摘要
本文针对低灰分血浆蛋白粉的制备及其凝胶特性开展研究。采集14种市场上主要的畜禽血浆蛋白粉,分析产品的色泽、常规成分、凝胶特性、蛋白质组成和矿物质元素组成,确定血浆蛋白粉品质差异,灰分含量高是影响品质的关键指标;在此基础上,以猪血浆为材料,优化离心、浓缩和喷雾干燥等环节,确定低灰分血浆蛋白粉的最佳制备工艺;比较不同干燥方式和灰分含量对血浆蛋白凝胶特性的影响。具体研究结果如下: (1)采集市场上占有率较高的14种畜禽血浆蛋白粉,分析了产品的色泽、常规成分、凝胶质构、保水性、蛋白质组成、矿物质元素组成等,确定了血浆蛋白粉产品品质现状与差异,为食品级血浆蛋白粉品质评价、标准制定和生产技术研发提供数据支持。结果表明:不同企业生产的血浆蛋白粉产品的品质差异显著,且饲料级血浆蛋白粉与食品级血浆蛋白粉的差异较大;灰分普遍较高(7.02%~14.27%),其来源主要是Na元素。 (2)从分离、浓缩和喷雾干燥工艺出发,探讨不同的离心转速和离心时间对血浆蛋白总浓度、血红蛋白残留量及收集率的影响,不同超滤压力、血浆pH对血浆蛋白粉产品水分、粗蛋白及灰分含量的影响,不同进口温度和进料速率对血浆蛋白粉产品水分含量、蛋白含量、提取率、出口温度和氮溶解指数的影响。结果表明:最佳离心条件为离心转速5000 r/min(对应离心力为2437xg),离心时间10 min;超滤膜材料为聚醚砜,截留分子量为10000 Da时,最佳超滤条件为超滤压力0.6 MPa,血浆液pH为9;最佳喷雾干燥工艺为进口温度150℃,进料速率0.178 mL/s,出口温度81.38℃。经工艺优化,可将血浆蛋白粉产品灰分含量降低至6%左右。 (3)研究了不同干燥方式和灰分含量对凝胶特性的影响,测定了不同干燥方式血浆蛋白粉凝胶的保水性、质构、微观结构、蛋白聚合和热稳定性,不同灰分含量血浆蛋白粉凝胶的保水性、质构、微观结构和二级结构。结果表明:不同干燥方式对血浆蛋白凝胶的保水性和弹性无显著影响,喷雾干燥血浆蛋白粉凝胶的硬度低于冷冻干燥血浆蛋白凝胶的硬度,两者均小于液体血浆蛋白凝胶的硬度;脱水处理降低血浆蛋白粉的稳定性,但形成的凝胶微观结构更致密,孔洞更小;喷雾干燥血浆蛋白聚合时间要早于冷冻干燥血浆蛋白。与灰分含量高的凝胶相比,低灰分血浆蛋白粉(灰分含量为5%)的凝胶保水性最大,硬度和弹性最小,但对凝胶微观结构和蛋白二级结构组成及含量影响较小。