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高温处理提高花生蛋白凝胶性的研究

食品与发醇,I4技 Food and Fermentation Technology 第47卷(第1期)Vo1.47,No. 高温处理提高花生蛋白凝胶性的研究 张健磊 ,崔波 (1.山东轻工业学院食品与生物工程学院,山东济南250353;2.山东省轻工助剂重点实验室,山东济南250353) 摘要:将花生蛋白进行干热处理来提高花生蛋白的凝胶性。通过对产品凝胶的几个性质的检测及综合分析.确定 干热处理的最佳条件。提高花生蛋白的凝胶性可以拓宽其在食品行业的应用领域和范围。干热改性提高花生蛋白 凝胶性的最佳务件为IO0 ̄CT干热3d,花生蛋白的凝胶主要性质一凝胶硬度比为改性前提高约22%。并且在此时花 生蛋白凝胶弹性也比较好。粘合性和脆度相对比较低。 关键词:花生蛋白;于热改性;凝胶硬度;凝胶粘合性;凝胶弹性;凝胶脆度 中图分类号:TQ936.2 文献标识码:A 文章编号:1674—506X(2011)0l一0068—0003 The Study of High-temperature Treatment Increased Gelation of Peanut Protein ZHANG Jian—lei .CUI Bo , (J.College of Food and Bioengineering,Shandong Institute of Light Industry, n册250353 2.Key Laboratory of Shandong Light Industry A dditives, n∞250353) Abstracts:The peanut protein gel is increased by high—temperature treatment.Some of the products by gel detection of properties and comprehensive analysis to determine the best conditions of dry heat treatment.Improvising the gelation of peanut protein can broaden its applications in the food industry and the scope.Thermal gelation of peanut protein modification to improve the optimal conditions for dry heat at 100%for 3 days,the main properties of peanut protein gel- gel hardness ratio is improved by about 22%before modification.And peanut protein gel elasticity at this point is better. Adhesion and brittleness is relatively low. Keywords:peanut protein;dry heat treatment;gel hardness;gel adhesion;gel elasticity;gel brittleness doi:10.39696.issn.1674—506X.201 1.01—016 我国对花生蛋白的开发利用比较晚,近几年来 在花生蛋白的深加工及其利用方面取得了很大的进 步。花生蛋白的功能特性与大豆蛋白相仿,也是食品 行业中的较为理想的原料”0l。花生蛋白的功能特性 主要有吸水性、湿润性、膨胀性、粘着性、溶解度、胶 凝性、乳化性、起泡性、气泡稳定性等 1。这些功能特 性决定了’花生蛋白在食品行业的应用。凝胶性是花 生蛋白主要性质之一,形成凝胶的过程非常复杂,在 加热条件下,蛋白质受到几种力的作用,交织成三维 空间结构14]。其实质是蛋白质溶液和蛋白质沉淀的中 间状态同。花生蛋白的凝胶性受到多种因素一蛋白质 浓度、加热温度、加热时间、pH、离子水平等的影响嘲。 干热处理是一种简单易行的改性方法,它使得花生 蛋白的凝胶性质得到一定的提高,并且没有有害物 质的残留。提高食品添加剂的安全性。可以降低花生 蛋白在食品中的添加量,节约成本。改善拓宽了花生 蛋白在食品、医疗、化妆品行业的应用。 1材料和方法 1.1拣聃 花生蛋白(蛋白含量90%)其它试剂均为分析纯 收稿日期:2010—09—30 作者简介:张健磊(1985一),女,在读研究生,研究方向:食品添加剂与食品开发。 亲通讯作者:崔波(1971一),男,副教授,硕士生导师,研究方向:食品添加剂与食品开发。

 第47卷(慧第161明) 张健磊等:高温处理提高花生蛋白凝胶性的研究 69 1.2仪器 TA.XT.plus物性测试仪 1.3凝胶的制备方法 配20%的蛋白液,调pH为8,用保鲜膜封lYl,在 85℃下水浴60min,冷却至室温之后放在4qC下的冰 箱中过夜。蛋白形成凝胶。将凝胶切成厚度为2era 的凝胶样品进行凝胶性质的测定。 1.4测定方法 凝胶性质的测定:本试验采用TPA全质构分析: 探头速度:5.00m/s;测定时速度:2.00mm/s;测定后速 度:10mm/s;穿刺距离:7.5mm;探头测量时间:5.00s; 触发力:5.0g;探头型号:P50;数据采取速率: 200PPS。 凝胶组织结构参数如下: 脆度:第一次压缩破坏凝胶表面所需的力; 硬度:第一次压缩过程中的峰值力; 黏合性:第一次压缩过程中负峰下的面积,代表 将探头拔出样品所做的功; 弹性:第二次压缩所用时间与第一次压缩所用 时间之比。 ‘_ , O 2 5 一一75 1C 0 1: 1 5 O 1 5 2( Time(se 图1凝胶图 Fig.1 Gel graph 2结果和讨论 2.1干热改性条件对花生蛋白凝胶硬度的影响 0 ) 

天数/d 图2干热对花生蛋白凝胶硬度的影响 Fig.2 Influence of dry heat on gel hardness of peanut protein 由图2显示干热处理刚开始几天,凝胶强度随 时间的加长而增大,80℃、100℃干热条件下,到了第 3d时,凝胶强度急剧增大,达到一个最高点100oC条 件下最大值比较大。120 ̄C第2d凝胶强度达到最大 值。当于热继续进行时,凝胶强度又急剧下降。80c【二、 100℃、120oC条件下干热,花生蛋白的凝胶强度整体 走势基本一致,都呈现先上升后下降的趋势。这种趋 势一方面是由于干热使花生蛋白的空间结构发生变 化,导致巯基暴露。另一方面,干热的时间过长蛋白 质分子内和分子问的疏水基团交联形成S—S,致使 暴露出来的巯基数量减少。干热温度过高会导致蛋 白质剧烈变性,使得蛋白质的溶解性降低,从而影响 凝胶性质。 2.2干热改性条件对花生蛋白凝胶弹性的影响 E 戳 垡 i }+100℃l 1.. 兰Q旦f 图3干热对花生蛋自凝胶弹性的影响 Fig.3 Influence of dry heat on gel elasticity of peanut protein 由图3显示80℃、100 ̄C下凝胶弹性在3d时达 到最大值,并且相比较而言,80℃下凝胶弹性比较 大。而120oC下,凝胶弹性一直处于一个比较低的值。 干热处理第3d之后,三个温度下花生蛋白的凝胶弹 性都呈下降趋势,并且下降得很快。 2.3干热改性对花生蛋白凝胶粘合性的影响 

图4干热对花生蛋白凝胶粘合性的影响 Fig.4 Influence of dry heat on gel adhesion of peanut protein 由图4看出花生蛋白在干热条件下处理后,凝 胶粘合性的变化没有明显的趋势。80℃下凝胶粘合 性先有微弱的升高,然后急剧下降,到第3d时达到 一个最低值,然后又上升,第5d之后有微弱的下降。 而在100%和80℃下的趋势基本相同,只是到最后 凝胶粘合性一直处于增大的趋势。120℃下,花生蛋 白的粘合性一直处于升高的趋势。对于花生蛋白凝 

胶的应用来说,粘合性越低凝胶品质越好。粘合性的 70 食品与发酵科技 2011年第l期 高低和花生蛋白的结构也有一定的关系。 2.4干热改性对花生蛋白凝胶脆度的影响 磐 垡 爨 图5干热对花生蛋白凝胶脆度的影响 Fig.5 Influence of dry heat on gel brittleness of peanut protein 图5显示80cc、100 ̄C下,在第3d时花生蛋白的 凝胶脆度最小,脆度小,凝胶比较有韧性,不容易断 裂。随后脆度又急剧升高,第4d时达到一个最高点, 此时形成的凝胶比较容易断裂。而之后脆度又开始 下降,高温时间过长使得花生蛋白的结构发生极大 的变化,形成凝胶能力下降,因而凝胶的脆度随之下 降。120 ̄C下,凝胶脆度先升高后降低,在第4d时也 达到最大值。这也与花生蛋白的空间结构的急剧变 化有关。 3结论 干热能够使花生蛋白的凝胶性质得到一定的改 善。最佳条件是在100 ̄C下干热3d,干热后的花生蛋 白凝胶硬度(91.88g)比未改性花生蛋白凝胶硬度 (75.344g)提高了22%。 干热处理之后花生蛋白的颜色变化不大,比原 花生蛋白的颜色稍微加深。在最佳条件下,花生蛋白 的凝胶粘合性比较低,弹性较大,脆度也较低,凝胶 性质大大改善。改善了其在食品行业的应用。 参考文献: [11张宇吴,王强.花生蛋白的开发与利用【J].花生学报, 2005,34(4):12-16. 【2】冯治平,钟世荣.花生中水溶性膳食纤维的应用研究fJ].食 品与发酵科技.2o09,45(5):58—60. [3】刘传富,张兆静.花生蛋白及其在食品中的应用【J].中国 食物与营养,2005,1:24~25. 【4】沈蓓英,倪培德,胡传荣.植物蛋白凝胶特性的研究[J].中国 油脂,1995,(4):33-37. 【5】 Circle ̄SJ.,Meyer,E.W.and Whitney,R.W.Rheology of SoyPro— tein Dispersions[J].Cereal Chem,1964,41:157. 【6]冯治平,吴士业.生分离蛋白凝胶形成条件及凝胶特性研 究【J】.2009,24(7):77~80. 【7]郭兴凤,张艳红,陆惠等.大豆分离蛋白凝胶制备和凝胶质 构特性研究[J】.中国粮油学报,2005,20(6):68—70. (上接第67页)通过本方法可以更好的提高原料利用 度,且比工业生产所使用的溶剂萃取法节约了成本。 参考文献: 【1]朱世雄,潘煜荣.胡椒初加工工艺改革及配套设备的探 讨『J】.热带作物加工,1991(2):32-38 【2】李 明.我国胡椒初加工的现状与分析【J1.广西热带农业, 2004,90(1):37-39 【3】林日甫.海南胡椒产业可持续发展对策探讨【J1.中国热带 农业,2007(3):13—15 【4J谭勇,窦志浩,等.2008—2009世界胡椒生产和贸易概述【J】. 世界热带农业信息,2010,1(3):10—12. 【5】Bai Y F,Xu H.Protective action of piperine against ex— perimental gast riculeer【JJ.Acta Pharmaeologica Sinica, 2000(21):357-359 [6]Pino J,Rodriguez Feo G,Borges P,et a1.Chemicalical and sensory properties of black pepper oil[J].Die Nahrung, 1 990,34(6):555—560 【7】郑品梅,邹纲明,李彦威,等.胡椒油的研究进展[J】.食品 科技,2007(1):25—28. 【8】袁钟,图娅,彭泽邦,等.中医辞海:中[M】.北京:中国医药 科技出版社,1999:675—677. 【9]仝其根,黄少婷,周敏,等.提取分离胡椒油及胡椒碱的研 究【J1.农产品加工・学刊,2008,142(7):221-228 【10】刘学武,李志义,夏远景,等.超临界CO2流体萃取胡椒 油工艺条件的研究【JJ.中国粮油学报,2004,19(6):57-59 【ll】 H J Damien Dorman,Peter Surai,Stanley G Deans.In Vitro Antioxidant Activity of A Number of Plant Essential Oils and Phytoconstituents 【J1_Journal of Essential Oil Research,2000,12(2):241. 【1 2】Perakis C,Louli V,Magoulas K.Supercritieal fluid ex— traction of black pepper oil[J].JOURNAL OF FOOD EN・ GINEERING,2005,7 l 0):386-393. [13]Schulz H,Baranska M,Quilitzsch R,et a1.Characteriza— tion of peppercorn,pepper oil,and pepper oleoresin by vibrational spectroscopy methods[J].JOURNAL OF A— GRICULTURAL AND FOOD CHEMISTRY,2005,53(9): 3358-3363.

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