Изолят соевого белка (SPI) является важным биополимером, который широко используется в пищевых продуктах из-за его хорошей пищевой ценности, высокой функциональности и пользы для здоровья. SPI широко используется во многих продуктах питания в качестве функционального и питательного ингредиента, таких как обработанное мясо, питательные напитки, детские смеси и заменители молочных продуктов. Соевый белок является одним из все более важных пищевых белков в рационе человека, который является питательным, функциональным и полезным для здоровья. Это один из важнейших источников пищевого белка в повседневной жизни и представляет собой высококачественный белок, богатый незаменимыми аминокислотами и с низким содержанием насыщенных жиров. Кроме того, его пленкообразующие, эмульгирующие, гелеобразующие и связывающие воду свойства также способствуют его применению в пищевой промышленности.
Различные виды использования SPI способствовали разработке новых методов улучшения его производительности и содействию его применению. Были предложены физические, химические и биологические методы для изменения и улучшения физико-химических и функциональных свойств соевого белка и других биополимеров, таких как эмульгирование, растворение, гелеобразование и абсорбция. Химические и биологические методы включают использование растворителей, ферментов и микробной ферментации. В последние годы для модификации белков широко используются физические обработки, включая гомогенизацию под высоким давлением, ультразвук, термическую обработку и роторную кавитацию.
Исследования указали на важность структуры в проектировании и дизайне продуктов питания и продемонстрировали на большом количестве примеров, что структура является ключевым параметром для понимания поведения продуктов питания. Поэтому многие ученые изучали новые методы изменения структуры продуктов питания в микро- и наномасштабах с целью улучшения характеристик транспортировки продуктов питания, физического, химического и реологического поведения, текстуры, сенсорных свойств и стабильности при хранении. Различные авторы изучали изменения в структуре различных белков, вызванные низкотемпературным замораживанием. Например, Акоста Домингес и др. модифицировали SPI в наномасштабе и обнаружили, что в модифицированном SPI образовались нанопоры <15 нм, что увеличило поглощение масла и воды SPI. Исследования оценили физико-химические и функциональные свойства замороженного и модифицированного ультразвуком казеина. Результаты показали, что ультразвуковая обработка и замораживание значительно изменили микроструктуру казеина, сделав модифицированный казеин более растворимым в воде и масле и удерживающим потенциалом, а также более высокой эмульгирующей способностью и водопоглощающей способностью.
Подводя итог, можно сказать, что изменения в структуре пищевых продуктов могут повлиять на многие из его физико-химических и функциональных свойств. Характеристика пищевых полимеров на разных структурных уровнях особенно важна, поскольку она также направлена на улучшение характеристик материалов, используемых в промышленных масштабах. Изучение структуры и морфологии полимеров позволяет определить макроскопические свойства, морфологию, конформацию полимера и взаимодействия между полимерными цепями.
В замороженных продуктах резкие колебания температуры приводят к значительным изменениям размера кристаллов льда, что, в свою очередь, изменяет микроструктурные свойства кристаллов льда, такие как общее количество пор, размер пор, размер зерен и т. д. В зависимости от типа холодной обработки и химической природы пищевого полимера распределение пор и объем пор могут привести к благоприятным изменениям физико-химических и функциональных свойств.
Обработка сверхнизкой температурой улучшила свойства желирования, вязкость, свойства эмульгирования, свойства адсорбции и свойства текучести изолята соевого белка, что указывает на то, что микроструктура изолята соевого белка изменилась, что было подтверждено АСМ. Считается, что эти изменения тесно связаны с микроструктурой и молекулярной модификацией. Обработка сверхнизкой температурой вызывает кавитацию на поверхности изолята соевого белка и может привести к улучшению свойств адсорбции и адсорбционных свойств, а также к другим функциональным улучшениям. Обработка сверхнизкой температурой имеет потенциал для улучшения процесса производства, придавая биополимерам лучшие свойства и новые функции для использования в различных продуктах питания, изготовленных из изолята соевого белка или добавленных к нему.