基于微压诱导豆乳蛋白粒子形成机制及其结构表征

Micro-pressure boiling is a kind of important processing method in bean products. Micro-pressure could enhance the processing characteristics of the soymilk by changing the aggregation properties and affecting the composition and nature of soymilk protein particles. On the basis of previous study of the micro-pressure impacts on the composition and nature of the protein particles, this project will specify the formation mechanism of soymilk protein particles by studying the effect of micro-pressure on the interactions between soybean milk components and analyzing the soybean protein aggregation behavior; Establish soymilk protein particle structure model by studying the elemental component unit of soymilk protein particles and analyzing the spatial coordination mode of each subunit in soymilk protein particles; Explore the inevitable link between the soymilk protein particles structural changes and soymilk processing characteristics changes. The conclusion of our project will provide the necessary theoretical basis for establishing a sound theoretical system of soymilk protein particles and for the guidance of the soybean processing technology and equipment innovation.

微压煮浆是目前豆制品生产的一种重要加工方式，微压作用由于可以改变豆乳中的蛋白质聚集特性、影响豆乳蛋白粒子的组成及性质，因此对提升豆乳的加工特性具有重要作用。本课题在前期有关微压作用对蛋白粒子组成及性质影响的研究基础上，通过研究微压对豆乳蛋白组分间的相互作用产生的影响，分析豆乳蛋白聚集行为，明确微压条件下豆乳蛋白粒子的形成机制；通过研究豆乳蛋白粒子的组成基本单元，分析各亚基在蛋白粒子立体结构中的空间配位方式，构建豆乳蛋白粒子的结构模型；通过分析微压作用对豆乳加工特性的影响，结合蛋白粒子的结构特征，探讨影响豆乳加工特性的蛋白粒子结构单元。本实验结论将为建立完善的豆乳蛋白粒子理论体系，为指导大豆加工技术和设备创新提供必要理论依据。

在传统的豆制品生产中，常压下通过热交换是非常传统的热处理方式。然在而工业化生产中这种常压煮制方式往往存在豆乳受热不均匀的现象，相比较而言，在一定压力下提高豆乳的加热温度能够提高煮浆效率，然而，目前对于微压热处理改善豆乳加工特性和品质等效果的影响还未见报道。为此，本课题通过研究微压诱导的蛋白亚基的聚集行为，分析煮浆过程中豆乳体系中蛋白质分子间的相互作用，考察豆乳蛋白粒子基本组成单元，并且对微压加工豆乳粒子组成及结构变化对豆乳加工特性的影响机制进行了探讨。. 通过研究发现：与传统的煮浆方式相比，微压煮浆促进了豆乳中蛋白粒子的形成，改变豆乳胶体的性质，显著增强了豆乳胶体蛋白粒子组分的Zeta电位值，提高豆乳的储藏稳定性；同时，微压煮浆方式也增强了豆乳蛋白的水合能力，尽管加热后豆乳呈现出牛顿流体特性，但是微压煮浆豆乳表现出更高的粘度。感官评价结果表明，微压煮浆豆乳其质地均一、口感醇厚，表现出更好的可接受性。微压煮浆在煮浆过程中使更多球蛋白的碱性亚基与β-伴球蛋白的β亚基通过疏水作用参与到蛋白粒子的形成，而原来存在于粒子组中11S的酸性亚基和7S的α，α′亚基被重新解离，形成非粒子组分，这种差异化造成微压煮浆豆乳中粒子含量升高。其主要由有β-伴大豆球蛋白亚基α、α′或大豆球蛋白酸性亚基单体或通过二硫键相互作用的低聚物组成。高温作用使豆乳蛋白粒子组分通过蛋白解离的亚基间较强疏水作用和二硫键作用产生大量聚集，并且形成了与传统煮浆豆乳明显结构性质不同的一种新的蛋白粒子。微压煮浆豆乳凝固豆腐产品形成网络结构较坚实，表现出来的质构特性硬度、弹性、咀嚼性也越大，同时表现出较高产率。这主要是由于微压煮浆影响了豆乳蛋白粒子和非蛋白粒子组成，使豆乳蛋白质在Ca2+诱导发生凝固过程变得缓慢，有利于蛋白质在凝固反应中保持更多水及其他可溶性物质。. 本实验结论将为建立完善的豆乳蛋白粒子理论体系，为指导大豆加工技术和设备创新提供必要理论依据。