本篇研究了擠壓參數對TPP產品組織化質量的影響規律,並得到了本試驗條件下的生產TPP產品的最優工藝參數組合;分析了擠壓參數對物料停留時間的影響;PF的原料特性對TPP產品質量和結構的影響;研究了擠壓組織化加工對PF理化特性的影響;初步分析了PF擠壓組織化過程中的美拉德反應及其產物;分別采用化學物質添加、化學鍵分析、花生蛋白酰化改性和酶解等方法分析探討了PF擠壓組織化結構的形成機理。本章在上述研究的基礎上得出以下結論,並對植物蛋白和花生蛋白擠壓組織化方麵的部分研究進行了討論和展望。
(1)擠壓組織化技術發展至今,脫脂大豆粉、大豆濃縮蛋白和分離蛋白一直是應用最多的植物原料,也是相關擠壓理論研究最廣泛和深入的對象。以脫脂花生蛋白粉為主要原料生產組織化花生蛋白產品的研究報道較少,且多屬於低水分擠壓組織化[30,31,117,118]。用於高水分擠壓組織化的原料主要以脫脂大豆蛋白粉和大豆濃縮蛋白為主,還未涉及其他來源的植物蛋白[114,115,119]。本篇以低溫脫脂花生粉(PF)為擠壓組織化原料,研究分析了擠壓工藝參數對擠壓產品的影響規律,采用響應麵法對擠壓工藝參數進行了優化,並得到了高質量的組織化花生蛋白產品,該產品組織結構致密,口感細膩,香味濃鬱,其中水分含量達到50%左右。
(2)對於植物蛋白擠壓組織化結構的形成機理的研究,一直是擠壓領域的研究焦點之一。研究結果因擠壓原料、擠壓工藝和分析方法上的不同,存在較大差異。一般認為,二硫鍵、疏水作用和靜電作用在大豆蛋白高水分擠壓組織化過程中起主要作用,疏水作用、以陽離子為中介的靜電作用和共價鍵對於擠壓後蛋白質的立體網絡結構的形成和穩定具有重要作用[34,57,108]。有關擠壓過程中,蛋白質分子間異肽鍵的形成,目前還缺乏直接的實驗數據支持[57,82,111]。本篇在第七章和第八章中主要對花生蛋白擠壓組織化結構的形成機理進行了分析,認為非共價鍵結合(疏水作用和氫鍵)是影響花生蛋白高水分擠壓組織化結構的主要化學鍵,其次是二硫鍵和離子鍵,二硫鍵在其中的作用並不重要。花生蛋白分子中維持一定數量的遊離氨基,有助於增強蛋白質分子間的聚合作用,從而有利於組織化結構的形成。此外,花生蛋白分子中一定含量的高分子質量亞基是獲得高質量擠壓產品所必需的。
(3)為了從分子結構的角度對蛋白質分子在擠壓過程中的變化予以分析,電泳和DSC是較常用的分析方法,但試驗結果因各自實驗原料和分析方法的不同而存在較大的差異。Alonso R.等在對豌豆和四季豆蛋白質擠壓前後的SDS-PAGE分析中發現,擠壓後兩種蛋白質均有新的譜帶出現(34ku和14ku);與原料相比,擠壓後低分子質量亞基組分的含量增加[34]。Marsman G.J.P.等研究脫脂大豆粉擠壓後蛋白質SDS-PAGE結果時,未發現有明顯的新的蛋白質譜帶生成[129]。陳瑩等對醇法濃縮大豆蛋白擠壓前後的亞基結構進行了SDS-PAGE分析,結果顯示沒有新的譜帶形成。擠壓前後的DSC分析顯示,擠壓使大豆蛋白的ΔH值降低[109]。Thomas Fischer在小麥粉的擠壓中發現,受擠壓影響較大的是一些中等分子質量範圍(28~58ku)和低分子質量的蛋白質[33]。
在本篇第七章中,對花生分離蛋白、花生球蛋白、伴花生球蛋白和水溶性花生蛋白等組分進行了分提,並對擠壓前後上述花生蛋白各組分的亞基數量和分子質量進行了分析。采用SDS-PAGE法分析花生分離蛋白的亞基結構,共分離出分子質量為63.10ku、41.64ku、38.56ku、36.86ku、29.95ku、28.94ku、24.37ku、21.98ku、20.95ku、19.19ku、17.62ku、14.74ku等12條譜帶。結果表明,花生球蛋白是構成花生蛋白的主要成分,其亞基結構與花生分離蛋白和水溶性花生蛋白的亞基結構基本一致。在擠壓組織化過程中,較高的機筒溫度(155℃)可能會使部分低分子質量亞基發生降解,但並未發現有新的譜帶生成。