植物蛋白是动物蛋白的宝贵替代品，近年来在食品工业中变得越来越重要。可靠的分析方法对于了解选择完美成分和确定正确加工参数所需的原材料至关重要。Anton Paar的淀粉测量单元为研究在加热和搅拌双重作用下不同混合物中的蛋白质的功能提供了可能。同时可以测量黏度的变化与功能行为（如水溶性和水合以及变性）的相关性。
引言
植物蛋白成分作为肉类、鱼类或乳制品的替代品在食品行业越来越受欢迎，以减少动物蛋白，从而提高我们饮食的可持续性。蛋白质通常与水和其他成分混合，并可以在升高的温度和压力下进一步加工。由于蛋白质可以在某些条件下变性，如热、湿度、pH、压力或剪切，它们可能失去其天然结构，导致物理变化和不同的功能，如蛋白质溶解度降低。
测量蛋白质功能的一种方法是将它们在搅拌的过程中，进行温度变化测试，这是传统上用于研究淀粉糊化的方法，因为变性可以采用与淀粉糊化类似地方式进行分析。在测试过程中，淀粉或蛋白质经受由混合、加热、保温和冷却几个阶段组成的温度变化过程。通过监测粘度，可以得出与功能性相关的结论。
实验
所有实验均使用均来自Anton Paar的模块化智能型高级流变仪（MCR）和淀粉糊化测量单元进行。淀粉糊化测量单元由电加热控温系统和冷却系统组成，以确保适当的温度控制和快速的加热和冷却速度。用于热传递的大比表面积的量杯，实现样品内部有效且均匀的温度分布。搅拌桨和同轴圆筒测量系统都可以用作测量系统，淀粉搅拌桨测量系统有助于避免沉淀，而同轴圆筒是绝对测量系统。为了避免水分和热量损失，杯子需要盖上盖子。
模块化智能型高级流变仪
使用两种不同的市售豌豆分离蛋白（PP1 和 PP2）和两种大豆浓缩蛋白（SPC）。将它们与蒸馏水（蛋白粉的 15wt%）混合并用磁力搅拌器搅拌以确保均匀性。
对蛋白质悬浮液进行糊化测量，包括五个测量段：混合、平衡和吸水、加热、保温和冷却。重复测量以确保良好的再现性。加热和冷却速率设置为6°C/分钟。
图1：带搅拌器的淀粉池以避免沉淀
讨论
图2显示了两种蛋白质分离物的粘度曲线和大豆蛋白质粘度曲线。三种样品都具有相似的初始粘度，随着温度的升高，它们的粘度降低。在60°C时PP2出现最低粘度，并且低于PP1的粘度。在64°C时PP1出现最低粘度。它们的最终粘度也相似，但远高于它们的初始粘度。大豆浓缩蛋白则表现出质的不同。当温度升高时，粘度降低。在保温和冷却阶段，粘度再次增加，并达到比初始粘度高得多的值。
图2：两种不同豌豆分离蛋白和一种大豆浓缩蛋白的粘度分布
图3显示了大豆浓缩蛋白在125°C和140°C的恒温温度条件下的加热曲线；在约115°C时出现最低粘度，当温度保持在125°C时，粘度在恒温和冷却阶段继续增加。当达到更高的温度时，粘度显示出峰值，这导致在保温持阶段出现粘度下降的现象，表明已经到达熔化区。冷却时，粘度再次增加，但显示出与较低保温温度下不同的粘度值。
图3：大豆浓缩蛋白在两种不同保温温度下的粘度曲线
结论
糊化或凝胶化曲线有助于研究处于加热和搅拌双重作用下的蛋白质的功能。MCR 流变仪中的淀粉糊化测量单元不仅是研究单个分离物的理想设备，而且是以快速、简单和可靠的方式研究浓度、pH、压力、温度、酸处理、与淀粉和其他成分的混合物的影响的理想设备。例如，了解原材料的性能，对于高水分肉类类似物的挤压烹饪工艺参数的设定至关重要。
