红外光谱研究超声促聚集作用对大豆蛋白-磷脂结构与功能的影响

大豆分离蛋白和大豆卵磷脂在中性条件下(pH 7.0)复合后,可自发组成蛋白质-磷脂复合体系,但仍有部分未自组装的蛋白质和磷脂存在于溶液中。为实现蛋白质-磷脂最大程度复合,解析复合体系功能性质与大豆蛋白二级结构间的构效关系,本研究采用"超声改性-结构变化-功能表达"的研究理念,采用傅里叶变换红外光谱法研究体系结构变化,测定持水性、持油性、凝胶质地剖面并分析其功能性质。结果表明:超声处理会显著改善大豆蛋白-磷脂复合体系的功能性质,超声时间较短时,持水性、持油性等功能性质随功率的增加先升高后降低;超声时间较长时,功能性质随功率的增加持续降低。傅里叶变换红外光谱分析发现低、中功率条件下,大豆蛋白二级结构中β-折叠相对含量较多而α-螺旋结构相对含量较少,说明大豆蛋白与磷脂间的交互作用更明显。超声波作用下复合体系凝胶质地剖面分析表明,功能性质与蛋白质的二级结构改变具有一定的关联性。以上结果说明,适当的超声处理有助于改变大豆蛋白-磷脂复合体系的结构并提升其功能性质。     

超声波作用于大豆分离蛋白-磷脂复合体系的流变性和拉曼光谱变化

研究超声波低功率（100 W）、中功率（300 W）和高功率（450 W）在不同的时间条件下（12、24 min）对大豆分离蛋白-磷脂复合体系结构和功能性质的影响。扫描电子显微镜及流变学实验显示低、中功率超声波处理形成的凝胶结构致密均匀、弹性模量G’较高,且300 W条件下处理24 min时,样品凝胶性质最好。采用光谱学实验验证后发现,大豆分离蛋白-磷脂复合体系构象的变化是影响其凝胶性质的主要因素;拉曼光谱实验结果表明：超声波改变了大豆分离蛋白的二级结构以及色氨酸、酪氨酸所处的微环境,暴露疏水性基团,使其更易与大豆卵磷脂发生疏水相互作用,且低、中功率条件下超声波对大豆分离蛋白和磷脂交互作用的影响较大。超声波功率进一步增大（450 W）使大豆分离蛋白发生不溶性聚集,减弱了与磷脂间的相互作用,复合体系的功能性质随之下降。     

超声波处理对大豆分离蛋白-磷脂相互作用及其复合物功能性质的影响

研究不同强度的超声波（150、300、450 W）在12 min和24 min处理时间下对大豆分离蛋白-磷脂相互作用程度的影响,同时揭示了复合体系功能性质随超声条件变化的规律。通过圆二色光谱、粒径分布、ζ-电位、溶解度以及乳化性指标的测定发现：当超声波处理时间为12 min时,中功率（300 W）超声波对大豆分离蛋白-磷脂复合体系的影响最大,α-螺旋含量降低,溶解度及乳化性较高。当超声时间延长至24 min时,低功率（150 W）超声波会明显增加大豆分离蛋白-磷脂复合体系的乳化性,同时体积平均粒径由未超声样品的16.87 μm减小至6.49 μm、ζ-电位绝对值增大,α-螺旋含量降低至7.6%,溶液分散均匀且性质稳定。但随着超声波功率的进一步增大,蛋白质发生不溶性聚集,导致其与磷脂间的相互作用变弱,复合体系的各项功能性质随之下降。这表明超声波处理会影响大豆分离蛋白与磷脂相互作用的程度,适宜强度的超声波处理有利于复合体系功能性质的提升。     

超声波辅助提取水酶法豆渣中植酸的工艺优化

以水酶法提油后的副产物豆渣为原料,探索超声波辅助技术提取植酸的工艺条件,并与振荡浸提法对比。首先选取超声功率、超声温度、超声时间进行单因素实验,通过正交实验选出最佳的超声参数。然后在最优超声参数的基础上,以植酸得率为响应值,利用Box-Behnken中心组合设计原理和响应面分析法,确定提取植酸的最佳条件。结果表明,超声提取植酸的条件为:超声温度50℃,超声功率500 W,超声时间20 min;醋酸浓度4.1%、料液比1∶17 g/m L、提取温度64℃、提取时间33 min。在以上条件下,平均植酸得率为1.23%,与振荡提取法相比,提高41.3%。     

脉冲电场-超声波作用对黑豆球蛋白功能性质的影响

研究了脉冲电场（15 kV/cm）与低频高强度超声波（150、300、450 W）在不同的时间条件下（18、36 min）的协同作用对黑豆球蛋白功能性质的影响。结果表明：不同脉冲电场-超声波条件处理的黑豆球蛋白具有不同的性质,当处理条件为脉冲电场强度15 kV/cm、超声波时间36 min、超声波功率300 W时,黑豆分离蛋白具有最高的持水性（75.69%）和凝胶硬度（45.126 g）。同时,溶解度也有所提升。在热诱导凝胶流变实验中,经超声波处理（36 min,300 W）的黑豆分离蛋白4号样品最终形成的凝胶弹性模量最高;在频率扫描流变学实验中,该条件下形成的凝胶具有一种类似于固体的凝胶网状结构;扫描电子显微镜的结果显示此条件下形成的黑豆蛋白凝胶更加规则。     

高压均质对大豆蛋白-磷脂复合体系结构及理化/功能性质的影响

以大豆蛋白-磷脂复合体系为研究对象,采用圆二色谱表征复合体系构象变化,采用乳化性及乳化稳定性测定、表面疏水性及粒度分析等解析高压均质对复合体系中大豆蛋白二级结构的变化与理化/功能性质表达的影响。结果显示:高压均质会显著改善复合体系的功能性质如乳化性和乳化稳定性。随着均质压力升高,体系中大豆蛋白表面疏水性显著提高,说明疏水基团暴露明显,蛋白质与磷脂间的相互作用程度增加。复合体系的体积平均粒径由未均质时的33.21 μm降至3.61 μm,粒径分布均匀,整体向小粒径方向移动。圆二色谱结果显示高压均质改变了蛋白质-磷脂复合体系的构象,说明蛋白质和磷脂间发生相互作用,但当均质压力进一步增加,和未经处理的样品相比,样品中的α-螺旋含量略有下降,同时功能性质稍有提高。     

超高压改性大豆蛋白与可溶性多糖复合物对乳液形成及稳定性的影响

通过研究超高压处理改性的柔性大豆蛋白与可溶性多糖复合物对乳液形成的影响,揭示复合物结构变化与乳状液稳定性的关系,采用激光共聚焦、动态激光散射、接触角测量仪和圆二色谱研究不同超高压处理改性大豆蛋白与可溶性多糖复合物形成乳液的微观结构、流体动力学半径、界面吸附特性和大豆蛋白超高压改性的空间结构变化。实验表明:随着压力的增加乳液粒径变小,乳滴形状规则、分布均匀,乳液表面负电荷增加;400 MPa处理的蛋白所形成复合物的乳化活性和乳化稳定性最大分别为18.33 m~2/g和30.2 min;不同超高压处理改变了大豆蛋白二级结构,影响了与可溶性多糖分子的键合,进而影响复合物在油-水界面吸附特性和乳液的界面压,结果证明超高压改性大豆蛋白与可溶性多糖复合物形成乳液的稳定性机制与乳液界面层分子结构的变化有关。     

伽马射线辐照对红豆分离蛋白功能性质的影响

以红豆分离蛋白作为原料,采用伽马射线辐照处理,考察不同剂量(1、3、5、7、10k Gy)辐照处理条件对红豆蛋白功能性质的影响。对红豆蛋白吸水性、吸油性、溶解性、乳化性和乳化稳定性、起泡性和起泡稳定性进行测量,结果表明,在低剂量辐照处理时,红豆蛋白的蛋白质分子结构展开,疏水基团暴露,各种功能性质均有所改善,但随着辐照剂量进一步增加,红豆蛋白分子发生聚集,使吸水性、溶解性、乳化性、起泡性有所下降,但吸油性、乳化稳定性和起泡稳定性仍呈现上升趋势。不同剂量的辐照处理使红豆蛋白质结构发生不同程度的改变,进而影响其功能性质。     

水酶法水解液中大豆多肽的吸附纯化及其氨基酸组成分析

考察大孔吸附树脂对水酶法水解液中大豆多肽的吸附性能和纯化效果,通过静态吸附和解吸实验对8种树脂进行了初步筛选,并进一步研究了上样体积、上样流速、解吸剂体积分数等条件对大孔吸附树脂纯化能力的影响。结果表明：DA201-C大孔吸附树脂对水酶法大豆多肽的吸附性能优于其他7 种树脂,其最佳动态吸附工艺为：上样体积140 mL、上样流速1.5 mL/min、水洗体积350 mL,体积分数25%、50%、75%、100%乙醇溶液分级洗脱,每次80 mL,流速2 mL/min。经纯化后各大豆多肽组分纯度均在80%以上,总回收率为95.65%,树脂吸附量为13.32 mg/g,糖类及盐类杂质分别降低51%及90%以上;乙醇分级洗脱可分离4 个大豆多肽组分,其中75%体积分数组分SP-DA75氧自由基清除能力最强,肽段的抗氧化性与其疏水性氨基酸含量及酸性氨基酸含量具有一定相关性。     

大豆分离蛋白与卵磷脂间相互作用对O/W型乳状液稳定性的影响

研究大豆分离蛋白与卵磷脂的复合比例及相互作用对乳化体系稳定性及功能性质的影响。结果显示:乳状液的乳化活性和粒径分布等性质受大豆分离蛋白与卵磷脂比例分配的影响较大。当大豆分离蛋白与卵磷脂间的质量比为10∶1时,复合体系的乳化活性较高(98.1 m~2/g),同时乳液的体积平均直径D_(4,3)最小(13.34μm),乳液双峰分布程度较低。乳化稳定性和ζ-电位测试结果显示,复合体系中大豆分离蛋白与卵磷脂比例为1∶1或100∶1都不利于体系稳定,此时激光共聚焦显微镜观测乳液出现相分离和不规则非球形液滴。这说明大豆分离蛋白与卵磷脂作为复合乳化剂具有最适配比,在该比例下大豆分离蛋白与卵磷脂间的相互作用对食品级水包油(oil-in-water,O/W)乳状液的稳定性是有利的。