摘要
为探索咖啡蛋白在食品加工中的应用,以脱脂生咖啡粉为原料,探究不同超声波功率(0 W、200 W、400 W、600 W和800 W)与低共熔溶剂法、碱法协同作用对咖啡蛋白组成成分(SDS-PAGE)、结构特性(粒径分布、傅里叶红外光谱、圆二色光谱、荧光光谱和扫描电镜)和功能特性(溶解度、吸水性、吸油性和乳化特性)的影响。结果表明:由低共熔溶剂提取的咖啡蛋白(DES)平均粒径(12.30 μm)显著小于由碱法提取的咖啡蛋白(AEP)平均粒径(113.67 μm);DES在酸性条件下溶解度更高,AEP在碱性条件下溶解度更高;DES比AEP有更好的吸水性和吸油性。经超声预处理后,咖啡蛋白电泳图谱、傅里叶红外光谱、圆二色光谱和荧光光谱结果分析表明,不同超声波功率预处理没有引起蛋白质分子量分布的重大变化;但是对蛋白质的二级结构和三级结构产生影响。表面微观结构表明,DES表面结构较疏松多孔,AEP表面紧密平坦,超声预处理后AEP微观结构变得疏松多孔,纹理变得分散,并呈现出更多的不规则碎片;DES表面发生略微变化,在400 W和600 W处理15 min时表现出更多的小颗粒多孔无序结构,微观结构变化可影响蛋白质化学和物理性质以及功能特性。在超声功率为400 W时,DES粒径显著减小,粒径参数D3,2和D4,3分别从10.50 μm、30.43 μm减小到7.89 μm、11.27 μm;溶解度显著提高,在酸性、碱性条件下溶解度分别由47%、71%增加到75%、81%。此外,超声预处理可提高咖啡蛋白吸水性和乳化活性,这些是蛋白质在食品应用中的重要功能特性。研究结果表明采用超声波技术对咖啡蛋白进行改性有效果,本研究可为咖啡蛋白在食品加工中的应用提供理论依据。
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