大豆球蛋白亞基的組成對豆腐凝膠特性的影響

王 晶，張春江，張 泓，姜雪晶，李加雙

（1.木蘭主食加工技術(shù)研究院，黑龍江哈爾濱 151900；2.中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品加工綜合性重點實驗室，北京 100193）

大豆球蛋白亞基的組成對豆腐凝膠特性的影響

王 晶1，2，*張春江1，2，張 泓1，2，姜雪晶1，2，李加雙1，2

（1.木蘭主食加工技術(shù)研究院，黑龍江哈爾濱 151900；2.中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品加工綜合性重點實驗室，北京 100193）

豆腐是在豆乳中加入鈣鹽或鎂鹽，加熱凝固形成的一種水基蛋白質(zhì)凝膠體。豆腐凝膠的形成受多種因素影響，包括大豆的品種、大豆蛋白含量、大豆蛋白組成、豆腐加工條件及凝固劑的使用等。論述大豆球蛋白亞基的組成對豆腐凝膠形成的影響。大豆球蛋白（11S球蛋白）和β-伴大豆球蛋白（7S球蛋白）可影響豆腐凝膠的形成，相對于7S球蛋白，11S球蛋白對豆腐凝膠形成的影響更為明顯。研究表明，同時缺失7S α'和11SA4亞基，生產(chǎn)出的豆腐凝膠特性較好，有目標性地選取適宜基因型的大豆品種，有利于生產(chǎn)出品質(zhì)更高的豆腐產(chǎn)品。

豆腐；凝膠；11S球蛋白；7S球蛋白

Abstract：Tofu is essentially a water-based protein gel formed by the addition of a coagulant to soymilk.There are many factors affecting the development of tofu gel，including soybean varieties，soybean protein content，the globulin subunit composition of soybean，tofu processing conditions and the usage of coagulant.This review summarized the influence of globulin subunit composition of soybean proteins on tofu gel properties.The globulin subunit composition of the two major groups of storage proteins in soybeans，glycinin （11S globulins） and β-conglycinin （7S globulins），can affect the development of tofu gel.Compared with 7S globulin，the effect of 11S globulin on the formation of tofu gels is more obvious，some studies have shown that the absence of 7S α'and 11SA4 subunit can produce the better properties of tofu gels.Targeted selection of genetically suitable soybean varieties is conducive to the production of higher quality tofu products.

Key words：tofu；gel；11S globulins；7S globulins

0 引言

大豆食品中的豆腐和豆乳已經(jīng)成為亞洲大多數(shù)地區(qū)的傳統(tǒng)主食產(chǎn)品，現(xiàn)在越來越多的西方人也開始攝入這些食品[1-2]。豆腐營養(yǎng)價值豐富，其蛋白含量高、膽固醇含量低，含有人體所需的8種必需氨基酸，經(jīng)常食用豆腐產(chǎn)品，可降低人體血液中的膽固醇含量、降低動脈硬化的發(fā)病幾率，而且對神經(jīng)衰弱和體質(zhì)虛弱的人群有很大益處，對高血壓、冠心病等患者有一定的輔助治療作用[3]。

豆腐是在豆乳中加入鈣鹽或鎂鹽，加熱凝固形成的一種水基蛋白質(zhì)凝膠體[4]。其關(guān)鍵品質(zhì)屬性、結(jié)構(gòu)硬度、持水能力等對于生產(chǎn)者來說十分重要。豆腐凝膠的品質(zhì)結(jié)構(gòu)受多種因素影響，包括大豆的品種、大豆蛋白含量、大豆蛋白組成、豆腐加工條件、凝固劑的使用等[5]。相關(guān)研究表明，大豆品種的選擇可明顯影響豆腐的產(chǎn)量和品質(zhì)，尤其是在嫩豆腐的生產(chǎn)中，豆腐的產(chǎn)量與其持水能力具有明顯的相關(guān)性[6]。加工技術(shù)的差異也影響豆腐的產(chǎn)量和品質(zhì)。一般來說，傳統(tǒng)制備方法是先將大豆浸泡在水中使其溶解物質(zhì)浸出，使用干磨法制作嫩豆腐[7]。澳大利亞一家研究機構(gòu)使用隔夜浸泡的豆子，具有更高的溶解度和蛋白含量，使用鹵鹽或者鹽鹵-葡萄糖酸內(nèi)酯（Nigari-glucono-δ-lactone） 混合作為凝固劑制作嫩豆腐[8]。凝固劑濃度和大豆品種明顯影響嫩豆腐的品質(zhì)，因此需要選擇最適宜的大豆品種和凝固劑濃度，使豆腐達到最佳的硬度和持水能力[9]。此外，高蛋白含量大豆生產(chǎn)出的豆腐品質(zhì)較好，除了蛋白質(zhì)含量，大豆中2種球蛋白的組成，即大豆球蛋白（11S球蛋白） 和β-伴大豆球蛋白（7S球蛋白），也明顯影響豆腐的品質(zhì)[10]。11S球蛋白和7S球蛋白占總體大豆蛋白含量的60%～75%，大豆品種的不同也會導致這2種蛋白亞基含量的不同，二者結(jié)構(gòu)上的差異導致其分子組成、等電點和氨基酸組成不同，這些差異變化影響豆腐凝膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的熱穩(wěn)定性及凝膠強度[11]。

1 11S球蛋白對豆腐凝膠特性的影響

大豆球蛋白（11S球蛋白）是酶六聚體，每個亞基由1條酸性多肽鏈和1條堿性多肽鏈組成，通過二硫鍵結(jié)合[12]。相對于7S球蛋白，11S球蛋白對豆腐凝膠的強度影響更大[13]。Tezuka M等人[14-15]研究表明，使用氯化鎂作為凝固劑，豆腐的凝膠強度明顯受11SA1和11SA2亞基的影響，使用含有11SA1和11SA2亞基大豆制作豆腐凝膠的斷裂應(yīng)力比不含11SA1和11SA2亞基豆腐凝膠的斷裂應(yīng)力高1倍，質(zhì)構(gòu)特性比不含11SA1和11SA2亞基的豆腐高1/3，11SA1和11SA2蛋白亞基的存在可以改善豆腐品質(zhì)。但是Poysa V等人[16]研究發(fā)現(xiàn)，單獨的11SA1亞基對豆腐品質(zhì)起負面影響，而11SA2亞基對豆腐品質(zhì)有改善作用。此外，在缺失7Sα'亞基條件下，使用含有11SA1，11SA2，11SA3亞基的大豆制作豆腐的硬度比含有全部球蛋白亞基豆腐的硬度高。測定了20個不同品種的大豆蛋白組成，發(fā)現(xiàn)11SA3亞基有利于提高豆腐凝膠的硬度，而11SA4亞基對豆腐凝膠硬度起負面作用。

2 7S球蛋白對豆腐凝膠特性的影響

β-伴大豆球蛋白（7S球蛋白） 是由3個亞基（α'，α和β）結(jié)合形成的聚集體，通過疏水鍵和氫鍵結(jié)合[17]。Mohamad Ramlan B M S等人[18]研究表明，缺失7S α'蛋白亞基可以增加豆腐凝膠的硬度，7Sα'蛋白亞基的存在對內(nèi)脂豆腐硬度和凝膠強度產(chǎn)生明顯的負作用。Aijun Yang等人[19]發(fā)現(xiàn)，在同時缺失7Sα'和11SA4蛋白亞基的條件下，使用CaSO4作為凝固劑制作的豆腐品質(zhì)比葡萄糖內(nèi)酯（GDL） 作為凝固劑制作的豆腐品質(zhì)好。

3 11S球蛋白和7S球蛋白相互作用對豆腐凝膠特性的影響

11S∶7S的比例，即大豆中的球蛋白亞基組成，可以影響豆腐凝膠的硬度，不同比例11S和7S制作的豆腐品質(zhì)也不同。Tezuka M等人[14]研究表明，在缺失7Sα'亞基條件下，增加11S∶7S的比例可形成硬度更強的內(nèi)酯豆腐。Poysa V等人[20]研究發(fā)現(xiàn)，同時缺失7S α'和11SA4亞基，并且提高11SA1，11SA2和11SA3亞基的含量，可以生產(chǎn)品質(zhì)更好的豆腐。因此在豆腐生產(chǎn)中，相較于其他大豆品種，使用更少量的該基因型大豆可生產(chǎn)出相同品質(zhì)的豆腐，這將為豆腐生產(chǎn)行業(yè)帶來更多的經(jīng)濟效益。

對于豆腐凝膠形成影響因素的研究已有許多報道，尤其是凝固劑的種類對豆腐凝膠形成方面的研究，已經(jīng)有較多成熟的理論依據(jù)，為今后豆腐工業(yè)化生產(chǎn)提供了有利的技術(shù)支撐。在實際生產(chǎn)中，國內(nèi)外針對加工條件對豆腐凝膠形成的影響也有較多報道，但目前關(guān)于大豆蛋白組成對豆腐凝膠形成影響的研究報道比較少，這是今后豆腐產(chǎn)業(yè)的一個重要研究方向，有目標性地選取適宜基因型的大豆品種，有利于生產(chǎn)出品質(zhì)更高的豆腐產(chǎn)品。

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The Influence of Globulin Subunit Composition of Soybean Proteins on Tofu Gel Properties

WANG Jing1，2，*ZHANG Chunjiang1，2，ZHANG Hong1，2，JIANG Xuejing1，2，LI Jiashuang1，2
（1.Institute of Mulan Staple Food Processing Technology，Harbin，Heilongjiang 151900，China；2.Institute of Food and Technology CAAS，Key Laboratory of Agro-Products Processing，Ministry of Agriculture，Beijing 100193，China）

S565.1

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.09.042

1671-9646（2017） 09b-0053-02

2017-07-28

王 晶（1986— ），女，碩士，研究實習員，研究方向為白領(lǐng)族食品研發(fā)。

*通訊作者：張春江（1976— ），男，博士，高級工程師，研究方向為傳統(tǒng)食品品質(zhì)形成機理、關(guān)鍵加工技術(shù)。