离子与交联剂对大豆分离蛋白凝胶性质的影响_郑梦

通过指标测定可得出: 添加适量巯基乙醇, 大豆 分离蛋白各项指标均合格。 2. 2 交联剂残留量的测定结果
添加量 为 0. 3% 的巯 基乙 醇 残留 量 锋面 积 为 170. 9, 因 此含量约为 0. 0 034% 。完 全符合国家 标 准。
通过表 3 与图 2 可以得出: 氯化钠对大豆分离蛋 白凝胶性的影响均显著, 当添加量为 0. 01% 与 0. 1% 时大豆分离蛋白所形成的凝胶强度非 常大, 凝胶强 度值可达 1 267. 842 g。并且0. 1% 时所形成的凝胶表 观特征很好, 结块较少, 表面光滑, 质地较细腻, 有火 腿的感官特征。离子强度影响蛋白凝胶透明性和强
配制一定浓度的大豆分离蛋白溶液, 充分溶解, 分别加入一定量的氯化钠、氯化钙, 然后再以 2 500 r/ min 离心( 或用真空泵) 脱气 5 min。取 40 mL 蛋白 溶液 放 入 100 mL 烧 杯 中, 用 保 鲜 膜 封 口, 水 浴 30 min, 水浴温度为 90 e 。冷却后置于 4 e 冰箱过 夜, 每个样品做三个平行试验。
摘 要 通过研究离子与交联剂两种因素对大豆分离蛋白凝胶形成的影响, 确定哪种添加剂对提高大豆 分离蛋白的凝胶性质更为有效。研究结果表明: 巯 基乙醇对提高大豆分离蛋白凝胶性更 为有效, 添加量为 0. 3% ; 氯化钠及氯化钙对大豆分离蛋白的凝胶性也有提高, 但效果不及巯基乙醇。
关键词 大豆分离蛋白凝胶 氯化钠 氯化钙 巯基乙醇 中图分类号: TS214. 2 文献标识码: A 文章编号: 1003- 0174( 2009) 01- 0030- 05
凝聚状态, 使凝 胶不透 明, 但 是凝 胶的强 度逐渐 增
加。
F2 峰为硬度( Hardness) : 第一次穿冲样品时的压
力峰值; 弹性( Springness) : 第二次开始压缩到压缩结
束所用的时间与第一次开始压缩到压缩结束所用的
时间的比值; 黏性( Adhesiveness) : 第一次压缩过程中 负峰下的面积, 代表将探头拔出样品所做的功; 内聚
通过表 4 和图 4 可以得出: 不同添加量的氯化钙 对大豆分离蛋白凝胶 强度的影响均十分显著, 添加 量为 0. 05% 时, 凝胶强度值可高达 2 249. 707 g, 该凝
通过表 5 与图 6 可以得出: 巯基乙醇添加量对大 豆分离蛋白凝胶强度影响显著, 当巯基乙醇添加量 为 0. 2% 、0. 3% 时, 巯基乙醇添加量的影响差异不显 著; 当巯基乙醇的添加量为 0. 4% 、0. 5% 巯基乙醇添 加量 的 影 响 差 异不 显 著。巯 基 乙 醇 的 添 加 量 为 0. 1% 时, 大豆分离蛋白所形 成的凝胶状态较 好, 凝 胶值最高可达 1 502. 91 g。其它巯基乙醇添加量制 成的凝胶强度次之。因为添加适量巯基乙醇可以增
基金项目: 国家 / 8630 资助项目( 2006AA10Z332) , 黑龙江 省/ 十一 五0 科技攻关项目( 2007G0148)
收稿日期: 2007- 12- 06 作者简介: 郑梦, 女, 1982 年出生, 硕士, 食品化学 通讯作者: 迟玉杰, 女, 1963 年出生, 教授, 博士 生导师, 食 品化学
C( 巯基乙醇)/ % 0. 1 0. 2 0. 3
图 1 高效液相色谱测定巯基乙醇标准曲线图
2. 3 单因素实验结果分析
2. 3. 1 氯化钠添加量对大豆分离蛋白凝胶性质的影响
表 3 氯化钠添加量对大豆分离蛋白凝胶性影响
氯化钠/ % 0. 001 0. 005 0. 01 0. 05 0. 1
凝胶强度结果
关于盐类凝固剂的作用机理, 目前给出的研 究 理论不同。首 先是盐桥学说[ 4] : 此种理论认为盐 类 凝固剂中的一价阳离子或二价阳离子与蛋白质分子 结合[ 5] , 起到连接的作用; 但还有研究发现, 随 pH 降 低, 大豆蛋白质对钙离子的亲和性降低[ 6] , 这与豆浆 中加入钙盐, 使其凝固的情况不相符, 因此这种学说 的正确性值得怀疑。另一种理论认为盐凝固是一种 蛋白质盐析现象[ 7] , 这种理论忽视了盐析需要高浓 度的盐, 同时, 这种理论也不能解释蛋白质胶凝与蛋 白质沉淀的区别。第三种理论是基于 Lu[ 8] 的发现, 即: 加入中性盐后, 蛋白液的 pH 下降, 因此, 认为盐 凝固剂与酸凝固剂一样, 都使蛋白液的 pH 接近蛋白
2009 年 1 月 第 24 卷第 1 期
中国粮油学报
Journal of the Chinese Cereals and Oils Association
Vol. 24, No. 1 Jan. 2009
离子与交联剂对大豆分离蛋白凝胶性质的影响
郑 梦1 迟玉杰1, 2
( 东北农业大学食品学院1, 哈尔滨 150030) ( 大豆生物学教育部重点实验室2, 哈尔滨 150030)
配制一定浓 度的大豆分离蛋白溶液, 巯基乙醇
第 24 卷第 1 期
郑 梦等 离子与交联剂对大豆分离蛋白凝胶性质的影响
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的添加量分别为: 0. 1% 、0. 2% 、0. 3% 、0. 4% 、0. 5% 。
充分溶解, 然后再以 2 500 r/ min 离心 ( 或用真空泵)
脱气 5 min。取 40 mL 蛋白溶液放入 100 mL 烧杯中,
条件下, 取 20 LL 标准样品直接进样, 以色谱峰的保
留时间进行定性分析; 将测得的峰高代入标 准曲线
中计算出该样品的百水平
1 2 3
A ( 氯化钠) / % 0. 001 0. 01 0. 1
因素 B( 氯化钙) / %
0. 01 0. 05 0. 1
1 材料与方法
1. 1 试验材料与仪器 A807 大豆分离蛋白: 黑龙江哈高科大豆食品有
限责任公司提供; 硫酸铜( 分析纯) : 天津市东丽区天 大化学试剂厂; 硫酸钾( 分析纯) 、硼酸( 分析纯) 、天 津市化学试剂三厂; 巯基乙醇: 天津市光复精细化工 研究所; TA. XT 2 型质构仪: SMS 公司; G1- Z1M 型离 心机: 北京医用离心机厂; HD- 3 型智能水分活度测 量仪: 无锡市华科仪器仪表有限公司; 高效液相色谱 仪 515 HPLC: WATERS 公司。 1. 2 大豆分离蛋白凝胶的制备
0. 4 6. 30 0. 2 017 24. 1 32 53. 5 52. 5 91. 27
0. 3 6. 65 0. 2 310 25. 9 34 52. 5 51. 5 91. 23
0. 2 6. 15 0. 2 540 22. 5 42 51. 5 50. 5 90. 56
0. 1 6. 85 0. 2 750 22. 2 44 51. 0 49. 8 90. 12
状态所需的能量, 咀嚼性= Hardness @ Springness @ Co-
hesiveness。 2. 3. 2 氯化钙添加量对大豆分离蛋白凝胶性质的影响
表 4 氯化钙添加量对大豆分离蛋白凝胶性影响
氯化钙/ %
凝胶强度结果
0. 001
1 066. 256? 34. 81a
0. 005
1 127. 475? 29. 26b
温 25 e 。
1. 3. 2 标准曲线的测定
准确吸取 标准 溶 液 0、0. 10、0. 25、0. 50、0. 75、 1. 00 mL, 置于 6 个 10 mL 容量瓶中[ 13] , 用高 纯水定
容至刻度。在上述色谱条件下各取 20 LL 进样, 以峰
高为纵坐标, 浓度为横坐标, 制得标准曲线。在相同
强大豆分离蛋白的疏水性, 有利于提高大豆分离蛋 白的凝胶性[ 16] 。 2. 4 凝胶影响因素的正交试验结果及分析
用保鲜膜封口, 用恒温水浴锅在 90 e 下加热 30 min,
冷却后置于 4 e 冰箱内过夜, 每个样品做 3 个平行试
验。
1. 3 交联剂残留量的测定方法
1. 3. 1 色谱条件
色谱柱 YWG- C18 反相柱( 250 @ 4. 6 mm) ; 流动
相为甲醇: 水= 50B50 ( V/ V) ; 检测器波长 235 nm; 柱
下同
2 结果与讨论
2. 1 添加巯基乙醇后大豆分离蛋白各项指标值
表 2 添加巯基乙醇后大豆分离蛋白各项指标值
指标 添加量/ %
水分 含量 /%
水分 活度
温度 /e
持油性 乳化性
乳化 稳定性
粗蛋白 含量
/ % /%
/%
/%
0. 5 6. 21 0. 1 975 22. 5 30 55. 7 53. 6 92. 57
表 5 巯基乙醇添加量对大豆分离蛋白凝胶性影响
巯基乙醇/ % 0. 1 0. 2 0. 3 0. 4 0. 5
凝胶强度结果 1 502. 91? 62. 64a 1 245. 34? 90. 82b 1 191. 86? 92. 75b 946. 70 ? 50. 49c 893. 70 ? 46. 33c
及农产品深加工
质的等电点, 引起蛋 白质荷电 量降低 而凝固[ 9- 10] 。 交联剂的作用, 有研究 者认为加入交联剂使得蛋白 质中的氨基、羧基和其 他可交联基团与交联剂发生 交联, 使蛋白质的网状结构得到增强[ 11] 。而另一些 研究者则认为交联剂与蛋白质反应, 生成的醛亚胺 中的碳氮双键与碳碳双键形成共轭体 系, 通过共振 稳定了结构, 而产物的 疏水性则进一步提高了对水 解的抵抗能力[ 12] 。
0. 01
1 218. 983? 2. 972c
0. 05
2 249. 707? 22. 221d
0. 1
1 772. 134? 13. 198e
胶值是添加量为 0. 001% 时凝胶值的近 2 倍。添加 量为 0. 05% 时所形成的凝胶表观特征很好, 质地较 硬, 比较细腻, 几乎没有结块存在, 表面光滑, 有火腿 的质感。离子强度增加通常凝胶强度 减小, 原因是 盐使大豆球蛋白更稳定, 能抑制其 相互作用。大豆 分离蛋白低浓度时, 在 高离子强度下加热易生成凝 集物[ 15] , 这些解离重合与黏度变化尚待进一步研究。 2. 3. 3 巯基乙醇添加量对大豆分离蛋白凝胶性质的 影响
1 122. 474 ? 17. 40a 1 072. 049 ? 30. 75b 1 192. 487 ? 8. 11c 850. 969 ? 14. 46d 1 267. 842 ? 33. 53e
注: 表中数据为平均数 ? 标准差, n= 3; 同行数据肩标有相同字 母者 为差异不显著( P> 0. 05) , 有 不同字母 者为差异 显著( P< 0. 05)
度的机理是: 在低的离子强度下, 产生盐溶效应, 蛋 白分子间的相互推斥力大于吸引力, 在形成凝胶的 过程中, 大豆分离蛋白 分子间形成有序的网络结构 使凝胶成透明状, 但是凝胶的强度较低; 随着离子强
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中国粮油学报
2009 年第 1 期
度的增加, 大豆分离蛋白分子间的相互推斥 力逐渐
降低, 而吸引力逐渐增加, 产生盐析效应, 在形成凝 胶的过程中[ 14] , 分离蛋白分子间相互聚集, 形成无序
性( Cohesiveness) : 第二次压缩与第一次压缩的正峰下
的面积的比值; 胶着性( Gumminess) : 该值可模拟表示
将半固体的样品破裂成可吞咽时的稳定状态所需的
能 量, 胶 着 性 = Hardness @ Cohesiveness; 咀 嚼 性
( Chewiness) 是将半固体的样品咀嚼成吞咽时的稳定
大豆分离蛋白具有多种功能性质, 如凝胶性、乳 化性、起泡性、黏度等[ 1] 。目前, 我国开发的大豆 分 离蛋白产品主要是肉 制品添加蛋白, 即凝胶 型分离 蛋白[ 2] 。此种分离蛋白的主要功能性质是凝胶性和 乳化性, 分离蛋白的凝胶性在肉制品加工中 起到非 常重要的作用, 凝胶性可以将蛋白溶胶基质/ 固化0 形成具有一定机械强 度的网状结构, 从而防 止已形 成的乳化肉糜在加热过程中被破坏[ 3] 。但大豆分离 蛋白形成凝胶过程中 的各种影响因素尚未确定, 因 此, 通过单因素试验和正交试验研究不同离 子及巯 基乙醇对提高大豆分 离蛋白凝胶性的作用效果, 确 定何种因素对大豆分离蛋白影响更为显著。