植物蛋白是動物蛋白的寶貴替代品,近年來在食品工業中變得越來越重要。 可靠的分析方法對於了解選擇完美成分和確定正確加工引數所需的原材料至關重要。 安東帕的澱粉測量池可以研究不同混合物中蛋白質在加熱和攪拌的聯合作用下的功能。 還可以測量粘度變化與功能行為(如水溶性和水合性以及變性)的相關性。
介紹
植物性蛋白質成分在食品工業中越來越受歡迎,作為肉類、魚類或乳製品的替代品,可以減少動物蛋白,從而提高我們飲食的可持續性。 蛋白質通常與水和其他成分混合,可以在高溫和高壓下進一步加工。 由於蛋白質在某些條件下(如熱、溼、pH、壓力或剪下)可能會變性,因此它們可能會失去其天然結構,從而導致物理變化和不同的功能,例如蛋白質溶解度降低。
測量蛋白質功能的一種方法是在攪拌時測試它們的溫度變化,這傳統上用於研究澱粉糊化,因為變性可以以與澱粉糊化類似的方式進行分析。 在測試過程中,澱粉或蛋白質會經歷溫度變化過程,包括幾個階段:混合、加熱、保溫和冷卻。 通過監測粘度,可以得出與功能相關的結論。
實驗
所有實驗均使用安東帕的模組化智慧型高階流變儀 (MCR) 和澱粉糊化測量池進行。 澱粉糊化測量單元由電加熱溫度控制系統和冷卻系統組成,以確保適當的溫度控制和快速的加熱和冷卻速率。 具有大比表面積的量杯,用於傳熱,可在樣品內實現高效、均勻的溫度分布。 葉輪和同軸圓筒測量系統都可以作為測量系統使用,澱粉葉輪測量系統有助於避免沉澱,同軸圓筒是絕對測量系統。 為避免水分和熱量損失,杯子需要蓋上蓋子。
模組化、智慧型、先進的流變儀。
使用兩種不同的市售豌豆分離蛋白(PP1 和 PP2)和兩種大豆濃縮蛋白 (SPC)。 將它們與蒸餾水(15wt%的蛋白粉)混合,並用磁力攪拌器攪拌以確保均勻。
蛋白質懸浮液的糊化測量分五個測量部分進行:混合、平衡和吸水、加熱、加熱和冷卻。 重複測量以確保良好的重現性。 加熱和冷卻速率設定為最小 6 °C。
圖1:澱粉池,帶攪拌器,避免沉澱。
討論
圖2顯示了兩種分離蛋白的粘度曲線和大豆蛋白的粘度曲線。 所有三個樣品都具有相似的初始粘度,隨著溫度的公升高而降低。 PP2的最低粘度在60°C時,低於PP1。 在 64°C 時,pp1 的粘度最低。 它們的最終粘度也相似,但遠高於它們的初始粘度。 大豆濃縮蛋白在性質上是不同的。 當溫度公升高時,粘度降低。 在保溫和冷卻階段,粘度再次增加,並達到比初始粘度高得多的值。
圖2:兩種不同豌豆分離蛋白和一種大豆濃縮蛋白的粘度分布。
圖3為大豆濃縮蛋白在125°C和140°C恆溫條件下的加熱曲線; 最低粘度出現在115°C左右,當溫度保持在125°C時,在恆溫和冷卻階段粘度繼續增加。 當達到較高溫度時,粘度出現峰值,這導致保溫階段粘度降低,表明已達到熔化區。 冷卻時,粘度再次增加,但顯示出與較低保溫溫度下不同的粘度值。
圖3:兩種不同保溫溫度下大豆濃縮蛋白的粘度曲線。
結論
糊化或凝膠化曲線可用於研究蛋白質在加熱和攪拌雙重作用下的功能。 MCR 流變儀中的澱粉糊化測量單元不僅適用於研究單個分離物,還適用於以快速、簡單和可靠的方式研究濃度、pH、壓力、溫度、酸處理以及與澱粉和其他成分混合物的影響。 例如,了解原材料的特性對於設定高水分人造肉的擠壓蒸煮過程引數至關重要。