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超声联合ph-shift、预加热对椰子蛋白物理化学特性及椰浆稳定性影响研究

超声联合pH-shift、预加热对椰子蛋白物理化学特性及椰浆稳定性影...

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作者：孙义周海南大学

学位级别：硕士

新鲜椰浆是一种从椰肉中榨取的水包油乳液,具有独特的风味以及优良的营养价值。椰子蛋白作为椰浆中的主要营养成分和天然乳化剂,对椰浆的稳定性起着至关重要的作用。然而,椰浆的高脂肪含量以及椰子蛋白较差的乳化特性,导致椰浆很不稳定... 详细信息

新鲜椰浆是一种从椰肉中榨取的水包油乳液,具有独特的风味以及优良的营养价值。椰子蛋白作为椰浆中的主要营养成分和天然乳化剂,对椰浆的稳定性起着至关重要的作用。然而,椰浆的高脂肪含量以及椰子蛋白较差的乳化特性,导致椰浆很不稳定,在生产运输过程中容易产生分层,影响产品品质。因此,研究椰子蛋白的物理化学特性,改善其空间结构,提高其自身乳化特性,进而提高椰浆的稳定性具有重要的现实意义,也能为椰子产品的加工提供重要的理论基础。本研究针对椰子蛋白乳化特性差,椰浆稳定性不足的问题,从新鲜椰浆中分离了椰子球蛋白以及清蛋白两种主要的椰子蛋白。利用差式扫描量热、傅里叶红外光谱以及内源荧光光谱方法研究了椰子蛋白组分的基本理化性质;利用超声波、ph-shift以及预加热等技术改变了椰子蛋白的空间结构,研究了其对椰子蛋白灭菌前后的溶解度、表面疏水性、游离巯基含量、二级结构以及微观结构的影响;同时通过对椰浆的处理,研究了其对椰浆表观粘度以及灭菌前后Zeta电位、平均粒径、粒径分布以及乳析指数的影响;此外,还研究了超声在ph-shift以及预加热过程中所产生的作用。本实验的主要结果以及结论如下:(1)椰子球蛋白和清蛋白的变性温度大约为128℃和93℃。椰子蛋白的红外吸收峰主要集中于3300cm、2896 cm、1746 cm以及1523cm处。椰子球蛋白的结构更为紧凑,其内源荧光强度要低于椰子清蛋白。(2)碱性ph-shift处理形成的驱动力能够改变椰子蛋白的溶解度,增加椰子蛋白的疏水性指数(球蛋白:3018.9→8557.2;清蛋白:2254.5→3881.1),同时将椰子蛋白的游离巯基含量从286.1μmol/g(球蛋白)252.7μmol/g(清蛋白)提升至681.42μmol/g以及305.2μmol/g;强化分子间的氢键相互作用,改变α-螺旋以及β-折叠的相对含量,增强椰子蛋白的乳化特性。高温灭菌后,ph-shift处理的椰子蛋白质表现出来了更好的热稳定性。碱性ph-shift处理的椰子清蛋白在溶解度、表面疏水性以及游离巯基含量的变化率分别为7.5%、33%以及20%,低于未处理的19.5%、47.5%以及54.5%。(3)随着预热温度的提升,椰子蛋白溶解度逐渐降低,疏水性指数以及游离巯基含量逐渐增加,90℃时疏水性指数达到7658.7(球蛋白)以及7349.9(清蛋白),游离巯基含量达到365.8μmol/g(球蛋白)以及332.4μmol/g(清蛋白)。α-螺旋以及β-折叠之间的相互转换,改善了椰子蛋白的空间结构。高温灭菌过后,90℃预热处理的椰子蛋白结构最为稳定,溶解度、表面疏水性以及游离巯基含量的变化幅度最小。(4)碱性ph-shift处理的椰浆拥有最好的稳定性,表现更高的粘度和Zeta电位值(-22.33 m V),拥有更低的热聚集速率(33.3%)和乳析指数(0.36)。高温灭菌后,ph-shift处理的椰浆能够更好地维持稳定,减轻分层现象;随着预热温度的不断升高,90℃处理的椰浆有最高的粘度和Zeta电位值(-22.10 m V),最低的热聚集速率(30.1%)和乳析指数(0),表现出最高的稳定性。(5)超声用对ph-shift以及预加热起强化作用:在蛋白质溶解度、表面疏水性、巯基含量以及椰浆电位、热聚集速率、表观粘度、乳析指数方面,超声对ph-shift的强化程度达到20.6%、49.0%、24.3%、9.8%、46.3%、22.0%和34.1%,超声对预加热的强化程度达到8.6%、35.3%、8.0%、9.9%、42.7%、67.7%和94%。

关键词：超声 ph-shift 预加热椰子蛋白椰浆稳定性

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