王建輝，靳 娜，成媛媛，劉永樂*，王發(fā)祥，李向紅，俞 健

基于大豆分離蛋白的脂肪模擬工藝條件優(yōu)化

王建輝，靳 娜，成媛媛，劉永樂*，王發(fā)祥，李向紅，俞 健

（長沙理工大學(xué) 湖南省水生生物資源食品加工工程技術(shù)研究中心，湖南 長沙 410114）

為獲得與油脂感官特征相近的大豆分離蛋白基脂肪替代物，綜合運(yùn)用單因素和Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)，以大豆分離蛋白添加量、魔芋膠添加量、加熱溫度、 加熱時(shí)間、均質(zhì)時(shí)間為考察因子，以復(fù)合體系的黏度及乳化穩(wěn)定性為響應(yīng)值，確定制備大豆分離蛋白基脂肪替代物的最佳工藝條件。結(jié)果表明，最佳工藝條件為大豆分離蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)8%、魔芋膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.08%、加熱溫度79.8 ℃、加熱時(shí)間13 min、均質(zhì)時(shí)間40 s，此條件下復(fù)合體系的黏度為45.94 mPa·s，乳化穩(wěn)定性為74.49 min，與市售植物油相當(dāng)。

大豆分離蛋白；魔芋膠；脂肪替代物；剪切；流變性；乳化穩(wěn)定性

脂肪柔滑細(xì)膩、口感宜人，是許多風(fēng)味物質(zhì)的載體，因而深受消費(fèi)者喜愛，然而一旦攝入過量，難免會(huì)帶來肥胖癥、高血壓、動(dòng)脈硬化、糖尿病等系列健康問題；正因消費(fèi)者對食品中油脂含量很敏感，無法忍受單純減脂或無脂產(chǎn)品的粗糙口感，因此，旨以在滿足人們對風(fēng)味追求的同時(shí)減少疾病的發(fā)生，以蛋白質(zhì)、碳水化合物或脂肪等為基料，通過混合乳化劑、增稠劑等制成，能被人體消化吸收但提供較低能量，或不能被人體消化對人體不提供能量的脂肪替代物應(yīng)運(yùn)而生[1-2]。其中，蛋白基脂肪替代物占脂肪替代物的很大一部分[3]。蛋白質(zhì)變性后，分子中的疏水基團(tuán)和區(qū)域暴露于分子表面，能夠模擬出油脂的疏水性狀，同時(shí)，經(jīng)微粒化處理的蛋白質(zhì)水合后，若分散液中水合蛋白質(zhì)顆粒直徑小于10 μm，此時(shí)，舌頭分辨不出單個(gè)顆粒，制品不再具有粗糙的顆粒感，因而能模擬出良好的潤滑、奶油狀感官特征[4-7]。大豆分離蛋白是以大豆為原料生產(chǎn)而來的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)，其蛋白含量高，消化利用率達(dá)93%～97%，且具有優(yōu)良的起泡性、溶解性、乳化性、黏彈性、凝膠性和吸水吸油性[8-9]。大豆分離蛋白及其水解液具有顯著的生理活性，能降低肝臟脂肪合成酶的活性和血漿中葡萄糖水平，加快脂肪與能量的新陳代謝[10]。魔芋膠又名魔芋葡甘聚糖，是一種優(yōu)良的水溶性膳食纖維，其吸水溶脹能力極高，溶液具有很高的黏度，在加熱條件下可形成熱不可逆凝膠。魔芋膠保健功能優(yōu)異，可預(yù)防和治療高血壓、高血脂、心血管疾病、糖尿病、肥胖、便秘等癥[11]。同時(shí)對低濃度大豆分離蛋白的乳化性能具有顯著改善作用[12]。本研究主要采用物理改性法，對添加魔芋膠后的大豆分離蛋白進(jìn)行濕熱處理形成松散柔軟的疏水性蛋白質(zhì)顆粒，再經(jīng)高速剪切處理，從而研制出能模擬天然油脂潤滑、細(xì)膩口感特性，與市售植物油黏度相似，且具有較好乳化穩(wěn)定性的大豆分離蛋白基脂肪模擬物。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

大豆分離蛋白（堿提酸沉法，其蛋白含量達(dá)90%以上） 自制；長康均衡調(diào)和油 市購；魔芋膠長沙市雨花區(qū)日成晟食品添加劑廠；十二烷基硫酸鈉（sodium dodecyl sulfate，SDS） 國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

AR1500ex流變儀 美國TA公司；T10均質(zhì)機(jī) 德國IKA公司；AUY120電子分析天平 日本島津公司；DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器 鞏義市予華儀器有限公司；78-1磁力加熱攪拌器 金壇市醫(yī)療儀器廠；DS-1高速組織搗碎機(jī) 上海標(biāo)本模型廠制造；UV2600紫外-可見分光光度計(jì) 上海舜寧恒平科學(xué)儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 改性條件單因素試驗(yàn)

1.3.1.1 大豆分離蛋白及魔芋膠添加量的確定

固定加熱溫度80 ℃、加熱時(shí)間10 min、均質(zhì)時(shí)間40 s（均質(zhì)壓力20 MPa，下同），分別考察大豆分離蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)6%、7%、8%，魔芋膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)0%、0.02%、0.04%、0.06%、0.08%、0.10%對復(fù)合體系黏度及乳化穩(wěn)定性的影響。

1.3.1.2 加熱溫度的確定

固定大豆分離蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)8%、魔芋膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.08%、加熱時(shí)間10 min、均質(zhì)時(shí)間40 s，考察不同加熱溫度（65、70、75、80、85、90 ℃）對復(fù)合體系的黏度及乳化穩(wěn)定性的影響。

1.3.1.3 加熱時(shí)間的確定

固定大豆分離蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)8%、魔芋膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.08%、加熱溫度80 ℃、均質(zhì)時(shí)間40 s，考察不同加熱時(shí)間（5、10、15、20、25 min）對復(fù)合體系的黏度及乳化穩(wěn)定性的影響。

1.3.1.4 均質(zhì)時(shí)間的確定

固定大豆分離蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)8%、魔芋膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.08%、加熱溫度80 ℃、加熱時(shí)間10 min，考察不同均質(zhì)時(shí)間（10、20、30、40、50 s）對復(fù)合體系的黏度與乳化穩(wěn)定性的影響。

1.3.2 黏度的測定

平行板夾具直徑40 mm，間距1 000 μm，測量溫度25 ℃，穩(wěn)態(tài)模式，剪切速率范圍為0.1～100 s-1，分別測定各樣本黏度和剪切應(yīng)力隨剪切速率的變化情況[13]，并取剪切速率100 s-1時(shí)的黏度進(jìn)行比較。

1.3.3 乳化穩(wěn)定性的測定

取改性后的大豆分離蛋白與魔芋膠復(fù)合體系溶液50 mL于高速組織搗碎機(jī)，加入等體積植物油，以20 000 r/min均質(zhì)2 min，于乳濁液底部以t時(shí)間間隔（t=0或30 min）取乳濁液100 μL，迅速與10 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%的SDS溶液混合，在500 nm波長條件下測定t時(shí)刻的吸光度At[14]。乳化穩(wěn)定性（emulsion stability index，ESI）按以下公式計(jì)算：

1.3.4 Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，采用Box-Behnken Design（BBD）設(shè)計(jì)原理，固定大豆分離蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)8%、均質(zhì)時(shí)間40 s，選取魔芋膠添加量、加熱溫度與加熱時(shí)間3 個(gè)因素進(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)[15]，旨在得到與植物油黏度相似及乳化穩(wěn)定性良好的大豆分離蛋白樣品。具體因素水平表如表1所示。

表1 BBD試驗(yàn)因素編碼值和實(shí)際值Table 1 Encoded and actual value of BBD experimental factors

2 結(jié)果與分析

2.1 調(diào)和油流變性研究

圖1 調(diào)和油剪切應(yīng)力（A）和黏度（B）與剪切速率曲線Fig.1 Curves of shear stress (A) and viscosity (B) as a function shear rate for blended vegetable oil

由圖1A可知，調(diào)和油剪切應(yīng)力與剪切速率基本呈線性關(guān)系（y=0.046 2x＋0.003 7，R2=1）。由圖1B可知，當(dāng)剪切速率大于10 s-1時(shí)，調(diào)和油的黏度隨剪切速率的增加變化不明顯；當(dāng)剪切速率在0～10 s-1范圍內(nèi)變化時(shí)，可能緣于外界微小剪切力擾動(dòng)作用在增加過程中，分子間的相互作用力逐漸遭到破壞[16]，調(diào)和油的黏度隨剪切速率的增加顯著下降。本研究主要以模擬調(diào)和油的流變性能為目的，旨在獲得與調(diào)和油黏度相近且乳化穩(wěn)定性良好的變性大豆分離蛋白，故取剪切速率為100 s-1時(shí)，調(diào)和油黏度為46.27 mPa·s作為參照值。

2.2 大豆分離蛋白與魔芋膠添加量對大豆分離蛋白改性的影響

圖2 大豆分離蛋白與魔芋膠添加量對大豆分離蛋白改性的影響Fig.2 Effect of SPI and konjac glucomannan concentrations on SPI modification

黏度是指液體流動(dòng)時(shí)表現(xiàn)出來的內(nèi)摩擦，而感官評定中的滑膩感主要與流體的黏度呈明顯正相關(guān)；而乳化穩(wěn)定性是蛋白質(zhì)維持兩相穩(wěn)定存在的能力[17]。如圖2所示，可能緣于大豆分離蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，其分子間作用力增強(qiáng)，分子間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化[18]，改性后大豆分離蛋白的黏度隨添加量的增加而增大。隨著魔芋膠添加量的增加，復(fù)合體系的黏度增大，魔芋膠與大豆分離蛋白間存在協(xié)同增稠作用。當(dāng)大豆分離蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)8%，魔芋膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.08%時(shí)，其黏度（43.18 mPa·s）與調(diào)和油黏度（46.27 mPa·s）接近。當(dāng)大豆分離蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于8%，即使魔芋膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)0.10%，復(fù)合體系的黏度仍低于調(diào)和油的黏度。在大豆分離蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低的條件下，大豆分離蛋白的乳化穩(wěn)定性較差，當(dāng)其升至8%，乳化穩(wěn)定性達(dá)43.75 min，添加魔芋膠，體系乳化穩(wěn)定性明顯改善，隨魔芋膠添加量增大，乳化穩(wěn)定性不斷增強(qiáng)。究其原因，可能緣于魔芋膠與大豆分離蛋白分子間相互作用，蛋白球狀分子伸展，疏水基團(tuán)不斷暴露；加之，魔芋膠在體系中的增稠作用，使伸展的大豆分離蛋白分子處于較穩(wěn)定的狀態(tài)，從而大大提高了溶液的乳化穩(wěn)定性[19]。當(dāng)魔芋膠添加量大于質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.08%時(shí)，隨著魔芋膠添加量的增大，復(fù)合體系乳化穩(wěn)定性的增加趨于平穩(wěn)，此時(shí)乳化穩(wěn)定性75.76 min。綜合考慮，固定大豆分離蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)8%，魔芋膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.08%。

圖3 加熱溫度對大豆分離蛋白改性的影響Fig.3 Effect of heating temperature on SPI modification

2.3 加熱溫度對大豆分離蛋白改性的影響加熱處理會(huì)造成蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)變化、肽鍵的水解、氨基酸側(cè)鏈的改性及蛋白質(zhì)分子與其他分子間的縮合。隨著溫度的升高，蛋白質(zhì)分子的熱運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)被破壞，分子間的黏滯作用減弱，蛋白質(zhì)溶液的黏度降低。大豆分離蛋白的變性溫度一般在50 ℃左右，隨著溫度的升高，變性之后，蛋白質(zhì)主鏈上的疏水性基團(tuán)展開，疏水氨基酸不斷暴露，使大豆分離蛋白溶液在油水界面中具有很好的定位[18]。由圖3可知，復(fù)合體系的黏度隨加熱溫度的升高而逐漸下降，而乳化穩(wěn)定性受溫度影響不大。當(dāng)加熱溫度為80 ℃時(shí)復(fù)合體系的黏度（42.49 mPa·s）與調(diào)和油黏度最為接近，乳化穩(wěn)定性趨于穩(wěn)定，因此，選取80 ℃為最佳加熱溫度。

2.4 加熱時(shí)間對大豆分離蛋白改性的影響

圖4 加熱時(shí)間對大豆分離蛋白改性的影響Fig.4 Effect of heating time on SPI modification

由圖4可知，當(dāng)加熱時(shí)間低于15 min時(shí)，復(fù)合體系的黏度及乳化穩(wěn)定性均不斷增加；當(dāng)加熱時(shí)間高于15 min時(shí)，復(fù)合體系的乳化穩(wěn)定性隨著熱處理時(shí)間的延長而降低，可能緣于大豆分離蛋白中7S各亞基及部分11S酸性亞基和堿性亞基間發(fā)生聚合，形成聚合物；另外，由于空氣的黏度低，與蛋白質(zhì)疏水基團(tuán)間相互作用較弱，高分子質(zhì)量的蛋白質(zhì)聚合物擴(kuò)散到氣-水界面，在其界面形成的吸附能力較低，因而，導(dǎo)致蛋白質(zhì)的乳化穩(wěn)定性下降[14]。因此，選取加熱時(shí)間為10 min，此時(shí)復(fù)合體系的黏度（44.48 mPa·s）及乳化穩(wěn)定性均較佳。

2.5 均質(zhì)時(shí)間對大豆分離蛋白改性的影響

在變性條件下，大豆分離蛋白因變性而展開，發(fā)生黏附并凝聚形成較大的顆粒，因此，在大豆分離蛋白變性而凝聚過程中進(jìn)行高速剪切處理，即可有效防止較大凝聚顆粒的形成，一旦顆粒大小處于舌頭感官閾值之下（0.1～2.0 μm），此時(shí)舌頭無從分辨，從而模擬出類似脂肪的良好潤滑、奶油狀感官特性[20]。由圖5可知，均質(zhì)時(shí)間對復(fù)合體系改性的影響不大，緣于均質(zhì)只改變顆粒大小，實(shí)現(xiàn)細(xì)小顆粒的均勻分布，而對復(fù)合體系其他功能性質(zhì)的影響不大。當(dāng)均質(zhì)時(shí)間為40 s時(shí)復(fù)合體系乳化穩(wěn)定性達(dá)最大，此時(shí)體系的黏度（45.87 mPa·s）與調(diào)和油黏度最為接近，因此，選取40 s為最佳均質(zhì)時(shí)間。

圖5 均質(zhì)時(shí)間對大豆分離蛋白改性的影響Fig.5 Effect of homogenization time on SPI modification

2.6 Box-Behnken設(shè)計(jì)試驗(yàn)

在確定大豆分離蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)8%、均質(zhì)時(shí)間40 s的條件下，以魔芋膠添加量、加熱溫度及加熱時(shí)間為影響因子，通過響應(yīng)面試驗(yàn)研究物理改性對大豆分離蛋白與魔芋膠復(fù)合體系的黏度與乳化穩(wěn)定性的影響，并利用Design-Expert軟件對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行二次多元回歸擬合[21]，結(jié)果及擬合方程分別見表2、3。

表2 Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果Table 2 Box-Behnken experimental design with experimental results

由表3可知，兩個(gè)數(shù)學(xué)擬合模型的R2值分別為0.97和0.99，可見通過多元二次回歸得到的復(fù)合體系黏度（Y1）和復(fù)合體系乳化穩(wěn)定性（Y2）的模型與試驗(yàn)擬合較好，均具有較高的可靠性，即模型顯著（P＜0.01）。由表4可知，對于Y1模型，擬合數(shù)學(xué)模型的方差分析結(jié)果表明，各因素的線性對響應(yīng)值的影響極顯著（P＜0.01），在所選試驗(yàn)條件下，3 個(gè)因素對大豆分離蛋白溶液黏度的影響排序?yàn)槟в竽z添加量＞加熱時(shí)間＞加熱溫度。對于Y2模型，擬合數(shù)學(xué)模型的方差分析結(jié)果表明，在所選試驗(yàn)條件下，3 個(gè)因素對大豆分離蛋白溶液乳化穩(wěn)定性的影響排序?yàn)槟в竽z添加量＞加熱時(shí)間＞加熱溫度。

表3 模型擬合結(jié)果Table 3 The fitted regression models for viscosity and emulsion stability

表4 模型方差分析Table 4 Analysis of variance for the regression models

圖6 兩兩因素交互作用對復(fù)合體系黏度影響的響應(yīng)面圖Fig.6 Three-dimensional response surface diagram for the viscosity of the composite solution

圖7 兩兩因素交互作用對復(fù)合體系乳化穩(wěn)定性影響的響應(yīng)面圖Fig.7 Three-dimensional response surface diagram for the emulsion stability of the composite solution

根據(jù)回歸方程可得出響應(yīng)面圖（圖6、7），在魔芋膠添加量與加熱溫度適中、加熱時(shí)間較長時(shí)，復(fù)合體系的黏度與調(diào)和油接近，且乳化穩(wěn)定性較高。應(yīng)用Design-Expert軟件優(yōu)化程序，得到最佳復(fù)合體系改性工藝參數(shù)：魔芋膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.08%、加熱溫度79.75 ℃、加熱時(shí)間12.97 min，此條件下大豆分離蛋白黏度46.27 mPa·s，乳化穩(wěn)定性73.44 min?？紤]實(shí)際可操作性，將復(fù)合體系物理改性的工藝條件修正為魔芋膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.08%、加熱溫度79.8 ℃、加熱時(shí)間13 min，在此優(yōu)化條件下進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)3 次，測得復(fù)合體系的黏度45.94 mPa·s，理論預(yù)測值46.3 mPa·s；乳化穩(wěn)定性74.49 min，理論預(yù)測值73.44 min。預(yù)測值與實(shí)測值接近，偏差較小，說明試驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)學(xué)模型具有可靠性與重現(xiàn)性。

3 結(jié) 論

本研究以市售植物油為參照，大豆分離蛋白與魔芋膠為原料，通過物理改性的方法開展了油脂模擬實(shí)驗(yàn)研究，得到了制備大豆分離蛋白基脂肪模擬物的最佳工藝條件：大豆分離蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)8%、魔芋膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.08%、加熱溫度79.8 ℃、加熱時(shí)間13 min、均質(zhì)時(shí)間40 s，此時(shí)，溶液黏度達(dá)到45.94 mPa·s，乳化穩(wěn)定性為74.49 min，其黏度與市售調(diào)和油相似，模擬出了具有良好潤滑、奶油狀口感的脂肪性狀。由此可見，大豆分離蛋白濕熱變性后暴露于多肽鏈上的疏水基團(tuán)，通過與魔芋膠的復(fù)合，其乳化性能大大提高，進(jìn)而改善低脂食品的質(zhì)構(gòu)特性，模擬出脂肪的柔滑細(xì)膩特性。雖然本研究通過大豆蛋白基脂肪模擬物與市售植物油的黏度和乳化性能的擬合，得到了最佳擬合參數(shù)，然以期達(dá)到更好的替代效果，在評價(jià)手段及其制備工藝方面仍需進(jìn)一步探索。

[1] AKOH C C. Fat replacers[J]. Food Technology, 1988, 52(3): 47-53.

[2] 王巖, 陳雪, 王遂. 蛋白質(zhì)基質(zhì)的脂肪模擬物的制備及性質(zhì)的研究[J].化學(xué)工程師, 2007(7): 60-62.

[3] HANAWA N, MIO T, OBARA K, et al. Substitute for fat meat food: US, 5232722[P]. 1993-08-03.

[4] PODOLSKI J S, MAHER H. A fat/cream substitute and a method for reducing the fat content in food products: US, 5143741[P]. 1992-09-01.

[5] 湯曉娟, 王鳳, 賈春利, 等. 含Olestra低脂休閑蛋糕體系的流變學(xué)、微結(jié)構(gòu)與烘焙特性[J]. 食品科學(xué), 2013, 34(1): 1-7.

[6] FURLáN L T R, PADILLA A P, CAMPDERRóS M E, et al. Development of reduced fat minced meats using inulin and bovine plasma proteins as fat replacers[J]. Meat Science, 2014, 96(2): 762-768.

[7] HADNA?EV M, HADNA?EV T D, DOKI? L, et al. Physical and sensory aspects of maltodextrin gel addition used as fat replacers in confectionery fi lling systems[J]. LWT-Food Science and Technology, 2014, 59(1): 495-503.

[8] 陳偉斌. 大豆分離蛋白改性研究進(jìn)展[J]. 糧食與油脂, 2006, 31(4): 7-9.

[9] 成媛媛, 王建輝, 劉永樂, 等. 大豆分離蛋白基脂肪模擬物初步研究[J].天然產(chǎn)物研究與開發(fā), 2014, 26(1): 105-110; 116.

[10] EDRALIN A L, DANIA A K, BRUCE P D, et al. Ethanolextracted soy protein isolate does not modulate serum cholesterol in golden syrian hamsters: a model of postmenopausal hypercholesterolemia[J]. Biochemical and Molecular Action of Nutrients, 2001, 131(2): 211-214.

[11] 孫遠(yuǎn)明, 黃曉鈺, 吳青, 等. 魔芋葡甘聚糖的結(jié)構(gòu)、食品學(xué)性質(zhì)及保健功能[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè), 1999, 25(5): 47-51.

[12] 丁金龍, 孫遠(yuǎn)明, 樂學(xué)義. 魔芋膠與大豆分離蛋白相互作用研究[J].中國糧油學(xué)報(bào), 2003, 18(3): 65-69.

[13] DIFTIS N G, BILIADERIS C G, KIOSSEOGLOU V D. Rheological properties and stability of model salad dressing emulsions prepared with dry-heated soybean protein isolate-dextran mixture[J]. Food Hydrocolloids, 2005, 19(6): 1025-1031.

[14] MOLINA E, PAPADOPOULOU A, LEDWARD D A. Emulsifying properties of high pressure treated soy protein isolate and 7S and 11S globulins[J]. Food Hydrocolloids, 2001, 15(3): 263-269.

[15] ABDELHAMEED A S, SHIRLEY A, MORRIS G A, et al. An analytical ultracentrifuge study on ternary mixtures of konjac glucomannan supplemented with sodium alginate and xanthan gum[J]. Carbohydrate Polymers, 2010, 81(1): 145-148.

[16] 劉靜, 昝林森, 李林強(qiáng). 大鯢油和花生油流變學(xué)的研究[J]. 楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào), 2009, 8(1): 10-12.

[17] 朱小喬, 劉通訊. 大豆分離蛋白乳化穩(wěn)定性的研究[J]. 糧油食品科技, 2003, 11(1): 16-18.

[18] CAO Na, FU Yuhua, HE Junhui. Preparation and physical properties of soy protein isolate and gelatin composite films[J]. Food Hydrocolloids, 2007, 21(7): 1153-1162.

[19] 丁金龍, 孫遠(yuǎn)明, 樂學(xué)義. 魔芋膠對大豆分離蛋白乳化性的影響研究[J]. 中國糧油學(xué)報(bào), 2002, 17(1): 46-49.

[20] 斯沃恩. 油脂化學(xué)與工藝學(xué)[M]. 北京: 中國輕工業(yè)出版社, 1989: 84-97.

[21] 胡坤, 黃景初, 陳秀華. 干熱處理對大豆分離蛋白乳化與起泡性能的影響[J]. 現(xiàn)代食品科技, 2008, 24(7): 641-644.

Optimization of the Preparation Process for Soy Protein Isolate-Based Fat Simulant

WANG Jian-hui, JIN Na, CHENG Yuan-yuan, LIU Yong-le*, WANG Fa-xiang, LI Xiang-hong, YU Jian
(Hunan Provincial Engineering Research Center for Food Processing of Aquatic Biotic Resources, Changsha University of Science and Technology, Changsha 410114, China)

This study proposes a procedure for preparation of soy protein isolate (SPI)-based fat stimulant with similar sensory characteristics to oils and fats. The preparation conditions were investigated preliminarily by single-factor design and optimized by Box-Behnken design (BBD) with the viscosity and emulsion stability of composite system as a function of SPI concentration, konjac gum concentration, heating temperature, heating time and homogenization time. A composite system containing 8% SPI and 0.08% konjac gum heated at 79.8 ℃ for 13 min followed by 40 s homogenization was found to be optimal. The product obtained exhibited a viscosity of 45.94 mPa·s and an emulsion stability of 74.49 min, close to the quality of commercially available vegetable oils.

soy protein isolate; konjac glucomannan; fat replacers; shear; rheological behaviour; emulsion stability

TS201.2；TS201.7

A

1002-6630（2014）16-0006-05

10.7506/spkx1002-6630-201416002

2014-01-21

“十二五”國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2012BAD31B08）；國家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項(xiàng)目（31301564；31201427）

王建輝（1980—），男，副教授，博士，研究方向?yàn)榈镔Y源開發(fā)與功能性食品。E-mail：wangjh0909@163.com

*通信作者：劉永樂（1962—），男，教授，博士，研究方向?yàn)榇笞谵r(nóng)產(chǎn)品加工技術(shù)。E-mail：lyle19@163.com