热处理对大豆分离蛋白结构及功能特性的影响

热处理是一种常用的蛋白改性手段,同时也是食品加工过程中不可避免的工艺流程。关于热处理对大豆分离蛋白结构及功能影响的研究已有很多报道,但还存在很多争议,特别是在功能特性方面。因此,本论文主要探讨了加热程度以及加热方式对大豆分离蛋白结构及功能特性的影响,以期为SPI的合理应用和生产工艺的优化提供借鉴。 论文重点探讨了热处理方式、加热时间和温度以及热处理时的蛋白浓度对热处理后大豆分离蛋白的结构及功能的影响。热处理方式采用常压保温、超高温瞬时加热(135℃,5s)以及喷雾干燥(85℃)三种方式;常压加热温度分别为80、90、100℃,加热时间分别为15、30、60、100和180min;在分别考察了不同浓度下蛋白质聚集程度的基础上,选择了两种具有不同聚集特征的蛋白质浓度2%和5%(w/v),进一步考察蛋白质在不同浓度下对于热处理的承受能力。大豆蛋白结构特征的表征采用了DSC、分子量分布、溶液中的粒径分布、表面疏水性、蛋白质的巯基、羰基及自由氨基的含量。大豆分离蛋白功能特性主要考察了溶解性、乳化活性和起泡特性。 研究结果显示,热处理后的大豆分离蛋白结构特征随热处理温度和蛋白浓度的不同有很大差异。经不同方式热处理后,SPI的疏水性都显著提高。从分子量分布和粒径分布的结果看,采用不同方式热处理后蛋白发生了明显的聚集和分解,且热处理温度以及蛋白浓度越高,聚集现象越严重。GPC及自由氨基测定结果显示,热处理蛋白浓度越低,分解现象越严重。羰基的研究显示热聚集会降低SPI的氧化速度。 热处理温度、时间以及作用方式对于不同浓度大豆分离蛋白的功能特性也有不同的影响。2%的大豆分离蛋白80℃热处理后,除乳化稳定性有所下降外,其它功能特性没有显著性变化;在90和100℃条件下热处理,蛋白的乳化活性显著下降,但起泡特性得到一定得改善。5%的SPI经热处理后乳化活性、泡沫稳定性和溶解性都得到显著改善。相对超高温处理,喷雾干燥对大豆分离蛋白的性能影响较小。喷雾干燥造成了轻微的蛋白聚集现象,导致溶解性的下降,而超高温处理造成蛋白的聚集和解离现象严重,造成乳化活性的下降,但溶解性和起泡性都得到一定的改善。 热处理对大豆分离蛋白结构上的影响与其功能特性的变化有着一定的相关性。将聚集度、疏水性、羰基以及巯基含量与其功能性质进行相关性分析,结果显示可溶性聚集体的形成是影响SPI功能特性的主要原因。热处理强度不同,形成的聚集体含量以及聚集体分子的大小不同,造成SPI的功能特性上有较大差异。SPI在低浓度下热处理形成的聚集体分子较小,有利于起泡性的改善。高浓度热处理形成的聚集体含量升高,分子较大, SPI乳化活性以及泡沫稳定性得到改善,但起泡性下降。