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。

jet基因与时差对果蝇寿命的调控研究

果蝇是理想的节律、睡眠与寿命机制研究的模式生物之一.研究已表明果蝇中因表达Jetlag(Jet)蛋白,进而调节重要生物钟蛋白Timeless(Tim)的降解,使得果蝇能很快适应新的光照周期,即表现出不明显的时差反应.为了研究jet基因和时差对果蝇寿命影响,利用jet突变体果蝇进行睡眠与寿命监测,结果表明:两种同类型jet突变体果蝇的睡眠时间显著高于对照组果蝇,其睡眠次数相对较少,每次睡眠时间较长,提示Jet蛋白功能的缺失反而能促进果蝇睡眠的维持,出现嗜睡症状.进一步探讨了两种不同的时差生活环境对jet突变体与对照组果蝇寿命的影响.研究表明,两种jet突变体寿命在时差环境中表现出显著性延长,而对照组则没有明显变化.以上结果提示jet基因的缺失对于果蝇寿命可能产生部分影响,其作用机制与生物学意义还有待进一步研究.

等离子体活性水腌制对猪肉肌原纤维蛋白氧化及结构的影响

研究等离子体活性水(plasma-activated water,PAW)腌制对猪肉肌原纤维蛋白氧化及结构变化的影响。在输出电压20 kV、输出电流0.025 mA条件下,采用等离子体射流装置分别处理蒸馏水0、40、60 s和80 s制备PAW,随后在PAW溶液和纯水中分别加入8%NaCl、3%白糖和0.5%焦磷酸钠配制成腌制液。在10℃条件下,将猪背最长肌样品在各组分腌制液中分别腌制12 h,腌制液和肉块的质量比为2∶1。腌制结束后对样品蛋白质羰基、巯基、游离氨基酸含量、表面疏水性及二级结构进行分析。结果表明:蛋白质氧化程度随着处理时间的延长而加剧,40、60 s和80 s处理组的羰基含量分别比对照组增加0.67、1.42 nmol/g和1.57 nmol/g,总巯基含量分别下降14.51%、19.35%和30.65%。PAW处理使蛋白质结构由紧密变松散,40、60 s和80 s处理组的α-螺旋相对含量分别减少了10.73%、20.71%和33.32%,而β-折叠相对含量增加了7.78%、11.87%和16.41%,无规卷曲相对含量增加了6.50%、17.38%和26.23%,β-转角相对含量无显著变化。60 s和80 s制备的PAW腌制能显著增加谷氨酸、苯丙氨酸、丙氨酸、甘氨酸、酪氨酸和精氨酸等呈味氨基酸的含量。40 s处理组疏水性指数显著下降而60 s和80 s处理组疏水性指数分别增加12.72%和36.36%。PAW腌制能诱导蛋白质发生氧化,且可以改变蛋白质的二级结构。

喷射蒸煮辅助提取对花生分离蛋白结构和功能的影响

以高温粕为原料,研究了胶体磨、微射流、喷射蒸煮和酶预处理等技术对提取花生高温粕中花生蛋白的提取率的影响,并对不同方法提取的蛋白进行了得率、纯度、氮溶指数进行了比较,并对其结构和功能性质进行了分析。研究发现通过喷射蒸煮提取的花生分离蛋白的得率为37.56%,氮溶指数可达82.5%,溶解度、乳化性也明显提高。花生分离蛋白经喷射蒸煮处理后完全变性,产生可溶性聚集体,粒径变大,表面疏水性明显增大。

高温豆粕大豆分离蛋白射流空化辅助提取

为高效提取高温豆粕中大豆分离蛋白,利用射流空化辅助提取高温豆粕中大豆分离蛋白,并进一步研究射流空化压力(0~2.0MPa)对大豆分离蛋白提取率、二级结构、持油性及持水性、溶解度、起泡性及乳化性等性质的影响。结果表明,射流空化处理样品的游离巯基含量、蛋白质表面疏水性均显著高于未经处理的样品(P<0.05),而二硫键含量显著降低(P<0.05)。当射流空化压力1.5MPa时,大豆分离蛋白提取率为58.97%,比未处理样品提高了34.42%;大豆分离蛋白的持油性及持水性、溶解度、起泡性和乳化性均得到显著改善,表明射流空化处理使蛋白质分子解折叠,结构展开,暴露出更多的游离巯基,蛋白颗粒粒径减小,比表面积增加,有利于改善大豆分离蛋白的功能特性。当射流空化压力增加到2.0MPa时,高压作用及极端热导致大豆分离蛋白的功能特性下降。将提取大豆分离蛋白与商品大豆分离蛋白的功能性质进行比较,表明射流空化处理工艺可提高高温豆粕中蛋白质的利用价值。

空化射流条件下酶法制油豆渣蛋白结构与理化特性研究

为运用空化射流处理技术有效提高酶法制油豆渣中可溶性蛋白含量、改善其理化特性,采用二维和三维荧光、十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳及扫描电镜解析了不同空化射流处理时间(0、5、10、15 min)对豆渣蛋白结构的影响及形态变化,并采用溶解性、乳化性、氨基酸分析、粒度分布及ζ-电位对其理化及功能特性进行表征,最终明确了空化射流处理对酶法制油豆渣蛋白结构及理化特性的影响规律。结果表明:空化射流可促进豆渣蛋白结构解折叠,使分子间相互作用增强,其亚基结构由高分子量向低分子量转化;当空化射流处理10 min时,豆渣蛋白粒度分布稳定,且体积平均粒径D[4,3]达到最低值(470.10±8.70)nm,ζ-电位绝对值达到最大(27.4±0.83)mV,溶解特性及界面性质最佳;经氨基酸分析发现,酶法制油豆渣蛋白和大豆分离蛋白(SPI)的氨基酸组成相似,其疏水性氨基酸质量分数达33.03%。

喷射蒸煮结合超滤制备火麻蛋白及其功能特性表征

探索了胶体磨等因素对火麻蛋白提取的影响,并确定了最佳工艺,进而利用喷射蒸煮结合超滤技术从变性火麻粕中制备了火麻蛋白,并对其理化及功能性质进行表征。膜法火麻蛋白(membrane hemp protein,MHP)与传统酸沉法火麻蛋白(traditional acid precipitation lemp protein,THP)蛋白质量分数分别为83.21%与92.24%;其提取率分别为45.37%与40.23%,显著高于未经研磨及热处理所得提取率(16.11%)。电泳表明MHP组成更丰富,且具健康功能。与THP相比,MHP的溶解性、持水性及起泡能力均较好,而泡沫稳定性较差。在pH 2.0及pH 10.0时,2种蛋白的乳化稳定性均优于其他条件下所表现的性质,且MHP具有较好乳化活性。可见喷射蒸煮结合超滤能显著提高火麻蛋白的提取率,且制备的蛋白表现出良好性质。

射流空化对大豆蛋白美拉德反应及产物乳化特性的影响

为改善美拉德反应改性大豆分离蛋白效率低、反应时间长、能耗高等缺陷,研究了不同射流空化压力对大豆分离蛋白葡聚糖美拉德反应进程的影响,并进一步研究射流空化压力对产物结构及乳化特性的影响。结果显示:当射流空化压力为1.5 MPa时,SPI与葡聚糖美拉德反应进程最大,A420达到0.55,褐变程度提高了17.02%,增加了中间产物含量(P<0.05),接枝度从32.54%增加到57.89%;SDS-PAGE验证了射流空化促进大豆分离蛋白葡聚糖美拉德反应;射流空化处理后,SPI的荧光强度和紫外吸收峰升高,表明空化处理改变了蛋白分子空间,表面疏水性增强,但SPI葡聚糖反应产物的荧光强度和紫外吸收峰降低,说明葡聚糖共价结合到处理后的SPI表面,其亲水基团增多,疏水性降低;SPI葡聚糖美拉德反应产物的乳化活性、乳化稳定性分别提高了40.61%和48.46%。

空化射流对大豆分离蛋白结构及乳化特性的影响

为了探究空化射流处理对大豆分离蛋白结构及乳化特性的影响。该研究将不同浓度(2%和5%)的大豆分离蛋白溶液在不同时间(2、4、6、8、10min)下进行空化射流处理,以未经处理大豆分离蛋白溶液作为对照,探究空化射流处理对大豆分离蛋白结构和乳化特性的影响。结果表明:适当时间的空化射流处理可以降低大豆分离蛋白的含硫氨基酸含量、溶液平均粒径和7S亚基、A亚基含量,引起蛋白乳液的ζ-电位绝对值和界面蛋白含量的升高和弹性模量出现增大的趋势,进而显著增强蛋白乳化活性和乳化稳定性,2%浓度下相比最低值提高248.94%和95.58%,5%浓度下相比最低值提高70.29%和101.83%,并且其改性处理的最佳时间受蛋白浓度所影响。这表明空化射流物理场可以通过改变大豆分离蛋白的结构和乳液界面特性调节其乳化活性,为大豆分离蛋白改性和空化射流物理场在食品领域的应用提供前期基础。

撞击-喷射流空化强化大豆粕蛋白溶解的研究

利用撞击-喷射流空化协同强化大豆粕蛋白溶解。通过单因素实验、响应面实验设计优化了撞击-喷射流空化强化大豆粕蛋白溶解工艺条件,测定了撞击-喷射流空化协同强化大豆粕蛋白水溶液的表面活性。结果表明:撞击-喷射流空化协同强化大豆粕蛋白溶解的最优工艺条件为撞击-喷射流空化压力0. 45 MPa、撞击-喷射流空化时间65 min、撞击-喷射流空化温度58℃、入口角度-出口角度组合30°-40°、料液比1. 5∶100,在最优条件下大豆粕蛋白溶解度由0. 780 mg/mL提高到1. 737 mg/mL;撞击-喷射流空化协同强化大豆粕蛋白水溶液具有一定的表面活性。

微射流均质改善热压榨花生粕分离蛋白乳化特性的研究

以热压榨花生粕中提取的花生分离蛋白为原料,采用微射流高压均质进行改性处理,以乳化活性、乳化稳定性、粒度分布和离心乳析率为评价指标,系统研究了不同微射流均质压力对花生分离蛋白乳化特性的影响,并初步探讨了乳状液微观聚集状态和花生分离蛋白宏观乳化特性的相互关系。结果表明:随着均质压力增大,乳化活性和乳化稳定性均呈现先增大后减小趋势;乳化活性和乳化稳定性增大,相应乳状液粒径变小,离心乳析率下降;120MPa是改善花生分离蛋白乳化特性的优选条件。显微镜观察发现,宏观乳化特性改善时,体系微观聚集体减少,120MPa改性的花生分离蛋白制备的乳状液没有发生明显聚集。

响应面优化喷射流空化-机械研磨协同强化大豆粕蛋白溶解的研究

利用喷射流空化-机械研磨协同设备强化大豆粕蛋白溶解。利用单因素实验和响应面实验优化了喷射流空化-机械研磨协同强化大豆粕蛋白溶解工艺条件,测定了喷射流空化-机械研磨协同强化大豆粕蛋白水溶液的表面活性性能。结果表明:喷射流空化-机械研磨协同强化大豆粕蛋白溶解最优工艺条件为喷射流空化压力0. 42 MPa、喷射流空化时间62 min、喷射流空化温度55℃、喷射流装置入口角度30°-出口角度40°、料液比1. 5∶100、机械研磨转速2 000 r/min、机械研磨时间30 min,在此条件下大豆蛋白溶解度为1. 808 mg/m L;喷射流空化-机械研磨协同强化大豆粕蛋白水溶液具有一定的表面活性。

空化射流条件下大豆分离蛋白糖基化产物乳液特性研究

为探究空化射流对大豆分离蛋白糖基化产物乳液特性的影响,以大豆分离蛋白、葡萄糖、葡聚糖为原料,通过空化射流处理辅助糖基化制备大豆分离蛋白葡萄糖共价复合物乳液、大豆分离蛋白葡聚糖共价复合物乳液,探究空化射流技术对大豆分离蛋白糖基化产物乳液的粒径、ζ-电位、微观结构、蛋白吸附率、乳析指数及抗氧化性的影响。结果表明:经过一定时间的空化射流处理后的糖基化产物乳液平均粒径显著降低、ζ-电位增大、微观结构液滴逐渐变得均匀,蛋白吸附率升高、乳析指数降低、还原力和DPPH自由基清除能力均升高,并在空化射流处理80 min时,乳液特性达到最佳,且相比大豆分离蛋白葡萄糖共价复合物乳液,大豆分离蛋白葡聚糖共价复合物呈现出更好的乳液特性;但随着空化射流处理时间的进一步增加,糖基化产物乳液的平均粒径升高、ζ-电位减小、微观结构开始出现聚集情况,蛋白吸附率呈降低趋势,乳析指数逐渐升高。适当时间下的空化射流辅助处理可以改善糖基化产物的乳液特性,提高乳液的储藏特性和抗氧化特性。

大气压等离子体射流对细菌芽孢灭活机理研究

为研究低温大气压等离子体灭菌机理,设计了一种单电极等离子射流装置。使用该装置对枯草杆菌芽孢进行了细菌灭活实验。利用扫描电镜(SEM)观察了氩等离子体处理前后细菌芽孢的形貌变化;测量了等离子体处理后枯草杆菌芽孢蛋白质泄漏量,并进行了光谱诊断。实验结果表明枯草杆菌芽孢经氩等离子体射流处理5 min后,芽孢杀灭率低于两个量级。温度和紫外光在细菌灭活中作用较小,羟基自由基不起主要作用。SEM结果显示氩等离子体处理5 min后枯草杆菌芽孢形态基本保持完整。根据SEM、蛋白质泄漏量和发射光谱分析结果,推断高能粒子在细菌灭活中起主要作用。高能粒子对细菌细胞壁和细胞膜造成一定的刻蚀作用,并最终导致了枯草杆菌芽孢的失活。

射流空化对大豆分离蛋白-磷脂酰胆碱乳化特性的影响

为探究射流空化对大豆分离蛋白(soy protein isolates,SPI)-磷脂酰胆碱(phosphatidylcholine,PC)复合体系乳化特性影响,采用荧光光谱表征复合体系构象变化,并分析乳层析指数、粒径、微观结构、表面疏水性和乳化活性及乳化稳定性解析射流空化对SPI-PC复合乳液结构变化及理化/功能性质的影响。结果表明:射流空化能显著改善复合乳液理化性质及乳化性等功能特性,与SPI相比,0.2 MPa、10 min处理组SPI-PC复合乳液的乳化活性指数和乳化稳定性指数分别增加了82.7%和9.43倍。通过动态光散射和光学显微镜验证了射流空化处理SPI-PC较未射流空化处理样品的平均粒径减小,且表面疏水性提高,其中空化压力0.2 MPa、空化时间10 min时,复合乳液的平均粒径最低,表面疏水性最高;说明射流空化处理会使SPI疏水基团暴露,使SPI与PC之间的相互作用增加。荧光光谱分析说明空化作用力对SPI产生了猝灭作用。

射流空化对大豆分离蛋白的理化性质及结构的影响

本实验通过傅里叶变换红外光谱、荧光光谱、Lowry法、ANS荧光探针等方法,研究不同射流空化处理时间(2、4、6、8、10 min)对大豆分离蛋白的结构及理化性质的影响,明确射流空化对大豆分离蛋白分子结构的作用机制。结果表明:随射流空化时间的延长,大豆分离蛋白的二级结构发生变化,β-折叠结构逐渐转变为α-螺旋结构,其色氨酸残基所处微环境极性增强。射流空化处理后大豆分离蛋白溶解性、乳化性、持油性以及表面疏水性随射流空化时间延长均显著提高(P<0.05),而浊度和持水性因过处理效应逐渐下降。因此,射流空化技术能有效改善大豆分离蛋白理化及结构特性,可为大豆蛋白改性提供一个新的方法,有利于工业应用。

空化射流促糖基化对大豆蛋白结构与功能性的影响

本实验在传统糖基化反应过程中加入空化射流辅助处理,对不同空化射流处理时间下糖基化产物的结构与功能性进行研究。结果表明:适当时间的空化射流处理会促进大豆蛋白糖基化,使接枝物的接枝度与褐变程度增加,表面疏水性也有一定程度增加。溶解性、乳化性等功能特性均得到不同程度改善。空化射流处理60 min时,接枝物各种功能性总体改善效果最佳,与单独加热糖基化产物相比,其溶解性提高约37%,此时接枝物乳化活性和乳化稳定性也有较明显提高。为探究糖基化产物功能性改善的原因,进一步研究发现空化射流处理后接枝物的二、三级结构也均有明显改变。

喷射蒸煮技术在制备易消化玉米浓缩蛋白中的应用

为了提供一种具有良好消化性的玉米蛋白,该研究以玉米黄粉(corn gluten meal,CGM)为原料,利用亚临界脱脂及酶解超滤技术制备了一种蛋白纯度较高的玉米浓缩蛋白(corn protein concentrates,CPC),并重点考察了制备过程中喷射蒸煮对玉米浓缩蛋白功能性质及消化性的影响。研究结果表明,经喷射蒸煮处理后的玉米浓缩蛋白(jet cooking corn protein concentrates,JC-CPC),普通高温处理的玉米浓缩蛋白(heat treatment corn protein concentrates,HT-CPC)以及未经高温处理的玉米浓缩蛋白(CPC),三者在蛋白质质量分数及氨基酸组成上无明显差异(P>0.05)。但JC-CPC的溶解性及功能性质(持水性、起泡性及泡沫稳定性)均显著高于CPC和HT-CPC(P<0.05)。体外模拟消化试验结果表明,JC-CPC的水解度(24.02%±0.49%)明显高于CPC和HT-CPC(分别为9.23%±0.45%和14.52%±1.26%)(P<0.05),其可溶性氮释放量(62.05%±0.75%)亦高于HT-CPC(40.25%±0.19%)、JC-CPC(21.02%±0.72%)(P<0.05)。同时,JC-CPC消化产物的抗氧化试验结果表明,其消化产物具有较高的还原力及1,1-二苯基-2-苦基肼(1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基的清除能力。因此,利用喷射蒸煮技术,结合亚临界及超滤除杂技术能够为食品工业提供一种具有良好消化性的玉米浓缩蛋白,有望为玉米黄粉的利用提供一条有效途径。

异硫氰酸苄酯纳米乳液射流空化制备与冻融稳定性研究

利用大豆分离蛋白-磷脂酰胆碱作为复合乳化剂包埋异硫氰酸苄酯(BITC),通过射流空化机制备成纳米乳液以提高其冻融稳定性。以出油率和乳层析指数为稳定性指标,研究了射流空化压力及冻融循环次数对纳米乳液冻融稳定性的影响;通过乳液冻融过程热特性分析,研究了不同射流空化压力下改性大豆分离蛋白-磷脂作为乳化剂时冻融过程中乳液结晶及融化的热行为。结果发现:当空化压力为0.8 MPa时,所制得的BITC纳米乳液乳层析指数比未处理样品降低了51.39%,出油率较未处理样品下降83.64%,平均粒径为(252±6.2)nm,PDI为0.114±0.034,ζ-电位为(-27.2±0.6)m V;通过光学显微镜观测到,BITC被包埋于复合乳化剂中,且均匀分布在乳液体系,处于相对稳定状态;样品热特性的差异对比表明,射流空化改性蛋白-磷脂能显著增加乳液冻融稳定性。

常压等离子体射流对鸡肉肌原纤维蛋白结构和流变特性的影响

为评估常压等离子体射流(atmospheric pressure plasma jet,APPJ)对鸡肉肌原纤维蛋白结构和流变学特性的影响,以鸡胸肉肌原纤维蛋白为研究对象,经过APPJ不同时间(0、10、20、30 s和40 s)处理后,测定肌原纤维蛋白pH值、浊度、粒径、溶解度、组分、结构变化及流变特性指标。结果表明,随着APPJ处理时间延长,肌原纤维蛋白的pH值和溶解度逐步降低,浊度和粒径显著增加(P<0.05)。在温度和角频率扫描条件下,APPJ处理增加了肌原纤维蛋白的储能模量(G’)和损耗模量(G")。还原和非还原条件凝胶电泳结果显示,APPJ处理后肌原纤维蛋白条带并未发生明显变化。而蛋白质二级结构中无序结构(β-转角和无规卷曲)总含量增加,有序结构(α-螺旋和β-折叠)含量减少;蛋白质的三、四级结构发生改变,表面疏水性增加,自由巯基含量先增加后降低。综上,APPJ处理肌肉蛋白后改变了肌肉蛋白的理化性质和结构,增强了蛋白的动态流变学特性,从而影响了肌原纤维蛋白的功能及肌肉蛋白品质。