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大豆蛋白-多糖互作机制及其对全豆豆腐凝胶形成和理化性质的影响研究

批准号:
32101981
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
张清
依托单位:
学科分类:
食品加工与制造
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
张清

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
相对于去渣豆腐,全豆豆腐具有原料利用率高、无豆渣产生和营养组成丰富等优点。然而,在全豆豆腐制备过程中,不溶性和可溶性大豆多糖对大豆蛋白的热变性、聚集和凝胶形成过程等凝胶行为存在着显著的影响;但其机制尚不明确。本项目基于全豆豆腐加工过程中关键营养组分的互作机制,采用模式反应体系,在与全豆豆腐加工相同的条件下,通过测定产物分子特征、蛋白亚基组成与构象变化、聚集体形貌、热稳定性,以及凝胶分子间作用力、质构性质、持水力和微观结构等理化性质,分析大豆分离蛋白分别与不溶性或可溶性大豆多糖发生的复合反应或糖基化反应及蛋白凝胶行为和理化性质,进而探究全豆豆腐加工过程中大豆蛋白-多糖相互作用类型及其对豆腐凝胶形成及理化性质的影响。本项目的实施将有助于深入明确在不溶性和可溶性大豆多糖大量存在下的全豆豆腐凝胶形成机制和品质呈现规律,为全豆豆腐的生产和品质提升提供科学依据。
英文摘要
Compared with the traditional okara-filtered soybean curd, whole soybean curd (WSC) has the advantages of high utilization level of soybean material, no production of okara, and abundant nutritional value. Insoluble soybean polysaccharides (ISPS) and soluble soybean polysaccharides (SSPS) contained in the soybean significantly influence the gelation behavior (including the thermal denaturation, aggregation, and formation of network structure) of soybean proteins during the WSC processing; however, the specific mechanisms are nor clear. Therefore, in this study, the interaction mechanisms between the major nutrients during WSC processing are focused. By virtue of model reaction systems and measuring the molecular characteristics, protein subunit composition and conformational change, aggregates micromorphology and thermal properties of the protein-polysaccharide complexes or conjugates and the intermolecular reaction force, texture, water holding capacity, and microstructure of soybean protein isolate (SPI) gels, the complexation or glycosylation between SPI and ISPS or SSPS during the heating and gelling processes were investigated. Furthermore, the types of soybean protein-polysaccharide interaction and their effects on the gelation behavior and physicochemical properties of WSC were emphatically studied. The implementation of the project is to further understand the gelation and quality formation mechanisms of WSC in the presence of large contents of ISPS and SSPS and thus provide scientific evidence and theoretical basis for the production and quality improvement of WSC.
本项目基于蛋白热变性和凝胶性基本理论,从蛋白-多糖互作视角探究全豆豆腐凝胶形成机制和理化性质的变化。首先,探究了可溶性大豆多糖(soluble soybean polysaccharide, SSPS)与大豆低聚糖(soybean oligosaccharide, SBOS)分别对大豆分离蛋白(soybean protein isolate, SPI)、大豆球蛋白(11S)和β-伴大豆球蛋白(7S)凝胶形成及理化性质的影响。SSPS与SBOS在大豆蛋白凝胶形成过程中,与蛋白之间的相互作用包括共价轭合的糖基化反应,非共价复合的静电、疏水、氢键、范德华力等,这些相互作用同时存在,共同影响着蛋白凝胶的形成与凝胶理化性质。SSPS或SBOS对大豆蛋白凝胶形成和理化性质的促进作用主要与改善7S蛋白凝胶形成有关。其次,探究了SSPS和不溶性大豆多糖(insoluble soybean polysaccharide, ISPS)对SPI凝胶形成和理化性质的影响。糖基化反应程度随SSPS添加量的增大而增强,使SPI凝胶中主要作用力由疏水作用和二硫键转变为非二硫键的共价键,导致凝胶网络结构更加疏松多孔,硬度降低。ISPS通过静电作用、疏水作用和氢键覆盖在SPI表面,促进SPI三级结构展开,改变SPI二级结构。ISPS对SPI凝胶形成的作用存在量效关系:ISPS的吸水性和刚性在一定程度上抵消了对凝胶的弱化作用。第三,探究了不同比例的SSPS和ISPS对SPI凝胶形成和理化性质的影响。SSPS作为参与SPI加热过程中糖基化反应的主要组分,对蛋白结构与功能性质影响较大,而ISPS通过非共价作用力填补孔隙的物理作用调控体系稳定性。最后,比较分析了生浆法豆腐、熟浆法豆腐和全豆豆腐的凝胶形成过程差异。熟浆法豆腐和全豆豆腐的结构受到了SSPS和ISPS不同程度的负面影响。其中,ISPS对全豆豆腐凝胶的结构影响更为明显,但ISPS可以包裹于网状孔隙中,一定程度上消除了对豆腐持水力、硬度等的不利影响。总之,全豆豆腐制作过程中,可溶性糖类和ISPS都会参与大豆蛋白的热变性和聚集过程,通过与结构展开的大豆蛋白发生共价轭合反应和非共价复合反应,对蛋白凝胶网络结构形成和最终的理化性质的形成产生影响。研究结果为生产基于SSPS和ISPS含量和比例调控而实现的不同品质全豆豆腐及其制品提供了理论依据。
大豆蛋白-多糖互作机制及其对全豆豆腐凝胶形成和理化性质的影响研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    --
  • 资助金额:
    30万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    张清
  • 依托单位:
国内基金
海外基金