【摘要】：在這項(xiàng)研究中,小麥面筋蛋白被作為研究對(duì)象,并采用諸如生物化學(xué)、流變學(xué)、酶學(xué)和蛋白質(zhì)化學(xué)等技術(shù),通過(guò)分析高壓處理對(duì)小麥面筋蛋白凝膠體系的質(zhì)構(gòu)性質(zhì)、流變性質(zhì)、維持體系的分子間作用力、微觀結(jié)構(gòu),以及TG酶交聯(lián)小麥面筋蛋白的凝膠性質(zhì)的影響,探究了高壓預(yù)處理對(duì)熱誘導(dǎo)小麥面筋蛋白凝膠和TG酶誘導(dǎo)小麥面筋蛋白乳液凝膠性質(zhì)影響的機(jī)制。主要結(jié)論如下:(1)采用100-400MPa的高靜水壓對(duì)小麥面筋蛋白進(jìn)行處理,研究了高壓對(duì)小麥面筋蛋白凝膠性質(zhì)的影響。結(jié)果表明:高壓處理顯著增大了小麥面筋蛋白凝膠的強(qiáng)度和持水性,當(dāng)壓力低于300MPa時(shí),小麥面筋蛋白的流變性逐漸增強(qiáng)。同時(shí),隨著壓力水平從0.1MPa增加至400MPa,小麥面筋蛋白游離巰基含量先增加后降低,表面疏水性也表現(xiàn)出相同的趨勢(shì)。FTIR分析表明,隨著壓力水平的增加,改性小麥面筋蛋白的β-折疊(從37.23%到43.13%)和無(wú)規(guī)則卷曲的含量(從21.62%到26.91%)增加,而α-螺旋(從22.54%到16.65%)和β-轉(zhuǎn)角(從18.54%到13.17%)含量減少。SEM觀察結(jié)果表明,相較于未經(jīng)高壓處理的小麥面筋蛋白的凝膠,高壓改性小麥面筋蛋白的凝膠具有更為均勻和致密的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。(2)研究了高壓預(yù)處理對(duì)TG酶交聯(lián)小麥面筋蛋白的凝膠性質(zhì)的影響。結(jié)果表明,在100~400MPa的壓力條件下,經(jīng)過(guò)10min高壓預(yù)處理,能夠誘導(dǎo)小麥面筋蛋白分子結(jié)構(gòu)發(fā)生一定程度的去折疊化、折疊和聚集,使得小麥面筋蛋白分子暴露出更多的TG酶作用位點(diǎn),顯著增強(qiáng)了小麥面筋蛋白對(duì)TG酶交聯(lián)反應(yīng)的敏感程度。主要體現(xiàn)在:,高壓預(yù)處理通過(guò)增強(qiáng)小麥面筋蛋白分子間TG酶的交聯(lián)作用,顯著增強(qiáng)了小麥面筋蛋白分子的乳化性質(zhì)和熱穩(wěn)定性。流變性研究結(jié)果表明,高壓預(yù)處理的小麥面筋蛋白較之未經(jīng)高壓預(yù)處理的小麥面筋蛋白,彈性模量G′表現(xiàn)出顯著的提高。凝膠速率的研究結(jié)果表明,高壓預(yù)處理有效降低了熱誘導(dǎo)小麥面筋蛋白凝膠的成膠時(shí)間,降低至27.6min。同時(shí),凝膠體系的凝膠強(qiáng)度和持水性相比于未經(jīng)高壓預(yù)處理的54.37g和71.13%,分別達(dá)到了103.53g和80.13%,表現(xiàn)出顯著的提高。凝膠體系的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)表明,高壓預(yù)處理能夠促使改性小麥面筋蛋白形成更為均勻致密的凝膠三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。(3)采用100~400MPa的高靜水壓對(duì)小麥面筋蛋白進(jìn)行處理,研究了高壓對(duì)TG酶促小麥面筋蛋白乳液凝膠性質(zhì)的影響及其機(jī)理。結(jié)果表明,隨著壓力水平的增大,高壓預(yù)處理能夠顯著地改善TG酶促小麥面筋蛋白乳液凝膠的凝膠結(jié)構(gòu)和性質(zhì),并在壓力水平達(dá)到300MPa時(shí)改善效果最為顯著。高壓預(yù)處理能夠有效降低小麥面筋蛋白乳液中油滴的粒徑(D_(43))并增大了油滴的比表面積(Asf),分別達(dá)到72.69μm和0.362m~2/g。隨著壓力水平的增大,乳液凝膠的流變性和持水能力顯著的增大了,并且持水能力達(dá)到74.34%。油滴界面的蛋白質(zhì)吸附含量檢測(cè)表明,高壓預(yù)處理顯著促進(jìn)了更多的小麥面筋蛋白分子吸附在油滴的界面。同時(shí),維持乳液凝膠體系的疏水相互作用和二硫鍵分別增大到7.11和5.14g/100g蛋白。SEM觀察結(jié)果表明,高壓預(yù)處理促使了更為均勻、致密的乳液凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成。
【圖文】：

圖 1. 1 TG 酶的反應(yīng)機(jī)理Fig 1.1 The mechanism of TGase catalytic reaction目前，采用 TG 酶改性的方法改善蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于肉、乳制品、小麥蛋白、大豆蛋白和花生蛋白等制品中，研究表明 TG 酶能夠地改善這些食品的粘彈性、持水性、感官特性以及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[30, 31, 32]。在生理低脂肉丸的制備工藝中，添加 TG 酶，通過(guò) TG 酶催化的肌肉蛋白分子間聯(lián)反應(yīng)，能夠有效地增強(qiáng)豬肉丸的彈性和硬度，并且能夠減少豬肉丸的蒸煮33]。汪亞強(qiáng)等人的研究發(fā)現(xiàn)，在制備小麥與大豆混合內(nèi)酯豆腐時(shí)，加入 15白的 TG 酶，豆腐的相關(guān)性質(zhì)包括彈性、硬度和保水性都發(fā)生了不同程度的34]。王凱強(qiáng)等人研究了 TG 酶在復(fù)合酶法改性小麥面筋蛋白的應(yīng)用，TG 酶的小麥面筋蛋白分子內(nèi)和分子間的交聯(lián)聚合反應(yīng)，使得小麥面筋蛋白的熱變度由 54.43℃提高到了 55.06℃，并且顯著增強(qiáng)了其流變性能以及凝膠性質(zhì) 蛋白質(zhì)凝膠化機(jī)理及其應(yīng)用凝膠性質(zhì)是蛋白質(zhì)重要的功能性質(zhì)之一，蛋白質(zhì)在食品加工過(guò)程中的凝膠

圖 2. 1 高壓對(duì)凝膠強(qiáng)度和持水性的影響Fig 2.1 Effect of high pressure on gel strength and water holding capacity熱誘導(dǎo)小麥面筋蛋白凝膠的強(qiáng)度和 WHC 的變化如圖 2.1 所示。由圖可不同壓力的超高壓處理后，熱誘導(dǎo)小麥面筋蛋白凝膠的強(qiáng)度和 WHC 顯隨著超高壓壓力的增大而增大，在超高壓壓力 300MPa 時(shí)凝膠強(qiáng)度和最大，分別為 93.8±1.93g、79.47±0.7%。類似的研究，He 等人[69]報(bào)道了超高壓改性顯著增強(qiáng)了油菜籽凝膠的凝該報(bào)道認(rèn)為蛋白質(zhì)分子間的疏水相互作用是形成蛋白凝膠的關(guān)鍵因素高壓處理促使蛋白分子的部分展開，暴露出更多的疏水性基團(tuán)，導(dǎo)致了子間的疏水相互作用的增強(qiáng)，進(jìn)而增大了凝膠網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)度。另外，Zh道超高壓處理使得馬湆魚魚糜凝膠形成了更均勻致密的三維凝膠網(wǎng)絡(luò)致密的微觀結(jié)構(gòu)能將水分更好的束縛在凝膠網(wǎng)絡(luò)中，從而有助于增強(qiáng)凝和 WHC。此外，，圖 2 顯示出，當(dāng)壓力達(dá)到 400MPa 時(shí)，凝膠強(qiáng)度和持降低了。類似的結(jié)果也出現(xiàn)在 Ma[71]等人在超高壓壓力對(duì)金線魚魚糜凝
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TS201.21

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2696345