摘要
植物蛋白通常表现为低溶解度，在食品凝胶的研究领域可能会影响植物与动物蛋白的相互作用，并对凝胶产生负面影响。而马铃薯蛋白水解物不仅可以改善马铃薯蛋白低溶解的缺点，还可以表现出一部分生物活性。得到的马铃薯蛋白水解物在双蛋白凝胶的制备中有潜在的应用前景。研究表明，蛋白凝胶作为生物活性物质的载体，其物理特性有利于活性物质的保护以及控制活性物质和营养素在消化过程中的释放。本课题以乳清分离蛋白（WPI）和马铃薯蛋白水解物（PPH）为原料构建复合凝胶，探究了乳清蛋白与马铃薯蛋白水解物比例对复合凝胶性质的影响。并通过静态、半动态和动态体外消化模型分析酶促凝胶与热制凝胶的消化行为。最后探究复合凝胶的核黄素包埋特性。主要研究内容及结果如下: （1）通过TG酶的交联作用制备了乳清分离蛋白与马铃薯蛋白水解物复合凝胶。以流变特性、质构（TPA）、国际吞咽困难饮食标准化分类（IDDSI）、持水力、微观结构（SEM、CLSM）和体外模拟消化率等指标考察了不同复合比例（WPI/PPH=8/5、9/4、10/3、11/2、12/1、13/0）对复合蛋白凝胶特性的影响。 研究结果表明，复合凝胶中马铃薯蛋白水解物比例的增加会降低凝胶的储能模量、损耗模量、凝胶强度、持水性以及溶胀率。但是马铃薯蛋白水解物比例的增加会提高复合凝胶的粘弹比和弹性。IDDSI测试中的勺子倾斜实验表明复合凝胶属于level4类别的易吞咽食品。溶胀动力学的实验结果表明复合凝胶中水在溶胀过程中的扩散行为属于非菲克扩散。在微观结构分析中，马铃薯蛋白水解物比例增多时，复合凝胶结构呈现多孔网络结构，多孔结构中孔隙的尺寸变大。体外消化的结果表明马铃薯蛋白水解物比例高的凝胶游离氨基释放速率更快。 （2）通过不同制备方法得到组成相同（WPI/PPH为8/5）但结构不同的复合凝胶——酶促凝胶与热凝胶，以色度、质构、持水性、崩解度和微观结构为指标分析了两种复合凝胶的物理特性。并进一步通过静态、半动态和动态胃消化（HGS）模型探究两种复合凝胶的体外消化行为。 研究结果表明，酶促凝胶与热凝胶在IDDIS框架下都属于level4的易吞咽凝胶，但表达出不同的物理性质和微观结构。在不同消化模型中，凝胶的崩解趋势发生变化，酶促凝胶在静态，半动态，动态胃模型终点的中位尺寸范围均小于热凝胶。粒径分布的结果则表明三种消化模型中，酶促凝胶在消化过程中的中位粒径始终小于热凝胶。两种复合凝胶在消化过程中的分子量变化无差异，但在动态胃消化终点180min，酶促凝胶游离氨基酸释放率较热凝胶提高了37.77%（ p lt;0.05）。微观结构分析消化产物可得，酶促凝胶较热凝胶蛋白聚集体更小，结构更加松散。以上结果表明酶促凝胶在消化过程较热凝胶更容易被人体消化吸收，且凝胶在不同消化模型条件下具有不一样的消化行为，为凝胶食品体外消化研究提供了参考。 （3）将不同比例WPI/PPH的复合蛋白凝胶用于核黄素的载运。通过荧光光谱分析了复合蛋白与核黄素的相互作用；以包埋率和核黄素释放率为指标，考察了WPI和PPH比例对复合凝胶包埋核黄素作用的影响；以流变特性、质构、持水力、微观结构（SEM、CLSM）、溶胀率和体外模拟消化率等指标考察了核黄素包埋对复合蛋白凝胶特性和消化行为的影响。 结果表明，核黄素与复合蛋白发生相互作用,形成了动态猝灭的稳定复合物。不同复配比蛋白凝胶包埋核黄素后色度出现显著差异。包埋凝胶的力学性质变化趋势与复合凝胶相同：马铃薯蛋白水解物占比的增加会导致凝胶强度，储能模量下降，但展现出更优秀的弹性特征。包埋率与马铃薯蛋白水解物比例呈正相关， WPI/PPH为8/5的凝胶包埋率最高，较对照组提高了183.39%。包埋凝胶溶胀特性，体外消化和微观结构表明，凝胶的消化主要由表面侵蚀机制主导，更松散的凝胶网络结构会导致包埋凝胶在消化体系中核黄素释放率更高。 综上所述，马铃薯蛋白水解物可以部分替代乳清蛋白制备复合凝胶。马铃薯蛋白水解物的添加可以调节复合蛋白凝胶的和凝胶物理化学特性、微观结构及消化行为。凝胶的微观结构是影响凝胶消化的重要因素。
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