植物蛋白是动物蛋白的宝贵替代品,近年来在食品工业中变得越来越重要。 可靠的分析方法对于了解选择完美成分和确定正确加工参数所需的原材料至关重要。 安东帕的淀粉测量池可以研究不同混合物中蛋白质在加热和搅拌的联合作用下的功能。 还可以测量粘度变化与功能行为(如水溶性和水合性以及变性)的相关性。
介绍
植物性蛋白质成分在食品工业中越来越受欢迎,作为肉类、鱼类或乳制品的替代品,可以减少动物蛋白,从而提高我们饮食的可持续性。 蛋白质通常与水和其他成分混合,可以在高温和高压下进一步加工。 由于蛋白质在某些条件下(如热、湿、pH、压力或剪切)可能会变性,因此它们可能会失去其天然结构,从而导致物理变化和不同的功能,例如蛋白质溶解度降低。
测量蛋白质功能的一种方法是在搅拌时测试它们的温度变化,这传统上用于研究淀粉糊化,因为变性可以以与淀粉糊化类似的方式进行分析。 在测试过程中,淀粉或蛋白质会经历温度变化过程,包括几个阶段:混合、加热、保温和冷却。 通过监测粘度,可以得出与功能相关的结论。
实验
所有实验均使用安东帕的模块化智能高级流变仪 (MCR) 和淀粉糊化测量池进行。 淀粉糊化测量单元由电加热温度控制系统和冷却系统组成,以确保适当的温度控制和快速的加热和冷却速率。 具有大比表面积的量杯,用于传热,可在样品内实现高效、均匀的温度分布。 叶轮和同轴圆筒测量系统都可以作为测量系统使用,淀粉叶轮测量系统有助于避免沉淀,同轴圆筒是绝对测量系统。 为避免水分和热量损失,杯子需要盖上盖子。
模块化、智能、先进的流变仪。
使用两种不同的市售豌豆分离蛋白(PP1 和 PP2)和两种大豆浓缩蛋白 (SPC)。 将它们与蒸馏水(15wt%的蛋白粉)混合,并用磁力搅拌器搅拌以确保均匀。
蛋白质悬浮液的糊化测量分五个测量部分进行:混合、平衡和吸水、加热、加热和冷却。 重复测量以确保良好的重现性。 加热和冷却速率设置为最小 6 °C。
图1:淀粉池,带搅拌器,避免沉淀。
讨论
图2显示了两种分离蛋白的粘度曲线和大豆蛋白的粘度曲线。 所有三个样品都具有相似的初始粘度,随着温度的升高而降低。 PP2的最低粘度在60°C时,低于PP1。 在 64°C 时,pp1 的粘度最低。 它们的最终粘度也相似,但远高于它们的初始粘度。 大豆浓缩蛋白在性质上是不同的。 当温度升高时,粘度降低。 在保温和冷却阶段,粘度再次增加,并达到比初始粘度高得多的值。
图2:两种不同豌豆分离蛋白和一种大豆浓缩蛋白的粘度分布。
图3为大豆浓缩蛋白在125°C和140°C恒温条件下的加热曲线; 最低粘度出现在115°C左右,当温度保持在125°C时,在恒温和冷却阶段粘度继续增加。 当达到较高温度时,粘度出现峰值,这导致保温阶段粘度降低,表明已达到熔化区。 冷却时,粘度再次增加,但显示出与较低保温温度下不同的粘度值。
图3:两种不同保温温度下大豆浓缩蛋白的粘度曲线。
结论
糊化或凝胶化曲线可用于研究蛋白质在加热和搅拌双重作用下的功能。 MCR 流变仪中的淀粉糊化测量单元不仅适用于研究单个分离物,还适用于以快速、简单和可靠的方式研究浓度、pH、压力、温度、酸处理以及与淀粉和其他成分混合物的影响。 例如,了解原材料的特性对于设置高水分人造肉的挤压蒸煮过程参数至关重要。