一种利用黑米花色苷改善大豆7S11S蛋白起泡性与起泡稳定性的方法

一种利用黑米花色苷改善大豆7s/11s蛋白起泡性与起泡稳定性的方法
技术领域
1.本发明属于大豆加工技术领域，涉及一种利用黑米花色苷(c3g)改善大豆7s/11s蛋白起泡性与起泡稳定性的方法。


背景技术：

2.大豆蛋白作为被公认的优质植物蛋白，具有优良的功能特性和极高的营养价值，经沉降离心后可分为四个组分，其中7s和11s蛋白含量最丰富，约占整体的70％。由于大豆蛋白具有的亲油和亲水基团可在油-水、气-水界面吸附，导致界面张力的有效降低从而具有良好的起泡性，并被广泛用于起泡剂等食品加工领域。因此有必要对大豆蛋白的具体组分7s/11s蛋白进行改善，满足食品加工对大豆蛋白起泡性和起泡稳定性的要求。
3.目前用于改善蛋白质功能特性的方法主要为酶法、物理法和化学法三种。其中物理法主要包括机械作用、热处理、超声处理和微波处理等，应用广泛但设备依赖性较强并且不易控制；化学法主要包括磷酸化、酰化和糖基化等，在此过程中容易产生有害产物；酶法主要依赖酶对蛋白进行不同程度的水解从而达到改性的作用，但难点在于水解程度的控制与如何避免苦味物质的生成。
4.黑米花色苷，即矢车菊素-3-o-葡萄糖苷，是一种来源广泛的花青素并隶属于黄酮酚类化合物，具有抗癌抗炎、防治心血管疾病、调节神经系统以及优良的自由基清除能力。作为一种蛋白亲和性小分子，黑米花色苷能够与大豆蛋白进行共价/非共价交联，并改变大豆蛋白构象从而改善其功能性质。利用黑米花色苷与改善大豆7s/11s蛋白起泡性，具有成本低、条件易控制、效果明显与绿色环保等优势，弥补了传统改性方法的缺陷。
5.本发明通过将黑米花色苷与大豆7s/11s蛋白以特定比例进行复合，使得两种蛋白的起泡性和起泡稳定性得到改善，且效果显著。这一发明可能对大豆蛋白产品的开发具有重要意义。


技术实现要素：

6.本发明所解决的技术问题是通过异于传统蛋白质改性的方法，利用黑米花色苷与大豆7s/11s蛋白进行复合，从而改善两种蛋白的起泡性和起泡稳定性，其过程材料来源广泛、操作简便、绿色环保效果显著且易于推广。
7.本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的：
8.一种利用黑米花色苷改善大豆7s/11s起泡性与起泡稳定性的方法，具体为，将7s/11s蛋白粉末溶解于10mm/l的磷酸盐缓冲液(pbs，ph＝7.0)，室温下搅拌120min，过夜水化；然后将系列浓度黑米花色苷按比例分别溶于上述蛋白溶液中，同时需利用锡纸与保鲜膜包裹容器以达到避光隔氧的效果，随后在室温下搅拌120min分别制成7s和11s蛋白的黑米花色苷复合溶液。
9.进一步地，利用黑米花色苷改善大豆7s/11s蛋白起泡性与起泡稳定性，上述配置
的蛋白溶液大豆7s/11s蛋白含量为1％(w/v)。
10.进一步地，利用黑米花色苷改善大豆7s/11s蛋白起泡性与起泡稳定性，上述大豆蛋白与黑米花色苷的质量比为20:1/10:1/5:1，黑米花色苷最终浓度为0.05％(w/v)、0.1％(w/v)、0.2％(w/v)。
11.与现有技术相比，本发明的优势在于黑米花色苷通过与大豆7s/11s蛋白结合，使蛋白在气-液界面上形成一层均匀且致密的薄膜，降低了表面张力，达到了封存气体与保护气体的高效性，从而有效提高了两种蛋白的起泡性和起泡稳定性。与传统化学、物理改性法相比具有无毒无害、绿色环保、原料来源广泛、操作方便、容易控制且高效的特点，可以更好地运用在食品工业生产中。
具体实施方式
12.下面结合实例对本发明的具体实施方案进行详细描述，对于这些实施方式的说明主要用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中：
13.实施例1～6提供了一种利用黑米花色苷提高大豆7s/11s蛋白起泡性和泡沫稳定性的方法，包括如下两个步骤：
14.(1)分别称取0.7g的7s/11s蛋白粉末溶解于70ml 10mm/l的磷酸盐缓冲液(pbs，ph＝7.0)中配制成1％(w/v)对应的蛋白溶液；(2)分别按表1加入一定质量的黑米花色苷，同时需利用锡纸与保鲜膜包裹容器以达到避光隔氧的效果，室温下搅拌120min分别制成7s和11s蛋白的黑米花色苷复合溶液。
15.对比例1和对比例2为不添加黑米花色苷的7s/11s蛋白溶液，ph＝7.0。
16.泡沫性能及起泡稳定性的测定方法：对样品溶液进行高速搅打产生泡沫，测定其泡沫体积从而衡量其泡沫性质。具体操作如下：在室温下取40ml样品溶液(v0)用均质机搅打发泡，控制转速为13400r/min条件下均质60s，随后立即将泡沫倒入100ml量筒中，测定均质后的初始泡沫体积(v1)，利用公式(1)评估其起泡性(fa)；均质后室温静置30min，测定泡沫体积(v2)，利用公式(2)评估其泡沫稳定性(fs)。
[0017][0018][0019]
统计实施例1～6以及对比例1～2的大豆蛋白7s和11s及其与黑米花色苷混合物的起泡性和泡沫稳定性，结果如表1所示。
[0020]
表1
[0021][0022]
由表1可知，在实施例1～3中，研究对象为7s蛋白，浓度为1％、ph为7的条件下，随着黑米花色苷质量比的增加(r＝c3g/7s)，混合体系的起泡性呈现上升趋势，r＝0.2时提升5.38％；泡沫稳定性呈现先下降后上升的趋势，r＝0.05时最佳，提升20.57％；与对比例1相比，各实例复合体系的起泡性和泡沫稳定性均有所上升。
[0023]
在实施例4～6中，研究对象为11s蛋白，浓度为1％、ph为7的条件下，随着黑米花色苷质量比的增加(r＝c3g/11s)，混合体系的起泡性以及起泡稳定性呈现上升趋势；与对比例2相比起泡性和泡沫稳定性均有所上升，在r＝0.2时最佳，分别提升68.02％和60.00％。


技术特征：
1.一种利用黑米花色苷(c3g)改善大豆7s/11s蛋白起泡性与起泡稳定性的方法，其特征在于，将7s/11s蛋白粉末溶解于10mm/l的磷酸盐缓冲液(pbs，ph＝7.0)，室温下搅拌120min，过夜水化；然后将系列浓度黑米花色苷按比例分别溶于上述蛋白溶液中，同时需利用锡纸与保鲜膜包裹容器以达到避光隔氧的效果，随后在室温下搅拌120min分别制成7s和11s蛋白的黑米花色苷复合溶液。2.根据权利要求1所述的一种利用黑米花色苷改善大豆7s/11s蛋白起泡性与起泡稳定性的方法，其特征在于，所配置的蛋白溶液大豆7s/11s蛋白含量为1％(w/v)。3.根据权利要求1所述的一种利用黑米花色苷改善大豆7s/11s蛋白起泡性与起泡稳定性的方法，其特征在于，大豆蛋白与黑米花色苷的质量比为20:1/10:1/5:1，黑米花色苷最终浓度为0.05％(w/v)、0.1％(w/v)、0.2％(w/v)。4.根据权利要求3所述的一种利用黑米花色苷改善大豆7s/11s蛋白起泡性与起泡稳定性的方法，其特征在于，用于提升大豆7s蛋白起泡性，c3g:7s＝10:1时效果最佳，提升5.38％；用于提升大豆7s蛋白起泡稳定性，c3g:7s＝20:1时效果最佳，提升20.57％。5.根据权利要求4所述的一种利用黑米花色苷改善大豆7s/11s蛋白起泡性与起泡稳定性的方法，其特征在于，用于提升11s蛋白起泡性和起泡稳定性，c3g:11s＝10:1时效果最佳，分别提升68.02％和60.00％。

技术总结
本发明公开了一种利用黑米花色苷(C3G)改善大豆7S/11S蛋白起泡性与起泡稳定性的方法，属于大豆蛋白产品开发领域。该方法包含以下步骤：(1)制备大豆7S/11S蛋白；(2)制备黑米花色苷与大豆7S/11S蛋白复合物，并依次达到蛋白与花青素的质量比为20:1/10:1/5:1，黑米花色苷即可通过降低表面张力从而提升其起泡性与起泡稳定性。本发明明确了大豆7S/11S蛋白与黑米花色苷复合物的制备工艺，并明晰了二者复合后的起泡性和起泡稳定性得到显著提升，其过程原料来源广泛、绿色健康、操作简便且易于推广。操作简便且易于推广。


技术研发人员：陈骐 黄国 池云峰 罗小雪 隋晓楠
受保护的技术使用者：东北农业大学
技术研发日：2021.10.25
技术公布日：2022/1/11