为研究不同比例明胶/马铃薯淀粉对大豆分离蛋白(soybean protein isolate,SPI)凝胶性能及3D打印性能的影响,该文以SPI、明胶和马铃薯淀粉为原料,通过热诱导的方式制备SPI复合凝胶,并对复合凝胶的水分分布、质构、流变特性、结构、微观...为研究不同比例明胶/马铃薯淀粉对大豆分离蛋白(soybean protein isolate,SPI)凝胶性能及3D打印性能的影响,该文以SPI、明胶和马铃薯淀粉为原料,通过热诱导的方式制备SPI复合凝胶,并对复合凝胶的水分分布、质构、流变特性、结构、微观结构以及3D打印特性等进行了表征。结果表明,明胶与马铃薯淀粉比例在1∶8~6∶8(质量比,下同)范围内,随着比例增加,自由水比例降低,不易流动水比例升高,明胶与马铃薯淀粉比例为6∶8时,不易流动水比例最高,占比为2.48%。复配凝胶的硬度、内聚性和咀嚼性随着明胶与马铃薯淀粉比例的增加逐渐降低,6∶8时达到最低,质地最为柔软。随着剪切速率升高,凝胶的黏度均下降,样品的G′和G″随着明胶与马铃薯淀粉比例的增加也均呈升高趋势。傅里叶红外光谱结果显示,添加了明胶和马铃薯淀粉的样品在波长3295.44 cm-1处的—OH振动发生红移,氢键作用增强。随着明胶与马铃薯淀粉比例的增加,复配凝胶孔径逐渐减小,明胶与马铃薯淀粉比例为6∶8时,凝胶孔隙分布呈现出最高的均匀性,打印精度最好,高度打印精确度99.60%,直径打印精确度99.92%,且在1 h内未出现明显塌陷。综上所述,明胶/马铃薯淀粉比例为6∶8时,对大豆分离蛋白凝胶3D打印性能的改善最为显著,这为开发蛋白基3D打印油墨提供理论依据。展开更多
大豆分离蛋白(Soy Protein Isolate,SPI)功能特性决定应用领域,加工过程中NaOH添加量影响SPI功能特性。文章究利用Matlab模拟,采用传统比例积分微分(proportional integral derivative,PID)和模糊自适应控制(Adaptive Fuzzy Control,AFC...大豆分离蛋白(Soy Protein Isolate,SPI)功能特性决定应用领域,加工过程中NaOH添加量影响SPI功能特性。文章究利用Matlab模拟,采用传统比例积分微分(proportional integral derivative,PID)和模糊自适应控制(Adaptive Fuzzy Control,AFC)方法调控NaOH,中和大豆凝乳,并分析其对SPI结构和功能特性的影响。结果表明,pH值为7时,常规PID控制方法NaOH超调量为1.86%,调节时间为47.1 s;模糊自适应控制方法无超调量,调节时间为35.8 s。模糊自适应控制下,SPI傅里叶红外光谱吸收峰更稳定,紫外吸收特性更佳,二级结构向有序转变,表面疏水性较高,且溶解性、起泡性、泡沫稳定性、乳化性和乳化稳定性均优于常规PID控制方法。展开更多
为探究大豆分离蛋白(Soy protein isolate,SPI)结构变化对茄替胶-改性大豆分离蛋白共价复合物乳化性能的影响。文章以SPI为原料,采用超声波处理得到USPI、超声结合热处理得到UHSPI,与茄替胶(Gum ghatti,GG)在温度80℃、相对湿度79%条件...为探究大豆分离蛋白(Soy protein isolate,SPI)结构变化对茄替胶-改性大豆分离蛋白共价复合物乳化性能的影响。文章以SPI为原料,采用超声波处理得到USPI、超声结合热处理得到UHSPI,与茄替胶(Gum ghatti,GG)在温度80℃、相对湿度79%条件下进行美拉德反应,制备获得GG-改性SPI共价复合物。傅里叶变换红外光谱和圆二色谱结果表明,超声和加热影响SPI二级结构,α-螺旋相对含量减少,β-折叠相对含量增加,证实改性SPI和GG发生共价结合。pH为7时,采用超声结合热处理工艺,SPI溶解度由22.31%提高至47.68%,表面疏水性从104.13提高至162.19。pH为4.5时,与SPI相较,美拉德反应制备得到的GG-UHSPI-MR复合物溶解度提高5倍,表现出在酸性条件下应用的可能性。褐变程度结果表明,溶解度高的UHSPI样品更易和GG间形成共价键。水包油乳液特征分析结果表明,储存14 d后,GG-UHSPI-MR乳液粒径(D 4,3)最小为0.672μm,乳液稳定性较好。综上表明,GG和UHSPI共价结合后乳化性能提高,有望作为一种新型乳化剂在乳制品领域应用。展开更多
为利用小麦粉(wheat flour,WF)改良大豆分离蛋白(soy protein isolate,SPI)膜的性质,利用发酵的中筋WF-SPI在pH为7、8、9下制备了膜,以及利用含有低筋、中筋、高筋、特高筋的WF通过发酵后在pH9下制备了WF-SPI膜。通过测定膜的微观结构...为利用小麦粉(wheat flour,WF)改良大豆分离蛋白(soy protein isolate,SPI)膜的性质,利用发酵的中筋WF-SPI在pH为7、8、9下制备了膜,以及利用含有低筋、中筋、高筋、特高筋的WF通过发酵后在pH9下制备了WF-SPI膜。通过测定膜的微观结构、傅里叶变换红外光谱、十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰氨凝胶电泳、机械性能、水蒸气透过率和热稳定性,探究pH和WF筋度对发酵WF-SPI膜理化性质的影响。WF-SPI膜的表面结构伴随pH的增加逐渐光滑致密,且膜中的蛋白分子间相互作用逐渐增强。伴随pH的增加,WF-SPI膜的抗拉伸强度(tensile strength,TS)和玻璃化转变温度(glass transition temperature,T_(g))逐渐提高,而断裂伸长率(elongation at break,EAB)和水蒸气透过率(water vapor permeability,WVP)逐渐降低。特高筋WF中的蛋白结构没有完全展开无法与SPI发生充分的相互作用,结果导致特高筋WF-SPI膜中的蛋白质会聚集在膜的下表面并破坏其致密的网络结构。中筋WF-SPI膜的TS和T_(g)分别达到12.53 MPa和50.94℃的最高值,而其WVP、透明度值和溶解度均达到最低值。因此,中筋WF和SPI经过发酵后在pH9下制备的复合膜具有良好的理化性质,研究结果将为WF-SPI膜的研发提供新的思路。展开更多
为改良大豆分离蛋白(soy protein isolate,SPI)膜的性质,利用发酵时间为0、2、4、8和24 h的谷朊粉(wheat gluten,WG)与SPI制备复合膜。通过测定膜的微观结构、傅里叶红外光谱、机械性能、水蒸气透过率和热稳定性等指标,探究不同发酵时间...为改良大豆分离蛋白(soy protein isolate,SPI)膜的性质,利用发酵时间为0、2、4、8和24 h的谷朊粉(wheat gluten,WG)与SPI制备复合膜。通过测定膜的微观结构、傅里叶红外光谱、机械性能、水蒸气透过率和热稳定性等指标,探究不同发酵时间的WG对WG-SPI膜理化性质的影响。WG-SPI膜下表面的球形颗粒随WG发酵时间的延长逐渐消失,且含有发酵4 h WG的复合膜具有致密的网络结构。WG-SPI膜在傅里叶变换红外光谱中的酰胺A带吸收峰强度随着WG发酵时间的延长呈先增加后降低的趋势。随着WG发酵时间的增加,WG的高分子量聚合物(high-molecular-weight aggregate,HMWA)条带逐渐减弱,而在干燥形成的WG-SPI膜中HMWA条带呈先增强后减弱的趋势。当WG发酵时间从0 h延长至24 h时,WG-SPI膜的a^(*)值从-3.24逐渐升高至-2.84,b^(*)值从15.02降低至12.19。添加发酵4 h WG制备的WG-SPI膜的抗拉伸强度、上表面接触角和玻璃化转变温度分别达到4.99 MPa、99.67°和59.73℃的最高值,水蒸气透过率、透明度值和溶解度分别达到1.34×10^(-10) g·m^(-1)·s^(-1)·Pa^(^(-1))、2.11和6.42%的最低值。研究结果表明,利用发酵处理4 h的WG能改善WG-SPI膜的抗拉伸强度、水蒸气阻隔能力和热稳定性,这将为利用WG改良SPI膜的理化性质提供新思路。展开更多
通过食品物性测定仪和旋转流变仪等方法探究不同pH和菜籽蛋白(rapeseed protein,RP)-大豆分离蛋白(soy protein isolate,SPI)质量比对复合蛋白凝胶性能的影响。结果表明:与pH为6.0相比,当pH为8.0时的复合蛋白凝胶呈现出更优的持水性和...通过食品物性测定仪和旋转流变仪等方法探究不同pH和菜籽蛋白(rapeseed protein,RP)-大豆分离蛋白(soy protein isolate,SPI)质量比对复合蛋白凝胶性能的影响。结果表明:与pH为6.0相比,当pH为8.0时的复合蛋白凝胶呈现出更优的持水性和质构特性,而弹性模量(G')、黏性模量(G″)则较低。SPI占比的增加导致pH为6.0的复合蛋白凝胶的持水性先显著升高后稳定,硬度和弹性也分别上升和下降。流变学特性表明,复合蛋白凝胶呈现出剪切变稀的现象;蛋白凝胶的(G')均超过(G″),黏性角正切值(tanδ)均小于1.0,说明蛋白凝胶已成型。综上,复合蛋白凝胶在pH 8.0和RP∶SPI=1∶9时凝胶性能最好,SPI的添加能有效拓宽RP在食品工业中的应用。展开更多
为探索可得然胶添加量对大豆分离蛋白(Soy Protein Isolate,SPI)凝胶冻融前后理化性质及结构的影响。文章采用傅里叶变换红外光谱探究大豆分离蛋白的结构变化,并通过分析冻融循环过程中SPI凝胶水分分布状态、持水性、质构特性及微观结构...为探索可得然胶添加量对大豆分离蛋白(Soy Protein Isolate,SPI)凝胶冻融前后理化性质及结构的影响。文章采用傅里叶变换红外光谱探究大豆分离蛋白的结构变化,并通过分析冻融循环过程中SPI凝胶水分分布状态、持水性、质构特性及微观结构,探讨其作用机理。结果表明,随着可得然胶添加量增加,SPI凝胶硬度、持水性和结合水含量呈先增后降趋势。5次冻融循环(5 FTCs)后,SPI凝胶硬度、持水性和水分分布状态均有显著变化。当可得然胶添加量为4 g/100 g时,与未冻融前相较,SPI凝胶硬度增加109.13 g,持水性降低24.05%。添加可得然胶后,SPI凝胶水分子可移动性减弱,维持原本水分分布状态。同时,SPI凝胶网络结构增强,有效延缓冻融循环过程中品质劣变。傅里叶变换红外光谱分析结果表明,添加可得然胶可增强SPI凝胶持水性,促进蛋白质中α-螺旋转化为β-折叠。展开更多
研究转谷氨酰胺酶(transglutaminase,TG)与Ca^(2+)双向交联对大豆分离蛋白(soy protein isolate,SPI)乳液凝胶质构、持水性、流变性等凝胶特性以及VD_(3)负载功能特性的影响。结果表明,随着SPI质量分数(4%~12%)、Ca^(2+)浓度(0~30 mmol...研究转谷氨酰胺酶(transglutaminase,TG)与Ca^(2+)双向交联对大豆分离蛋白(soy protein isolate,SPI)乳液凝胶质构、持水性、流变性等凝胶特性以及VD_(3)负载功能特性的影响。结果表明,随着SPI质量分数(4%~12%)、Ca^(2+)浓度(0~30 mmol/L)、TG添加量(0~90 U)的增加,SPI乳液凝胶的硬度、弹性、持水性以及流变特性均呈现先增高后降低或趋于平缓的趋势,且当添加10%SPI、10 mmol/L Ca^(2+)以及30 U TG时,SPI乳液凝胶特性最佳;激光共聚焦扫描显微镜分析显示,TG-Ca^(2+)双向交联制备的乳液凝胶表现出更致密的微观结构和更均匀的乳化油滴;体外模拟消化实验表明,与未包埋、中链甘油三酯包埋和SPI乳液包埋相比,包埋VD_(3)的SPI乳液凝胶降低了游离脂肪酸的释放率,提高了VD_(3)的生物可及性。本研究结果为制备易食性蛋白补充剂以及增强疏水性活性物质在功能性食品中的应用提供了理论依据。展开更多
大豆分离蛋白(soybean protein isolate,SPI)是食品工业中一种重要的植物蛋白。然而,其致密的球形聚集结构导致分子柔韧性降低,严重影响了其功能特性。因此,本文采用脉冲电场(pulsed electric field,PEF)和pH偏移技术对SPI进行改性处理...大豆分离蛋白(soybean protein isolate,SPI)是食品工业中一种重要的植物蛋白。然而,其致密的球形聚集结构导致分子柔韧性降低,严重影响了其功能特性。因此,本文采用脉冲电场(pulsed electric field,PEF)和pH偏移技术对SPI进行改性处理,研究了脉冲电场和pH偏移的三种不同组合处理方式(先PEF后pH偏移、先pH偏移后PEF、PEF联合pH偏移)对SPI结构和功能特性的影响。结果表明:三种方法中,PEF联合pH偏移处理对SPI聚集结构的影响最为明显,处理后的SPI具有最高的溶解度(90.23%)、最小的浊度(0.074)、最大绝对ζ-电位值(44.4 mV)和最小的颗粒大小(63.5 nm)。PEF联合pH偏移处理能够诱导SPI二三级部分的解折叠,使得球状堆积态的SPI转换为“熔球态”,并具有更低含量的α-螺旋和β-折叠,以及更高含量的无规卷曲,蛋白结构整体呈现松散和无序状。经不同方法改性后的SPI均表现出更好的功能特性,对SPI功能特性的改善效果排序如下:PEF联合pH偏移>先pH偏移后PEF>先PEF后pH偏移。与未处理组相比,PEF联合pH偏移得到的SPI的乳化性(EAI)、乳化稳定性(ESI)、起泡活性(FA)和与叶黄素的结合常数分别提高了119.24%、39.33%、59.03%和245.81%。综上,采用脉冲电场和pH偏移的不同组合处理能够显著影响SPI的结构和功能特性,其中PEF联合pH偏移处理能诱导SPI高级结构的更大程度的展开,改善其功能特性。展开更多
文摘为研究不同比例明胶/马铃薯淀粉对大豆分离蛋白(soybean protein isolate,SPI)凝胶性能及3D打印性能的影响,该文以SPI、明胶和马铃薯淀粉为原料,通过热诱导的方式制备SPI复合凝胶,并对复合凝胶的水分分布、质构、流变特性、结构、微观结构以及3D打印特性等进行了表征。结果表明,明胶与马铃薯淀粉比例在1∶8~6∶8(质量比,下同)范围内,随着比例增加,自由水比例降低,不易流动水比例升高,明胶与马铃薯淀粉比例为6∶8时,不易流动水比例最高,占比为2.48%。复配凝胶的硬度、内聚性和咀嚼性随着明胶与马铃薯淀粉比例的增加逐渐降低,6∶8时达到最低,质地最为柔软。随着剪切速率升高,凝胶的黏度均下降,样品的G′和G″随着明胶与马铃薯淀粉比例的增加也均呈升高趋势。傅里叶红外光谱结果显示,添加了明胶和马铃薯淀粉的样品在波长3295.44 cm-1处的—OH振动发生红移,氢键作用增强。随着明胶与马铃薯淀粉比例的增加,复配凝胶孔径逐渐减小,明胶与马铃薯淀粉比例为6∶8时,凝胶孔隙分布呈现出最高的均匀性,打印精度最好,高度打印精确度99.60%,直径打印精确度99.92%,且在1 h内未出现明显塌陷。综上所述,明胶/马铃薯淀粉比例为6∶8时,对大豆分离蛋白凝胶3D打印性能的改善最为显著,这为开发蛋白基3D打印油墨提供理论依据。
文摘大豆分离蛋白(Soy Protein Isolate,SPI)功能特性决定应用领域,加工过程中NaOH添加量影响SPI功能特性。文章究利用Matlab模拟,采用传统比例积分微分(proportional integral derivative,PID)和模糊自适应控制(Adaptive Fuzzy Control,AFC)方法调控NaOH,中和大豆凝乳,并分析其对SPI结构和功能特性的影响。结果表明,pH值为7时,常规PID控制方法NaOH超调量为1.86%,调节时间为47.1 s;模糊自适应控制方法无超调量,调节时间为35.8 s。模糊自适应控制下,SPI傅里叶红外光谱吸收峰更稳定,紫外吸收特性更佳,二级结构向有序转变,表面疏水性较高,且溶解性、起泡性、泡沫稳定性、乳化性和乳化稳定性均优于常规PID控制方法。
文摘为改良大豆分离蛋白(soy protein isolate,SPI)膜的性质,利用发酵时间为0、2、4、8和24 h的谷朊粉(wheat gluten,WG)与SPI制备复合膜。通过测定膜的微观结构、傅里叶红外光谱、机械性能、水蒸气透过率和热稳定性等指标,探究不同发酵时间的WG对WG-SPI膜理化性质的影响。WG-SPI膜下表面的球形颗粒随WG发酵时间的延长逐渐消失,且含有发酵4 h WG的复合膜具有致密的网络结构。WG-SPI膜在傅里叶变换红外光谱中的酰胺A带吸收峰强度随着WG发酵时间的延长呈先增加后降低的趋势。随着WG发酵时间的增加,WG的高分子量聚合物(high-molecular-weight aggregate,HMWA)条带逐渐减弱,而在干燥形成的WG-SPI膜中HMWA条带呈先增强后减弱的趋势。当WG发酵时间从0 h延长至24 h时,WG-SPI膜的a^(*)值从-3.24逐渐升高至-2.84,b^(*)值从15.02降低至12.19。添加发酵4 h WG制备的WG-SPI膜的抗拉伸强度、上表面接触角和玻璃化转变温度分别达到4.99 MPa、99.67°和59.73℃的最高值,水蒸气透过率、透明度值和溶解度分别达到1.34×10^(-10) g·m^(-1)·s^(-1)·Pa^(^(-1))、2.11和6.42%的最低值。研究结果表明,利用发酵处理4 h的WG能改善WG-SPI膜的抗拉伸强度、水蒸气阻隔能力和热稳定性,这将为利用WG改良SPI膜的理化性质提供新思路。
文摘通过食品物性测定仪和旋转流变仪等方法探究不同pH和菜籽蛋白(rapeseed protein,RP)-大豆分离蛋白(soy protein isolate,SPI)质量比对复合蛋白凝胶性能的影响。结果表明:与pH为6.0相比,当pH为8.0时的复合蛋白凝胶呈现出更优的持水性和质构特性,而弹性模量(G')、黏性模量(G″)则较低。SPI占比的增加导致pH为6.0的复合蛋白凝胶的持水性先显著升高后稳定,硬度和弹性也分别上升和下降。流变学特性表明,复合蛋白凝胶呈现出剪切变稀的现象;蛋白凝胶的(G')均超过(G″),黏性角正切值(tanδ)均小于1.0,说明蛋白凝胶已成型。综上,复合蛋白凝胶在pH 8.0和RP∶SPI=1∶9时凝胶性能最好,SPI的添加能有效拓宽RP在食品工业中的应用。
文摘研究转谷氨酰胺酶(transglutaminase,TG)与Ca^(2+)双向交联对大豆分离蛋白(soy protein isolate,SPI)乳液凝胶质构、持水性、流变性等凝胶特性以及VD_(3)负载功能特性的影响。结果表明,随着SPI质量分数(4%~12%)、Ca^(2+)浓度(0~30 mmol/L)、TG添加量(0~90 U)的增加,SPI乳液凝胶的硬度、弹性、持水性以及流变特性均呈现先增高后降低或趋于平缓的趋势,且当添加10%SPI、10 mmol/L Ca^(2+)以及30 U TG时,SPI乳液凝胶特性最佳;激光共聚焦扫描显微镜分析显示,TG-Ca^(2+)双向交联制备的乳液凝胶表现出更致密的微观结构和更均匀的乳化油滴;体外模拟消化实验表明,与未包埋、中链甘油三酯包埋和SPI乳液包埋相比,包埋VD_(3)的SPI乳液凝胶降低了游离脂肪酸的释放率,提高了VD_(3)的生物可及性。本研究结果为制备易食性蛋白补充剂以及增强疏水性活性物质在功能性食品中的应用提供了理论依据。
文摘大豆分离蛋白(soybean protein isolate,SPI)是食品工业中一种重要的植物蛋白。然而,其致密的球形聚集结构导致分子柔韧性降低,严重影响了其功能特性。因此,本文采用脉冲电场(pulsed electric field,PEF)和pH偏移技术对SPI进行改性处理,研究了脉冲电场和pH偏移的三种不同组合处理方式(先PEF后pH偏移、先pH偏移后PEF、PEF联合pH偏移)对SPI结构和功能特性的影响。结果表明:三种方法中,PEF联合pH偏移处理对SPI聚集结构的影响最为明显,处理后的SPI具有最高的溶解度(90.23%)、最小的浊度(0.074)、最大绝对ζ-电位值(44.4 mV)和最小的颗粒大小(63.5 nm)。PEF联合pH偏移处理能够诱导SPI二三级部分的解折叠,使得球状堆积态的SPI转换为“熔球态”,并具有更低含量的α-螺旋和β-折叠,以及更高含量的无规卷曲,蛋白结构整体呈现松散和无序状。经不同方法改性后的SPI均表现出更好的功能特性,对SPI功能特性的改善效果排序如下:PEF联合pH偏移>先pH偏移后PEF>先PEF后pH偏移。与未处理组相比,PEF联合pH偏移得到的SPI的乳化性(EAI)、乳化稳定性(ESI)、起泡活性(FA)和与叶黄素的结合常数分别提高了119.24%、39.33%、59.03%和245.81%。综上,采用脉冲电场和pH偏移的不同组合处理能够显著影响SPI的结构和功能特性,其中PEF联合pH偏移处理能诱导SPI高级结构的更大程度的展开,改善其功能特性。
文摘为改善蛋白起泡性能,该文以蛋清-大豆分离蛋白复合蛋白为原料,探究了不同菊粉添加量对复合蛋白起泡性能的影响。并对蛋清-大豆分离蛋白-菊粉复合物的粒径分布及ζ-电位、十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰氨凝胶电泳(sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)、红外光谱、表面疏水性及游离巯基含量进行了分析,对菊粉与复合蛋白结合机理进行了初步探究。结果表明,与空白组相比,添加0.8%的菊粉时,复合蛋白起泡性提高了24.23%,泡沫稳定性提高了25.71%。菊粉改变了复合蛋白的聚集状态,结构变得松散,电位绝对值降低,游离巯基暴露出来。菊粉与之生成结构更加紧凑的小分子复合物,粒径减小。复合物β-折叠含量减少,蛋白质分子发生去折叠,菊粉通过氢键与复合蛋白分子发生非共价相互作用,导致亲水基团增加,表面疏水性下降,分子间相互作用有助于泡沫膜的形成,进而改善了起泡性能。因此,菊粉能够有效改善蛋清-大豆分离蛋白复合蛋白的起泡性能。
