马铃薯乳清复合蛋白制备乳液及其填充乳清蛋白凝胶物理化学性质及消化行为研究
发布时间：2021-10-11 02:03
马铃薯蛋白是马铃薯淀粉工业的副产物,溶解度低,在食品领域中的应用受限。马铃薯蛋白资源丰富,营养价值高,通过改性提高其溶解度有利于发挥马铃薯蛋白的功能性质,提高其在食品领域的应用价值。本文通过中温、超声与pH偏移协同处理改善马铃薯蛋白的溶解度。研究了其结构及消化特性的影响;并将其与乳清蛋白复配用于复合蛋白乳液及复合蛋白乳状液填充凝胶物理化学性质及消化特性的调控。主要研究结果如下:（1）以马铃薯蛋白溶解度为指标,考察中温（40℃）、超声（超声模式、频率、时间）和pH偏移（pH12）单一处理以及不同组合处理对马铃薯蛋白溶解度的影响。采用圆二色光谱、内源荧光光谱以及原子力显微镜等分析手段考察了超声/中温协同pH偏移对马铃薯蛋白结构的影响。研究结果表明,三种改性方式协同处理可以显著性地提高马铃薯蛋白溶解度（p<0.05）。其中,40℃下pH偏移期间超声（40 kHz）处理15 min时,马铃薯蛋白溶解度最高,达到87.6%,比对照提高了173.3%。结构分析的结果表明,三种改性方式协同处理可以显著性改变蛋白质的二级和三级结构。与对照相比,40℃下pH偏移期间（40 kHz）超声处理15 m...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：127 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
发散式三频超声设备Figure2.1Divergenttri-frequencyultrasoundequipment（1.控制面板，2.超声发生器，3.恒温水浴锅，4.蠕动泵，5.反应釜，6.铁架台，7.马铃薯蛋白
马铃薯乳清复合蛋白制备乳液及其填充乳清蛋白凝胶物理化学性质及消化行为研究20解度（p>0.05），而pH偏移处理1h显著地提高了马铃薯蛋白的溶解度（p<0.05），与control相比，马铃薯蛋白的溶解度提高了31.0%。图2.2单一改性方式对马铃薯蛋白溶解度的影响Figure2.2Effectofsinglemodificationonproteinsolubilityofpotato（MT40是中温40℃；pHS是pH-shifting1h；ultrasound是在23℃下20/28/40kHz同步超声5min）2.4.2.2两种改性方式结合处理对马铃薯蛋白溶解度影响耿蕊[65]等研究表明，中温（50℃）协同超声改性处理和pH偏移协同超声处理可以进一步提高蛋白质的功能性质。所以本文分别研究了中温/超声、超声/pH偏移和中温/pH偏移协同改性对马铃薯蛋白溶解度的影响，结果如图2.3所示。并且，pH偏移协同超声处理时超声添加的时机也可能会有不同的作用效果[66]。本文研究了pH偏移前、偏移中和偏移后加入超声对马铃薯蛋白溶解度的影响，结果如图2.3所示。同单独中温（40℃）处理或单独超声预处理结果类似，中温协同超声预处理没有提高马铃薯蛋白的溶解度（p>0.05）。但是中温或超声的加入可以增强pH偏移处理提高马铃薯蛋白溶解度的效果。与control相比，pH偏移与中温协同处理马铃薯蛋白，溶解度提高了138.8%（p<0.05）。不管是在pH偏移前后还是偏移期间加入超声处理都可以提高马铃薯蛋白的溶解度（p<0.05），其中pH偏移期间加入超声处理效果最好，与control相比，马铃薯蛋白溶解度提高了143.4%（p<0.05）。可能的原因是在pH偏移过程中，马铃薯蛋白的结构发生了展开，此时允许物理作用力，如超声的剪切作用和温度作用，进一步加剧了蛋白质的展开程度，从而提
江苏大学硕士学位论文21高了蛋白质的溶解度[106]。在单独pH偏移基础上，中温和超声的加入使溶解度分别提高了21.1%和23.4%（p<0.05）。与pH偏移前后超声处理马铃薯蛋白的溶解度相比，pH偏移期间超声处理溶解度分别提高了16.4%和10.1%（p<0.05）。Lee等[105]研究发现，超声5min后pH偏移处理大豆蛋白的溶解度比pH偏移期间超声处理蛋白溶解度低33.1%（p<0.05）。可能是因为超声预处理蛋白结构改变轻微，再经过pH偏移处理，效果不明显。而经过pH偏移处理后的蛋白结构是一种未完全变性的熔球体，结构不如原始蛋白稳定，此时加入超声处理结构会进一步改变。图2.3两种改性方式协同作用对马铃薯蛋白溶解度影响Figure2.3Effectofsynergisticeffectoftwomodificationmethodsonpotatoproteinsolubility2.4.2.3三种改性方式结合处理对马铃薯蛋白溶解度影响从图2.3可以得知，两种改性方式结合处理可以进一步提高马铃薯蛋白的溶解度，而三种改性方式相结合处理蛋白的功能性是否会进一步提升，目前这方面研究报道较少，并且超声添加时机与超声模式的影响则未有报道。三种改性方式结合处理对马铃薯蛋白溶解度的影响如图2.4。从图中可以看出，在pH偏移协同超声处理的基础上加上中温处理（40℃），马铃薯蛋白溶解度得到了进一步提高。其中，40℃下pH偏移期间20/28/40kHz同步超声5min处理马铃薯蛋白溶解度最高，达到84.2%，比pH偏移期间同步超声处理提高了7.0%（p<0.05），比中温协同pH偏移处理提高了10.6%（p<0.05）。说明中温和超声处理可以起到强化pH偏移的效果，进一步提高马铃薯蛋白的溶解度。与40℃下pH偏移前后超声处理相比，40℃
【参考文献】：
期刊论文
[1]马铃薯蛋白微凝胶对皮克林乳液乳化特性的影响[J]. 刘兴丽,赵双丽,肖乃勇,王磊,焦宇晨,张华. 轻工学报. 2019(05)
[2]超声处理提高米糠蛋白溶解性与乳化性的工艺研究[J]. 孙靖辰. 农产品加工. 2019(14)
[3]酸法脱酰胺修饰对刺芹侧耳蛋白质消化性和功能特性的影响[J]. 孟俊龙,史瑞婕,常明昌,刘靖宇,程艳芬,冯翠萍. 菌物学报. 2019(07)
[4]马铃薯糖蛋白Patatin的研究进展[J]. 刘垚彤,孙伟,董墨思,冀迎昕,李拖平,李苏红. 食品科学. 2019(11)
[5]脱酚及pH偏移处理对菜籽蛋白体外模拟消化的影响[J]. 孙雪梅,蒋将,刘元法. 食品工业科技. 2019(16)
[6]超声预处理大米蛋白对其酶解产物ACEI活性的影响[J]. 邓昱昊,马海乐,李云亮,田维杰. 粮食与油脂. 2019(01)
[7]超声处理改善不同比例大豆-乳清混合蛋白理化性质[J]. 王喜波,崔强,张安琪,王玉莹,孙洪蕊,朱丹丹,刘越峰. 农业工程学报. 2018(22)
[8]热处理对大豆11S球蛋白溶解性和二级结构的影响[J]. 齐宝坤,赵城彬,李杨,徐靓,丁俭,王欢,江连洲. 食品科学. 2018(22)
[9]苯酚-硫酸法测定慈姑中多糖的含量[J]. 王晶,王春国,李冰,于海川,王秀丽,柯秀慧,廖艳. 吉林中医药. 2017(12)
[10]pH偏移结合热处理对大豆蛋白柔性与乳化性的影响[J]. 王健,徐晔晔,于洁,高婷婷,王喜波,江连洲. 食品科学. 2018(14)
博士论文
[1]乳清蛋白与多酚在中性pH条件下的相互作用对蛋白功能性质的影响研究[D]. 曹艳芸.江南大学 2017
[2]大豆蛋白酶解/糖基化接枝复合改性制备微胶囊壁材的研究[D]. 张亚婷.江南大学 2015
[3]利用高场强超声波增强大豆蛋白凝胶性及凝胶缓释效果[D]. 胡昊.华中农业大学 2014
[4]pH偏移处理诱导熔球态大豆蛋白的结构变化及功能性质的改善[D]. 蒋将.江南大学 2011
[5]脂肪和淀粉对肌原纤维蛋白凝胶性能的影响机理[D]. 吴满刚.江南大学 2010
硕士论文
[1]超声协同离子液体调控大豆分离蛋白聚集结构及乳化性能研究[D]. 丁小娜.江苏大学 2019
[2]多模式超声对乳清蛋白功能及其消化产物抗氧化性质的影响[D]. 王萌.江苏大学 2019
[3]复配大米蛋白理化性质和功能特性的研究[D]. 喻芸.南昌大学 2017
[4]物理预处理对小麦蛋白糖基化改性的影响[D]. 臧艳妮.合肥工业大学 2017
[5]热处理对豌豆蛋白乳化性质及界面吸附行为的影响[D]. 彭伟伟.江南大学 2016
[6]基于超声/热处理的玉米蛋白抗氧化肽制备及其特性研究[D]. 胡佳丽.江苏大学 2016
[7]饲料原料蛋白质分子结构特征与其溶解度和体外消化率关系的研究[D]. 白明昧.吉林农业大学 2016
[8]酶改性对大豆分离蛋白起泡性的影响及其在蛋糕中的应用[D]. 计晓曼.河南工业大学 2016
[9]脉冲电场处理对双低油菜出油率及油脂和蛋白性质的影响[D]. 王丽娟.扬州大学 2016
[10]pH偏移结合温和热处理对大豆分离蛋白结构及功能性的影响及其与肌原纤维蛋白的互作[D]. 耿蕊.东北农业大学 2015
本文编号：3429573
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：127 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
发散式三频超声设备Figure2.1Divergenttri-frequencyultrasoundequipment（1.控制面板，2.超声发生器，3.恒温水浴锅，4.蠕动泵，5.反应釜，6.铁架台，7.马铃薯蛋白
马铃薯乳清复合蛋白制备乳液及其填充乳清蛋白凝胶物理化学性质及消化行为研究20解度（p>0.05），而pH偏移处理1h显著地提高了马铃薯蛋白的溶解度（p<0.05），与control相比，马铃薯蛋白的溶解度提高了31.0%。图2.2单一改性方式对马铃薯蛋白溶解度的影响Figure2.2Effectofsinglemodificationonproteinsolubilityofpotato（MT40是中温40℃；pHS是pH-shifting1h；ultrasound是在23℃下20/28/40kHz同步超声5min）2.4.2.2两种改性方式结合处理对马铃薯蛋白溶解度影响耿蕊[65]等研究表明，中温（50℃）协同超声改性处理和pH偏移协同超声处理可以进一步提高蛋白质的功能性质。所以本文分别研究了中温/超声、超声/pH偏移和中温/pH偏移协同改性对马铃薯蛋白溶解度的影响，结果如图2.3所示。并且，pH偏移协同超声处理时超声添加的时机也可能会有不同的作用效果[66]。本文研究了pH偏移前、偏移中和偏移后加入超声对马铃薯蛋白溶解度的影响，结果如图2.3所示。同单独中温（40℃）处理或单独超声预处理结果类似，中温协同超声预处理没有提高马铃薯蛋白的溶解度（p>0.05）。但是中温或超声的加入可以增强pH偏移处理提高马铃薯蛋白溶解度的效果。与control相比，pH偏移与中温协同处理马铃薯蛋白，溶解度提高了138.8%（p<0.05）。不管是在pH偏移前后还是偏移期间加入超声处理都可以提高马铃薯蛋白的溶解度（p<0.05），其中pH偏移期间加入超声处理效果最好，与control相比，马铃薯蛋白溶解度提高了143.4%（p<0.05）。可能的原因是在pH偏移过程中，马铃薯蛋白的结构发生了展开，此时允许物理作用力，如超声的剪切作用和温度作用，进一步加剧了蛋白质的展开程度，从而提
江苏大学硕士学位论文21高了蛋白质的溶解度[106]。在单独pH偏移基础上，中温和超声的加入使溶解度分别提高了21.1%和23.4%（p<0.05）。与pH偏移前后超声处理马铃薯蛋白的溶解度相比，pH偏移期间超声处理溶解度分别提高了16.4%和10.1%（p<0.05）。Lee等[105]研究发现，超声5min后pH偏移处理大豆蛋白的溶解度比pH偏移期间超声处理蛋白溶解度低33.1%（p<0.05）。可能是因为超声预处理蛋白结构改变轻微，再经过pH偏移处理，效果不明显。而经过pH偏移处理后的蛋白结构是一种未完全变性的熔球体，结构不如原始蛋白稳定，此时加入超声处理结构会进一步改变。图2.3两种改性方式协同作用对马铃薯蛋白溶解度影响Figure2.3Effectofsynergisticeffectoftwomodificationmethodsonpotatoproteinsolubility2.4.2.3三种改性方式结合处理对马铃薯蛋白溶解度影响从图2.3可以得知，两种改性方式结合处理可以进一步提高马铃薯蛋白的溶解度，而三种改性方式相结合处理蛋白的功能性是否会进一步提升，目前这方面研究报道较少，并且超声添加时机与超声模式的影响则未有报道。三种改性方式结合处理对马铃薯蛋白溶解度的影响如图2.4。从图中可以看出，在pH偏移协同超声处理的基础上加上中温处理（40℃），马铃薯蛋白溶解度得到了进一步提高。其中，40℃下pH偏移期间20/28/40kHz同步超声5min处理马铃薯蛋白溶解度最高，达到84.2%，比pH偏移期间同步超声处理提高了7.0%（p<0.05），比中温协同pH偏移处理提高了10.6%（p<0.05）。说明中温和超声处理可以起到强化pH偏移的效果，进一步提高马铃薯蛋白的溶解度。与40℃下pH偏移前后超声处理相比，40℃
【参考文献】：
期刊论文
[1]马铃薯蛋白微凝胶对皮克林乳液乳化特性的影响[J]. 刘兴丽,赵双丽,肖乃勇,王磊,焦宇晨,张华. 轻工学报. 2019(05)
[2]超声处理提高米糠蛋白溶解性与乳化性的工艺研究[J]. 孙靖辰. 农产品加工. 2019(14)
[3]酸法脱酰胺修饰对刺芹侧耳蛋白质消化性和功能特性的影响[J]. 孟俊龙,史瑞婕,常明昌,刘靖宇,程艳芬,冯翠萍. 菌物学报. 2019(07)
[4]马铃薯糖蛋白Patatin的研究进展[J]. 刘垚彤,孙伟,董墨思,冀迎昕,李拖平,李苏红. 食品科学. 2019(11)
[5]脱酚及pH偏移处理对菜籽蛋白体外模拟消化的影响[J]. 孙雪梅,蒋将,刘元法. 食品工业科技. 2019(16)
[6]超声预处理大米蛋白对其酶解产物ACEI活性的影响[J]. 邓昱昊,马海乐,李云亮,田维杰. 粮食与油脂. 2019(01)
[7]超声处理改善不同比例大豆-乳清混合蛋白理化性质[J]. 王喜波,崔强,张安琪,王玉莹,孙洪蕊,朱丹丹,刘越峰. 农业工程学报. 2018(22)
[8]热处理对大豆11S球蛋白溶解性和二级结构的影响[J]. 齐宝坤,赵城彬,李杨,徐靓,丁俭,王欢,江连洲. 食品科学. 2018(22)
[9]苯酚-硫酸法测定慈姑中多糖的含量[J]. 王晶,王春国,李冰,于海川,王秀丽,柯秀慧,廖艳. 吉林中医药. 2017(12)
[10]pH偏移结合热处理对大豆蛋白柔性与乳化性的影响[J]. 王健,徐晔晔,于洁,高婷婷,王喜波,江连洲. 食品科学. 2018(14)
博士论文
[1]乳清蛋白与多酚在中性pH条件下的相互作用对蛋白功能性质的影响研究[D]. 曹艳芸.江南大学 2017
[2]大豆蛋白酶解/糖基化接枝复合改性制备微胶囊壁材的研究[D]. 张亚婷.江南大学 2015
[3]利用高场强超声波增强大豆蛋白凝胶性及凝胶缓释效果[D]. 胡昊.华中农业大学 2014
[4]pH偏移处理诱导熔球态大豆蛋白的结构变化及功能性质的改善[D]. 蒋将.江南大学 2011
[5]脂肪和淀粉对肌原纤维蛋白凝胶性能的影响机理[D]. 吴满刚.江南大学 2010
硕士论文
[1]超声协同离子液体调控大豆分离蛋白聚集结构及乳化性能研究[D]. 丁小娜.江苏大学 2019
[2]多模式超声对乳清蛋白功能及其消化产物抗氧化性质的影响[D]. 王萌.江苏大学 2019
[3]复配大米蛋白理化性质和功能特性的研究[D]. 喻芸.南昌大学 2017
[4]物理预处理对小麦蛋白糖基化改性的影响[D]. 臧艳妮.合肥工业大学 2017
[5]热处理对豌豆蛋白乳化性质及界面吸附行为的影响[D]. 彭伟伟.江南大学 2016
[6]基于超声/热处理的玉米蛋白抗氧化肽制备及其特性研究[D]. 胡佳丽.江苏大学 2016
[7]饲料原料蛋白质分子结构特征与其溶解度和体外消化率关系的研究[D]. 白明昧.吉林农业大学 2016
[8]酶改性对大豆分离蛋白起泡性的影响及其在蛋糕中的应用[D]. 计晓曼.河南工业大学 2016
[9]脉冲电场处理对双低油菜出油率及油脂和蛋白性质的影响[D]. 王丽娟.扬州大学 2016
[10]pH偏移结合温和热处理对大豆分离蛋白结构及功能性的影响及其与肌原纤维蛋白的互作[D]. 耿蕊.东北农业大学 2015
本文编号：3429573
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