高凝胶性蛋清粉的研究

论文摘要

鸡蛋清具有良好的凝胶性质,但液蛋制品不易储存运输,将其加工成蛋清粉后,可以增加其保藏性能,成为一种安全又便捷的食品添加剂,被广泛地应用到食品的各个领域。随着食品工业的发展,专用功能性质的蛋粉受到越来越多的关注,而我国对此研究却非常地落后。为了更好的满足食品工业的需要,本文在前人研究的基础上,进一步采用干热处理、微波辐射以及美拉德反应方法对高凝胶性专用蛋粉进行研究开发,并对各种改性机理做了初步的研究。本文首先研究了在加热过程中蛋清粉溶液流变学性质的变化及介质条件对蛋清粉凝胶强度的影响,结果发现:10%的蛋白溶液其凝胶温度大约为72℃;凝胶强度随蛋白质浓度升高而升高;在pH 4.0、9.0处形成的凝胶较硬,在pH 2.0-3.0处最软;当pH为4.0时,随着NaCl浓度升高,凝胶强度明显下降,但是当pH为7.0、9.0时,NaCl浓度对凝胶强度的影响程度很小。随后,本文对干热改性的工艺条件作了一定的研究,在干热环境的相对湿度小于51%时,80-110℃加热数天,蛋清粉的凝胶强度可由原来的650g提高至2500g左右,经过110℃干热改性24h后,蛋清粉溶液的凝胶温度有所下降,约为65℃。基于热效应对蛋白质的变性作用,本文首次利用微波辐射对蛋清粉进行改性,发现微波辐射可使蛋清粉的凝胶强度迅速提高,600W功率下辐射130s,蛋清粉的凝胶强度可迅速提高至1300g左右,经过微波改性后,蛋清粉溶液的凝胶温度略有下降,约为70℃。通过测定辐射过程中蛋清粉中心温度、蛋白质表面疏水性、巯基、蛋白质相对分子质量及蛋白质二级结构的变化,推测微波辐射提高蛋清粉凝胶强度的机理与干热相似,即一方面是由于蛋白质的部分展开变性导致蛋白质的疏水性提高和巯基的暴露,另一方面是由于蛋白质分子的聚合导致的蛋白质相对分子质量的增加。文中利用麦芽糊精为原料,首次将发酵脱糖与美拉德反应相结合,对蛋清粉的改性工艺进行了改进创新。即将糖液添加到蛋清中后,首先通过发酵去除糖液及蛋液中极易产生褐变的低分子糖,然后干燥、干热使剩余的高分子糖与蛋白质发生美拉德反应,在很大程度上降低了以往通过美拉德反应改性所产生的褐变影响,同时又利用了美拉德反应的正面效应。实验发现,通过这种工艺对蛋清粉进行改性,可以加快热处理过程中蛋清粉凝胶强度提高的速度,可使蛋清粉凝胶强度最大提高至3300g左右,经过美拉德反应改性后,蛋清粉溶液的凝胶温度下降,约为67℃,改性后的蛋清粉对pH的耐受性明显优于普通蛋清粉。通过对蛋白质疏水性,巯基,蛋白质相对分子质量及蛋白质二级结构的测定,发现改性后蛋白质也同样发生了部分展开和聚合的反应,推测其结果优于干热法主要是由于高分子蛋白质聚合体的增加。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 蛋清的蛋白质组成及凝胶性质
• 1.2.1 蛋清的蛋白质组成
• 1.2.2 蛋白质的凝胶过程
• 1.2.3 影响蛋清粉凝胶性质的因素
• 1.3 蛋清粉的开发利用状况
• 1.3.1 国内外禽蛋的生产和加工状况
• 1.3.2 蛋清粉在食品工业中的应用
• 1.3.3 国内外对蛋清/蛋清粉凝胶性质的研究状况
• 1.4 立题意义及研究内容
• 第二章 蛋清粉的凝胶性质及影响因素
• 2.1 引言
• 2.2 实验材料和设备
• 2.2.1 主要材料和试剂
• 2.2.2 主要仪器设备
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 蛋清粉的制备方法
• 2.3.2 凝胶的制备方法
• 2.3.3 凝胶强度的测定
• 2.3.4 蛋白质含量的测定
• 2.3.5 蛋清粉pH 值的测定
• 2.3.6 水分的测定
• 2.3.7 蛋清粉凝胶形成过程中流变学性质变化
• 2.4 结果与讨论
• 2.4.1 蛋清粉凝胶形成过程中流变学性质变化
• 2.4.2 蛋白质浓度对凝胶强度的影响
• 2.4.3 pH 对蛋清粉凝胶强度的影响
• 2.4.4 盐（NaCl）浓度对蛋清粉凝胶强度的影响
• 2.5 本章小结
• 第三章 干热提高蛋清粉凝胶强度的研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验材料和仪器
• 3.2.1 主要材料和试剂
• 3.2.2 主要仪器设备
• 3.3 实验方法
• 3.3.1 蛋清粉的干热处理
• 3.3.2 蛋清粉凝胶强度测定
• 3.3.3 蛋清粉溶解性的测定
• 3.3.4 蛋清粉色差值的测定
• 3.3.5 蛋白质二级结构的测定
• 3.4 实验结果和讨论
• 3.4.1 干法加热湿度对蛋清粉性质的影响
• 3.4.2 干法加热温度对蛋清粉性质的影响
• 3.4.3 干法加热时间对蛋清粉性质的影响
• 3.4.4 干热改性蛋清粉在形成凝胶过程中流变学性质
• 3.4.5 干热处理对蛋清粉蛋白质二级结构的影响
• 3.5 本章小结
• 第四章 微波法提高蛋清粉凝胶强度的研究
• 4.1 引言
• 4.2 实验材料和仪器
• 4.2.1 主要材料和试剂
• 4.2.2 主要仪器设备
• 4.3 实验方法
• 4.3.1 蛋清粉的微波处理
• 4.3.2 蛋清粉凝胶强度测定
• 4.3.3 蛋清凝胶色差测定
• 4.3.4 表面疏水性测定
• 4.3.5 蛋白质巯基测定
• 4.3.6 蛋白质分子量分布测定
• 4.3.7 蛋白质二级结构的测定
• 4.4 实验结果和讨论
• 4.4.1 微波处理功率及时间对蛋清粉凝胶强度的影响
• 4.4.2 微波改性对蛋清粉凝胶色差的影响
• 4.4.3 微波改性蛋清粉在形成凝胶过程中流变学性质
• 4.4.4 微波改性提高蛋清粉凝胶强度机理研究
• 4.5 本章小结
• 第五章 美拉德反应提高蛋清粉凝胶强度的研究
• 5.1 引言
• 5.2 实验材料和设备
• 5.2.1 主要材料和试剂
• 5.2.2 主要仪器设备
• 5.3 实验方法
• 5.3.1 加糖蛋清粉制备
• 5.3.2 蛋清中糖的测定
• 5.3.3 美拉德反应条件
• 5.3.4 凝胶强度的测定
• 5.3.5 色差的测定
• 5.3.6 蛋白质流变学性质变化
• 5.3.7 游离氨基的测定
• 5.3.8 蛋白质分子量分布测定
• 5.3.9 蛋白质表面疏水性测定
• 5.3.10 蛋白质巯基测定
• 5.3.11 凝胶微观结构的观察
• 5.3.12 蛋白质二级结构的测定
• 5.3.13 氨基酸分析
• 5.4 结果和讨论
• 5.4.1 发酵脱糖时间的确定
• 5.4.2 不同酵母发酵脱糖对蛋清粉凝胶强度及色差的影响
• 5.4.3 不同DE 值糊精对蛋清粉凝胶强度的影响
• 5.4.4 不同糊精添加量对蛋清粉凝胶强度的影响
• 5.4.5 不同反应条件对蛋清粉凝胶强度的影响
• 5.4.6 不同反应条件对蛋清粉凝胶色差的影响
• 5.4.7 pH 值对美拉德反应改性后蛋清粉凝胶强度及色泽的影响
• 5.4.8 美拉德反应后蛋清粉流变学性质
• 5.4.9 美拉德反应提高蛋清粉凝胶强度机理研究
• 5.5 本章主要结论
• 主要结论
• 问题与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录：攻读硕士学位期间发表的论文