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        表面活性劑調(diào)控大豆蛋白界面性質(zhì)的研究

        2018-09-14 11:19:14王依凡高育哲張一凡呂文霍金杰楊統(tǒng)帥
        農(nóng)業(yè)科技與裝備 2018年2期
        關(guān)鍵詞:復(fù)合物

        王依凡 高育哲 張一凡 呂文 霍金杰 楊統(tǒng)帥

        摘要:以非離子表面活性劑吐溫80與大豆分離蛋白(SPI)為研究對象,探討二者以不同比例、在不同溫度和pH值條件下、加熱前后大豆蛋白的界面性質(zhì)(起泡性、泡沫穩(wěn)定性及乳化性)的變化。結(jié)果表明:吐溫80與大豆分離蛋白在50 ℃時復(fù)合得到的復(fù)合物具有較好的界面性質(zhì),與70 ℃時復(fù)合物相比,起泡性、泡沫穩(wěn)定性和乳化性分別提高了189.73%,63.59%和80.40%;在pH值為5時復(fù)合物的起泡性和泡沫穩(wěn)定性顯著優(yōu)于其他pH值條件,在pH值為7時復(fù)合物的乳化性有最大值;吐溫80與大豆分離蛋白的比例為1∶2時,復(fù)合物的界面性質(zhì)最好。

        關(guān)鍵詞:大豆分離蛋白;吐溫80;復(fù)合物;界面性質(zhì)

        中圖分類號:TS201.21 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-1161(2018)02-0030-03

        大豆蛋白是大豆中主要的營養(yǎng)成分之一,其含量占大豆干基的40%以上。大豆蛋白含有人體所需的必需氨基酸且比例合理,是理想的食用蛋白資源。大豆蛋白被廣泛應(yīng)用于食品加工中,它能夠賦予食品較高的營養(yǎng)價值,同時其理化及功能特性如溶解性、吸水和持水性、吸油性、流變性、黏彈性及泡沫穩(wěn)定性能夠賦予食品良好的性狀、質(zhì)地和口感,提高了食品品質(zhì)。然而,大豆蛋白在不同環(huán)境條件下由于其本身結(jié)構(gòu)使得功能性質(zhì)不能充分發(fā)揮,導(dǎo)致其在食品加工中的應(yīng)用受到一定限制。表面活性劑和蛋白質(zhì)的相互作用能夠改變蛋白質(zhì)界面吸附層的性質(zhì),從而對界面體系及其穩(wěn)定性產(chǎn)生重要影響。吐溫類表面活性劑(Tweens surfactant)具有乳化、分散、增溶及穩(wěn)定等功能和無毒性、性能溫和等特點,其與蛋白質(zhì)的相互作用研究受到廣泛關(guān)注。本課題以吐溫80這種非離子表面活性劑和大豆分離蛋白(SPI)為研究對象,探討二者以不同比例、在不同溫度和pH值的條件下、水浴加熱前后大豆蛋白的界面性質(zhì)(乳化性、乳化穩(wěn)定性、起泡性、泡沫穩(wěn)定性)的變化,為拓寬大豆蛋白在食品加工中的應(yīng)用條件提供理論依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 材料與試劑

        大豆分離蛋白:哈爾濱高科技食品有限公司;吐溫80:化學(xué)純;鹽酸、氫氧化鈉等:分析純。

        1.2 儀器與設(shè)備

        HH-6型電子恒溫水浴鍋;電子pH計:奧立籠科學(xué)儀器有限公司;ULTRA-TURRAX T25 basic高速分散機(jī):IKA-WERKE;JD2000-2L型 電子天平:沈陽龍騰電子有限公司;電熱恒溫鼓風(fēng)干燥機(jī):上海精宏實驗設(shè)備有限公司。

        1.3 試驗方法

        1.3.1 復(fù)合物的制備 將不同比例的吐溫80與大豆分離蛋白配成混合溶液,調(diào)節(jié)溶液pH值,恒溫水浴加熱制得吐溫80與大豆蛋白分離的復(fù)合物。

        1.3.2 表面活性劑與大豆分離蛋白復(fù)合比例的確定 設(shè)定恒溫水浴加熱溫度為60 ℃,加熱時間為1 h,調(diào)節(jié)pH值為7,在吐溫80與大豆分離蛋白比例分別為1∶8,

        1∶4,1∶2,1∶1條件下得到復(fù)合溶液,測定復(fù)合物的界面性質(zhì)。

        1.3.3 復(fù)合溫度的確定 設(shè)定吐溫80與大豆分離蛋白的比例為1∶2,加熱時間為1 h,調(diào)節(jié)pH值為7,在加熱溫度分別為40,50,60,70 ℃條件下得到復(fù)合溶液,測定復(fù)合物的界面性質(zhì)。

        1.3.4 表面活性劑與大豆分離蛋白復(fù)合溶液pH值的確定 設(shè)定吐溫80與大豆分離蛋白的比例為1∶2,加熱溫度為60 ℃,加熱時間為1 h,在 pH值分別為 2,5,7條件下得到復(fù)合溶液,測定復(fù)合物的界面性質(zhì)。

        1.3.5 起泡性和泡沫穩(wěn)定性的測定 參照Watanabe等人的試驗方法稍作改進(jìn)。取樣品溶液40 mL,以轉(zhuǎn)速

        6 500 r/min用組織搗碎機(jī)搗碎40 s,置于量筒中。記錄泡沫高度V1,靜置30 min后記錄泡沫高度V2,按下列公式計算泡沫穩(wěn)定性。

        1.3.6 乳化性的測定 取樣品溶液5 mL,加入5 mL大豆色拉油,以轉(zhuǎn)速7 500 r/min用組織搗碎機(jī)搗碎1 min,制成乳化液并倒入量筒。靜置10 min時量取乳化層的高度,以此表示乳化性。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 溫度對復(fù)合物界面性質(zhì)的影響

        吐溫80與大豆分離蛋白在不同溫度條件下形成復(fù)合物的界面性質(zhì)測定結(jié)果見表1。

        由表1可知:復(fù)合溫度影響復(fù)合物的界面性質(zhì),隨著復(fù)合溫度的升高,界面性質(zhì)先增大后減??;在50 ℃時復(fù)合得到的復(fù)合物具有較好的界面性質(zhì),與70 ℃時復(fù)合物相比,起泡性、泡沫穩(wěn)定性和乳化性分別提高了189.73%,63.59%和80.40%。產(chǎn)生這種差異的原因可能是溫度太高使蛋白質(zhì)變性程度增加,過度展開的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與吐溫80復(fù)合后不利于大豆蛋白質(zhì)功能性質(zhì)的發(fā)揮。因此,確定研究50 ℃時吐溫80與大豆分離蛋白在不同pH值且以不同比例復(fù)合時復(fù)合物的界面性質(zhì)。

        2.2 pH值及復(fù)合比例對復(fù)合物起泡性的影響

        在不同pH值,50 ℃恒溫水浴加熱1 h條件下,通過改變吐溫80與大豆分離蛋白的比例制得復(fù)合物,其起泡性測定結(jié)果如圖1所示。

        由圖1可以看出:吐溫80與大豆分離蛋白以不同比例復(fù)合形成的復(fù)合物起泡性不同,pH值為5時得到的復(fù)合物起泡性最好,pH值為2時起泡性最差;隨著吐溫80含量的增加,復(fù)合物的起泡性先增大后減小,在二者比例為1∶2時起泡性有最大值,較1∶8時起泡性提高了78.30 mL。

        2.3 pH值及復(fù)合比例對復(fù)合物泡沫穩(wěn)定性的影響

        在不同pH值,50 ℃恒溫水浴加熱1 h條件下,通過改變吐溫80與大豆分離蛋白的比例制得復(fù)合物,其泡沫穩(wěn)定性測定結(jié)果如圖2所示。

        由圖2可以看出:吐溫80與大豆分離蛋白以不同比例復(fù)合形成的復(fù)合物泡沫穩(wěn)定性不同,pH值為5和7時得到的復(fù)合物泡沫穩(wěn)定性較好,pH值為2時泡沫穩(wěn)定性最差;隨著吐溫80含量的增加,復(fù)合物的泡沫穩(wěn)性先增大后減小,在二者比例為1∶2時泡沫穩(wěn)定性有最大值,較1∶8時泡沫穩(wěn)定性提高了157.11%。

        2.4 pH值及復(fù)合比例對復(fù)合物乳化性的影響

        在不同pH值,50 ℃恒溫水浴加熱1 h條件下,通過改變吐溫80與大豆分離蛋白的比例制得復(fù)合物,其乳化性測定結(jié)果如圖3所示。

        由圖3可以看出:吐溫80與大豆分離蛋白以不同比例復(fù)合形成的復(fù)合物乳化性不同,pH值為7時得到的復(fù)合物乳化性最好,pH值為5時乳化性最差;隨著吐溫80含量的增加,復(fù)合物的乳化性先增大,在二者比例為1∶2和1∶1時乳化性有最大值且差異不顯著,較1∶8時乳化性提高了41.67%。綜合起泡性和泡沫穩(wěn)定性的結(jié)果,當(dāng)吐溫80與大豆分離蛋白以1∶2比例復(fù)合時復(fù)合物界面性質(zhì)最好。

        3 結(jié)論

        吐溫80與大豆分離蛋白以不同比例、在不同溫度和pH值的條件下、加熱前后復(fù)合物的界面性質(zhì)不同。吐溫80與大豆分離蛋白在50 ℃時復(fù)合得到的復(fù)合物具有較好的界面性質(zhì),與70 ℃時復(fù)合物相比,起泡性、泡沫穩(wěn)定性和乳化性分別提高了189.73%,63.59%和80.40%;在pH值為5時復(fù)合物的起泡性和泡沫穩(wěn)定性顯著優(yōu)于其他pH值條件,在pH值為7時復(fù)合物的乳化性有最大值;吐溫80與大豆分離蛋白的比例為1∶2時,復(fù)合物的界面性質(zhì)最好。

        參考文獻(xiàn)

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