豌豆蛋白结构修饰对冷冻充气乳液品质特性影响研究

来源 :江南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lizhigang3637
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
冷冻充气乳液,包括冰淇淋和各种搅打酱料等,是一种由水包油乳液经过搅打冷冻形成的蛋白泡沫体系。目前,牛奶蛋白是这类产品中最常用的蛋白源,但牛奶蛋白热量较高,并对过敏者不够友好。豌豆蛋白具有良好的营养价值和较低的致敏性,是一种重要的植物蛋白源,必需氨基酸含量丰富,符合消费者对于健康的需求。但是豌豆蛋白致密的结构,导致其乳化性能、起泡性能等功能性质较差,都限制了豌豆作为蛋白源在食品工业中的应用。因此,本课题利用pH偏移、超声处理对豌豆蛋白进行改性,并添加咖啡,探究其对蛋白结构和功能的影响,并将豌豆蛋白应用于冷冻充气乳液体系中,主要研究结论和结果如下:首先以豌豆分离蛋白作为研究对象,探究了pH偏移处理(pH12,1 h),超声处理(475 W,20 k Hz,5 min)以及pH偏移结合超声处理对蛋白质结构和功能性质的影响。pH偏移处理可以诱导蛋白结构展开,促进亚基解离,表面疏水性提高,超声处理也可以使得蛋白质暴露出更多的疏水基团使得蛋白疏水性提高。两者均可以降低蛋白溶液的粒径大小,具有协同作用。在分散性质方面,pH偏移和超声处理均可以显著(P<0.05)提高蛋白的溶解度,两者协同作用后蛋白的溶解度最高,达到了94.2%。经过改性处理后的蛋白溶液浊度均有所下降。pH偏移处理可以增加蛋白的表面活性,体现为更高的表面压力。但超声处理会一定程度上降低蛋白的表面压力。对于蛋白功能性质来说,pH偏移、超声处理和两者结合处理均使蛋白的乳化性得到了提高,其中pH偏移结合超声作用使其提高了68.9%。蛋白的起泡性和泡沫稳定性得到改善。进一步研究了不同总酚浓度咖啡(12.5-50 mg/m L)对于蛋白质结构性质和功能性质的影响,结果表明咖啡会进一步促进蛋白质二、三级结构的变化,α-螺旋含量会随着咖啡浓度的增加而降低,蛋白的结构进一步展开,但是,咖啡会使蛋白的表面疏水性、溶解度下降,浊度上升。低浓度的咖啡可以使得蛋白的乳化性增加,而中、高浓度咖啡使蛋白乳化性下降,乳化稳定性随咖啡浓度的增加而降低。添加咖啡后,蛋白的表面活性得到提高,随之起泡性增加,但稳定性与咖啡浓度呈现负相关。随后,将经过不同改性处理的蛋白质应用于冷冻充气乳液体系中,并向体系中引入咖啡,分析了搅打前后乳液的理化性质和脂肪结晶行为,进一步分析蛋白界面特性的改变在冷冻充气乳液体系中的影响。经过pH偏移和超声处理后的乳液粒径均降低,粘度增加,并可以在乳液中观察到脂肪簇的聚集,这会促进液滴中脂肪晶体的穿刺从而导致脂肪的部分聚结,从而有利于气泡的保留。在搅打后,pH偏移结合超声处理后的充气乳液膨胀率达到58.2%,比NPP乳液(27.6%)提高了1.5倍,并具有较好保形性,这说明乳液在充气后形成了良好的油脂三维网络结构,抑制脂肪晶体的迁移,融化速率较慢,pH偏移和超声处理通过改善蛋白的界面性质,使界面膜更具粘弹性,有助于乳液中的油脂结晶行为,改善乳液的流变性能。添加咖啡的冷冻充气乳液粘度降低,这有利于乳液搅打充气。咖啡明显促进了乳液中的油脂结晶行为,可以在乳液中观察到较多的油脂晶体和脂肪聚结行为,增加了乳液的结晶速率,咖啡降低了乳液的稳定性,膨胀率提高,乳液的抗融性也得以改善。本研究结果证明,利用pH偏移、超声处理及pH偏移结合超声处理对豌豆分离蛋白进行修饰,其结构展开,亚基发生解离。因此将改性的蛋白应用于冷冻充气乳液中,大大改善了乳液的膨胀率、融化速率和保形性。最后,将改性后的蛋白应用到含有咖啡的冰激凌体系中,咖啡中多酚与蛋白的相互作用进一步提高了其膨胀率,改善了冰激凌的抗融性,进一步拓宽了在食品工业中的应用。
其他文献
面对蛋白质数据日益海量增长这一趋势,应用生物信息学技术辅助预测蛋白质结构与功能已经成为了一项重要任务。本文利用统计学方法和机器学习方法,研究蛋白质序列的纹理特征及相似性,使用智能算法辅助预测了蛋白质结构类型,对低分泌蛋白质的原始信号肽序列进行了人工优化设计。在第二章中,提出了一种新的蛋白质特征向量构造方法,利用马尔可夫过程将蛋白质序列转换为马尔可夫转移频次矩阵,然后计算其对比度、同质性、相关性和能
现代温室生产过程中提高光合作用效率是促进生产的关键,因此研究植物光合作用的建模和控制非常重要。而目前温室调控策略无法实时反馈作物生理状态,通常依赖于专家经验和先验性数据,忽略了植物对自身生长信息的感知,从而脱离了作物的实时生理需求,因此基于作物实时生长状态的控制策略有重要的研究价值。解释性模型能否行之有效,需要对模型结构进行可靠性分析,以此为依据优化模型结构来保证实验测量值能有效估计待求状态量。当
随着人类基因组计划和分子测序计划的成功实施,对生命活动至关重要的蛋白质正逐渐揭开它们神秘的面纱。DNA结合蛋白是生物体中不可或缺的蛋白质,在遗传信息转录、DNA复制、重组和修复中都有着举足轻重的作用,且与许多疾病的治疗息息相关。与此同时,如PDB,Swiss-Prot和SCOP等世界著名的生物信息数据库,其每年的蛋白质序列呈指数型增长,人们对高效处理海量生物信息有着更为迫切的需求。而传统的实验室研
蛋白质N-糖基化修饰是真核生物中最常见的翻译后修饰之一,其影响着蛋白质的结构和功能,包括蛋白质的折叠、分子识别、稳定性以及免疫原性等。然而,在哺乳动物细胞中表达生产重组蛋白仍然面临着一些难题。其中最主要问题是重组蛋白上N-聚糖的异质性,这会对重组蛋白的功能和稳定性产生不利影响,如抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用以及重组蛋白在体内的半衰期等。目前,随着基因编辑技术,细胞工程以及糖工程等多门学科的发展,
糖基磷脂酰基醇(glycosylphosphatidylinositol,GPI)锚定修饰是广泛存在于真核生物中的蛋白质翻译后修饰方式之一。哺乳动物细胞中超过100种蛋白被GPI锚定修饰,GPI锚定蛋白在机体生长、发育中发挥重要作用。在GPI锚定蛋白的生物合成过程中,前体蛋白进入内质网后,在GPI转移酶复合物的作用下共价连接在新合成的GPI锚上,形成新生GPI锚定蛋白。随后新生GPI锚定蛋白在内质
胶原蛋白由三条多肽链缠绕折叠成三股螺旋,进一步通过组装、交联等方式形成胶原纤维、胶原网状蛋白等高阶结构蛋白,作为生物材料在组织工程等领域具有广泛的应用前景。为了降低动物组织提取可能引发的疾病传播风险,研究人员采用微生物重组表达的方式生产胶原蛋白,然而在重组胶原蛋白的生产中如何促进重组胶原分子交联,使其形成更加稳定的空间结构是设计重组胶原纳米材料需要克服的难点。本课题以来源于Streptococcu
中国仓鼠卵巢(Chinese hamster ovary,CHO)细胞是目前生物制药领域应用广泛的生产细胞。传统构建重组细胞株的方法是将目的基因随机整合到染色体基因组中并经过多次压力筛选获得高表达水平的目的细胞株,整个过程费时费力,并且经常由于整合位点的不稳定性随着传代次数增加非生产性细胞克隆逐渐增多,导致产量下降。寻找稳定的整合位点,使用定点整合的方法将外源基因定点整合至CHO细胞基因组的稳定位
目前拉曼光谱在物质检测领域获得了很多的应用研究,但是基在定量检测方面的相关研究还很少,同时传统的定量检测模型存在一些缺点。定量检测的主要难点在于难以有效地对不同浓度的光谱数据进行建模,且难以有效地针对不同浓度的数据进行区分。为了解决上述问题,本文提出一种新的基于集成学习的神经网络框架,通过基于多种神经网络模型对拉曼光谱数据进行建模,并利用集成学习方式融合不同模型建模的结果,来有效提升基于神经网络的
丙氨酸脱氢酶(ADH;EC.1.4.1.1)属于氧化还原酶类,该酶可以利用NAD(P)+和NAD(P)H作为辅酶,催化丙氨酸和丙酮酸之间的相互转化。它在细菌、真菌和植物中普遍存在,是糖代谢和氨基酸代谢过程中非常重要的酶,在食品、医药、生物技术领域已被广泛应用。本研究对致病菌Helicobacter aurati的基因序列进行分析,发现它存在两个潜在的ADH蛋白序列,我们将其命名为HaADH1和Ha
塔格糖是一种具有特殊保健功能的甜味替代剂,广泛应用于食品、药品、保健品和化妆品等领域,市场需求量较大。本研究构建了催化乳糖合成塔格糖的两个关键酶(β-半乳糖苷酶和阿拉伯糖异构酶)单独表达、共表达的重组大肠杆菌,并对重组菌株全细胞催化乳糖合成塔格糖的条件进行了优化。基于食品安全方面的考虑,利用无抗性基因筛选标记的枯草芽孢杆菌为表达宿主,分别克隆了β-半乳糖苷酶和阿拉伯糖异构酶,构建重组枯草芽孢杆菌,