反應條件對豆-乳內酯凝膠質構特性的影響

韓翠萍，劉 洋，王 迪，江連洲，劉 暢，王宇婷

（東北農業大學食品學院，黑龍江哈爾濱150030）

反應條件對豆-乳內酯凝膠質構特性的影響

韓翠萍，劉 洋，王 迪，江連洲*，劉 暢，王宇婷

（東北農業大學食品學院，黑龍江哈爾濱150030）

以大豆乳、牛乳為混合豆-乳底物原料，以葡萄糖-δ-內酯（GDL）作為酸凝劑，以大豆乳、牛奶分別為底物作為對照，探討不同的反應條件對豆-乳內酯凝膠質構特性的影響。結果表明：在反應條件分別為預熱溫度90～100℃、預熱時間5～15min、凝膠溫度75～85℃、凝膠時間30～50min時可以獲得質構特性較好的凝膠。

凝膠，質構特性，豆-乳內酯，葡萄糖-δ-內酯

在100g大豆中，蛋白質的絕對含量在36～40g之間，脂肪在18～19g之間，另外，大豆中還含有卵磷脂、異黃酮等對人體有益的物質[1]。豆腐是變性大豆蛋白在凝固劑作用下所產生的凝膠產物，所以，凝膠性是衡量豆腐質構特性的最重要的指標之一，也是大豆蛋白重要的功能性質之一[2]。內酯豆腐的生產除利用了蛋白質膠凝性之外，還利用了葡萄糖-δ-內酯（GDL）的水解特性。GDL并不能使蛋白質膠凝，只有其水解后生成的葡萄糖酸才有膠凝作用。在內酯豆腐的生產過程中，煮漿使蛋白質形成前凝膠，為蛋白質的膠凝創造了條件[3]。

本文以大豆乳和牛乳為混合底物原料，探討以葡萄糖酸-δ-內酯（GDL）為凝固劑，并以大豆乳和牛乳分別為酸凝底物的樣品做對照，探討了反應條件對豆-乳內酯凝膠質構特性的影響。該凝膠兼具牛乳和大豆的營養，達到氨基酸互補、平衡膳食的目的。這將對內酯豆腐、牛奶內酯豆腐、奶酪等凝膠類食品的研制和開發具有重要的意義。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

黃豆、牛乳 市售；葡萄糖-δ-內酯 食品級。

TA.XT PLUS質構儀 Stable Misco System，Scarsdale，NY，USA；恒溫水浴鍋 江蘇東臺電器廠；X205分析天平 梅特勒—托利多儀器有限公司；豆漿機 九陽股份有限公司；尼龍稠 汕頭市隆旺紡織有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 豆-乳內酯凝膠的制備 以豆、水質量比1∶3浸泡大豆，水溫一般控制在15～20℃，浸泡16h，磨豆時的加水量，為千克干重大豆的6倍，得到的豆乳可用120（或100）目尼龍綢過濾。同樣，牛乳也用120（或100）目尼龍綢過濾。豆乳與牛乳以7∶3比例進行混合，在一定溫度的恒溫水浴鍋中預熱，并保持一定時間，所得溶液，冷卻到30℃以下，加入0.30%的葡萄糖-δ-內酯混勻[4]。再放入一定溫度的恒溫水浴鍋中凝膠一定時間。4℃下放置16h。

1.2.2 內酯豆乳凝膠的制備 以豆、水質量比1∶3浸泡大豆，水溫一般控制在15～20℃，浸泡16h，磨豆時的加水量，為千克干重大豆的6倍，得到的豆乳可用120（或100）目尼龍綢過濾。豆乳在一定溫度的恒溫水浴鍋中預熱，并保持一定時間，所得溶液，冷卻到30℃以下，加入0.30%的葡萄糖-δ-內酯混勻[4]。再放入一定溫度的恒溫水浴鍋中凝膠一定時間。4℃下放置16h。

1.2.3 內酯牛乳凝膠的制備 牛乳用120（或100）目尼龍綢過濾，牛乳在一定溫度的恒溫水浴鍋中預熱，并保持一定時間，所得溶液，冷卻到30℃以下，加入0.30%的葡萄糖-δ-內酯混勻[4]。再放入一定溫度的恒溫水浴鍋中凝膠一定時間。4℃下放置16h。

1.2.4 預熱溫度對豆-乳內酯凝膠質構特性的影響以豆、水質量比1∶3浸泡大豆，水溫一般控制在15～20℃，浸泡16h，磨豆時的加水量，為千克干重大豆的6倍，得到的豆乳可用120（或100）目尼龍綢過濾。同樣，牛乳也用120（或100）目尼龍綢過濾。豆乳與牛乳以7∶3比例進行混合，分別在60、70、80、90、100℃的恒溫水浴鍋中預熱，并保持10min，所得溶液，冷卻到30℃以下，加入0.30%的葡萄糖-δ-內酯混勻。在恒溫水浴鍋中75℃凝膠30min。4℃下放置16h，測其質構特性，以內酯豆乳凝膠和內酯牛乳凝膠組作對照。

1.2.5 預熱時間對豆-乳內酯凝膠的質構特性的影響 操作條件和步驟同1.2.4，豆乳與牛乳以7∶3比例混合，在90℃的恒溫水浴鍋中預熱，并保持0、5、10、15、20min，所得溶液，冷卻到30℃以下，余下處理條件和步驟同1.2.4。

1.2.6 凝膠溫度對豆-乳內酯凝膠質構特性的影響操作條件和步驟同1.2.4，在恒溫水浴鍋中分別取凝膠溫度為45、55、65、75、85℃，30min。4℃下放置16h，測其質構特性，以內酯豆乳凝膠和內酯牛乳凝膠組作對照。

1.2.7 凝膠時間對豆-乳內酯凝膠質構特性的影響操作條件和步驟同1.2.4，在恒溫水浴鍋中75℃分別取凝膠時間10、30、50、70、90min。4℃下放置16h，測其質構特性，以內酯豆乳凝膠和內酯牛乳凝膠組作對照。

1.2.8 質構特性的測量方法 質構特性的測定使用TA.XT PLUS質構儀。測定采用穿刺實驗法。采用的探頭為p/0.5。設定探頭的下行測量速度為3.0mm/s，穿刺過程中的運行速度為3.0mm/s，返回速度為3.0mm/s，穿刺距離為20mm，兩次穿刺間隔時間為1s，引發力為0.5g。每組測定3次，取平均值。

1.2.9 數據處理 文中所列數據采用Statistix統計學軟件和Excel（2003）進行統計分析和作圖。

表1 預熱溫度對豆-乳內酯凝膠質構特性的影響（x±SD）Table.1 Effect of preheating temperature on the texture properties of soybean-milk lactone ge（lx±SD）

表2 預熱溫度對內酯豆乳質構特性的影響（x±SD）Table.2 Effect of preheating temperature on the texture properties of lactone soybean ge（lx±SD）

表3 預熱溫度對內酯牛乳凝膠質構特性的影響（x±SD）Table.3 Effect of preheating temperature on the texture properties of lactone milk ge（lx±SD）

2 結果與討論

2.1 預熱溫度對豆-乳內酯凝膠質構特性的影響

由表1～表3可以看出，當溫度大于80℃時，預熱溫度對豆-乳內酯凝膠、內酯豆乳凝膠的硬度、咀嚼性、黏性、脆性的影響顯著，隨著預熱溫度的增加，數值明顯增大，而預熱溫度對內酯牛乳凝膠的質構特性影響不顯著，內酯豆乳凝膠的內聚性降低、內酯牛乳凝膠的內聚性升高。在60～80℃時，三者凝膠的硬度、咀嚼性的各項值都較低，這是因為，預熱溫度較低，蛋白質變性程度低，難以形成三維網狀結構。即使在有凝固劑存在的條件下，蛋白質分子也很難相互結合到一起，形成三維網絡結構，只能形成絮狀沉淀。隨著加熱溫度的升高，凝膠強度不斷增強。在溫度90～100℃時，凝膠強度基本達到最大。根據文獻[5]，生豆漿中的蛋白質只有加熱變性才能將其活性基團充分暴露出來，所以內酯豆腐的凝膠強度會隨著加熱溫度的升高而增加，在凝固劑的作用下，蛋白質分子才可以相互結合到一起，形成三維網絡結構。加熱溫度越高，大豆蛋白變性越充分，形成的網絡越完善，因此內酯豆腐的凝膠強度越大。本研究也獲得了和文獻中以豆腐的凝膠為研究對象的一致結論，當預熱溫度選擇在90～100℃的范圍內時，此時形成的豆-乳內酯凝膠質構特性好。

2.2 預熱時間對豆-乳內酯凝膠的質構特性的影響

由表4～表6可以看出，與不預熱的樣品相比，預熱對豆-乳內酯凝膠、內酯豆乳凝膠、內酯牛乳凝膠的硬度都有顯著影響，預熱后，凝膠硬度明顯增加。但5～15min的預熱時間對豆-乳內酯凝膠和內酯牛乳的硬度的影響不顯著。隨著預熱時間的延長，豆-乳內酯凝膠、內酯豆乳凝膠、內酯牛乳凝膠的彈性呈上升趨勢。預熱時間對內酯豆乳凝膠的質構特性影響基本都顯著，且相比于其他兩種凝膠，數值偏高。預熱時間對內酯豆-乳凝膠和內酯牛乳凝膠的質構特性影響不大。豆乳不預熱形成的凝膠的質構特性差，說明豆乳經過預熱，使其蛋白質變性，有利于形成凝膠。預熱對豆-乳內酯凝膠和內酯豆乳凝膠的黏性影響較大，預熱時間少于5min，其黏性很小；時間大于5min，黏性值增加，預熱時間過長，則會生成熱凝膠，而不再是酸誘導生成的凝膠。這說明預熱時間過短時，有可能蛋白變性不足，只有較少的蛋白分子暴露出疏水基團和其他活性基團，因此不能形成致密的蛋白凝膠網絡結構。隨著加熱時間的延長，可形成凝膠網絡的變性蛋白質分子增多，因此凝膠強度增大。綜上所述，預熱5min內，時間較短，蛋白質變性不足，不易形成凝膠。15min以后，內酯豆乳凝膠的硬度、咀嚼性、脆性均呈下降趨勢，說明時間過久，蛋白質過度變性，形成的凝膠質構特性差。這與文獻[4]報道結果基本一致。由此可知，90℃的預熱溫度下，預熱時間5～15min即可獲得質構特性較好的豆-乳內酯凝膠。

表4 預熱時間對豆-乳內酯凝膠質構特性的影響（x±SD）Table.4 Effect of preheating time on the texture properties of soybean-milk lactone ge（lx±SD）

表5 預熱時間對內酯豆乳凝膠質構特性的影響（x±SD）Table.5 Effect of preheating time on the texture properties of lactone soybean ge（lx±SD）

表6 預熱時間對內酯牛乳凝膠質構特性的影響（x±SD）Table.6 Effect of preheating time on the texture properties of lactone milk ge（lx±SD）

2.3 凝膠溫度對豆-乳內酯凝膠質構特性的影響

由表7～表9可以看出，當凝膠溫度大于65℃時，隨著溫度升高，豆-乳內酯凝膠、內酯豆乳凝膠、內酯牛乳凝膠的硬度、咀嚼性、脆性均呈上升趨勢。凝膠溫度大于65℃，豆-乳內酯凝膠、內酯豆乳凝膠、內酯牛乳凝膠的彈性變化不顯著。凝膠溫度小于65℃時，三種凝膠的質構參數值均較低，說明在一定的凝膠時間內，溫度越低，凝膠形成速率越慢，凝膠強度較小。由文獻[6]可知，凝固溫度低，葡萄糖酸-δ-內酯分解慢，蛋白質在較溫和的條件下凝固，導致制品較軟，容易破碎，同時彈性也小。綜上所述，凝膠溫度應選擇75～85℃，此溫度范圍形成的豆-乳內酯凝膠質構特性較好。

2.4 凝膠時間對豆-乳內酯凝膠質構特性的影響

由表10～表12可以看出，相同的凝膠時間，內酯豆乳凝膠的硬度、咀嚼性、內聚性、黏性、脆性明顯高于豆-乳內酯凝膠和內酯牛乳凝膠的相應值；凝膠時間對豆-乳內酯凝膠、內酯豆乳凝膠、內酯牛乳凝膠質構特性的影響基本上都不顯著。當凝膠時間為10min時，豆-乳內酯凝膠、內酯豆乳凝膠、內酯牛乳凝膠的質構參數值都較小；當凝膠時間為30～50min，豆-乳內酯凝膠的質構特性都較好，差異性不大，所以，選擇凝膠時間為30～50min的范圍內，就可以獲得質地較好的豆-乳內酯凝膠。

表7 凝膠溫度對豆-乳內酯凝膠質構特性的影響（x±SD）Table.7 Effect of gel temperature on the texture properties of soybean-milk lactone ge（lx±SD）

表8 凝膠溫度對內酯豆乳凝膠質構特性的影響（x±SD）Table.8 Effect of gel temperature on the texture properties of lactone soybean ge（lx±SD）

表9 凝膠溫度對內酯牛乳凝膠質構特性的影響（x±SD）Table.9 Effect of gel temperature on the texture properties of lactone milk ge（lx±SD）

3 結論

表10 凝膠時間對豆-乳內酯凝膠質構特性的影響（x±SD）Table.10 Effect of gel time on the texture properties of soybean-milk lactone ge（lx±SD）

本文探討了預熱溫度、預熱時間、凝膠溫度、凝膠時間對豆-乳內酯凝膠質構特性的影響。通過分析，可以得出：預熱溫度90～100℃、預熱時間5～15min、凝膠溫度75～85℃、凝膠時間30～50min可以分別獲得質構特性較好的凝膠。對于豆-乳內酯凝膠形成的機

Effect of different reaction conditions on texture characteristics of gel of soybean-milk with gluconic acid-δ-lacton

HAN Cui-ping，LIU Yang，WANG Di，JIANG Lian-zhou*，LIU Chang，WANG Yu-ting
（Food Science College of Northeast Agricultural University，Harbin 150030，China）

In this paper，soybean-milk lactone gel was made from mixture of soybean milk and milk with glucose-δ-lactone（GDL）as acid agent，soy milk and milk respectively as substrate as control.The effect of different reaction conditions on texture characteristics of soybean-milk lactone gel had been studied.The results showed that：better texture characteristics of soybean-milk lactone gel could be formed respectively：preheating temperature 90～100℃，preheating time 5～15min，gel temperature 75～85℃and gel time 30～50min.

gel；texture characteristics；soybean-milk lactone gel；gluconic acid-δ-lacton

TS201.7

A

1002-0306（2014）06-0146-05

2013－10－24 *通訊聯系人

韓翠萍（1974－），女，博士，副教授，研究方向：糧食、油脂及植物蛋白工程。

黑龍江省博士后基金（LBH-Z12054）。