可溶性大米蛋白-非吸附性多糖混合体系相分离研究

【摘要】：大米是世界上主要的作为主食的谷物,蛋白含量为8-13%,其具有高营养性、低过敏性和健康可食用性等特点。大米蛋白因低溶解性而使其在实际工业及食品中的应用受到限制。凝胶后无法形成黏弹性网络结构是限制大米蛋白应用的另一个原因,而焙烤类食品和凝胶状食品的稳定性和粘弹性与网络结构有关。产品的流动性、质构以及口感等性质与产品中的蛋白质和多糖之间的相互作用有关,食品科研者对蛋白质和多糖的相互作用进行研究以对其进行适当的控制进而设计具有良好质构的新产品。本文通过相图分析、激光共聚焦扫描显微镜(CLSM)观察和动态模量检测等技术系统地研究可溶性大米蛋白/非吸附性多糖混合体系的相行为、流变性质及微结构,主要研究结果如下：(1)研究了可溶性大米蛋白的结构表征：采用酶法改性后获得的两种可溶性大米蛋白,体积排阻色谱法检测结果表明脱酰胺作用使大米蛋白解聚,获得的蛋白中间聚集体减少,且改性后并没有获得小分子物质；采用动静态激光光散射技术结果表明：可溶性大米蛋白A和大米蛋白B的流体力学半径182.7和131.0；可溶性大米蛋白A的zeta电位为-26.2,大米蛋白B的zeta电位为-12.6,表明脱酰胺有利于蛋白质溶解度的增加和功能性质的改善：经改性后获得的可溶性大米蛋白的特性黏度明显下降,大米蛋白A的黏度为10.48,大米蛋白B的黏度则为7.98;扫描电镜观察结果显示天然大米蛋白的微观结构表现出蛋白网络结构中充满了糖类物质,脱酰胺改性使得蛋白样品的骨架结构暴露出来,并且大米蛋白A的网络结构结合紧密。(2)研究了可溶性大米蛋白-卡拉胶混合体系的相分离行为：确定混合体系的相图后得到均相、相分离和凝胶区域。对比两种不同的可溶性大米蛋白,可得出大分子尺寸越小,其相浓度边界越高。三种混合体系的微观结构通过CLSM观察,可溶性大米蛋白尺寸的大小导致了混合体系的相图和相分离微观结构差异。测量了三种混合体系的动态模量,进一步验证相图和CLSM观察结果。上述研究结果表明可溶性大米蛋白较大的尺寸促进了与卡拉胶的相分离,表明大米蛋白和卡拉胶的相分离主要是由于排空相互作用。(3)研究了可溶性大米蛋白-葡聚糖混合体系的相分离行为：在实验研究浓度范围内,获得混合体系的均相和相分离区域。对比两种多糖即卡拉胶和葡聚糖与蛋白的作用,可得出卡拉胶与可溶性大米蛋白的热力学不相容性强,不相容性区域大。通过CLSM观察发现两种大米蛋白/葡聚糖的两种混合体系在视野观察范围内的微观结构差异很大。微观结构的相异性证明了相分离的发生。研究结果进一步表明可溶性大米蛋白和中性多糖-葡聚糖的相分离是由于葡聚糖分子链的排空作用,使得在蛋白质富集区产生了有效而不均匀的交联,大米蛋白粒子的尺寸增大会促进两者问的相分离。对混合体系的动态模量进行了测定：体系的黏性模量和弹性模量均随着频率的增大而增大,结合相图观察和CLSM结果,表明可溶性大米蛋白和葡聚糖浓度均较低的时候,混合体系表现为流动态;随蛋白和葡聚糖浓度增加,表现出凝胶网络结构的形成。
【关键词】：可溶性大米蛋白 卡拉胶 葡聚糖 相分离 微观结构 流变性质
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TS201.2