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高起泡性大豆分离蛋白的研究及其在蛋糕中的应用

作　者: 李维瑶
导　师: 陈洁
学　校: 江南大学
专　业: 食品科学
关键词: 大豆分离蛋白(SPI) 起泡性酶法改造食品添加剂天使蛋糕
分类号: TS213.23
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 209次
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内容摘要

起泡性是大豆蛋白的功能特性之一,但从应用角度看,天然大豆蛋白的起泡能力和泡沫稳定性并不理想。本论文主要研究了物理方法、酶改性方法及其他食品添加剂对于商业大豆蛋白起泡性的影响,以及不同因素对高起泡性大豆蛋白产物得率的影响,在此基础上探讨改性大豆蛋白在蛋糕中的应用,以期为制造出高性能植物蛋白起泡剂提供基础,为拓宽大豆蛋白的应用、提高大豆蛋白的附加值提供新的思路。论文首先详细研究了浓度及溶解度对大豆分离蛋白起泡性的影响。浓度对SPI起泡性的影响结果显示,浓度显著影响SPI的起泡性,5%SPI相对于2%、10%SPI具有最高的起泡能力,而同一蛋白浓度SPI在不同温度下溶解1h后,起泡性有显著差异,这种起泡性的差异可能是由分子构象的变化所引起的。溶解度对SPI起泡性的影响结果显示,溶解度显著影响SPI的起泡性,溶液中高比例可溶性大豆蛋白的存在可能有利于蛋白质泡沫的形成,但不能对泡沫的稳定性起到良好的支撑作用。SPI溶液中不溶性大豆蛋白的氨基酸分析结果显示,高比例Pro的存在可能有助于蛋白质泡沫的稳定。论文接着探讨了蛋白酶对大豆蛋白起泡性的改善效果。详细研究了蛋白酶种类、酶用量、酶解时间等对SPI起泡性的影响。结果显示,相对于碱性蛋白酶水解物和胰蛋白酶水解物,木瓜蛋白酶水解物在不同水解度下具有最佳的起泡能力和泡沫稳定性。进一步分析不同水解条件下大豆水解蛋白的分子量大小及分布、疏水性和表面张力与起泡性之间的相关性得出,分子量大小在5kDa～10kDa内的水解蛋白含量越高起泡能力越强,而泡沫稳定性与分子量大小之间则没有显著的关联性,水解蛋白的疏水性、表面张力与起泡性之间也不存在显著相关性,但是疏水性与表面张力之间存在一定的正相关。由于酶解方法会导致大量蛋白沉淀,致使高起泡性产物得率下降,论文详细研究了加酶量、水解时间、底物浓度以及底物添加方式对水解蛋白得率的影响,以及造成蛋白沉淀的原因。试验确定了能够获得较高蛋白得率的水解条件：底物浓度5%,E／S=1%,水解时间5min。通过对水解沉淀物进行SDS-PAGE及Native-PAGE电泳分析后推测,沉淀物可能是由一些大分子聚合物通过疏水作用所形成的。乳化剂和蔗糖对木瓜蛋白酶改性大豆蛋白的起泡性有显著的影响。试验结果表明：蔗糖酯对于提高水解蛋白的起泡能力和泡沫稳定性具有最为显著的效果,且随着蔗糖酯添加量的增加水解蛋白的起泡能力逐渐增强；相反添加单甘酯则不利于改善水解物的起泡性,反而显著降低了水解蛋白的起泡能力；添加蔗糖能够有效地改善水解物的泡沫稳定性,但是浓度过高却不利于泡沫的形成。论文最后将木瓜蛋白酶水解物应用于蛋糕体系中替代25%蛋清蛋白,制作出在质构上与传统天使蛋糕相似的蛋糕。通过比较不同的乳化剂及水解蛋白浓度对替代效果的影响、以及各配方蛋糕在储藏期内的水分含量及硬度的变化情况得出：用浓度为20%(w／v)的木瓜蛋白酶水解物替代25%蛋清蛋白,并与2%蔗糖酯复配作用,能够制作出优质的天使蛋糕,其在质构及感官上都优于传统天使蛋糕。另外与纯蛋清制作的蛋糕相比,添加大豆蛋白水解物有助于延缓储藏过程中蛋糕的老化。综上所述,以大豆蛋白酶水解物为主要原料,经过与乳化剂复配作用,可以形成高起泡性植物蛋白起泡剂,在蛋糕中的应用研究显示,该起泡剂可以部分取代蛋清。上述研究显示了大豆蛋白作为高起泡剂的潜在应用价值,为大豆蛋白应用领域的拓宽提供了新途径。

高起泡性大豆分离蛋白的研究及其在蛋糕中的应用

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