Emulsifying property,antioxidant activity,and bitterness of soybean protein isolate hydrolysate obtained by Corolase PP under high hydrostatic pressure

Enzymatic hydrolysis of proteins can enhance their emulsifying properties and antioxidant activities.However,the problem related to the hydrolysis of proteins was the generation of the bitter taste.Recently,high hydrostatic pressure(HHP)treatment has attracted much interest and has been used in several studies on protein modification.Hence,the study aimed to investigate the effects of enzymatic hydrolysis by Corolase PP under different pressure treatments(0.1,100,200,and 300 MPa for 1-5 h at 50℃)on the emulsifying property,antioxidant activity,and bitterness of soybean protein isolate hydrolysate(SPIH).As observed,the hydrolysate obtained at 200 MPa for 4 h had the highest emulsifying activity index(47.49 m^(2)/g)and emulsifying stability index(92.98%),and it had higher antioxidant activities(44.77%DPPH free radical scavenging activity,31.12%superoxide anion radical scavenging activity,and 61.50%copper ion chelating activity).At the same time,the enhancement of emulsion stability was related to the increase of zeta potential and the decrease of mean particle size.In addition,the hydrolysate obtained at 200 MPa for 4 h had a lower bitterness value and showed better palatability.This study has a broad application prospect in developing food ingredients and healthy foods.

Establishment of two-dimensional gel electrophoresis for soybean protein isolate and its application

To optimize the conditions for the establishment of two-dimensional gel electrophoresis(2-DE)of soybean protein isolate(SPI),we investigated Ampholine mixture,anodic and cathodic electrolytes,loading amount of sample,acrylamide concentration,p H gradient and gel staining method in twodimensional gel electrophoresis to optimize the protein imaging conditions in two-dimensional gel.The results of mixed-level design experiments showed that Ampholine,loading amount and gel staining method had significant effect(P<0.05)on 2-DE of SPI.The optimal conditions were Ampholine mixture(pH 3–10+pH 5–7 or pH 4–6+pH 5–7),loading amount of 2 mg sample and silver staining.Although the acrylamide concentration of the gel,the p H gradient,the anodic and cathodic electrolyte solutions had significant statistical effects on the protein separation degree,the complexity of the protein composition and the visibility of the gel images were more inclined to the 12%gel,the 3–10 pH gradient and the H3PO4/NaOH electrolyte.According to the established conditions,the hydrolyzed products of SPI emulsion were determined by 2-DE,and the dynamic changes of protein in the process of enzymatic hydrolysis were described.

SPI基茶多酚纳米复合物的制备及其分子间相互作用研究

大豆分离蛋白(soybean protein isolated,SPI)因其功能和营养价值被认为是一种广泛应用于食品工业的植物蛋白。然而,天然蛋白的功能有限,可对SPI的结构进行改性,以作为活性物质的优良载体。本研究利用Maillard反应,用葡萄糖(glucose,Glu)和SPI制备了糖基化大豆分离蛋白(GSPI)。使用SPI和GSPI负载茶多酚(tea polyphenols,TP),得到负载TP的SPI纳米复合物(S-T)和负载TP的糖基化大豆分离蛋白纳米复合物(GS-T)。探讨了Glu对GSPI的影响,并进一步探讨了TP与SPI和GSPI的相互作用。相比于S-T,GS-T平均粒径更小,稳定性较好,且表现出良好的抗氧化活性。分子间相互作用结果显示,GS-T可能是通过疏水相互作用形成的,且可能增加蛋白的溶解性。总之,GSPI有希望成为功能食品、饮料和医药产品中TP类物质的一种新型有效的载体材料。

Effects of the addition of edible polysaccharides on the properties of soybean protein isolate gels

The gel properties of soybean isolate protein(SPI)gels are susceptible to the influence of other components in food products,particularly edible polysaccharides.Therefore,six common edible polysaccharides were selected in this study to investigate their effects on the rheological properties,thermal properties,and microstructure of acid-induced soybean isolate protein self-assembled gels(SPIASG).The experimental results showed that the support capacity and creep recovery of SPIASG with added polysaccharides were higher than those of the control group without added polysaccharides,and the gel with Xanthan gum(XG)was the most effective.The hybrid gel,with added Condensed resin(CR),Xanthan gum(XG),Carrageenan(CA),and CMC formed a stronger network structure.Additionally,compared with SPIASG,the hybrid gel with added edible polysaccharides the water-holding capacity of SPI hybrid gels was relatively improved.In this study,a simple and easy method was obtained to significantly improve the gel properties of SPIASG,analyzed and compared the effectiveness of various polysaccharides to enhance its gel properties,and provided some ideas to improve the gel properties of SPI protein gels.

Comparison of Interfacial and Foaming Properties of Soy and Whey Protein Isolates

A comparative study on the foaming properties and behavior at the air-water interface of soy and whey protein isolates were made, Foams were obtained by the method of gas bubbling. The initial rate of passage of liquid to the foam （vi） and the maximum volume of liquid incorporated to the foam （VLEmax） were determined. The destabilization process of the formed foams was analyzed by a biphasic second order equation. Measurements of equilibrium surface tension （water/air） and surface rheological properties were carried out in a dynamic drop tensiometer. The foaming capacity （vi and VLEmax） and the stability of foams prepared with the whey protein isolates （WPI） were better than those formulated with the soy protein isolates （SPI）. WPI foams were more stable showing the lower values of rate constants of gravity drainage and disproportion. There were significant differences （P 〈 0.05） in the dilatational modulus in the surface rheology measurements, which were higher at the interface with WPI, implying greater resistance of the film formed to collapse and disproportion. In conclusion, WPI formed better and more stable foams than the SPI.

基于挤压技术的SPI添加对大米粉及米面条品质探究

本实验采用外源蛋白添加和挤压相结合的技术通过增强混合体系内部的凝胶结构来改善大米粉面条弹韧性差、断条严重等问题。向大米粉中添加大豆分离蛋白(Soybean Protein Isolate,SPI)并经过挤压膨化处理制备混合米粉,选择SPI添加量、水分含量和挤压温度3个因素,以糊化特性和吸水性指数为指标优化混合米粉的最佳工艺,并对米面条的品质进行评价。各因素对混合米粉制备工艺的影响顺序:SPI添加量>水分含量>挤压温度,最佳工艺条件为SPI添加量10.23%(以400 g大米粉为基准)、水分含量25%和挤压温度133℃。将最优条件下制备的混合米粉与大米粉的吸水性指数、糊化特性和傅里叶红外光谱进行比较,表明混合米粉的吸水性指数远高于大米粉,糊化特性和短程有序程度均低于大米粉。混合米粉面条与大米粉面条相比干物质损失率和断条率有所下降,吸水率、感官评分、硬度、弹性和咀嚼性均升高。添加SPI的大米粉经挤压后制得混合米粉的吸水性和回生特性均有所改善,制作的混合米粉面条的蒸煮特性及感官品质较大米粉面条有显著的提升,不仅提高了大米粉的经济价值又利于促进稻米产业链的延伸,而且拓宽了以大米粉为原料的米制品在主食方面的应用范围。

限制性酶解结合糖基化改性对大豆分离蛋白乳化性质的影响

目的:开发基于大豆分离蛋白(soybean protein isolate,SPI)的新型乳化剂。方法:采用限制性酶解结合糖基化处理对SPI进行结构修饰,研究协同改性对SPI乳化特性的影响。结果:SPI水解物(soybean protein isolate hydrolysate,SPIH)中的相对分子质量较大组分(F30)的乳化性最佳,且糖基化反应4 h的F30-葡聚糖轭合物乳化稳定性相对最好。相较于SPI,SPIH与F30,F30-葡聚糖轭合物稳定的乳液表现出最低的初始平均粒径,并且具有最佳的贮藏稳定性。当pH接近SPI等电点或体系处于高盐浓度时,所有乳液均出现不稳定聚集现象。与SPI相比,SPIH和F30稳定乳液的聚集程度更高,而F30-葡聚糖轭合物由于共价结合的葡聚糖提供了额外的空间位阻和亲水性,使得轭合物稳定的乳液能够耐受离子强度和温度的变化,在不利环境条件下表现出更高的抵抗力。结论:限制性酶解结合糖基化改性是开发SPI基乳化配料的潜在可靠途径。

不同酶解条件下大豆分离蛋白结构特性及起泡性研究

以大豆分离蛋白(SPI)为原料,采用碱性蛋白酶(Alcalase)进行酶解(0~180 min),通过凝胶电泳、傅里叶红外光谱(FT-IR)和内源荧光光谱等方法探究酶解产物的结构变化;通过表面张力、界面蛋白吸附量等指标说明酶解产物的界面行为,并分析结构变化和界面行为对泡沫性质的影响。经酶解后,蛋白中7S和11S典型条带消失并有新条带产生(约24 ku);与SPI相比,水解物中α-螺旋含量减少,β-转角和无规则卷曲含量增加;荧光波长发生红移。以上结果说明蛋白结构展开,进而促进蛋白功能性的改变。结果发现,酶解90 min时样品起泡性最好(起泡性指数143.20%),可能由于此时水解物平均粒径最低(208.10 nm),溶解度较高(90.44%),表面张力最低,有利于提升水解物在空气-水界面的吸附速率,但由于酶解作用产生较小的肽段失去了蛋白质网络结构的能力,因而对泡沫稳定性有负面的影响。此外,酶解作用大大提高了蛋白抗氧化性。通过酶解可以有效地改善SPI的起泡性,拓宽了酶解后的SPI作为一种有效的起泡剂在食品中的应用范围。

基于二维相关红外光谱对pH值影响大豆分离蛋白二级结构含量的快速分析

为满足不同种类食品对大豆分离蛋白(soybean protein isolate,SPI)不同功能性的需求,本研究利用红外光谱快速采集70组不同pH值处理后SPI的数据,探讨pH值变化对SPI结构含量的影响。使用均值中心化、多元散射校正、标准正态变量变换和归一化算法对红外光谱数据进行预处理,基于二维相关红外光谱提取特征波段,再利用偏最小二乘(partial least square,PLS)法和算术优化算法-随机森林(arithmetic optimization algorithm-random forests,AOA-RF)建立不同pH值条件下SPI结构及含量的预测模型。结果表明,经均值中心化和多元散射校正结合处理后,α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规卷曲模型的相对标准偏差分别为1.29%、1.60%、1.37%、7.28%,两者结合对光谱数据的预处理效果最佳。预测α-螺旋和β-折叠含量最优模型为AOA-RF(特征波段),校正集决定系数为0.9350和0.9266,预测集决定系数为0.8568和0.8701;预测β-转角和无规卷曲含量最优模型为PLS(特征波段),校正集决定系数为0.9154和0.8817,预测集决定系数为0.8913和0.7843。本研究结果可为工业生产过程中产品质量快速检测和工艺条件控制提供理论支撑。

不同空化射流条件下大豆蛋白-白藜芦醇互作结合机制与抗氧化活性研究

为探究空化射流预处理对大豆分离蛋白-白藜芦醇(SPI-RES)复合物的影响,对SPI进行空化射流预处理(0、2、4、6、8、10min)后,与RES非共价结合形成复合物。通过荷载量和包埋率研究了SPI对RES的结合情况,采用内源荧光光谱、傅里叶红外光谱及分子对接技术研究了SPI和RES之间的相互作用机制,通过粒径、ζ-电位、表面疏水性、抗氧化活性等考察了复合物的物理化学性质和功能特性。结果表明:经过一定时间的空化射流处理后,SPI对RES包埋率和荷载量显著增加,复合物粒径和ζ-电位分别减小和增大。内源荧光光谱表明RES对SPI的淬灭为静态淬灭,反应是自发进行的。傅里叶红外光谱表明适当的空化射流预处理促进了SPI从有序结构转变为无序结构,从而结合更多的RES。热力学参数和分子对接结果表明疏水相互作用是主要作用力,还涉及氢键。此外,适当的空化射流预处理后,SPI-RES复合物表面疏水性及抗氧化活性均有所增加。本研究为空化射流预处理大豆分离蛋白应用领域的开拓和脂溶性活性物质保健食品的开发提供了前期理论基础。

碱性蛋白酶酶解蛋白制备活性肽的质控研究

以胶原蛋白和大豆分离蛋白为主要研究对象,应用体积排阻色谱(SEC)结合多角度激光光散射(MALLS)及示差折光(RI)联用技术对碱性蛋白酶酶解蛋白制备肽段的过程进行了详细分析。在酶解过程中,不同来源的胶原蛋白(牛、鸡)和大豆分离蛋白在分子量分布、体系的分散度及粒径变化规律上表现出了典型的差异。结果表明,牛胶原蛋白在酶解开始时就迅速被降解产生了大量小分子肽段,鸡胶原蛋白相对于牛胶原蛋白在相同的酶解条件下更难产生小分子肽段,大豆分离蛋白随着酶的加入则是表现出了先聚集再降解的特性。SEC-MALLS技术可以有效把控蛋白酶解的过程以及体系中肽段分子量分布,该技术可以为活性肽产品的开发及品质检测提供依据。

天然皂皮皂苷与大豆分离蛋白协同构建高蛋白减脂植物基蛋黄酱及其特性

本研究利用天然皂皮皂苷(Quillaja saponin,QS)与大豆分离蛋白(soybean protein isolate,SPI)稳定乳液凝胶的协同效应构建高蛋白、减脂的植物基蛋黄酱(plant-based mayonnaise,PM)。利用静态光散射、激光共聚焦、低形变流变学和质构特性对比分析PM与两种市售蛋黄酱在外观、乳滴粒径大小与分布、硬度、涂抹性、热稳定性和冻融稳定性等方面的特性。结果表明,以10%SPI和0.18%QS或10%SPI、0.18%QS和1%SPI凝胶颗粒(soy protein isolate gel particles,SGPs)为蛋白配料可构建出与商品蛋黄酱在外观、涂抹状态、质构以及流变特性上相媲美的高蛋白减脂PM(10%蛋白质与50%脂肪、11%蛋白质与40%脂肪,以质量分数计)。在该体系中,QS不仅赋予了高蛋白乳化制品黏度稀化的质构调节性,还赋予了SPI基乳液凝胶优越的热稳定性和冻融稳定性。本研究可为“高蛋白”“减脂”PM的开发与应用提供理论与技术指导。

湿法糖基化改性大豆分离蛋白在低致敏千页豆腐中的应用

为寻求高效的糖基化改性条件和良好的应用途径,本文以葡萄糖、木糖两种单糖为糖基供体,探究反应时间、反应温度、蛋白与糖比例、蛋白浓度对大豆分离蛋白湿法糖基化反应的影响,分析大豆分离蛋白-葡萄糖复合物(SPI-葡萄糖)、大豆分离蛋白-木糖复合物(SPI-木糖)致敏性的变化,并将SPI-葡萄糖、SPI-木糖应用于低致敏千页豆腐生产。结果表明,木糖相较于葡萄糖更易与大豆分离蛋白发生糖基化反应,但也更容易有类黑素产生。在蛋白浓度为25 mg/mL时,糖基化反应程度最高,并且糖基化反应程度与反应温度、反应时间、糖添加量呈正相关。SDS-PAGE和傅里叶变换红外光谱分析结果表明糖基化改性使大豆分离蛋白和糖分子发生了共价结合,SPI的自由氨基减少。糖基化反应程度越高,SPI致敏性越低,SPI-木糖接枝物致敏性降低程度最高可达50%,以其为原料经谷氨酰胺转氨酶(TG酶)交联所制作的千页豆腐有良好的弹性和咀嚼性。

原花青素对大豆分离蛋白凝胶流变特性及抗氧化活性的影响

利用植物多酚原花青素(oligomeric proanthocyanidins,OPC)与大豆分离蛋白(soybean protein isolate,SPI)的相互作用,采用葡萄糖酸内酯诱导结合超声波处理制备OPC-SPI凝胶,旨在改善SPI凝胶性能。研究不同浓度OPC(0.1%、0.3%、0.5%)对SPI凝胶流变特性和抗氧化活性的影响。结果表明,随着OPC浓度的增加,包埋率增加,荷载量减小,最大荷载量达到35.5753μg/mg。随着OPC浓度的增加,OPC-SPI凝胶的弹性模量和黏性模量增加,损耗因子随之降低,对频率的依赖性降低;但对凝胶的黏度无显著差异。OPC-SPI对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基、2,2′-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐(ABTS)自由基以及羟自由基的清除能力优于SPI。OPC能够有效增强SPI的凝胶黏弹性和抗氧化活性,为进一步开发新型抗氧化复合SPI凝胶提供了理论依据。

壳聚糖-大豆蛋白-百里香酚乳液制备及其对大口黑鲈保鲜效果

【目的】制备壳聚糖CS-大豆蛋白SPI-百里香酚Thy乳液(CST),探究其对大口黑鲈(Micropterus salmoides)的保鲜效果。【方法】设置大豆蛋白添加量分别为1.6%、2.4%、3.2%、4.0%、4.8%(质量分数),制备不同大豆蛋白浓度的壳聚糖-大豆蛋白-百里香酚复合乳液(其中壳聚糖质量分数为0.5%,百里香酚质量分数为1.0%),研究其结构、乳化能力和乳液稳定性等。将经最佳配比CST乳液处理后的大口黑鲈肉块与未进行处理的对照组在10℃下贮藏,检测贮藏过程中鱼肉pH、挥发性盐基氮和菌落总数等指标,验证乳液的保鲜效果。【结果】在大豆蛋白质量分数为3.2%时,CST乳液乳化稳定性指数(ESI)和乳液乳化活性指数(EAI)达到最大值,分别为(0.92±0.18)%和(8.85±0.13)m^(2)/g;此时,粒径较小,为(13.05±0.05)μm;Zeta-电位较高,达到(39.64±0.83)mV;表面疏水性指数最大,美拉德反应物生成指数最高,内源性荧光强度最大,乳液稳定指数最佳。乳液处理后的鱼肉pH、挥发性盐基氮和菌落总数结果远优于对照组,在10℃的货架期温度下鲈鱼肉可以贮藏20 d。【结论】当大豆蛋白添加质量分数为3.2%时,壳聚糖-大豆蛋白-百里香酚乳液性能最佳,此条件处理后的鲈鱼肉在10℃条件下可贮藏20 d。

大豆分离蛋白及大豆浓缩蛋白喷涂造粒生产实践及工艺对比

旨在优化大豆蛋白粉的生产工艺流程,介绍了大豆分离蛋白和大豆浓缩蛋白的3种喷涂造粒工艺(流化床喷涂造粒工艺、高效混合机喷涂造粒工艺、风运管道喷涂造粒工艺)的生产工艺流程以及工艺特点,并对比分析这3种喷涂造粒工艺的优缺点。如果只从蛋白粉的不飞扬性考虑,风运管道喷涂造粒工艺具有更大的优势;如果从蛋白粉的不飞扬性及蛋白的功能性两方面考虑,则采用流化床喷涂造粒工艺更合适。

制备条件和测定方法对SPI凝胶特性测定结果的影响

对影响大豆分离蛋白凝胶的形成因素进行了研究。蛋白质浓度、pH、温度和加热时间对所形成凝胶的质构特性都有较大的影响。在形成凝胶的最佳条件下制备凝胶,采用物性仪和一种简易的测定凝胶脆度的方法对几种不同大豆分离蛋白制备的凝胶的脆度进行测定,结果表明,两种方法测定结果无显著性差异,说明这种简易的测定方法可用于评价大豆分离蛋白的凝胶特性。

魔芋葡甘聚糖的氧化度对其与大豆分离蛋白美拉德反应产物的性质影响

利用魔芋葡甘聚糖与大豆分离蛋白(soybean protein isolate,SPI)发生美拉德反应可改性SPI,但魔芋葡甘聚糖的氧化度对该反应及其产物性质的影响还未清楚。因此,该研究首先制备不同氧化度的氧化魔芋葡甘聚糖(oxidized konjac glucomannan,OKGM),再通过美拉德反应与SPI制备相应产物(SPI-OKGM),探究OKGM氧化度(26.80%、42.98%和59.66%)、SPI与OKGM质量比(1∶4~4∶1)对SPI-OKGM结构和功能特性的影响。结果表明,SPI-OKGM 26.80、SPI-OKGM 42.98和SPI-OKGM 59.66的美拉德反应程度分别在SPI与OKGM质量比为1∶2、1∶1和1∶1时较高,其中接枝度分别为35.15%、38.38%和40.62%,褐变强度分别为0.27、0.42和0.46;SPI-OKGM的理化性能较SPI和SPI+OKGM共混物显著提高,其中SPI-OKGM 26.80、SPI-OKGM 42.98和SPI-OKGM 59.66的乳化活性分别提高63.32%、65.37%和70.50%,乳化稳定性分别提高23.08、27.52、27.26 min,抗脂质氧化能力分别提高了26.56%、28.96%和23.34%。扫描电镜结果表明SPI-OKGM呈现出松散的薄片状,蛋白质聚集程度降低。该研究结果可为改善KGM功能性质并拓展OKGM在美拉德反应改性蛋白等方面的应用提供一定借鉴。

壳聚糖自组装颗粒与明胶-大豆分离蛋白微胶束协同构建高内相乳液体系

为了提升高内相乳液(high internal phase emulsions,HIPEs)的结构强度及稳定性,以满足3D打印油墨和脂肪代替物的实际需求,本研究以明胶-大豆分离蛋白复合微胶束作为乳化剂,同时引入不同质量分数的壳聚糖(chitosan,CS)自组装纳米颗粒以提高HIPEs的自支撑性及其稳定性。结果表明,随着CS添加量的增加,HIPEs呈现出更佳的自支撑性能、更高的黏弹性,以及更小、更致密的微观结构。经3D打印后样品未出现塌陷。此外,在不同盐离子浓度(0~500 mmol/L)和pH值(5.0~7.5)条件下,HIPEs仍保持良好稳定性。本研究结果可为个性化定制营养食品,以及低脂健康肉制品的开发提供新思路。

循环溶剂法制备南瓜籽分离蛋白及其功能性质探究

以液压冷榨和亚临界低温循环脱脂所得的南瓜籽粕为原料,利用碱提酸沉复合超滤循环溶剂法制备了南瓜籽分离蛋白,研究了南瓜籽分离蛋白的功能性质及其与市售大豆分离蛋白的差异,以期为南瓜籽分离蛋白的加工利用提供参考。结果表明:南瓜籽组分蛋白以谷蛋白和球蛋白为主,分别占(44.27±1.85)%和(39.73±1.40)%,其次为清蛋白(15.16±3.83)%和醇溶蛋白(0.84±0.35)%。南瓜籽分离蛋白的最优的提取条件为:pH 10、料液比1∶40、温度50℃,时间1.5 h。与传统碱提酸沉法相比,碱溶酸沉复合超滤法(溶剂循环2次)对南瓜籽分离蛋白的提取率和纯度没有显著性影响,碱用量降低了约63%,酸用量降低了约68%,NaCl废水的产生量减少了约82%,且简化了后续处理,是一种更加绿色的提取工艺。SDS-PAGE显示南瓜籽分离蛋白的亚基主要分布在19、35 ku附近,与大豆分离蛋白大亚基分布明显不同;南瓜籽分离蛋白的持水性显著低于大豆分离蛋白,乳化性、起泡性和起泡稳定性略低大豆分离蛋白,而持油性和凝胶性远高于大豆分离蛋白,且凝胶的硬度和胶着性分别是大豆分离蛋白凝胶的5.4倍和10.2倍,表明南瓜籽分离蛋白在构建植物基凝胶结构方面具有应用潜力。