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超声处理对藜麦分离蛋白功能特性和微观结构的影响

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轻工学报 2022年第2期37卷 38-43页

作者：尹丽莎朱莹莹董吉林申瑞玲郑州轻工业大学食品与生物工程学院河南郑州450001 食品生产与安全河南省协同创新中心河南郑州450001 河南省冷链食品质量安全控制重点实验室河南郑州450001

采用传统碱溶酸沉法提取藜麦分离蛋白(QPI),研究中强度超声处理(功率为500 W)对QPI功能特性和微观结构的影响。结果表明:提取的QPI纯度为87.78%,主要由清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白组成;超声处理可显著提高QPI的溶解度(P<0.05),当... 详细信息

采用传统碱溶酸沉法提取藜麦分离蛋白(QPI),研究中强度超声处理(功率为500 W)对QPI功能特性和微观结构的影响。结果表明:提取的QPI纯度为87.78%,主要由清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白组成;超声处理可显著提高QPI的溶解度(P<0.05),当超声处理60 min时,其溶解度最大,为78.25%;QPI的乳化性随超声处理时间的延长而显著增强(P<0.05);超声处理可显著降低QPI的平均粒径(P<0.05),当超声处理60 min时,其平均粒径最小,为56.86μm;与未经超声处理组相比,经超声处理60 min的QPI颗粒更加致密均匀,但表面较多褶皱。

关键词：藜麦分离蛋白超声处理功能特性微观结构

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热处理对“陇藜1号”藜麦分离蛋白二级结构及热稳定性的影响

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保鲜与加工 2022年第7期22卷 74-81页

作者：赵爱萍何兴芬陈娟杨富民陇东学院农林科技学院甘肃庆阳745000 甘肃农业大学食品科学与工程学院甘肃兰州730070

为研究热处理对“陇藜1号”藜麦分离蛋白(Quinoa Protein Isolate,QPI)热稳定性和二级结构的影响,对不同温度和时间热处理下QPI的热重分析(Thermogravimetric Analysis,TGA)及傅里叶变换红外光谱(Fourier Transform Infrared,FTIR)进行表征,并进一步研究其热稳定性和二级结构含量的变化情况。结果表明:经热处理的QPI均具有比未处理更高的热稳性,121℃、30 min处理的QPI热稳定性最高;同一温度下,QPI二级结构中的β-折叠和α-螺旋的相对含量随热处理时间的增加逐渐减小,在100℃、20 min和100℃、30 min时有最小值,分别为24.22%和25.11%;β-转角和无规卷曲的相对含量逐步增加,在100℃、30 min和70℃、30 min时有最大值,分别为40.59%和13.07%,而在酰胺III带中含量逐渐减小的结构为无规卷曲和β-转角,α-螺旋和β-折叠的相对含量逐渐增大。研究结果可为QPI的加工及其在食品工业中的应用提供参考。

关键词：藜麦分离蛋白热稳定性红外光谱二级结构

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不同热处理对藜麦蛋白质营养品质的影响

中国粮油学报 2022年第6期37卷 75-82页

作者：朱莹莹安双双王雷董吉林申瑞玲郑州轻工业大学食品与生物工程学院郑州450000 河南省冷链食品质量安全控制重点实验室郑州450000 食品生产与安全河南省协同创新中心郑州450000

采用微波、蒸制、煮制和烘焙对藜麦分离蛋白(QPI)进行热处理,并评价处理前后QPI氨基酸组成、体外消化特性和生理活性变化。结果表明:蒸制、煮制和烘焙处理分别使QPI中必需氨基酸总量降低了2.93%、8.68%和1.91%(P<0.05),同时改变了QPI中... 详细信息

采用微波、蒸制、煮制和烘焙对藜麦分离蛋白(QPI)进行热处理,并评价处理前后QPI氨基酸组成、体外消化特性和生理活性变化。结果表明:蒸制、煮制和烘焙处理分别使QPI中必需氨基酸总量降低了2.93%、8.68%和1.91%(P<0.05),同时改变了QPI中氨基酸的组成及评分;微波和煮制处理后QPI最终消化率分别提高至77.10%和82.86%(P<0.05);在测定浓度范围内,各组QPI消化产物均展现出体外抗氧化活性,其中微波处理组样品DPPH自由基清除能力(42.71%)及氧自由基吸收能力最强(34.90%);QPI消化产物能够促进3T3-L1脂肪细胞胰岛素抵抗模型对葡萄糖的摄取,蒸制、煮制和烘焙能够进一步提高该效果(P<0.05)。

关键词：藜麦分离蛋白热处理氨基酸组成抗氧化胰岛素抵抗

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不同盐离子对藜麦蛋白凝胶特性及分子间作用力的影响

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中国农业科学 2023年第21期56卷 4318-4329页

作者：冯潇武朝升杨玉玲付丽霄陈龙薇汤晓智南京财经大学食品科学与工程学院/江苏省现代粮食流通与安全协同创新中心/江苏高校粮油质量安全控制及深加工重点实验室

【目的】研究添加不同盐离子对藜麦蛋白凝胶特性的影响，探究盐离子影响凝胶特性的分子机理，为藜麦蛋白凝胶加工提供理论依据。【方法】采用碱提酸沉法提取藜麦蛋白。在pH 7.0条件下制备添加50 mmol·L-1不同盐离子（NaCl、CaCl2、CaSO... 详细信息

【目的】研究添加不同盐离子对藜麦蛋白凝胶特性的影响，探究盐离子影响凝胶特性的分子机理，为藜麦蛋白凝胶加工提供理论依据。【方法】采用碱提酸沉法提取藜麦蛋白。在pH 7.0条件下制备添加50 mmol·L-1不同盐离子（NaCl、CaCl2、CaSO4、MgCl2）的藜麦蛋白溶液（20%,w/v）。水浴加热后制备凝胶，测定盐离子对凝胶质构、持水力、色差以及水分分布的影响。通过扫描电镜和流变仪研究不同盐离子对藜麦蛋白凝胶微观结构和流变特性的影响，分析分子间相互作用及其二级结构。【结果】中性条件下，盐离子的加入降低了藜麦蛋白凝胶的硬度和持水力（P藜麦蛋白凝胶具有最低的硬度和持水力。NaCl对凝胶的色差没有显著影响。相同浓度下，二价盐离子的加入显著提高了凝胶的亮度和白度，CaCl2的加入使凝胶白度从59.62提高至67.80。添加盐离子促进藜麦蛋白的颗粒聚集，使凝胶的网络结构更加粗糙，加入二价盐离子的蛋白凝胶的微观结构表现出更粗糙和更大的缝隙。同时，相较于空白组和添加NaCl的凝胶，添加二价盐离子显著降低了藜麦蛋白凝胶内的二硫键含量，并削弱了凝胶内的静电相互作用。盐离子的加入使蛋白凝胶的β-折叠和β-转角含量降低，α-螺旋结构和无规则卷曲结构含量增加，降低了二级结构的有序性。【结论】在中性条件下，不同盐离子的加入在不同程度上影响藜麦蛋白的凝胶特性和凝胶的微观结构；相同摩尔浓度下，所有二价盐离子比NaCl制备的凝胶微观结构更粗糙，凝胶硬度和持水力更低，主要是因为添加二价盐离子显著降低了藜麦蛋白凝胶内二硫键的含量，并削弱了凝胶内的静电相互作用。

关键词：藜麦分离蛋白蛋白凝胶二级结构水分分布分子间作用力

热处理对藜麦蛋白质功能特性、结构及体外消化的影响

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热处理对藜麦蛋白质功能特性、结构及体外消化的影响

作者：何兴芬甘肃农业大学

学位级别：硕士

藜麦蛋白质营养丰富且功能显著,属优质植物蛋白质资源。热处理是食品加工中最常用的方法之一,同时也是蛋白质改性常用的技术。研究藜麦蛋白质的功能性质对评价其应用潜力以及指导食品生产加工过程具有重要意义。本研究以“陇藜1号”为试... 详细信息

藜麦蛋白质营养丰富且功能显著,属优质植物蛋白质资源。热处理是食品加工中最常用的方法之一,同时也是蛋白质改性常用的技术。研究藜麦蛋白质的功能性质对评价其应用潜力以及指导食品生产加工过程具有重要意义。本研究以“陇藜1号”为试材,采用响应面优化的超声波辅助碱溶酸沉法提取藜麦蛋白质,通过不同温度和时间热处理对藜麦分离蛋白质(Quinoa protein isolate,QPI)的功能特性(溶解性、乳化性、乳化稳定性、起泡性、泡沫稳定性、持水性、持油性、柔性以及热重)、结构特征(巯基的含量、二硫键的含量、粒径分布、浊度、内源荧光、紫外光谱、傅里叶红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)、扫描电镜以及600 MHz核磁共振图谱)以及体外消化特征(水解度、抗氧化活性及氨基酸含量变化)进行系统研究,旨在为藜麦分离蛋白质加工利用提供依据。研究结果如下:***提取条件优化。在碱溶酸沉单因素及响应面优化的基础上,进一步优化了超声波辅助法提取QPI的最佳条件。结果表明:在超声时间99 min、料液比1:20 g·mL、超声温度47 C和溶剂pH值为10的最优提取条件下,QPI的提取率和纯度分别达到了74.67±1.08%和87.17±0.58%,高于传统碱溶酸沉法10.18%和5.49%,等电点为4.5。2.热处理对QPI功能特性的影响。研究了60 C、70 C、80 C、90 C、100 C、121C热处理5、10、20、30 min对其性质的影响。结果表明:QPI的乳化性、溶解性、乳化稳定性、持水性、持油性、起泡性和柔性在600 C条件下,随温度和时间的增加而逐渐增大。热处理条件为90 C、30 min时达到最大分别为58.86%、12.05 m·g、71.25%、161.47%、173.33%、71.67%和0.42,显著高于未处理33.41%、83.97%、27.05%、12.50%、14.18%、34.39%和27.27%(P<0.05);而在100 C和121 C条件下,随热处理时间的延长均显著降低,热处理条件为121 C、30 min时最低,分别为45.45%、6.16m·g、61.76%、145.00%、156.60%、50.00%和0.369;QPI的热稳定性随热处理温度和时间的增加逐渐增大,热处理条件为121 C、30 min最大;QPI泡沫稳定性在不同条件热处理试验中与起泡性结果相反,热处理条件为90℃、30 min最低为71.76%,低于未处理20.81%。3.热处理对QPI结构的影响。随热处理温度和时间的增加,QPI游离巯基含量先上升后下降,热处理条件为90 C、30 min时其含量最高为2.75 nmol/mg。二硫键含量则先降低后上升,热处理条件为90 C、30 min时其含量最低为1.79 nmol/mg;平均粒径D(4,3))、浊度和内源荧光最大吸收波长均呈逐渐增大的趋势,热处理条件为121 C、30 min时达到最大分别为49.69μm、0.94、和63.4 nm,高于未处理3.31倍、4.53倍、2.25%;扫描电镜发现热处理使QPI表面孔隙增多、粗糙、结构松散;而最大荧光强度、紫外吸收峰值则逐渐减小,热处理条件为121 C、30 min时最小,最大荧光强度为17.49,低于未处理55.33%;α-螺旋及β-折叠结构的相对含量降低,β-转角及无规卷曲结构的相对含量增加,二级结构趋于无序;600 MHz核磁图谱发现,热处理条件为121 C、30 min时,QPI的归一化相对百分含量在3.30.81 ppm和0.75.26 ppm区间有最小值,分别为23.25±0.34和34.97±0.82%,低于未处理8.46%和2.47%;在1.77.28 ppm、2.28.79ppm和2.79.30 ppm区间内有最大值,分别为10.85±0.07%、2.26±0.38%和5.42±0.96%,高于未处理24.57%、4.51倍和7.54%。4.热处理对QPI体外消化的影响。随热处理温度的升高,水解度、抗氧化活性降低,121 C、30 min水解度最小为25.53%,低于未处理20.64%;ABTS+·清除率、总还原能力和DPPH·清除率分别为68.54%、0.585和62.54%,低于未处理24.77%、28.72%和21.26%;总氨基酸和游离氨基酸含量分别为414.87 mg/L、27.3 mg/L,低于未处理27.85%、60.57%。

关键词：藜麦分离蛋白热处理功能性质结构变化体外消化

藜麦蛋白糖基化产物特性研究及其在高直链玉米淀粉膜中的应用

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藜麦蛋白糖基化产物特性研究及其在高直链玉米淀粉膜中的应用

作者：李天娇吉林农业大学

学位级别：硕士

藜麦分离蛋白(Quinoa protein isolate,QPI)是从藜麦粉中提取的植物蛋白质,它含有全部的天然氨基酸,特别是富含成人所需的八种必需氨基酸和婴幼儿必需的组氨酸,营养丰富且比例均衡,符合人类对健康食品的要求。藜麦分离蛋白具有乳化性、... 详细信息

藜麦分离蛋白(Quinoa protein isolate,QPI)是从藜麦粉中提取的植物蛋白质,它含有全部的天然氨基酸,特别是富含成人所需的八种必需氨基酸和婴幼儿必需的组氨酸,营养丰富且比例均衡,符合人类对健康食品的要求。藜麦分离蛋白具有乳化性、凝胶性、起泡性等功能性质,但由于蛋白中疏水氨基酸的存在,使蛋白分子极易发生聚集沉淀,从而限制了其在食品加工领域中的开发及应用。因此,本试验以藜麦分离蛋白为原料,采用不同种类还原糖对其进行糖基化改性和超声-糖基化联合改性。通过对改性结果进行比对分析从而筛选出具有最佳乳化特性和抗氧化性的改性产物,并将其应用于以高直链玉米淀粉和PVA为基质的复合膜的制备中,从而获得相容性好、抗氧化能力强的复合膜。最后,测定复合膜的相关性能指标,探讨藜麦分离蛋白的添加量对复合膜性质的影响。取得的主要研究结果如下:1.利用葡萄糖、乳糖、麦芽糊精和葡聚糖四种还原糖作为糖基配体分别与藜麦分离蛋白进行湿法糖基化改性。试验结果表明,在90°C、p H 8.0、蛋白与糖质量比为1:1的条件下,葡聚糖与藜麦分离蛋白在反应2h时的改性产物具有最高的乳化活性和抗氧化能力,乳化活性为0.4818 m/g,DPPH自由基清除能力和羟自由基清除能力分别达到了55.01%和63.95%。其次分别为乳糖、麦芽糊精和葡萄糖。与未改性的藜麦分离蛋白相比,改性后的藜麦分离蛋白其乳化特性和抗氧化性均明显提升。说明在此反应条件下,四种还原糖都可明显改善藜麦分离蛋白的乳化特性和抗氧化能力。2.将经过超声处理后的藜麦分离蛋白与上述四种还原糖进行美拉德反应。结果表明,四种还原糖中,葡聚糖与藜麦分离蛋白在反应2.5h时的联合改性产物具有最佳的乳化活性和抗氧化性,其乳化活性较单独糖基化改性相比提高38.34%,DPPH自由基清除能力提高15.58%。葡萄糖、乳糖和麦芽糊精与藜麦分离蛋白的联合改性产物较单独糖基化相比,其乳化特性和抗氧化性均有较大程度提高,但仍低于葡聚糖。3.采用傅里叶红外光谱(FTIR)、荧光光谱和扫描电镜等手段进一步研究改性产物的分子结构变化。FTIR结果表明,藜麦分离蛋白改性后,蛋白分子与糖分子以共价键的形式相结合,亲水性羟基和碳氧键数量增加使其吸收峰增强,酰胺I带和酰胺III带峰形发生改变,说明藜麦分离蛋白与还原糖发生了共价结合。荧光光谱显示改性后藜麦分离蛋白的最大荧光强度降低,最大激发波长发生移动,由于藜麦分离蛋白与不同还原糖的结合位点不同,对蛋白亲水能力的增强程度有所差异。扫描电镜分析结果说明超声会使蛋白结构变得松散,内部包埋基团暴露,从而改变蛋白原有的特性。4.经过比对分析,选择葡聚糖与藜麦分离蛋白的超声-糖基化联合改性产物作为抗氧化剂,利用流延法制备出具有最佳相容性和抗氧化性的复合膜。试验通过添加不同比例的抗氧化剂,系统研究了抗氧化剂添加量对复合膜性质的影响。结果表明,当抗氧化剂浓度增加到8%时,复合膜的力学性能达到最大,由于藜麦分离蛋白具有良好的乳化性,使复合膜各组分之间具有最佳的相容性,因此对光透过率影响不大。此时,复合膜DPPH自由基清除能力达到91.62%,随后增加缓慢,此时复合膜具有最佳的相容性和优良的力学性能。因此,能够更好的满足食品包装要求,保证食品质量。

关键词：藜麦分离蛋白还原糖乳化性抗氧化性抗氧化膜

基于超声辅助的植物多酚和藜麦蛋白复合颗粒稳定的食品级Pickering乳液:制备机制及物理稳定性

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