干热处理对低温脱脂豆粉品质的影响

粮油食品 粮油加工与食品机械 MA CHIN ERY FOR CEREA LS OIL AN D FOOD PROCESSING

干热处理对低温脱脂豆粉品质的影响

韩俊俊 刘长虹 张世宇

(河南工业大学粮油食品学院)

摘 要 在不同温度、时间、颗粒度条件下,对低温脱脂豆粉进行干热处理,测定其脲酶活性

(U A)和氮溶解指数(N SI)。研究了干热条件下抗营养因子和营养价值的变化规律,并通过正交试

验得出豆粉干热处理的最佳方案为温度115 ,时间40min,颗粒度110目。

关键词 低温脱脂豆粉;干热处理;脲酶活性;氮溶解指数;胰蛋白酶抑制因子

中图分类号:TS201 2 文献标识码:A 文章编号:1009-1807(2005)09-0079-02

低温脱脂豆粕蛋白质含量高达55%以上,作为植物性蛋白质在食品中的应用较多。然而在豆粕中含有多种抗营养因子,其中胰蛋白酶抑制因子(T I)是豆粕中最重要的抗营养因子,而T I本身是蛋白质或蛋白质结合体,对热不稳定,其活性与加热温度、加热时间、原料颗粒度和水分含量等因素有关。加热不足,T I破坏不充分,降低蛋白质的消化率,而达不到最佳风味;加热过度,虽然T I已失活,但会使蛋白质发生变性,溶解度降低,特别是导致赖氨酸、精氨酸和胱氨酸被破坏或消化率降低。测定豆粕中T I是评价豆粕质量最为可靠的化学方法,但由于测定用的试剂昂贵,操作又耗时,因此一般不采用,而多采用测定脲酶活性(UA)的方法。

本试验采用干热处理方法来测定低温脱脂豆粉的UA 和NSI,研究在干热条件下抗营养因子和营养价值的变化规律,以确定最适合的加热温度、加热时间和颗粒度,为低温脱脂豆粕在食品中的应用提供合适的参数值。

1 材料和方法

1 1 材料

四号溶剂浸出的低温脱脂豆粕(河南安阳升华植物蛋白有限公司提供),经粉碎机粉碎,分样过筛得到110目、100目、90目、80目、70目的脱脂豆粉。

1 2 脲酶活性(UA)的测定

准确称取过筛的样品0 050g,放入干燥的具塞试管中,然后加入10mL尿素溶液。混匀后放入30 恒温水浴锅中准确消化30min。在消化过程中每隔5min摇匀1次。到30min后,即从水浴锅中取出试管,用pH计测定上清液的pH值并记录。用10mL磷酸缓冲液代替尿素溶液做空白试验。其中步骤完全同上,并记录所测的pH值。

样品中脲酶活性=样品pH值-空白pH值(样品和空白试验之间的pH值之差即为样品中脲酶的相对活力)。

1 3 氮溶解指数(NS I)的测定

先测大豆水溶性氮的含量(GB/T5511-85),再按以下公式计算。

NS I=(水溶性氮/样品中总氮) 100%

2 结果与讨论

2 1 加热温度对脱脂豆粉的U A和NSI的影响

如图1所示,UA和NS I随温度的升高都呈下降趋势。在120 以后,UA呈明显的线性下降。这是因为加热使大豆蛋白发生了热变性,改变了大豆蛋白的一些物化性质及生物活性,脲酶变性后表现为活性下降。加热大豆蛋白使疏水基团暴露并使伸展的蛋白质分子发生聚集,伴随出现蛋白质溶解度降低,NS I也降低。综合考虑,温度125 为较佳条件。

2 2 加热时间对脱脂豆粉的U A和NSI的影响

如图2所示,UA随时间的延长呈下降趋势。NS I随时间的延长先呈显著下降,后又有上升的趋势。这可能因为在120 高温下,分子运动剧烈,打断了稳定的二级和三级结构键,此种变性作用常导致蛋白质的聚集作用,蛋白质的溶解度随加热时间的延长而迅速下降,但是到一定时间后,继续加热,一些蛋白质分子或复合物内部的某些

粮油加工与食品机械 2005年第9期

粮油加工与食品机械

MA CHIN ERY FOR CEREA LS OIL AN D FOOD PROCESSING

粮油食品

图1 不同加热温度对豆粉的U A 和N SI 的影响

键断裂,使蛋白质的溶解度又有所回升。综合考虑,加热时间40min

为较佳条件。

图2 不同加热时间对豆粉的U A 和N SI 的影响

2 3 颗粒度对脱脂豆粉的UA 和NSI 的影响

如图3所示,UA 随颗粒度的减少,即目数的增大呈下降的趋势。这是因为豆粉颗粒度大,热处理时受热的表面积小。NSI 随颗粒度的减少,即目数的增大呈上升的趋势。这是因为机械处理对食品中的蛋白质有较大的影响,如充分干磨的蛋白质粉或浓缩物可形成小的颗粒和大的表面积,与未磨细的对应物相比,它提高了蛋白质溶解度,也使NSI 增加。由于110目豆粉的UA 不是很稳定,所以确定100

目为较佳条件。

图3 不同颗粒度对豆粉的U A 和NSI 的影响

2 4 正交试验

通过单因素分析,按L 9(33)正交表试验,不同的加热温度、加热时间以及颗粒度对UA 和NSI 影响见表1。

通过极差分析得出:各因素对UA 的影响由大到小次序是加热温度、加热时间、颗粒度,最好的方案应该是A 3B 1C 1。即加热温度125 ,加热时间35min,颗粒度110目时,UA 最小。对NSI 的影响由大到小次序是加热温度、颗粒度、加热时间,最好方案是A 1C 1B 2。即加热温度115 ,颗粒度110目,加热时间40m in 时,NSI 最大。由方差分析得出:因素温度与UA 显著相关,与NSI

表1 正交试验结果

因素加热温度A ( )加热时间B (min)颗粒度C (目)误差项UA NSI 11(115)1(35)1(110)1 1.3766.95212(40)2(100)2 1.6661.99313(45)3(90)3 1.961.494

2(120)123 1.7156.5352231 1.7756.0462312 1.736073(125)1320.8934.22832130.9842.1593321 1.41

37.19

R UA 0 6440 3570 2330 103R NSI

25 624

0 826

5 784

1 323

高度显著相关。由综合评分法得出对低温脱脂豆粉热处理的最佳条件为:加热温度115 ,颗粒度110目,加热时

间40min 。

3 结论

(1)加热温度、加热时间、颗粒度都会影响低温脱脂豆粉的UA 和NSI 。

(2)随着加热温度的升高,UA 和NSI 都降低;随着加热时间的延长,UA 减小,但NSI 先减小后增大;随着颗粒度的增大,U A 增大而NSI 降低。

(3)加热温度与UA 显著相关,与NSI 高度显著相

关。

(4)通过正交试验得出最佳处理条件:加热温度115 ,颗粒度110目,加热时间40m in 。

参考文献

1 曹志华,赵先铭,郭晓霞.干热处理对大豆粉品质的

影响 J .

湖北农业科学,2004,(3):92~93.

2 曹福池,顾守香,张丽君等.不同加工方法对大豆饼粉和全脂大

豆粉尿素酶活性的影响 J .现代化农业,1994,(3):20~21.3 郭永,张春红.大豆蛋白改性的研究现状及发展趋势 J .粮油加工与食品机械,2003,(7):46~47.

4 阚建全主编.食品化学 M .北京:中国农业大学出版社,2002.

5 李里特主编.大豆加工与利用 M .北京:化学工业出版社,2003.

收稿日期:2005-07-05

作者简介:韩俊俊(1980-),女,河南工业大学粮油食品学院研究生,研究方向为食品资源开发与利用。通讯地址:(450052)河南工业大学133信箱

粮油加工与食品机械 2005年第9期