酸性可溶花生蛋白改性制备与产品开发
发布时间：2021-11-04 13:23
酸性饮料占据软饮料市场60%70%份额,深受消费者喜爱,但其成分单一且缺乏蛋白质;植物蛋白近十年内销售总额增速迅猛,但其口感较单一,缺乏维生素。二者均无法满足现今消费者均衡营养的需求。花生蛋白是一种优质蛋白资源,其产量大、营养价值高,但其在酸性条件下会絮凝沉淀,溶解性降低,限制了其在酸性饮料中的应用,该问题亟待破解。针对该瓶颈问题,本研究系统探究了不同改性方法对花生蛋白酸性条件下增溶效果的影响,明晰了改性过程中花生蛋白结构与功能性质变化规律,实现了改性后花生蛋白在果汁饮料中应用。研究拓宽了花生蛋白在酸性饮料中的应用,对植物蛋白改性及其在酸性食品中的应用具有指导意义。（1）以低温脱脂花生蛋白粉为原料考察了不同单一、复合改性方法对花生蛋白在pH 4.0条件下氮溶指数的影响,评价不同方法对蛋白酸性条件下增溶效果的影响。研究结果表明:单一物理改性方法中高压均质和喷射蒸煮处理效果最佳;壳聚糖改性和三偏磷酸钠磷酸化改性两种单一化学改性方法效果不佳后续不再采用;四种蛋白酶中中性蛋白酶效果最佳。在单一改性方法基础上进行复合改性方法研究。响应面分析得到了高压均质-中性蛋白酶酶解复合...
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
蛋白质与多糖糖基化反应示意图（KATOetal.,1993）
悼蒲г核妒垦?宦畚牡谝徽乱??4Liu（2012）研究了花生分离蛋白与葡聚糖混合物及蛋白和葡聚糖干热处理不同时间制备得到的接枝产物在不同pH下溶解度变化，发现经接枝改性后花生分离蛋白与未经改性样品相比在pH4.0~6.0溶解度显著增加，花生分离蛋白通过与葡聚糖干热处理7天进行接枝改性，改性后氮溶指数在pH为4.0时较对照组提升了75%。蛋白质与多糖也可通过静电相互作用结合可形成可溶性复合物或者凝聚体（CHRISTOPHEetal.,2011），可溶性复合物的形成有助于改善植物蛋白酸性条件下溶解性。（MARCELAetal.,2016）。图1-2蛋白质和多糖在混合体系中两者相互作用类型（MATALANISetal.,2011）Fig.1-2Typesofproteinandpolysaccharideinteractionsinmixedsystems（MATALANISetal.,2011）壳聚糖是自然界中唯一带正电荷的天然碱性多糖，在蛋白溶液中加入带大量正电荷的壳聚糖，蛋白的负电荷基团就会与壳聚糖依靠静电作用结合，二者可以形成可溶性复合物或凝聚体，使植物蛋白在等电点时仍带一定量净正电荷，不会因为疏水作用而沉淀（程志先等，2017;JIAOetal.,2018）。袁杨等（2014）研究发现添加壳聚糖可显著降低大豆11S球蛋白在等电点处聚集情况，当蛋白质与壳聚糖复合比为0.05、0.1、0.2g/g时，大豆11S球蛋白等电点从pH4.3分别偏移到5.2、5.7和6.4。大豆11S球蛋白与壳聚糖在pH5.5和6.0时则呈现一种类似凝胶的网络结构，这种结构的出现使其在酸性pH范围内都保持了较好的稳定性。郭睿（2011）在大豆蛋白中添加壳聚糖并进行高温水热处理得到大豆分离蛋白-壳聚糖复合物，研究了壳聚糖不同添加量对pH为4.0条件下大豆蛋白氮溶指数的影响，发现在pH为4.0条件下随着壳聚糖添加量的增加，大豆分离蛋白的氮溶指数明显提高。程志先（2017）研究了不同壳聚糖比?
中国农业科学院硕士学位论文第一章引言10的安全性还需进一步考察；壳聚糖结合植物蛋白改性会使蛋白有强烈涩味，影响口感，且由于壳聚糖带有强烈正电荷，进入人体肠道后可能会引起腹泻反应，其应用也具有局限性；酶解改性若水解度控制不佳，蛋白深度酶解会生成有苦味的肽，同样影响口感。复合改性效果普遍优于单一改性，但目前对复合改性方法的研究还不够充分，针对不同植物蛋白的复合改性方法还有待研究。（2）对增溶改性后酸性可溶植物蛋白理化性质和功能特性方面的表征还不够全面，改性后植物蛋白在酸性条件下能够稳定的机理还有待进一步研究。（3）虽然近年来国内外在提高植物蛋白酸性溶解性方面也开展了相关研究，但目前市场上此种类产品还比较少，且存在应用于果汁饮料体系当中难以稳定易产生沉淀，应用于运动饮料体系中降低澄清度影响消费者购买欲望等问题。因此，本论文主要以提高花生蛋白酸性条件下溶解度为目的，首先采用多种单一改性和复合改性方法对其进行改性处理，并筛选出最优改性方式和条件；然后对改性后花生蛋白理化性质、功能性质进行测定，探究改性后花生蛋白酸性条件下的稳定机理；最后将改性后花生蛋白添加到酸性饮料中，开发具有丰富均衡营养的新型花生蛋白酸性饮料。本研究致力于开发绿色高效、更适用于工业生产的酸溶性花生蛋白改性制备方法，以期为酸性条件下蛋白改性增溶研究奠定基础，同时满足消费者对营养饮料、功能饮料的多元化需求，具有较高的社会、经济效益。研究内容如下：（1）酸性可溶花生蛋白改性制备工艺优化（2）酸性可溶花生蛋白的性质表征（3）酸性可溶花生蛋白的产品开发图1-3技术路线图Fig.1-3Technologyroadmap
【参考文献】：
期刊论文
[1]植物蛋白酸性条件下溶解性提高的改性方法及应用研究进展[J]. 李佳笑,石爱民,刘红芝,刘丽,胡晖,王强. 中国油脂. 2019(09)
[2]酶解法制备豆粕水解肽工艺优化[J]. 许腾,卢聪,范海茹,王东晖,李淑英,范蓓,王艳,王凤忠. 核农学报. 2019(09)
[3]酶解制备鱼鳞蛋白降血压肽的工艺优化[J]. 涂丹,张益奇,叶繁,戴志远. 核农学报. 2019(01)
[4]花椒籽仁分离蛋白起泡力及泡沫稳定性的影响因素研究[J]. 付本宁,李超,潘姝璇,蒋培基,徐丹萍,蒲彪. 中国油脂. 2018(09)
[5]大豆复合植物蛋白饮料配方优化及其理化性质[J]. 沈金荣,史梦珂,邓泽元,李静. 食品工业科技. 2018(02)
[6]花生蛋白富集组分与多糖接枝对其结构特性的影响[J]. 赵冠里,刘岩,苏新国,王强,胡源媛. 现代食品科技. 2017(08)
[7]喷射蒸煮结合超滤制备火麻蛋白及其功能特性表征[J]. 吴俊锋,杨晓泉,朱元庄. 中国粮油学报. 2017(04)
[8]物理改性方法提升花生蛋白溶解性的研究[J]. 马铁铮,王静,王强. 中国油脂. 2017(01)
[9]超声波和糖基化复合改性对小麦面筋蛋白性质和结构的影响[J]. 臧艳妮,赵妍嫣,罗水忠,钟昔阳,穆冬冬,姜绍通,郑志. 食品科学. 2017(05)
[10]适宜物理-酶联合改性提高酸性条件下大豆分离蛋白乳化性[J]. 李婷婷,赵彩红,吴海波,王嘉熙,郝建敏,于冬蕾,房媛媛,朱秀清. 农业工程学报. 2016(18)
博士论文
[1]几类蛋白酶催化机理的理论研究[D]. 田歌.山东大学 2019
[2]高水分挤压过程中花生蛋白构象变化及品质调控[D]. 张金闯.中国农业科学院 2019
[3]食物蛋白与壳聚糖相互作用及其在食品体系的应用研究[D]. 袁杨.华南理工大学 2014
硕士论文
[1]花生豆腐制备及凝胶形成过程研究[D]. 郭亚龙.中国农业科学院 2018
[2]大豆分离蛋白—壳聚糖相互作用及复合机理研究[D]. 程志先.浙江工商大学 2017
[3]高溶解性豌豆蛋白的制备及其功能特性的研究[D]. 黄科礼.华南理工大学 2012
[4]功能性大豆蛋白的制备及应用[D]. 郭睿.华南理工大学 2011
[5]花生浓缩蛋白的制备及其溶解性研究[D]. 马铁铮.中国农业科学院 2009
本文编号：3475819
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
蛋白质与多糖糖基化反应示意图（KATOetal.,1993）
悼蒲г核妒垦?宦畚牡谝徽乱??4Liu（2012）研究了花生分离蛋白与葡聚糖混合物及蛋白和葡聚糖干热处理不同时间制备得到的接枝产物在不同pH下溶解度变化，发现经接枝改性后花生分离蛋白与未经改性样品相比在pH4.0~6.0溶解度显著增加，花生分离蛋白通过与葡聚糖干热处理7天进行接枝改性，改性后氮溶指数在pH为4.0时较对照组提升了75%。蛋白质与多糖也可通过静电相互作用结合可形成可溶性复合物或者凝聚体（CHRISTOPHEetal.,2011），可溶性复合物的形成有助于改善植物蛋白酸性条件下溶解性。（MARCELAetal.,2016）。图1-2蛋白质和多糖在混合体系中两者相互作用类型（MATALANISetal.,2011）Fig.1-2Typesofproteinandpolysaccharideinteractionsinmixedsystems（MATALANISetal.,2011）壳聚糖是自然界中唯一带正电荷的天然碱性多糖，在蛋白溶液中加入带大量正电荷的壳聚糖，蛋白的负电荷基团就会与壳聚糖依靠静电作用结合，二者可以形成可溶性复合物或凝聚体，使植物蛋白在等电点时仍带一定量净正电荷，不会因为疏水作用而沉淀（程志先等，2017;JIAOetal.,2018）。袁杨等（2014）研究发现添加壳聚糖可显著降低大豆11S球蛋白在等电点处聚集情况，当蛋白质与壳聚糖复合比为0.05、0.1、0.2g/g时，大豆11S球蛋白等电点从pH4.3分别偏移到5.2、5.7和6.4。大豆11S球蛋白与壳聚糖在pH5.5和6.0时则呈现一种类似凝胶的网络结构，这种结构的出现使其在酸性pH范围内都保持了较好的稳定性。郭睿（2011）在大豆蛋白中添加壳聚糖并进行高温水热处理得到大豆分离蛋白-壳聚糖复合物，研究了壳聚糖不同添加量对pH为4.0条件下大豆蛋白氮溶指数的影响，发现在pH为4.0条件下随着壳聚糖添加量的增加，大豆分离蛋白的氮溶指数明显提高。程志先（2017）研究了不同壳聚糖比?
中国农业科学院硕士学位论文第一章引言10的安全性还需进一步考察；壳聚糖结合植物蛋白改性会使蛋白有强烈涩味，影响口感，且由于壳聚糖带有强烈正电荷，进入人体肠道后可能会引起腹泻反应，其应用也具有局限性；酶解改性若水解度控制不佳，蛋白深度酶解会生成有苦味的肽，同样影响口感。复合改性效果普遍优于单一改性，但目前对复合改性方法的研究还不够充分，针对不同植物蛋白的复合改性方法还有待研究。（2）对增溶改性后酸性可溶植物蛋白理化性质和功能特性方面的表征还不够全面，改性后植物蛋白在酸性条件下能够稳定的机理还有待进一步研究。（3）虽然近年来国内外在提高植物蛋白酸性溶解性方面也开展了相关研究，但目前市场上此种类产品还比较少，且存在应用于果汁饮料体系当中难以稳定易产生沉淀，应用于运动饮料体系中降低澄清度影响消费者购买欲望等问题。因此，本论文主要以提高花生蛋白酸性条件下溶解度为目的，首先采用多种单一改性和复合改性方法对其进行改性处理，并筛选出最优改性方式和条件；然后对改性后花生蛋白理化性质、功能性质进行测定，探究改性后花生蛋白酸性条件下的稳定机理；最后将改性后花生蛋白添加到酸性饮料中，开发具有丰富均衡营养的新型花生蛋白酸性饮料。本研究致力于开发绿色高效、更适用于工业生产的酸溶性花生蛋白改性制备方法，以期为酸性条件下蛋白改性增溶研究奠定基础，同时满足消费者对营养饮料、功能饮料的多元化需求，具有较高的社会、经济效益。研究内容如下：（1）酸性可溶花生蛋白改性制备工艺优化（2）酸性可溶花生蛋白的性质表征（3）酸性可溶花生蛋白的产品开发图1-3技术路线图Fig.1-3Technologyroadmap
【参考文献】：
期刊论文
[1]植物蛋白酸性条件下溶解性提高的改性方法及应用研究进展[J]. 李佳笑,石爱民,刘红芝,刘丽,胡晖,王强. 中国油脂. 2019(09)
[2]酶解法制备豆粕水解肽工艺优化[J]. 许腾,卢聪,范海茹,王东晖,李淑英,范蓓,王艳,王凤忠. 核农学报. 2019(09)
[3]酶解制备鱼鳞蛋白降血压肽的工艺优化[J]. 涂丹,张益奇,叶繁,戴志远. 核农学报. 2019(01)
[4]花椒籽仁分离蛋白起泡力及泡沫稳定性的影响因素研究[J]. 付本宁,李超,潘姝璇,蒋培基,徐丹萍,蒲彪. 中国油脂. 2018(09)
[5]大豆复合植物蛋白饮料配方优化及其理化性质[J]. 沈金荣,史梦珂,邓泽元,李静. 食品工业科技. 2018(02)
[6]花生蛋白富集组分与多糖接枝对其结构特性的影响[J]. 赵冠里,刘岩,苏新国,王强,胡源媛. 现代食品科技. 2017(08)
[7]喷射蒸煮结合超滤制备火麻蛋白及其功能特性表征[J]. 吴俊锋,杨晓泉,朱元庄. 中国粮油学报. 2017(04)
[8]物理改性方法提升花生蛋白溶解性的研究[J]. 马铁铮,王静,王强. 中国油脂. 2017(01)
[9]超声波和糖基化复合改性对小麦面筋蛋白性质和结构的影响[J]. 臧艳妮,赵妍嫣,罗水忠,钟昔阳,穆冬冬,姜绍通,郑志. 食品科学. 2017(05)
[10]适宜物理-酶联合改性提高酸性条件下大豆分离蛋白乳化性[J]. 李婷婷,赵彩红,吴海波,王嘉熙,郝建敏,于冬蕾,房媛媛,朱秀清. 农业工程学报. 2016(18)
博士论文
[1]几类蛋白酶催化机理的理论研究[D]. 田歌.山东大学 2019
[2]高水分挤压过程中花生蛋白构象变化及品质调控[D]. 张金闯.中国农业科学院 2019
[3]食物蛋白与壳聚糖相互作用及其在食品体系的应用研究[D]. 袁杨.华南理工大学 2014
硕士论文
[1]花生豆腐制备及凝胶形成过程研究[D]. 郭亚龙.中国农业科学院 2018
[2]大豆分离蛋白—壳聚糖相互作用及复合机理研究[D]. 程志先.浙江工商大学 2017
[3]高溶解性豌豆蛋白的制备及其功能特性的研究[D]. 黄科礼.华南理工大学 2012
[4]功能性大豆蛋白的制备及应用[D]. 郭睿.华南理工大学 2011
[5]花生浓缩蛋白的制备及其溶解性研究[D]. 马铁铮.中国农业科学院 2009
本文编号：3475819
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