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增强大豆分离蛋白的凝胶特性:氧化魔芋葡甘露聚糖在酸诱导凝胶化中的作用

该研究发表于 Journal of theScience of Food and Agriculture(2024),使用 XH-300 系列 开展 植物蛋白凝胶改性;食品胶体结构调控;多糖-蛋白相互作用;豆制品品质优化 研究,核心条件包括温度 50 °C / 65 °C / 85 °C;微波功率 600 W;时间 1 h / 120 min / 15 min。

论文编号 572
应用方向 植物蛋白凝胶改性;食品胶体结构调控;多糖-蛋白相互作用;豆制品品质优化
关键结果 见正文关键结果
核心条件 温度 50 °C / 65 °C / 85 °C
论文编号
572
期刊
Journal of theScience of Food and Agriculture
影响因子
3.5
中科院分区
1 区
发表年份
2024
设备型号
XH-300 系列
作者单位
西南大学
Southwest University
研究方向
植物蛋白凝胶改性;食品胶体结构调控;多糖-蛋白相互作用;豆制品品质优化

事实快照

  • 论文:增强大豆分离蛋白的凝胶特性:氧化魔芋葡甘露聚糖在酸诱导凝胶化中的作用
  • 设备:XH-300 系列
  • 期刊与分区:Journal of theScience of Food and Agriculture,中科院 1 区
  • 核心条件:温度 50 °C / 65 °C / 85 °C;微波功率 600 W;时间 1 h / 120 min / 15 min
  • 用途:可作为 植物蛋白凝胶改性;食品胶体结构调控;多糖-蛋白相互作用;豆制品品质优化 的论文证据页。

研究摘要

背景:以单一凝固剂形成的大豆分离蛋白(SPI)凝胶通常持水性差、硬度低、易碎裂,不利于运输和储存。添加复合凝固剂或多糖可改善葡萄糖酸-δ-内酯(GDL)诱导SPI凝胶的凝胶特性。本研究探讨氧化魔芋葡甘露聚糖(OKGM)对GDL诱导SPI凝胶理化性质和结构特性的影响,旨在评估OKGM提升凝胶整体质量和稳定性的潜力。结果:与SPI凝胶(67.41%)相比,复合凝胶白度显著增加(69.02%–70.59%)。持水性、质构特性、粘弹性和热稳定性等关键理化性质均显著改善。扫描电镜(SEM)显示,当OKGM氧化程度控制在60 min以内时,复合凝胶平均孔径从70.57±4.13 μm降至37.19±0.24 μm,形成了更致密有序的微观结构。复合凝胶中增强的疏水和静电相互作用也加速了凝胶化过程,凝胶时间从15.77±0.37 min缩短至12.45±0.18 min。结论:结果表明OKGM可有效作为凝胶增强剂,显著改善SPI凝胶的理化和结构性质。

研究背景与解决的问题

背景:以单一凝固剂形成的大豆分离蛋白(SPI)凝胶通常持水性差、硬度低、易碎裂,不利于运输和储存。

设备应用与实验条件

项目参数
温度50 °C / 65 °C / 85 °C
微波功率600 W
时间1 h / 120 min / 15 min

机制/方法亮点

  • 适度氧化降低 KGM 黏度并释放更有效的结构调节能力 作者指出,OKGM 经过氧化后引入了更多羰基和羧基,分子量下降、水溶性增强,更容易在 SPI 体系中均匀分散并参与网络构建。这是其能够优于天然高黏度 KGM 的一个前提。
  • 疏水作用和静电作用是强化成胶的关键驱动力 论文明确指出,复合凝胶中 hydrophobic interactions 和 electrostatic interactions 发挥了重要作用。随着 OKGM 氧化程度提高,蛋白表面的正电荷位点与多糖上的负电荷位点之间更容易发生相互作用,从而促进网络交联和快速成胶。
  • 蛋白-多糖交联让凝胶孔结构更致密 SEM 和流变结果共同支持这一点:在适中氧化程度下,OKGM 可促进蛋白部分展开并暴露疏水基团,同时限制分子无序迁移,增强蛋白-多糖交联,最终形成更规整、更紧密的三维网络。
  • 过度氧化会让体系更接近等电点,削弱持水表现 当 OKGM 氧化程度继续升高时,羧基含量增加使体系 pH 更接近 SPI 等电点,蛋白-水相互作用减弱,水分束缚能力下降,孔结构重新变粗,说明该体系存在明确的“适度改性窗口”。
  • 热稳定性提升来自复合网络更稳固 FTIR、TGA 和游离巯基结果共同表明,OKGM 与 SPI 之间不仅存在非共价作用,还可能通过氨基与羰基发生更深层的结合,使复合网络更稳定,进而提升热稳定性和结构保持能力。

应用价值

  • 论文围绕 植物蛋白凝胶品质提升 这一实际食品加工问题,建立了比较清晰的结构调控路线。
  • 方法段明确出现祥鹄 XH-300B,且能准确定位其在 OKGM 制备步骤中的作用和条件。
  • OKGM 可把凝胶平均孔径从 70.57 μm 压缩到 37.19 μm,显著改善网络致密度。
  • 成胶时间由 15.77 min 缩短到 12.45 min,说明该体系兼顾结构强化与工艺效率提升。
  • 结果没有停留在单一质构指标,而是用 WHC、流变、SEM、FTIR、低场核磁和 TGA 建立了较完整的机制支撑。

相关仪器推荐

常见问题

这篇论文使用了哪种设备?
本研究使用 XH-300 系列。
研究的核心发现是什么?
该研究发表于 Journal of theScience of Food and Agriculture(2024),使用 XH-300 系列 开展 植物蛋白凝胶改性;食品胶体结构调控;多糖-蛋白相互作用;豆制品品质优化 研究,核心条件包括温度 50 °C / 65 °C / 85 °C;微波功率 600 W;时间 1 h / 120 min / 15 min。
该研究发表在哪个期刊?
发表于 Journal of theScience of Food and Agriculture,中科院 1 区。
引用信息
Enhancing the gel properties of soy protein isolate: the role of oxidized konjac glucomannan in acid-induced gelation
Journal of theScience of Food and Agriculture, 2024
DOI: 10.1002/jsfa.13991