2种市售成品油对GDL诱导大豆蛋白乳浊凝胶特性的影响

成玉梁 花榜清 吴超义 钱和，2

1（江南大学食品科学与技术国家重点实验室，江苏无锡214122）2（江南大学食品学院，江苏无锡214122）

2种市售成品油对GDL诱导大豆蛋白乳浊凝胶特性的影响

成玉梁1，2*花榜清1吴超义1钱和1，2

1（江南大学食品科学与技术国家重点实验室，江苏无锡214122）2（江南大学食品学院，江苏无锡214122）

通过研究2种市售成品油（大豆油、葵花籽油）的添加量对葡萄糖酸内酯（GDL）诱导大豆蛋白乳浊凝胶的凝胶强度、杨氏模量和凝胶保水性的综合影响，分析和探讨常见油脂在大豆蛋白乳浊凝胶形成过程中对凝胶结构产生的影响以及与蛋白可能发生的相互作用及机理。试验结果表明，随着油脂添加量的增加，凝胶强度呈现先降低后增加的趋势，杨氏模量逐步增大，而凝胶保水性则随油脂添加量的增加逐渐降低。

大豆蛋白；葡萄糖酸内酯；油脂；凝胶

蛋白质和油脂都是大豆中的主要化学成分，分别占大豆质量组成的40%和20%左右。众所周知，凝胶性能是大豆蛋白的重要功能特性之一，我国传统美食-豆腐制品就是基于大豆蛋白的凝胶性能制作出来的。油脂的存在，将对大豆蛋白凝胶过程产生一定影响。周冬丽等研究了极性脂和非极性脂及其含量对豆腐凝胶品质的影响，得出经添加脂质的豆腐口感较不添加的要更显滑润。符群研究证实脂肪、葡萄糖酸内酯和单甘脂的添加比例会对大豆分离蛋白凝胶强度产生影响。

本文选择大豆油和葵花籽油这2种常见油脂，综合研究其对大豆蛋白乳浊凝胶凝胶强度、杨氏模量和保水性的影响，分析和探讨常见油脂在大豆蛋白乳浊凝胶形成过程中对凝胶结构产生的影响以及与蛋白可能发生的相互作用及机理，为豆腐及豆制品工业化生产提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

大豆分离蛋白，蛋白质含量＞80%，不二富吉科技有限公司；葡萄糖酸内酯（GDL），江西新黄海医药食品化工有限公司；大豆油、葵花籽油，市售。

APV1000高压均质机，APV公司；ZNCL S智能恒温磁力搅拌器，河南省巩义市英峪仪器厂；电子恒温水浴锅，上海虞龙仪器设备有限公司；XTPlus物性测试仪，英国TA公司；电子精密天平，奥豪斯国际贸易有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 大豆蛋白乳浊凝胶的制备

准确称取一定量大豆分离蛋白于烧杯中，按一定比例加入去离子水，用玻棒搅拌进行初步溶解，然后置于磁力搅拌器上搅拌30 min至充分溶解，分别加入大豆油（0%、4%、8%、12%、16%、20%）和葵花籽油（0%、4%、8%、12%、16%、20%），高速剪切30 s后在40 MPa下高压均质3次得乳浊液，放入4℃冰箱中隔夜静置，备用。

将蛋白乳浊液置于水浴锅中加热变性一定时间，取出后立即进行冰浴冷却。将配置好的GDL溶液迅速倒入经加热变性的蛋白乳浊液中，搅拌均匀，用保鲜膜封口，置于水浴锅中凝固保温一定时间。凝胶形成后，取出置于冰浴中30 min，存放于4℃冰箱中待测。

1.2.2 凝胶强度的测定及计算方法

凝胶强度为凝胶破裂所需的应力（g）。将装有待测凝胶样品的烧杯置于测试平台，调整使探头对准样品中心位置以测定大豆蛋白乳浊凝胶的凝胶强度。测定条件：P/0.5探头，测前速度2 mm/s，测定速度1 mm/s，测后速度10 mm/s，自动触发，触发力5g，最大位移10 mm。

1.2.3 杨氏模量的计算

杨氏模量(Young's modulus)为表征乳浊凝胶抵抗形变能力的物理量。

杨氏模量：E=δ/ε；

表观破断应力：δ=［（9.81×F）/πr2］×10-6；

表观破断应变：ε=（a/h）×100%；

式中：F——破断应力，g；

r——探头半径，mm；

a——破断应变，mm；

h——凝胶高度，mm。

1.2.4 乳浊凝胶保水性的测定

取一小块凝胶，称重（W1），将其置于离心管中在20℃下4 000 r/min离心10 min，滤去离心析出的水分，称重（W2），置于105℃干燥6 h，再次对豆腐样品进行称重（W3）。

凝胶保水性：WHC＝（W2-W3）/（W1-W3）×100%，式中：WHC——凝胶保水性，%；

W1——凝胶初始质量，g；

W2——离心后质量，g；

W3——干燥至恒重质量，g。

2 结果与分析

2.1 油脂添加量对大豆蛋白乳浊凝胶强度的影响

2种油脂添加量对大豆蛋白乳浊凝胶强度的影响见图1。由图1可知，随着油脂添加量的增加，凝胶强度均为先减小后增大。在油脂添加量8%时，凝胶强度都达到最低。大豆蛋白为两亲分子，在乳浊液体系中，其非极性的疏水多肽链倾向于指向油脂，而极性部分倾向于指向水相，导致蛋白分子易于扩散至油水界面。在较低油脂添加量情况下，蛋白质疏水结合油脂的同时也结合了部分水，导致形成的乳浊凝胶体系含有较多的水，凝胶强度降低。当油脂添加量超过8%时，通过较密集的疏水相互作用，大量的油脂结合了更大密度的蛋白，有利于蛋白分子之间聚集产生紧密胶联，形成较为致密的凝胶网络结构，凝胶强度增大。

此外，加入葵花籽油的乳浊凝胶的强度增大的趋势和加入大豆油的有较大差异（加入大豆油的蛋白凝胶的强度在大豆油含量为12%后基本没什么变化，加入葵花籽油的呈现逐渐增大的趋势），这可能与大豆油和葵花籽油所含具体脂肪酸组成不同有关。

图1 油脂添加量对大豆蛋白乳浊凝胶强度的影响

2.2 油脂添加量对大豆蛋白乳浊凝胶杨氏模量的影响

2种油脂添加量对大豆蛋白乳浊凝胶杨氏模量的影响见图2。由图2可见，随着油脂添加量的增加，大豆蛋白乳浊凝胶的杨氏模量也逐渐增大。分析原因，是由于油脂与蛋白分子之间的疏水结合作用，使得蛋白分子高密度聚集易于形成具有更加致密网络结构的蛋白凝胶。当添加量超过16%，添加大豆油的蛋白凝胶的杨氏模量开始减小，而添加葵花籽油的蛋白凝胶的杨氏模量继续增大，结合图1可以推论，这可能是与添加大豆油的蛋白乳浊凝胶在此时形成了较弱的凝胶强度有关。

图2 油脂添加量对大豆蛋白乳浊凝胶杨氏模量的影响

2.3 油脂添加量对大豆蛋白乳浊凝胶保水性的影响

2种油脂添加量对大豆蛋白乳浊凝胶保水性的影响见图3。由图3可以看出，随着油脂添加量的增大，凝胶的保水性逐渐降低。在此过程中，大豆油和葵花籽油的添加对凝胶保水性的影响基本相同。这是因为随着油脂添加量的增加，油滴的聚集必然会对蛋白凝胶网络结构形成空间阻隔效应，在凝胶体系中造成大的孔洞，破坏了凝胶网络结构，导致凝胶保水性显著降低。

图3 油脂添加量对大豆蛋白乳浊凝胶保水性的影响

3 结论

本文选用大豆油和葵花籽油2种常见市售成品油，以大豆蛋白乳浊凝胶的凝胶强度、杨氏模量和凝胶保水性为综合评价指标，探讨凝胶制备过程中油脂的加入和添加量对乳浊凝胶特性的影响。通过试验研究得出，虽然油脂种类不同会产生一定差别，但总体上来说，随着油脂添加量的增加，凝胶强度呈现先降低后增加的趋势，杨氏模量逐步增大，而凝胶保水性则随油脂添加量的增加逐步降低。

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Effect of oil addition on the GDL-induced soybean protein emulsion gel

CHENG Yu-liang1，2*HUA Bang-qing1WU Chao-yi1QIAN He1，2

1（State key laboratory of food science and technology，Jiangnan university，Jiangsu Wuxi 214122，China）

2（School of food science and technology，Jiangnan university，Jiangsu Wuxi 214122，China）

Two product oils(soybean oil and sunflower seed oil)were added into SPI solution to make GDL induced SPI emulsion gel,and the influences on gel properties such as gel strength,Young's modulus and water-holding capacity were investigated.Results showed that with the increase of oil addition,gel strength reduced at first and turned to increase,and Young's modulus showed an upward trend,while water-holding capacity of SPI emulsion gel kept reducing.

soy protein；glucono-δ-lactone（GDL）；oil；gel

TS222+.1

A

1673-6044（2014）04-0039-03

10.3969/j.issn.1673-6044.2014.04.012

*成玉梁，男，1980年出生，2006年毕业于江南大学食品科学与工程专业，硕士，工程师。

2014-08-07