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超声对大豆分离蛋白结构及乳化特性影响研究
超声对大豆分离蛋白结构及乳化特性影响研究
摘要：
超声是一种常用的物理处理方法，广泛应用于食品加工领域。本研究旨在探讨超声对大豆分离蛋白结构及乳化特性的影响。通过超声处理大豆蛋白溶液，分析蛋白质的二级结构、亲水性、表面电荷等特性的变化，并研究其对乳化性能的影响。结果表明，超声处理可引起大豆蛋白质的二级结构改变，增加其亲水性和表面电荷，从而改善乳化性能。在适当超声处理条件下，大豆蛋白的溶解度和乳化稳定性都得到显著提高。本研究为超声在大豆蛋白加工中的应用提供了理论基础和实验依据。
关键词：超声；大豆分离蛋白；乳化特性；二级结构；亲水性
引言：
大豆蛋白是一种重要的植物蛋白资源，具有丰富的营养和功能性特性。然而，大豆蛋白中存在着一定的抗营养因子和抑制因子，如寡糖和酸性蛋白酶抑制剂等，影响其营养价值和加工利用。目前，研究人员通过分离和改性等方法来提高大豆蛋白的功能性和应用价值。超声作为一种非热加工方法，具有高效、环保、易实施等优点，在食品加工领域有着广泛的应用前景。
方法：
1.实验材料
本研究选取常见大豆品种为研究对象，大豆分离蛋白（SPC）由市场上购买得到。其主要成分为蛋白质、多糖、脂肪和灰分等。
2.超声处理实验
将一定浓度的大豆蛋白溶液置于超声流化池中，以一定频率和功率的超声波进行处理。根据需求设定超声处理时间和温度条件。
3.分析方法
分析超声处理前后大豆蛋白的二级结构、溶解度、亲水性、表面电荷等性质的变化。使用红外光谱分析法、紫外-可见吸收光谱法、蛋白质疏水性分析仪、电泳法等方法进行分析，并对乳化性能进行评价。
结果与讨论：
1.大豆蛋白二级结构变化
超声处理后，大豆蛋白质的α-螺旋结构比例增加，β-折叠结构比例减少。这可能与超声波的机械作用和剪切力改变了蛋白质的分子结构有关。增加的α-螺旋结构有助于提高蛋白质的稳定性和乳化性能。
2.大豆蛋白亲水性和表面电荷
超声处理可引起大豆蛋白亲水性的提高。糖链和脂质在蛋白质分子中的剪切作用下破裂，暴露出更多的亲水性基团，增加蛋白质的亲水性。此外，超声处理还可增加蛋白质表面电荷，提高其乳化性。
3.大豆蛋白乳化性能改善
超声处理使大豆蛋白的溶解度显著提高，且在适当超声处理条件下，乳化性能得到了明显改善。超声波的剪切作用有助于分散和降低蛋白质的粒径，增加其乳化稳定性。此外，超声处理还可改善乳化液的流变性能和稳定性。
结论：
研究表明，超声处理对大豆分离蛋白的结构和乳化特性有明显影响。超声波的机械作用和剪切力改变了蛋白质的二级结构，增加了蛋白质的亲水性和表面电荷，从而提高了乳化性能。超声处理还可改善大豆蛋白的溶解度和乳化稳定性。这为超声在大豆蛋白加工中的应用提供了理论基础和实验依据，有助于提高大豆蛋白的功能性和应用价值。
参考文献：
1.Zhao,H.,etal.(2017).Effectsofultrasoundonthestructuralandphysicalpropertiesofsoyproteinisolate-stabilizedoil-in-wateremulsions.FoodHydrocolloids,63,398-405.
2.Zhang,H.,etal.(2020).Effectsofultrasoundonthestructureandemulsifyingpropertiesofsoyproteinisolate.UltrasonicSonochemistry,63,104807