[01546146]OG/SPI混合体系的功能特性、微观结构研究以及营养粉的研制

(1)课题来源与背景 本鉴定项目为国家自然科学基金面上项目：谷物β-葡聚糖凝胶形成过程中结构及其动态变化研究（20776135）。 国内外同类技术研究中,未见燕麦β-葡聚糖与大豆蛋白混合体系凝胶性质方面的相关报道。更未见到燕麦β-葡聚糖与大豆分离蛋白混合体系分子模拟的相关报道。虽有关于五谷冲调粉的研究,但大多原料品种多样,针对燕麦功能性多糖与蛋白质在食品体系中的特点进行相应食品开发的研究缺乏。因此,本项目的研究内容和研究技术,同国内外同类技术相比具有明显创新性。 （2）技术原理 项目的技术原理是：燕麦是具有重要营养保健作用的谷物,经常食用可有效降低血胆固醇,减少心血管疾病的发生;燕麦还是糖尿病患者的理想食品。研究证实,燕麦的这些保健作用,主要是由于其中富含生物活性多糖-β-葡聚糖（OG）。β-葡聚糖不仅具有保健功效,也是一种重要的食品配料,作为一种大分子黏性多糖,β-葡聚糖还具有很好的热稳定性、乳化稳定性和凝胶特性,因此,富含燕麦OG食品是燕麦功能性食品研发的热点。然而,在食品体系中,多糖和蛋白质往往共存,这会影响食品的加工特性。因此,为了了解OG与蛋白质作用的关系,本项目的技术原理就是采用酶法制备燕高黏度高活性的燕麦β-葡聚糖,将其与市售大豆分离蛋白（SPI）进行复配,研究其性质和结构变化,进一步研发富含燕麦β-葡聚糖及大豆蛋白（OG/SPI）的功能性冲调粉,为合理利用燕麦β-葡聚糖,开发健康谷物功能性产品提供技术指导和理论依据。 （3）性能指标 本项目考察的性能指标包括燕麦β-葡聚糖的含量、分子量;与大豆分离蛋白复配形成质构特性良好凝胶的配比;明确OG/SPI的结构变化;确定燕麦OG和大豆SPI在保健饮料中的添加量。燕麦β-葡聚糖含量＞80%;制备OG/SPI功能性冲调粉最优工艺条件为烘烤温度100℃,OG/SPI（8：2）添加量为32%,烘烤时间90min,燕麦糊精添加量为5%。 （4）成果的创造性、先进性 该项成果的创新性和先进性体现在： ①首次明确了已知分子量的燕麦β-葡聚糖（OG）与大豆分离蛋白（SPI）混合系统形成凝胶的条件,并借助激光粒度仪、扫描电镜（SEM）和激光共聚焦扫描显微镜（CLSM）等现代分析手段表征了OG/SPI混合凝胶的微观结构,即两者之间的氢键作用有加速了凝胶的形成。 ②首次利用分子模拟软件HyperChem8.0对燕麦β-葡聚糖和燕麦β-葡聚糖/大豆分离蛋白混合体系的微观结构进行了分子模拟。构象模拟分析表明,燕麦β-葡聚糖呈一定的螺旋状缠绕结构,并在分子内部形成了氢键;燕麦β-葡聚糖和大豆分离蛋白分子链通过氢键紧密的缠绕在一起,同时燕麦β-葡聚糖的构象也发生了一定的变化。研究为开发谷物β-葡聚糖和蛋白质食品提供了理论依据。 （5）推广应用的范围、条件和前景以及存在的问题和改进意见 研究中的OG/SPI混合凝胶在沙拉酱、蛋黄酱等生产中,能起到乳化稳定低脂作用;在发酵乳制品中加入OG/SPI能够改善产品的乳化稳定性,抑制乳清分离的发生。目前存在的问题是工业化生产过程中很好地防止OG分子的降解,且产品的推广需要进一步加大宣传。改进的意见是对于工业化生产过程进行HACCP管理,确保生产高活性产品。