超声辅助冷冻对湿面筋蛋白中冰晶粒度分布及总水含量的影响.docxVIP

超声辅助冷冻对湿面筋蛋白中冰晶粒度分布及总水含量的影响

一、研究背景

随着科学技术的不断发展，食品安全问题日益受到人们的关注。冷冻食品作为一种方便快捷的食品形式，在人们日常生活中占有重要地位。然而冷冻过程中蛋白质的冰晶形态和总水含量对冷冻食品的质量和口感有很大影响。因此研究冷冻过程中湿面筋蛋白中冰晶粒度分布及总水含量的变化规律，对于提高冷冻食品的质量具有重要意义。

湿面筋蛋白是一种重要的食品添加剂，广泛应用于面包、糕点等烘焙制品的生产中。湿面筋蛋白的主要成分是蛋白质，其冰晶形态和总水含量直接影响到冷冻食品的品质。在冷冻过程中，蛋白质会发生相变现象，形成不同形态的冰晶。这些冰晶的大小、数量和分布规律对冷冻食品的口感和质量有很大影响。同时蛋白质中的水分也是影响冷冻食品质量的重要因素之一，过高或过低的总水含量都会降低冷冻食品的品质。

超声辅助冷冻技术是一种新型的冷冻方法，通过超声波的作用，可以有效地改善冷冻食品的品质。研究表明超声辅助冷冻可以减小湿面筋蛋白中的冰晶尺寸，降低总水含量，从而提高冷冻食品的质量。然而目前关于超声辅助冷冻对湿面筋蛋白中冰晶粒度分布及总水含量的影响尚缺乏系统的研究。因此本研究旨在探讨超声辅助冷冻对湿面筋蛋白中冰晶粒度分布及总水含量的影响，为冷冻食品的生产提供理论依据和技术支持。

1.湿面筋蛋白的制备方法及用途简介

湿面筋蛋白是一种广泛应用于食品、医药和生物技术领域的重要蛋白质资源。它是以小麦粉为原料，通过一系列酶解、水解、酸水解等工艺步骤制备而成。湿面筋蛋白具有较高的营养价值、良好的加工性能和广泛的应用前景，因此在食品工业中得到了广泛关注和研究。

湿面筋蛋白的主要用途包括：作为食品添加剂，如面包、蛋糕、饼干等烘焙产品的改良剂；作为肉制品的生产原料，如火腿肠、香肠等；作为医药领域的原料，如生产生物药品、疫苗等；作为生物技术领域的重要研究对象，如基因工程、细胞培养等。

为了更好地研究湿面筋蛋白的结构和性质，科学家们采用了许多不同的制备方法，如酶解法、水解法、酸水解法等。这些方法可以有效地提高湿面筋蛋白的纯度和质量，为其后续的应用提供有力支持。

2.冷冻对蛋白质结构和性质的影响

冷冻过程是影响湿面筋蛋白中冰晶粒度分布及总水含量的关键因素之一。在冷冻过程中，蛋白质的结构和性质会发生变化，这些变化直接影响到冰晶的形成和生长过程。

首先冷冻会引起蛋白质的聚集，在低温下蛋白质分子间的相互作用力增强，导致蛋白质分子聚集在一起，形成更大的簇或团块。这种聚集现象会影响冰晶的形成和生长，从而影响湿面筋蛋白中冰晶粒度分布及总水含量。

其次冷冻会导致蛋白质的构象变化，在低温下蛋白质分子的构象会发生变化，使得某些区域的疏水性增强，而另一些区域的水亲和性增强。这种构象变化会影响冰晶的形成和生长，进一步影响湿面筋蛋白中冰晶粒度分布及总水含量。

此外冷冻还可能引起蛋白质的溶解性变化，在低温下蛋白质分子的溶解度可能会降低，导致部分蛋白质析出成为固体沉淀物。这种溶解性变化会影响湿面筋蛋白中冰晶粒度分布及总水含量。

冷冻过程对湿面筋蛋白中冰晶粒度分布及总水含量具有重要影响。为了更准确地评估冷冻对湿面筋蛋白的影响，需要进一步研究冷冻条件、冷冻速率等因素对蛋白质结构和性质的影响机制。

二、实验原理

湿面筋蛋白是一种广泛应用于食品工业的重要蛋白质，其冰晶粒度分布及总水含量的测定对于了解蛋白质的结构和性质具有重要意义。本实验采用超声辅助冷冻技术，通过对湿面筋蛋白样品在不同温度下的冷冻过程进行观察和分析，研究超声辅助冷冻对湿面筋蛋白中冰晶粒度分布及总水含量的影响。

超声辅助冷冻(Ultrasonicassistedfreezing,UAF)是一种利用超声波对液体进行快速冷却的方法。在低温下超声波可以产生强烈的机械振动，使液体内部形成微小的气泡，从而提高液体的冷却速率。此外超声波还可以通过破坏液体内的表面张力，降低液体的黏度，使液体内各部分之间的传热更加均匀。因此超声辅助冷冻技术在食品加工、生物制药等领域具有广泛的应用前景。

冰晶粒度分布是指冷冻过程中形成的冰晶的大小分布情况，常用的冰晶粒度分布测定方法有显微镜法、X射线衍射法等。在本实验中，我们采用X射线衍射法对冰晶粒度分布进行测定。总水含量是指湿面筋蛋白样品中所有水分子的含量，通常通过蒸发法或卡尔费尔法进行测定。

将离心后的样品分成若干份，分别进行超声辅助冷冻处理。在不同的冷冻温度下，记录并比较各样品的冰晶形态和大小。

根据实验数据，分析超声辅助冷冻对湿面筋蛋白中冰晶粒度分布及总水含量的影响。

1.超声辅助冷冻技术原理

超声辅助冷冻(USCF)是一种利用超声波在液体中产生空化现象，使冰晶在液气界面上形成和发展的技术。该技术通过超声波的振动作用，使液体中的气泡瞬间膨胀和破裂，形成微小的空穴，这些空穴将