莲藕支链淀粉—乳清分离蛋白复合乳化剂的制备及其特性研究

发布时间：2020-11-15 05:30

　　 莲藕是一种常见的多年生水食用植物,在我国江苏、山东、河北、安徽等地均有种植。莲藕含有许多对人体有用的营养素,如支链淀粉、纤维素、钙、碳水化合物、维生素、磷、抗坏血酸等,其中莲藕支链淀粉(LRA)是莲藕最主要的营养成分。乳清分离蛋白(WPI)是从牛奶中提取的一种蛋白质,其不仅具有丰富的营养价值和很高的生物活性,而且具有良好的乳化特性,常作为食品添加剂用于改善食品的质构和口感。研究显示,WPI-LRA共价复合物乳化剂在形成过程中受多种因素的影响,如淀粉添加量、干热反应温度、干热反应时间等。本文主要研究了莲藕支链淀粉(LRA)添加量、干热反应温度、干热反应时间对WPI-LRA复合乳化剂形成的影响,在此基础上初步探讨了WPI-LRA复合物乳化剂稳定的乳液功能特性,并考察该体系对维生素E和薄荷油的包载效果。具体的研究内容及实验结果如下:(1)WPI-LRA共价复合物乳化剂最佳制备条件研究:首先对WPI-LRA复合物的制备工艺条件进行研究,考察了干热反应时间、干热反应温度、LRA添加量对WPI-LRA复合物乳化性(EA)和乳化稳定性(ES)的影响。在此基础上,应用响应面优化法(RSM)对WPI-LRA复合物最佳制备条件进行优化。结果表明,在干热反应时间13.5 h、干热反应温度44.8°C、LRA添加量24.1%条件下,EA的较优值达到74.8%;在干热反应时间13.6 h、干热反应温度43.0°C、LRA添加量23.8%条件下,ES的较优值达到73.1%。(2)WPI-LRA复合物乳化剂功能特性研究:WPI-LRA复合乳化剂稳定的乳液在pH小于7和较高NaCl浓度下EA和ES值均出现不同程度的提高。而且其Zeta电位变化幅度较小,复合物粒径普遍高于LRA。当LRA的质量分数为24%时,WPI-LRA稳定的乳液的储藏稳定性比较高,乳液粒径在6天内保持稳定。在高温条件下(60~100°C),WPI-LRA复合物乳液的热稳定性明显高于WPI稳定的乳液,其粒径在高温条件下变化幅度不大,但是纯蛋白乳液的粒径却持续变大,乳液极不稳定。抗氧化实验得到WPI-LRA的自由基清除率(58.8%)明显高于没有经过处理的WPI(39.2%),同样证明该体系较好。FT-IR表明LRA的添加提高了共轭物中的-OH基团含量,但是却没有改变WPI吸收特征峰的结构。(3)WPI-LRA复合乳液包载对薄荷油抗菌特性的影响:研究表明,大豆油(SO)和薄荷油(PO)混合油相的使用能够预防乳液奥氏熟化现象的发生,当PO:SO=1:5时,均质7次可得到粒径为176 nm的纳米乳液。当芯壁比(CRW)为3:3时,粒径和多分散指数(PDI)均较小,最适宜制备乳液。乳液储藏稳定性实验发现三种比例油相(1:1、1:5、5:1)的乳液的粒径都增大了,PO的含量越高,乳液初始粒径和最终粒径都相对较大,且在储藏期间出现了轻微的油滴悬浮现象。抗菌实验表明,两种乳液对阪崎肠杆菌(BS)和金黄色葡萄球菌(SA)的最低抑菌浓度(MIC)值没有影响,但是包载PO的乳液组比纯PO组更可以抑制BS和SA的生长。(4)WPI-LRA复合乳液对VE的包载:维生素E(vitamin E,VE)是一种脂溶性的抗氧化剂,是人类和动物必需的微量营养素。文章采用WPI-LRA复合物为乳化剂,分析不同粒径乳液包载对VE的氧化稳定性、脂质分解程度和生物利用率的影响。研究发现,随着粒径的减小,VE的氧化稳定性相对于粗乳液有很大提高。体外胃肠模拟实验表明脂质分解程度和VE的生物利用率与粒径大小成反比,纳米乳液能够有效的预防乳液聚结或者絮凝。
【学位单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TS201.2
【部分图文】：

合肥工业大学学术硕士研究生学位论文液中。乳液可保护活性物质或者营养物质（如营养素、药物、水解、pH 值的变化和与其他物质发生相互作用，同时控制或者成分。生物大分子作为乳化剂具有其独特的优势，如安全环保用等，可用于设计新产品，例如一些低脂产品就是基于这一方大众对身体健康的需求[30]。素 E 的理化特性和应用现状素 E（VE）是由一组（8 种）油溶性生物活性化合物组成，包烯生育酚[31]。VE 最重要的营养形式是α-生育酚，为一重要的抗对将这种化合物加入食品中非常感兴趣[32]。VE 因其对酸、热稳，若在铁盐、铅盐或油脂酸败的条件下，会加速其氧化而被破直到 20 世纪初时由 Evans 在研究生殖过程中才发现。现代医学类如果缺乏 VE 会引发遗传性疾病和代谢性疾病，而且 VE 在预血管疾病、中枢神经系统疾病方面也有重要作用。

第一章 绪论品、药品、饮料、化妆品中，尤其是运加剂在食品中广泛应用[39-40]，来延长食化合物的使用。然而，一些特殊的性质制了其在食品和饮料中的应用[41]，在水的物理和化学稳定性，是很多学者面临遍被用来作为传送介质[42-44]，包封后的、预防被降解或氧化、阻止与食品其他。

合肥工业大学学术硕士研究生学位论文都高于单独的 WPI 和 LRA。这是因为 WPI 与 LRA 通过干热反应结合后形成了藕支链淀粉-乳清分离蛋白复合物，LRA 增加了蛋白的亲水性能，WPI 原有的三空间结构被破坏，在乳液油水界面更方便采取合适的构象形成 O/W 型乳液。2.5.2.2 反应温度对莲藕支链淀粉-乳清分离蛋白复合物乳化剂制备的影响反应温度是制备 WPI-LRA 复合乳化剂的一个重要参数。将反应温度设定范为 35~75℃，反应时间为 15 h，LRA:WPI=1:5 来测定 WPI 和 WPI-LRA 的 EA ES 值。
【参考文献】

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本文编号：2884396