工艺条件对酶法改性大豆蛋白膜性能的影响（Ⅰ）

研究了酶浓度、成膜溶液的pH值、干燥温度等工艺参数对谷氨酰胺转移酶(TGase)改性大豆分离蛋白(SPI)膜性能的影响.SPI膜制好后裁切成所需要的样品形状,放在相对湿度为50%的环境中平衡48 h,测定抗拉强度(TS)、断裂伸长率(EB)、水分含量(MC)、总可溶性物质量(TSM)、表面疏水性(S0)及透光率等各项指标.研究表明低浓度的酶浓度改性可显著(P≤0.05)增加SPI膜的TS值和S0值,而降低TSM值.TGase改性使EB值下降,酶浓度越高,EB值下降得越多.TGase改性膜的S0值和TSM值随着酶浓度的增加而增加.成膜溶液的PH值显著影响TGase改性SPI膜的TS值和S0值.TGase改性SPI膜的TS值、EB值和S0值随着干燥温度从18℃增加到50℃而逐渐下降.     

多糖对酶法改性大豆蛋白膜性能的影响

研究了四种多糖-果胶、卡拉胶、魔芋胶及黄原胶对TGase改性SPI膜性能的影响.在成膜溶液中分别加入果胶、卡拉胶、魔芋胶或黄原胶(0.1～0.4g/100mL),随着多糖浓度的增加,SPI膜的TS值和接触角明显增加,而EB值和透光率明显下降.实验结果证实,利用TGase改善SPI膜特性(尤其是机械特性)时,多糖能抑制TGase诱导的聚沉反应,使TGase催化的交联反应始终发生在一个均相的体系中,因而取得比较好的效果.     

谷氨酰胺转移酶对大豆分离蛋白膜性能的影响

研究注模前酶作用时间对谷氨酰胺转移酶(TGase)改性大豆分离蛋白(SPI)膜性能的影响。在注模之前,将TGase(8U/g SPI)加入到成膜溶液中,分别在磁力搅拌下作用0、30、60、120min,然后注模成膜。利用质构仪检测蛋白膜的机械性能,结合哈克流变仪的动态黏弹实验及SDS-PAGE 实验进一步分析。注模前适度的酶作用(≤60min)在一定程度上有利于TGase 改性的SPI 膜机械强度的提高,特别是抗拉强度(TS)值;但是,时间不宜过长,因为注模前的酶作用也会诱导SPI 蛋白组分的聚沉反应,从而降低成膜溶液中可溶解蛋白的含量。结果表明,TGase改性SPI 膜时,一方面会诱导蛋白交联;另一方面,交联过多又会导致沉淀;在利用TGase 提高SPI 膜的机械性能时如何把握两者之间的关系,在交联的同时抑制酶促聚沉非常重要。     

大豆分离蛋白膜的DSC分析

采用差示扫描量热法(DSC),研究不同相对湿度(RH)条件下,大豆分离蛋白(SPI)膜的热特性以及谷氨酰胺转移酶(TGase)改性对热特性的影响。对于SPI膜,无论是对照膜还是TGase改性膜,蛋白膜的热稳定性随着RH的增高而下降。TGase改性改变了SPI膜吸热峰出现的位置与数量。在同一RH条件下,TGase改性膜更易失去水分。TGase改性使SPI膜的耐热特性基本未变。     

可食性SPI/HPC膜的性能

研究了不同浓度的羟丙基纤维素(HPC)对大豆分离蛋白(SPI)膜性能的影响.结果表明,HPC的添加浓度对SPI膜的性能有显著影响.在SPI膜中添加HPC后,膜的抗拉强度明显增加,透光率降低,表面疏水性增大.这表明HPC和SPI分子之间发生了强的相互作用,进一步影响膜的性能.     

增塑剂对大豆蛋白可食膜特性的影响

研究了增塑剂对大豆分离蛋白膜(热法成膜和酶法成膜)成膜特性的影响。增塑剂的种类(甘油、山梨醇或甘油山梨醇的等量混合物)对大豆分离蛋白膜的性能有明显影响。无论是否添加谷氨酰胺转移酶(TGase)，以山梨醇为增塑剂的膜都具有最高的抗拉强度、表面疏水性和总可溶性物量，最低的断裂伸长率、水分含量和透光率。TGase处理SPI(4U／g．蛋白)，可显著改善蛋白膜的抗拉强度和表面疏水性，抗拉强度和表面疏水性分别比对照膜增加10％～20％和17％～56％(P≤0.05)；同时也明显降低了(P≤0.05)膜的断裂伸长率、水分含量、总可溶性物量及透光率。     

化学交联与酶法交联对鱼糜-明胶复合膜性质的影响

研究比较了戊二醛和谷氨酰胺转氨酶(TGase)对鱼糜-明胶复合膜的性质改良效果。当戊二醛的含量为蛋白质量的0.025%～0.1%时,膜的抗拉伸强度(TS)没有显著差异,但断裂延伸率(EAB)却随着戊二醛含量的增加而上升,当戊二醛含量增加到0.2%时,TS和EAB都出现了下降。然而,膜的TS和EAB都随着TGase的添加逐渐增加。虽然戊二醛和TGase都可以使蛋白发生交联,导致膜的固形物溶解率(FS)和蛋白溶解率(PS)下降,但是戊二醛的添加效果明显优于TGase。此外,戊二醛的添加会使膜的颜色变黄,而TGase不仅不会影响膜的色泽,还可以提高膜的透明性能。根据SDS-PAGE的结果,发现戊二醛和TGase都会使膜中蛋白分子发生交联形成高分子聚合物。FT-IR的分析结果表明,蛋白分子间的氢键作用随着TGase的添加逐渐减弱,随着戊二醛的添加出现先减弱后增强的趋势。     

盐对可食性大豆分离蛋白膜亲水性影响的研究

在大豆分离蛋白(SPI)膜中添加NaCl、Na2CO3、Na2S2O3、Na3PO4、Na4P2O7、ZnCl2和FeCl3,通过研究膜的水分含量(WC)、可溶性干物质(TSM)、水蒸气透过系数(WVP)及其动态接触角(DCA)系统考察盐对SPI膜亲水性的影响。结果表明:NaCl和FeCl3使得SPI膜的WC分别增加7.4%和15.5%,Na4P2O7、Na2S2O3、Na3PO4、Na2CO3和ZnCl2分别使WC减少18.8%、18.9%、3.8%、7.6%和16.1%;NaCl和Na2S2O3使SPI膜的TSM略有增加,但Na3PO4、Na2CO3、Na4P2O7、ZnCl2和FeCl3使TSM分别降低32.3%、13.7%、7.1%、12.7%和23.9%;Na3PO4、Na4P2O7、Na2CO3和Na2S2O3及ZnCl2分别使WVP增加88.9%、51.4%、36.5%、28.7%和21.0%,NaCl不改变膜的WVP,而FeCl3使膜的WVP值略有下降;NaCl、Na2CO3、Na2S2O3和FeCl3使SPI膜在极性和非极性溶剂中的DCA均降低,而Na3PO4、Na4P2O7和ZnCl2使得SPI膜在极性和非极性溶剂中的DCA均提高。     

酪蛋白酸钠膜的DSC分析

采用差示扫描量热法(DSC)分析,研究不同相对湿度(RH)条件下,酪蛋白酸钠(NaCas)膜的热特性以及谷氨酰胺转移酶(TGase)改性对热特性的影响.对于NaCas膜,无论是对照膜还是TGase改性膜,蛋白膜的热稳定性随着RH的增高而下降.TGase改性改变了NaCas膜吸热峰出现的位置与数量.在同一RH时,TGase改性膜更易失去水分.TGase改性使NaCas膜的耐热特性发生了明显改变,可能是TGase作用改变了NaCas的不同组分的耐热特性所致.     

SPI/MC关混可食膜的性能研究

研究了甲基纤维素(MC)对以甘油为增塑剂的大豆分离蛋白(SPI)膜物理性质的影响.结果表明:SPI膜的抗拉强度和表面疏水性随着MC添加量的增加而显著提高(P≤0.05),在添加量为20.0%(w/w,SPI)时相对于对照样分别提高了66.32%和25.39%;断裂伸长率随着MC添加量的增加而先增大后降低,在添加量为10.0%时最大;膜的透光率、水分含量、可溶性干物质总量和水蒸气透过系数随着MC添加量的增加而降低(P≤0.05),在添加量为20.0%时相对于对照样分别降低了41.58%、14.02%、26.55%和20.86%.     

酶法改性对各种蛋白膜的溶解特性和体外消化率的影响

以大豆分离蛋白SPI-1、大豆分离蛋白SPI-2、酪蛋白酸钠NaCas-1、酪蛋白酸钠NaCas-2、明胶G-1、明胶G-2、乳清蛋白浓缩物WPC、小麦面筋蛋白WG、花生分离蛋白PPI这9种蛋白质为原料制备蛋白膜,主要研究了谷氨酰胺转移酶(TGase)改性对这9种蛋白膜的溶解特性和体外消化率这2种性能的影响。TGase的作用使SPI-1膜、NaCas膜和WPC膜的水分含量呈显著性降低(P≤0.05)。TGase的处理使各种蛋白质膜的总可溶性物质量均比对照膜明显降低,SDS-PAGE分析表明,TGase作用明显降低了这几种蛋白膜在水溶液中的溶解性。与对照膜相比,TGase改性显著降低了蛋白膜的消化率,其中NaCas、SPI和G蛋白膜的下降幅度较大。这可能是因为TGase催化改性的蛋白膜中产生了新的交联。     

TGase介导玉米醇溶蛋白改善大豆分离蛋白膜性能的研究

为改善大豆分离蛋白膜的性能,利用碱性蛋白酶制备玉米醇溶蛋白酶解产物(ZH),通过转谷氨酰胺酶(TGase)催化大豆分离蛋白(SPI)与ZH发生交联反应,对反应条件进行了优化;通过控制反应时间得到4种修饰产物(分别为0 h-SPI/ZH、0.5 h-SPI/ZH、1 h-SPI/ZH、1.5 h-SPI/ZH),并对修饰产物制备的膜性能进行研究。结果表明：最佳的TGase催化SPI与ZH交联反应条件为SPI与ZH质量比3.5∶1、底物质量浓度40 mg/mL、pH 7.5、酶添加量10 U/g(以蛋白质质量计)、反应温度45℃、反应时间1.5 h;随着反应时间的延长,4种修饰产物制备的复合膜抗拉强度和不透明度增加,含水量、断裂伸长率和水蒸气透过率降低;与SPI膜相比,1.5 h-SPI/ZH制备的复合膜的抗拉强度增加了5.5%,含水量与水蒸气透过率分别下降了25.6%和32.2%,不透明度增加了114.2%。综上,采用TGase催化SPI与ZH发生交联,所制的复合膜综合品质较好,为SPI复合膜的开发提供了技术支持。     

大豆分离蛋白膜的水分吸附特性

本实验以大豆蛋白(SPI)膜为对象,从吸附动力学和水分吸附等温线研究了蛋白膜的水分吸附特性.SPI膜水分达到平衡所需要的时间受到所处相对湿度(RH)条件和增塑剂含量的影响.相对湿度和增塑剂含量越低,达到平衡的时间越短;反之,则越长.TGase改性明显降低了蛋白膜的水分吸附速率及达到平衡的水分含量.SPI膜水分吸附等温线数据能很好地与GAB模型吻合.     

转谷氨酰胺酶对大豆分离蛋白凝胶性的影响

以微生物来源的转谷氨酰胺酶(MTGase)对大豆分离蛋白(SPI)进行改性,主要考察了凝胶性的变化.结果显示,MTGase对SPI的凝胶性有明显的改善作用,且加酶量、pH、反应温度、底物蛋白浓度及反应时间均对凝胶性影响显著.改性SPI在加酶量为5 U/g、pH 8.0、反应温度为37℃、蛋白浓度为12%时凝胶性改善明显,随着MTGase作用时间的延长,SPI凝胶性也呈增加趋势.MTGase的作用使SPI凝胶的蛋白质分子间形成了空间的网络交错结构.     

大豆蛋白凝胶制备及其性质研究

研究以NaCl作为凝固剂,将大豆分离蛋白(SPI)80℃预热处理10 h,在不同浓度、离子强度及pH值条件下,通过95℃加热蛋白液30min使蛋白变性来制备大豆蛋白凝胶,并对凝胶的质构及凝胶特性进行了分析。结果表明:pH值7.0、80℃预热处理10 h的大豆蛋白溶解性明显小于普通SPI,其他pH值条件下两者溶解性差异不大;pH值2.0、80℃预热处理10 h的蛋白凝胶情况明显优于普通SPI,在一定范围内,随着蛋白浓度及离子强度的增加,凝胶情况越来越好。     

热诱导大豆分离蛋白聚集对谷氨酰胺转氨酶交联乳液凝胶性质的影响

大豆分离蛋白(soybean protein isolate, SPI)基乳液凝胶在食品工业中应用广泛。在商品化SPI生产过程中,不可避免会发生一定程度的热变性和聚集,对谷氨酰胺转氨酶(transglutaminase, TGase)交联蛋白产生影响。为探究不同热变性程度的SPI对TGase诱导SPI乳液凝胶的影响,制备了不同热处理温度的SPI,研究其乳化性、凝胶强度、持水/油性、凝胶形态,以及SPI浓度、油浓度对SPI乳液凝胶性质的影响。结果表明：随着热处理温度的增加,SPI稳定乳液的乳化活性和乳化稳定性呈显著增加趋势。95℃热处理显著增强了乳液凝胶的凝胶性能,其凝胶硬度是天然蛋白乳液凝胶的2.2倍。对于95℃热处理的SPI乳液凝胶,随着蛋白浓度或油浓度的增大,凝胶强度显著增加,气孔逐渐增大;所有样品均具有优异的持水性和持油性。SPI在经过热变性(95℃)处理后有利于经TGase诱导形成SPI乳液凝胶。     

转谷氨酰胺酶改性大豆分离蛋白条件研究

利用微生物转谷氨酰胺酶(MTGase)对大豆分离蛋白(SPI)进行改性,探讨pH、反应温度、反应时间、底物浓度、酶/蛋白质比对SPI改性影响,采用正交试验优化改性条件。结果显示,酶/蛋白质比和底物浓度对SPI改性影响较小;pH、温度和时间对该改性作用影响较大,该3种因素对SPI改性影响大小依次为pH、温度和时间;MTGase改性SPI的最佳条件为pH 5.5、温度55℃、时间30 min、底物浓度2.0%、酶/蛋白质比10 U/g。     

谷氨酰胺转氨酶改性可食性复合膜的研究

研究了以甘油为增塑剂时,谷氨酰胺转氨酶(TGase)对大豆分离蛋白(SPI)和谷朊粉(WG)复合膜功能特性的影响.应用综合评分法得出,当TGase的添加量为0.30%时,综合得分最高,为29.52,此时,复合膜的拉伸强度最大,为56.44 MPa.比对照提高了47.1%;撕裂强度最大,为206.61 N/mm,比对照提高了4.3%;膜的水分含量为12.90%,比对照降低了7.0%;膜的水蒸汽透过率为0.443 g·mm/(kPa·h·m2),比对照降低了12.7%.但添加TGase也使膜的透光率下降.     

谷氨酰胺转氨酶预交联改善CaSO4诱导大豆分离蛋白凝胶性的研究

酶法改性能够有效提升大豆蛋白的凝胶性。为了探讨谷氨酰胺转氨酶(transglutaminase, TGase)预交联对盐诱导大豆分离蛋白凝胶性的影响,通过控制酶浓度、预交联时间制备不同预交联程度的大豆分离蛋白(soy protein isolate,SPI)溶液,并研究其在CaSO₄作用下的成胶性能。结果显示,与未经TGase处理的SPI相比,TGase适度预交联能够显著提升SPI的凝胶品质。经3～5 U/g TGase预交联20 min或3 U/g TGase预交联20～30 min后,SPI凝胶性得到了不同程度的提升,其中弹性模量、屈服应力、屈服应变、持水率最大分别提高了124.5%、269.0%、135.0%及53.0%。然而,过度预交联产生过大的蛋白聚集体,导致最终形成的凝胶结构粗糙、多孔,凝胶强度、持水力等均显著下降(P<0.05)。由此可见,合理利用TGase对蛋白进行预交联处理能够改善SPI凝胶制品品质,对于TGase在食品工业中的应用及传统豆制品质构改良具有重要的指导意义。     

十二烷基磺酸钠(SDS)在大豆分离蛋白基可食性膜中应用

该文报道研究十二烷基磺酸钠应用于以甘油作为增塑剂的大豆蛋白基可食性膜后对其物理性质影响。研究结果表明:当SDS添加量为40%(十二烷基磺酸钠质量/大豆分离蛋白质量)时,薄膜抗拉强度(TS)值显著(p<0.05)减少43%,最大断裂伸长率(E)值显著(p<0.05)增加至少5%,水分含量(MC)值显著减少(p<0.05),总可溶性物质含量(TSM)值显著增加(p<0.05);当SDS添加量>10%时,WVP值下降50%;SDS添加量为20%、30%、40%时,膜颜色值为显著+b (p<0.05),即黄色值增加。