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高胶凝性苦杏仁蛋白的酶法制备及其在火腿肠中的应用

高胶凝性苦杏仁蛋白的酶法制备及其在火腿肠中的应用

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作者：衣春敏新疆农业大学

学位级别：硕士

苦杏仁营养价值较丰富,是一种优质的植物蛋白资源。但天然苦杏仁蛋白凝胶特性较差,限制了其在食品中的应用,为改善苦杏仁蛋白（BAKP）的某些功能特性,借助蛋白质改性技术,进而提高BAKP的利用率,为苦杏仁的精深加工奠定一定的基础。本文... 详细信息

苦杏仁营养价值较丰富,是一种优质的植物蛋白资源。但天然苦杏仁蛋白凝胶特性较差,限制了其在食品中的应用,为改善苦杏仁蛋白（BAKP）的某些功能特性,借助蛋白质改性技术,进而提高BAKP的利用率,为苦杏仁的精深加工奠定一定的基础。本文以苦杏仁为原料,利用碱溶酸沉法对BAKP提取工艺进行优化。采用木瓜蛋白酶限制性酶解结合谷氨酰胺转氨酶（tg）交联处理改性方法优化了高胶凝性BAKP的制备工艺,并对改性前后BAKP的功能特性及微观结构进行测定及分析。以此为依据,探讨其在火腿肠生产过程中的添加与应用。主要研究结果如下:（1）采用碱溶酸沉法提取BAKP,运用单因素和响应面试验确定最佳工艺条件:液料比14:1、p H 11.0、浸提时间70 min、浸提温度49℃,此时蛋白提取率可达76.17%。（2）利用木瓜蛋白酶进行限制性酶解,对其酶解条件进行筛选,最终确定底物浓度16%、酶添加量6000 U/g、酶解2 h条件下胶凝性最高。以苦杏仁蛋白酶解物为底物,加入tg进行交联,通过单因素和响应面试验确定最佳改性条件:tg添加量16 U/g、交联温度38℃、p H 7.0、交联时间1.5 h,制得改性产物的胶凝性达36.42 g,比改性前提高了209.43%。同时改性前后BAKP的其它功能特性也发生了不同程度的改变。由扫描电子显微镜（SEM）分析得出,改性前后蛋白的微观结构发生显著性变化,由原来松散、表面粗糙的颗粒状变为孔洞、空隙减小且表面较光滑、绵密的凝胶网络结构。（3）蛋白添加量为5.0%时,火腿肠的得率最大;天然苦杏仁蛋白和水解-交联苦杏仁蛋白添加量分别为3.0%、4.0%时,火腿肠质构特性较佳;与空白对照组相比,火腿肠的亮度值、黄度值上升,而红度值下降;火腿肠的p H值随蛋白添加量的增加而增加,其中添加改性BAKP的火腿肠p H增加较明显;通过低场核磁共振（LF-NMR）研究发现,添加改性BAKP的火腿肠中结合水与自由水均向不易流动水转化,使其成为火腿肠中水分的主要存在形式;感官评定结果显示,添加改性BAKP的火腿肠在添加量为3.0%时综合评分最高为88.60±0.92、天然苦杏仁蛋白添加量为4.0%时评分最高为69.60±1.36。由此说明,添加改性BAKP的火腿肠的品质特性较好。

关键词：苦杏仁蛋白限制性酶解 tg交联功能特性火腿肠

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酶水解结合酶交联处理改善大豆分离蛋白功能特性及其在肉制品中的应用

酶水解结合酶交联处理改善大豆分离蛋白功能特性及其在肉制品中的...

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作者：张明成东北农业大学

学位级别：硕士

本实验以大豆分离蛋白(Soybean Protein Isolates,SPI)为主要研究对象,采用木瓜蛋白酶限制性水解结合tg(Transgl-utaminase,转谷氨酰胺酶)交联处理或者采用tg交联结合木瓜蛋白酶限制性水解两种方式对其进行改性处理。通过测定改性前后... 详细信息

本实验以大豆分离蛋白(Soybean Protein Isolates,SPI)为主要研究对象,采用木瓜蛋白酶限制性水解结合tg(Transgl-utaminase,转谷氨酰胺酶)交联处理或者采用tg交联结合木瓜蛋白酶限制性水解两种方式对其进行改性处理。通过测定改性前后大豆分离蛋白的结构特性(紫外光谱、内源荧光光谱、拉曼光谱、圆二色谱、粒径分布、ζ-电势、凝胶排阻色谱和聚丙烯酰氨凝胶电泳(PolyaCrylamide SDS-PAGE,聚丙烯酰氨凝胶电泳)等等)以及功能特性(分散性、乳化性、乳化稳定性等等)的变化规律以及它们之间的相互关系,揭示酶水解结合酶交联处理或者酶交联结合酶水解处理提高大豆分离蛋白功能特性的构效机制。另外,研究经过改性后的大豆分离蛋白在实际生产和加工条件下与肌原纤维蛋白的互作,揭示其对肌原纤维蛋白功能特性的影响;同时,进一步将改性效果最佳的大豆分离蛋白样品添加到火腿肠中,探讨其对产品品质的影响,为开发肉品品质改良专用大豆分离蛋白产品奠定理论基础。主要研究结果如下:(1)低水解度(DH≤2.0%)水解结合tg交联处理能够显著提高大豆分离蛋白的蛋白质分散指数(PDI)、乳化活性(EAI)和乳化稳定性(ESI)(Ptg交联后)样品的PDI、EAI和ESI达到最大(P交联的大豆蛋白紫外扫描图谱的峰强度先增强后减弱,出峰位置发生红移,色氨酸荧光峰位发生蓝移,并且荧光强度减弱,这些现象说明酶改性使蛋白质三级结构发生一定程度的变化,结构变得松散,蛋白质分子变得伸展,有更多的酪氨酸和色氨酸残基暴露出来。通过圆二色谱和拉曼光谱研究表明改性大豆蛋白的二级结构发生了一定变化,其中α-螺旋结构减少,β-折叠结构有所增加。粒径分布、凝胶排阻色谱和SDS-PAGE电泳分析表明,水解样品经过tg交联处理后,样品的粒径变小,水解度越大,交联后的样品>100KDa的分子含量越高,10～50KDa的分子含量越少,说明先水解后交联的大豆蛋白在一定程度上发生了集聚,形成了一些聚集物。(2)tg交联结合低水解度(DH≤2.0%)水解处理能够显著提高大豆分离蛋白的PDI(Ptg交联后水解度DH=1.0%)样品的PDI达到最大(Ptg交联结合限制性水解处理显著降低了大豆分离蛋白的EAI和ESI(P交联后水解的大豆蛋白紫外扫描图谱的峰强度随着样品水解度的增大先增强后减弱,出峰位置呈现先红移再蓝移的趋势,色氨酸荧光峰位先蓝移后发生红移,荧光强度减弱,通过圆二色谱和拉曼光谱研究表明改性大豆蛋白的二级结构发生了一定变化,其中α-螺旋结构和,β-转角结构减少,β-折叠结构有所增加。通过粒径分布、凝胶排阻色谱和SDS-PAGE电泳分析表明:水解样品经过tg交联处理后,样品粒径变大,交联后的蛋白样品水解度越高,>100KDa的分子含量越少,10～50KDa的分子含量越多,先交联后水解处理的大豆蛋白在一定程度上同样发生了聚集,产生了更多大于100KDa的蛋白分子。(3)经过综合考虑与评定,最终选择具有最优分散性和乳化性的DH0.5Cr改性大豆分离蛋白与肌原纤维蛋白(MPI)进行不同比例的复配,并研究复配后复配蛋白的结构及功能性质的变化。复配蛋白的乳化活力和溶解度随着DH0.5Cr大豆分离蛋白的添加量的增加显著提高(P0.05),而产品的a*-值显著降低,L*-值显著提高(P<0.05)。DH0.5Cr的添加量为3%的肉糜具有良好的乳化效果和均匀的组织状态,加热后,能够形成坚实的凝胶网状结构,从而显著提高产品的硬度、胶黏性、咀嚼性和回复性(P<0.05)。感官评定的结果显示,DH0.5Cr的添加量为3%的火腿肠虽然色泽改善不明显,但是风味、口感和组织状态均得到显著提高,因此具有良好的可接受性。低场NMR研究发现,拟合后的T2弛豫时间分布为2个主要的峰,随着DH0.5Cr添加量的增加,主要峰T21和T22向快的驰豫方向移

关键词：大豆分离蛋白限制性酶解 tg交联蛋白质分散指数肌原纤维蛋白

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