2種市售成品油對GDL誘導大豆蛋白乳濁凝膠特性的影響

成玉梁 花榜清 吳超義 錢和，2

1（江南大學食品科學與技術國家重點實驗室，江蘇無錫214122）2（江南大學食品學院，江蘇無錫214122）

2種市售成品油對GDL誘導大豆蛋白乳濁凝膠特性的影響

成玉梁1，2*花榜清1吳超義1錢和1，2

1（江南大學食品科學與技術國家重點實驗室，江蘇無錫214122）2（江南大學食品學院，江蘇無錫214122）

通過研究2種市售成品油（大豆油、葵花籽油）的添加量對葡萄糖酸內酯（GDL）誘導大豆蛋白乳濁凝膠的凝膠強度、楊氏模量和凝膠保水性的綜合影響，分析和探討常見油脂在大豆蛋白乳濁凝膠形成過程中對凝膠結構產生的影響以及與蛋白可能發生的相互作用及機理。試驗結果表明，隨著油脂添加量的增加，凝膠強度呈現先降低后增加的趨勢，楊氏模量逐步增大，而凝膠保水性則隨油脂添加量的增加逐漸降低。

大豆蛋白；葡萄糖酸內酯；油脂；凝膠

蛋白質和油脂都是大豆中的主要化學成分，分別占大豆質量組成的40%和20%左右。眾所周知，凝膠性能是大豆蛋白的重要功能特性之一，我國傳統美食-豆腐制品就是基于大豆蛋白的凝膠性能制作出來的。油脂的存在，將對大豆蛋白凝膠過程產生一定影響。周冬麗等研究了極性脂和非極性脂及其含量對豆腐凝膠品質的影響，得出經添加脂質的豆腐口感較不添加的要更顯滑潤。符群研究證實脂肪、葡萄糖酸內酯和單甘脂的添加比例會對大豆分離蛋白凝膠強度產生影響。

本文選擇大豆油和葵花籽油這2種常見油脂，綜合研究其對大豆蛋白乳濁凝膠凝膠強度、楊氏模量和保水性的影響，分析和探討常見油脂在大豆蛋白乳濁凝膠形成過程中對凝膠結構產生的影響以及與蛋白可能發生的相互作用及機理，為豆腐及豆制品工業化生產提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

大豆分離蛋白，蛋白質含量＞80%，不二富吉科技有限公司；葡萄糖酸內酯（GDL），江西新黃海醫藥食品化工有限公司；大豆油、葵花籽油，市售。

APV1000高壓均質機，APV公司；ZNCL S智能恒溫磁力攪拌器，河南省鞏義市英峪儀器廠；電子恒溫水浴鍋，上海虞龍儀器設備有限公司；XTPlus物性測試儀，英國TA公司；電子精密天平，奧豪斯國際貿易有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 大豆蛋白乳濁凝膠的制備

準確稱取一定量大豆分離蛋白于燒杯中，按一定比例加入去離子水，用玻棒攪拌進行初步溶解，然后置于磁力攪拌器上攪拌30 min至充分溶解，分別加入大豆油（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下高壓均質3次得乳濁液，放入4℃冰箱中隔夜靜置，備用。

將蛋白乳濁液置于水浴鍋中加熱變性一定時間，取出后立即進行冰浴冷卻。將配置好的GDL溶液迅速倒入經加熱變性的蛋白乳濁液中，攪拌均勻，用保鮮膜封口，置于水浴鍋中凝固保溫一定時間。凝膠形成后，取出置于冰浴中30 min，存放于4℃冰箱中待測。

1.2.2 凝膠強度的測定及計算方法

凝膠強度為凝膠破裂所需的應力（g）。將裝有待測凝膠樣品的燒杯置于測試平臺，調整使探頭對準樣品中心位置以測定大豆蛋白乳濁凝膠的凝膠強度。測定條件：P/0.5探頭，測前速度2 mm/s，測定速度1 mm/s，測后速度10 mm/s，自動觸發，觸發力5g，最大位移10 mm。

1.2.3 楊氏模量的計算

楊氏模量(Young's modulus)為表征乳濁凝膠抵抗形變能力的物理量。

楊氏模量：E=δ/ε；

表觀破斷應力：δ=［（9.81×F）/πr2］×10-6；

表觀破斷應變：ε=（a/h）×100%；

式中：F——破斷應力，g；

r——探頭半徑，mm；

a——破斷應變，mm；

h——凝膠高度，mm。

1.2.4 乳濁凝膠保水性的測定

取一小塊凝膠，稱重（W1），將其置于離心管中在20℃下4 000 r/min離心10 min，濾去離心析出的水分，稱重（W2），置于105℃干燥6 h，再次對豆腐樣品進行稱重（W3）。

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

W1——凝膠初始質量，g；

W2——離心后質量，g；

W3——干燥至恒重質量，g。

2 結果與分析

2.1 油脂添加量對大豆蛋白乳濁凝膠強度的影響

2種油脂添加量對大豆蛋白乳濁凝膠強度的影響見圖1。由圖1可知，隨著油脂添加量的增加，凝膠強度均為先減小后增大。在油脂添加量8%時，凝膠強度都達到最低。大豆蛋白為兩親分子，在乳濁液體系中，其非極性的疏水多肽鏈傾向于指向油脂，而極性部分傾向于指向水相，導致蛋白分子易于擴散至油水界面。在較低油脂添加量情況下，蛋白質疏水結合油脂的同時也結合了部分水，導致形成的乳濁凝膠體系含有較多的水，凝膠強度降低。當油脂添加量超過8%時，通過較密集的疏水相互作用，大量的油脂結合了更大密度的蛋白，有利于蛋白分子之間聚集產生緊密膠聯，形成較為致密的凝膠網絡結構，凝膠強度增大。

此外，加入葵花籽油的乳濁凝膠的強度增大的趨勢和加入大豆油的有較大差異（加入大豆油的蛋白凝膠的強度在大豆油含量為12%后基本沒什么變化，加入葵花籽油的呈現逐漸增大的趨勢），這可能與大豆油和葵花籽油所含具體脂肪酸組成不同有關。

圖1 油脂添加量對大豆蛋白乳濁凝膠強度的影響

2.2 油脂添加量對大豆蛋白乳濁凝膠楊氏模量的影響

2種油脂添加量對大豆蛋白乳濁凝膠楊氏模量的影響見圖2。由圖2可見，隨著油脂添加量的增加，大豆蛋白乳濁凝膠的楊氏模量也逐漸增大。分析原因，是由于油脂與蛋白分子之間的疏水結合作用，使得蛋白分子高密度聚集易于形成具有更加致密網絡結構的蛋白凝膠。當添加量超過16%，添加大豆油的蛋白凝膠的楊氏模量開始減小，而添加葵花籽油的蛋白凝膠的楊氏模量繼續增大，結合圖1可以推論，這可能是與添加大豆油的蛋白乳濁凝膠在此時形成了較弱的凝膠強度有關。

圖2 油脂添加量對大豆蛋白乳濁凝膠楊氏模量的影響

2.3 油脂添加量對大豆蛋白乳濁凝膠保水性的影響

2種油脂添加量對大豆蛋白乳濁凝膠保水性的影響見圖3。由圖3可以看出，隨著油脂添加量的增大，凝膠的保水性逐漸降低。在此過程中，大豆油和葵花籽油的添加對凝膠保水性的影響基本相同。這是因為隨著油脂添加量的增加，油滴的聚集必然會對蛋白凝膠網絡結構形成空間阻隔效應，在凝膠體系中造成大的孔洞，破壞了凝膠網絡結構，導致凝膠保水性顯著降低。

圖3 油脂添加量對大豆蛋白乳濁凝膠保水性的影響

3 結論

本文選用大豆油和葵花籽油2種常見市售成品油，以大豆蛋白乳濁凝膠的凝膠強度、楊氏模量和凝膠保水性為綜合評價指標，探討凝膠制備過程中油脂的加入和添加量對乳濁凝膠特性的影響。通過試驗研究得出，雖然油脂種類不同會產生一定差別，但總體上來說，隨著油脂添加量的增加，凝膠強度呈現先降低后增加的趨勢，楊氏模量逐步增大，而凝膠保水性則隨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年畢業于江南大學食品科學與工程專業，碩士，工程師。

2014-08-07