超高压预处理紫苏蛋白与大豆蛋白复配蛋白肉的工艺条件优化

利用超高压(ultra-high pressure,UHP)技术预处理紫苏蛋白与大豆蛋白复配蛋白肉,并利用正交实验探究其最佳工艺条件。采用UHP预处理技术,以紫苏蛋白和大豆蛋白等质量比复配为主要原料,谷朊粉、淀粉、牛肉香精和魔芋胶等为辅料制备新型复合植物蛋白肉。采用单因素实验和正交实验考察水分添加量、魔芋胶添加量和UHP压力对蛋白肉产品的咀嚼性、硬度、弹性、黏弹性、蒸煮和解冻特性的影响。复配蛋白肉的最佳工艺条件(以干基计)为水分添加量40%、魔芋胶添加量0.3%、UHP压力500 MPa。在此工艺条件下所得的紫苏蛋白复合肉与纯大豆蛋白肉相比质构性能最佳,其咀嚼性高达46.993 J,比纯大豆蛋白肉高近10倍,并且蒸煮和解冻损失率较低。该研究可为UHP的利用和紫苏蛋白肉的工艺开发提供初步的科学思路,为植物蛋白肉的机制与工艺研究提供一定理论和技术支持。

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。

高蛋白高产大豆新品种吉育2517的选育研究

高蛋白高产大豆新品种吉育2517是由吉林省农业科学院大豆研究所以吉育257为母本、金源71为父本配制杂交组合,采用单粒传法经多年鉴定选育而成。2020—2021年参加吉林省大豆科企联合体中早熟组区域试验平均产量2950.4 kg·hm^(-2),较对照品种合交02-69平均增产5.1%。2022年参加生产试验,平均产量3183.9 kg·hm^(-2),较对照品种合交02-69平均增产3.7%。该品种丰产性和稳产性较好,蛋白质含量两年平均为43.13%,属高蛋白品种。2023年通过吉林省农作物品种审定委员会审定。同时对吉育2517适宜的栽培模式进行了探索,并在2022—2023年进行良种良法配套生产示范,两年平均产量3041.9 kg·hm^(-2),较对照增产6.6%。

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。

鲁西北不同高蛋白大豆品种的生产性能综合评价

为筛选出适宜鲁西北地区推广种植的优质高蛋白大豆,采用模糊隶属函数及主成分分析对参试10个高蛋白大豆品种的生产性能进行综合评价。结果表明,参试大豆品种分枝数、百粒重、底荚高度、产量和株高变异系数较大,主茎节数、单株荚数和单株粒数变异系数较小,且分枝数与株高、主茎节数均呈显著负相关,与单株荚数呈显著正相关,单株荚数和单株粒数之间,百粒重和产量之间均呈显著正相关。因此,在本地区选育高产品种时,应适当选择分枝数多、单株荚数多、单株粒数多和百粒重大的品种。通过隶属函数和主成分分析,冀豆12、齐黄34和菏豆37综合得分较高,产量也高,在鲁西北地区适应性强,可作为该区推广种植的优选高蛋白品种。

高水分大豆组织蛋白的品质特性及营养功能研究进展

从理化性质、微观形貌、质构特性、感官性质以及营养组分和体外消化情况方面对高水分大豆组织蛋白的品质特性和营养功能进行详细阐述,旨在促进高水分大豆组织蛋白的品质改善,为高品质的植物肉产品生产提供理论依据。

高温酸沉对大豆分离蛋白品质的影响

为了拓宽大豆分离蛋白的应用范围,降低大豆分离蛋白中大豆异黄酮的含量,考察了高温酸沉对大豆分离蛋白品质的影响。分析了不同酸沉温度下,大豆分离蛋白中主要大豆异黄酮类物质含量的变化,大豆乳清中粗蛋白质含量及固形物含量的变化,大豆分离蛋白水合蓝光白度的变化,以及大豆分离蛋白凝胶值的变化。结果表明:酸沉温度从70℃升高到85℃,大豆异黄酮总量降低了43.84%,其中大豆苷、染料木苷含量分别降低了88.76%、83.95%,黄豆黄苷降到了检出限以下,而大豆苷元、染料木素含量分别提高了72.51%和143.47%,黄豆黄素的含量变化不显著;随酸沉温度升高,大豆乳清中的粗蛋白质含量和固形物含量不断降低,与酸沉温度70℃时相比,酸沉温度85℃时粗蛋白质含量降低了25.12%,固形物含量降低了6.34%;随酸沉温度升高,大豆分离蛋白的水合蓝光白度不断增加且增速不断提高,与酸沉温度70℃时相比,酸沉温度85℃时水合蓝光白度增加了26.83%;随酸沉温度升高,大豆分离蛋白的凝胶值不断降低,与酸沉温度70℃时相比,酸沉温度85℃时凝胶值降低了57.02%。综上,高温酸沉可有效控制大豆分离蛋白中大豆异黄酮的含量,提高大豆分离蛋白的水合蓝光白度和回收率,对开发低异黄酮含量的婴幼儿产品有积极意义。

高温高湿贮藏对大豆及其加工产品品质影响研究进展

大豆作为一种优质的植物蛋白来源,近年来广泛应用于食品行业。大豆贮藏是大豆在收获后直至加工前的必要阶段,但贮藏过程中可能存在极端环境如高温、高湿及极低温等条件,会直接影响大豆原料的组分特性和结构,从而影响加工产品的品质。因此,研究大豆贮藏环境和产品品质变化至关重要。本文系统综述了国内外大豆贮藏过程中大豆及产品变化的相关研究进展,分析了不同贮藏条件下大豆原料的蛋白质、脂肪、碳水化合物等组分及其加工产品豆乳、豆腐的品质变化,重点分析高温高湿贮藏条件(极端环境)下大豆蛋白质等主要组分和豆腐品质的变化机制,为大豆长期贮运和豆制品产业发展提供参考。

高产优质大豆新品种菏豆37的选育与应用

【目的】选育高产高蛋白大豆新品种,为满足市场对高蛋白、高蛋脂双高大豆品种的需求。【方法】菏泽市农业科学院2003年以中黄13(白花)作母本、以菏豆12作父本组配杂交组合,经系谱法选育高蛋白大豆新品种。【结果】育成的高蛋白大豆新品在2020—2021年国家黄淮海南片区域试验中平均产量分别为2886.0 kg/hm^(2)和3046.7 kg/hm^(2),比对照(中黄13)分别增产4.5%和9.8%。2022年参加国家黄淮海南片生产试验,平均产量3254.8 kg/hm^(2),比对照(中黄13)增产8.4%。2023年通过国家农作物品种审定委员会审定,审定编号:国审豆20231043,命名为菏豆37。【结论】菏豆37丰产性和稳产性较好,籽粒较大,蛋白质含量45.01%,脂肪含量20.47%,蛋脂总和达65.48%,属于高蛋白和蛋脂双高品种。

高压均质对大豆蛋白乳液性质影响的研究进展

大豆蛋白作为一种高分子蛋白质,具有良好双亲性和表面活性,可通过在油水界面形成粘弹性蛋白层的方式在乳液中起到乳化作用,从而提高乳液体系的稳定性。高压均质技术是一种通过静高压和均质阀产生的综合效应从而改变蛋白质的结构和加工特性的新型非热加工技术,可以制备纳米级的大豆蛋白乳液。本文聚焦大豆蛋白乳液,阐述了高压均质制备大豆蛋白乳液的过程以及均质条件的影响,分析总结了高压均质处理对大豆蛋白乳液结构(粒径、ζ-电位、空间结构)和功能特性(流变特性、乳化性能和凝胶性能)影响的国内外研究进展及作用机理。最后,针对目前研究进展对高压均质在大豆蛋白乳液的加工应用做出展望,以期为大豆蛋白乳液的研究提供一定的帮助。

高功率脉冲微波协同花色苷对大豆分离蛋白理化特性的影响及其在蛋糕中的应用

本实验利用高功率脉冲微波(high power pulse microwave,HPPM)处理蓝莓花色苷(blackberry anthocyanins,BANs)-大豆分离蛋白(soybean protein isolate,SPI)复合物,得到HPPM-SPI-BANs复合物,通过分析该复合物的理化特性等,研究HPPM处理对SPI功能特性及生物活性的影响。此外,将HPPM-SPI-BANs应用于蛋糕制作,替代部分蛋清蛋白,进一步研究HPPM-SPI-BANs对蛋糕烘焙品质和贮藏特性的影响。结果表明,在HPPM协同作用下,HPPM-SPI-BANs的溶解性显著增加了1.11倍,起泡和乳化特性也得到显著提高(P<0.05),抗氧化能力相比SPI和未经HPPM处理的SPI-BANs复合物也均有显著提升;HPPM-SPI-BANs的添加能有效抑制蛋糕焙烤过程中水分散失,改善蛋糕的硬度与咀嚼性,使其DPPH自由基清除能力和铁离子还原能力分别提高3.56倍和2.79倍,将蛋糕老化速率常数k降低至0.12,对提升戚风蛋糕的货架期品质具有重要作用。

富含EPA/DHA结构脂高内相乳液的制备及其稳定性

考察了大豆分离蛋白与高酯果胶、壳聚糖复合后对富含EPA/DHA结构脂高内相乳液(HIPE)结构特性和稳定性的影响。实验结果表明:高酯果胶和壳聚糖可促进大豆分离蛋白对HIPE的稳定作用,形成倒置不流动的凝胶结构,油滴分布趋于均匀,平均粒径降低,乳液的弹性模量与黏性模量均得到增加,说明形成了以弹性为主的凝胶网状结构,且壳聚糖效果优于高酯果胶。所有的HIPE表现出良好的热稳定性,然而冻融稳定性差,壳聚糖可将其冻融稳定性提高到92.41%。综上,大豆分离蛋白和壳聚糖复合可制备稳定的富含EPA/DHA结构脂HIPE,作为乳脂替代品和特殊营养功能物质用于食品领域。

高压均质辅助酶解豆乳对蛋白结构及抗营养因子的影响

以冷榨磨浆工艺所得豆乳为原料,研究高压均质辅助不同蛋白酶(碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶)水解豆乳对其结构及品质的影响。结果表明,随着均质压力的增加,酶解豆乳溶解度和水解度分别高达91.9%和8.24%,同时豆乳粒径分布更加均匀,表面负电荷增加,稳定性明显提高;SDS-PAGE电泳、红外光谱和荧光光谱研究豆乳中蛋白结构的变化,结果表明不同均质压力辅助酶解处理改变了蛋白质的线性表位,大分子量的抗营养蛋白因子条带呈变浅趋势,二级结构中α-螺旋、β-折叠和无规则卷曲含量减少;测定抗营养因子含量揭示蛋白质结构与功能的关系,发现均质压力在100 MPa时,3种酶对大豆球蛋白、β-伴大豆球蛋白、植酸、大豆凝集素、胰蛋白酶抑制剂和脂肪氧化酶6种抗营养因子达到最佳去除效果,抑制率分别高达51.28%、57.83%、72.31%、71.4%、89.55%和82.96%,脲酶活性均呈阴性。研究结果可为营养健康豆乳的制备提供理论基础。

植物基蛋白肉的研究现状与挑战

随着社会发展进步,健康饮食、绿色可持续发展等观念受到广泛认同。相比于传统肉,植物基蛋白肉具有营养丰富、环境友好且节约生产要素等优势,成为当下的研究热点。本研究简要梳理了植物基蛋白肉近年来的国内外研究现状、发展历程,系统介绍了植物基蛋白肉的原料组成、挤压技术以及质量评价方法。最后,总结了植物基蛋白肉研究中现存的主要问题,并结合实际研究进展提出展望。未来,应以深入研究植物基蛋白肉产品的外观、风味、质地等感官特性为主,同时兼顾营养和安全性。高湿挤压技术作为未来发展方向,除调整含水量、挤压温度和其他工艺参数外,还需重点关注冷却模具的改进。

水分添加量对高水分挤压大豆粕植物蛋白肉品质及结构特性的影响

豆粕作为优质植物蛋白质资源,探究利用大豆粕替代大豆分离蛋白作为高水分挤压植物蛋白肉加工原料的可能性,对生产企业控制生产成本及提高大豆粕经济价值都具有重要意义。本文以大豆粕为原料,通过测定硬度、弹性、咀嚼度、色泽、持水性、持油性、化学交联作用力等指标,以及利用傅里叶红外光谱和扫描电子显微镜等技术,系统地探究水分添加量(10.5、11、11.5、12、12.5 kg/h)对高水分挤压植物蛋白肉的品质及结构特性的影响。结果表明,随着挤压过程中水分添加量的增加,植物蛋白肉的硬度、弹性、咀嚼性均显著(P<0.05)下降,而亮度值、持水性和持油性均呈先升高后降低的趋势,并在水分添加量为11.5 kg/h时,植物蛋白肉具有较好的品质特性和外观色泽,内部形成了更加致密的纤维细丝,组织蛋白层状结构变得清晰整齐,呈现出精细的定向结构。傅里叶红外光谱与化学交联结果表明水分添加量对植物蛋白肉的结构具有影响显著,并且其结构由共价键和非共价键的交互作用共同维持。

2011-2022年四川省审定春、夏大豆品种主要性状演变趋势分析

为提升四川大豆育种水平,分析了2011-2022年四川省审定的28份春大豆与25份夏大豆的产量、品质、抗病性和相关农艺性状的变化趋势及相关性,以期为四川大豆育种提供参考。结果显示,春大豆、夏大豆品种的平均产量分别是2583.75 kg·hm-2和1784.70 kg·hm-2,平均生育日数分别为113.2 d和129.9 d,平均蛋白含量分别是44.59%和46.61%。春、夏大豆品种的单株有效分枝、单株有效荚及单株粒数均随年份变化呈线性下降趋势,而百粒重均随年份变化呈线性上升趋势。产量均随年份更替呈线性上升趋势且与年份呈极显著正相关;生育日数随年份更替呈线性缩短趋势且与年份呈极显著负相关,百粒重与产量的相关性最高,表明百粒重的增加是该区域产量提升的关键。蛋白含量达45%及以上的春大豆高蛋白品种有13个;夏大豆高蛋白品种有18个。春、夏大豆的品质性状变异幅度均比较小,且与年份分别呈二次函数和线性函数关系。蛋白含量与脂肪含量均呈极显著负相关,蛋脂总和与蛋白含量均呈极显著正相关,与脂肪含量相关性不显著。春、夏大豆的产量均与生育日数呈极显著负相关,株高与主茎节数均呈极显著正相关。2017-2022年审定春、夏大豆分别为11份和14份,对大豆花叶病毒株系SC3和SC7同时达到中抗及以上的品种数分别为2份和3份,占比分别为18.18%和21.43%。因此,未来在四川省进行春大豆育种时,应着重提升产量,加强病毒抗性,并提高种子质量;夏大豆育种在提升产量的同时,重点培育品质优良的中熟、高蛋白新品种,并协同提高病毒抗性。

套作高蛋白夏大豆新品种南夏豆46的选育及栽培技术

南夏豆46是由南充市农业科学院选育的超高蛋白夏大豆新品种。2022年通过四川省农作物品种审定委员会审定,审定编号为川审豆20223003。2019—2020年参加四川省特殊类型套作大豆自主区域试验,两年平均产量1451.7 kg·hm^(-2),较对照贡选1号增产3.0%;2021年参加套作大豆生产试验,平均产量1462.05 kg·hm^(-2),较对照贡选1号增产4.5%。籽粒粗蛋白质含量45.4%,粗脂肪含量16.7%,属高蛋白大豆新品种。抗性鉴定结果:中感SC3、感SC7大豆花叶病毒生理小种。种皮黑色,是四川省第一个通过套作审定的黑皮大豆新品种。2021年参加四川省净作大豆品种展示比较试验,平均产量2227.5 kg·hm^(-2),较对照南夏豆25增产9.2%,增产显著,适宜净作。适宜在四川省平坝、丘陵及类似生态区套作和净作种植。

不同肥水供给模式对高蛋白大豆干物质累积、氮素代谢、产量及品质的影响

为探索高蛋白大豆高产优质生产适宜肥水协同供给模式,以高蛋白驻豆19为试验材料,采用不同施氮量与灌水量进行田间裂区试验,设置3个施氮量水平,N0(不施氮肥)、N1(60 kg·hm^(-2))、N2(120 kg·hm^(-2));3个灌水水平,W0(不灌水,自然降雨)、W1灌水量(1500 m3·hm^(-2))、W2灌水量(3000 m3·hm^(-2)),研究了高蛋白大豆干物质和氮素累积与分配、氮素利用及品质对肥水协同供给的响应。结果表明:同一灌水量条件下,干物质积累分配量呈现豆荚>茎>叶,2020年豆荚分配占比53.65%~69.00%,2021年豆荚分配占比36.25%~52.15%;同一施氮条件下,随着灌水量的增加,鼓粒期干物质累积量呈逐渐升高趋势,在施氮N1条件下,灌水量为W2时,干物质累积量较自然降水W0、灌水量处理W1分别提高了56.55%和11.67%;不同灌水量条件下,提高施氮量反而降低了氮素吸收效率、氮素利用效率、氮肥农学效率、氮肥偏生产力,不同施氮量条件下,随灌水量的增加,氮素吸收效率、氮素利用效率、氮肥农学效率、氮肥偏生产力多呈增加趋势;同一灌水条件下,蛋白质含量不施氮最低,脂肪含量在施氮120 kg·hm^(-2)最低,不同灌水处理中W2N1产量最高达2319.86 kg·hm^(-2),显著高于其他两个灌水处理产量,处理间差异达显著水平。本研究为大豆高效节水节肥生产提供理论依据和技术支撑。

控释复合肥对高蛋白大豆农艺性状·产量及效益的影响

以国家黄淮海区域对照品种冀豆12为供试材料,研究了控释复合肥对高蛋白大豆农艺性状、干物质积累、产量及效益的影响。结果表明,与常规复合肥(CK)相比,不同用量控释复合肥施用后植株各性状均得到改善。相比CK,300和375 kg/hm^(2)控释肥处理下,植株株高、根长和有效荚数显著增加;植株总干重增加幅度分别为24.84%、26.28%,豆荚干重增幅最大,分别为30.96%、32.63%;产量增幅分别为20.40%、18.65%,主要体现在单株荚数和粒数上;经济效益分别增收3325.83、2777.36元/hm^(2)。表明控释复合肥在大豆上的施用可行有效。鉴于300和375 kg/hm^(2)处理间无显著差异,考虑到降低肥料成本,300 kg/hm^(2)控释肥处理可作为相似生态条件下大豆生产中的推荐施肥方式。

大豆Hsp20基因家族生物信息学分析及高温高湿胁迫响应的分析

热激蛋白(Hsps)家族中的小热激蛋白(Hsp20)在保护植物免受非生物胁迫方面发挥至关重要的作用,为探究大豆Hsp20家族基因的特性及其对高温高湿胁迫的响应,对大豆进行了全基因组分析,本研究采用生物信息学方法对进化关系、保守结构域、染色体位置、启动子顺式调控元件和组织特异性表达情况进行预测分析,并采用同位素标记相对和绝对定量(iTRAQ)技术对湘豆3号和宁镇1号两个大豆品种在高温高湿胁迫下不同时间的蛋白表达量进行了分析。结果表明:在大豆基因组中共查找出33个GmHsp20基因,不均匀分布在16条染色体上并根据系统发育分析和亚细胞定位结果分为11个亚族。序列分析表明GmHsp20蛋白表现出较高的结构保守性,含有典型的ACD结构域,32个GmHsp20基因(96.96%)没有内含子,或只有1个内含子。启动子分析表明,GmHsp20基因含有大量与胁迫相关的顺式作用元件,其中MYB数目最多(110)个。基因组织特异性表达预测分析结果显示,除GmHSP22.6外,其余基因在各种组织和器官中均有表达。其中GmHSP18.5、GmHSP23.7、GmHSP15.2基因在所有组织中均高度表达。蛋白定量分析结果表明,与对照相比,宁镇1号和湘豆3号两个品种中,经高温高湿胁迫处理后,GmHSP18.5、GmHSP23.7、GmHSP26.0B、GmHSP17.8、GmHSP25.95个蛋白均上调表达,并且在两个品种间表达趋势基本一致,表明这些小热激蛋白家族成员可能参与了大豆对高温高湿胁迫的应答反应过程。本研究结果为进一步研究大豆小热激蛋白GmHsp20家族成员的功能提供有价值的信息。