惠丹陽,華舒雨,唐裕芳,劉忠義,劉文星

(湘潭大學(xué) 化工學(xué)院,湖南 湘潭,411105)

我國是世界上的大豆生產(chǎn)大國,大豆蛋白是我國食用蛋白質(zhì)的重要來源之一,如果能用大豆蛋白替代牛乳蛋白制備雙蛋白酸奶,既可以增加大豆的消費途徑,也可以提供高營養(yǎng)價值的酸奶供消費者選擇。

近年來,國內(nèi)外植物基酸奶[1-2]發(fā)展迅速,我國大豆酸奶市場初具雛形,大豆酸奶仍是小眾飲品,且當(dāng)前只有少數(shù)的大豆酸奶品牌供消費者選擇,常溫大豆酸奶產(chǎn)品非常稀少,大豆酸奶功能性質(zhì)及其凝乳形成機(jī)制還需深入研究,大豆酸奶主要存在豆腥味和凝乳貯藏穩(wěn)定性比較差等問題。降低豆腥味的方法包括添加化學(xué)試劑法、熱處理法、微生物發(fā)酵法、酶分解法、氣味掩蓋法等[3-5],貯藏穩(wěn)定性可以通過調(diào)節(jié)儲藏溫度、添加食品增稠劑、高壓均質(zhì)處理、選擇合適的發(fā)酵劑[6-8]等方法得以改善。盡管有這么多方法可供選用,依然沒有很好解決豆基酸奶的豆腥味及貯藏穩(wěn)定性的問題。

本文試采用大豆蛋白與牛乳混合發(fā)酵制作酸奶的方法,期望改善豆基酸奶的品質(zhì)和貯藏穩(wěn)定性,同時緩解我國牛奶供應(yīng)不足的問題,并探討大豆蛋白和奶酪蛋白是否可以形成穩(wěn)定的混合凝乳結(jié)構(gòu),在研究方法上,同時將理化性質(zhì)和微觀結(jié)構(gòu)等結(jié)合起來,較為全面地研究用大豆蛋白部分替代牛乳蛋白對酸奶品質(zhì)的影響及酸奶結(jié)構(gòu)變化,期望為雙蛋白酸奶的研究開發(fā)提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

原料:安佳全脂奶粉、安佳脫脂奶粉,恒天然集團(tuán);白砂糖,華坊城食品有限公司;混合發(fā)酵劑(保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌、嗜酸乳桿菌、植物乳桿菌、干酪乳桿菌),北京川秀國際貿(mào)易有限公司;大豆分離蛋白(soybean protein isolate,SPI),臨沂山松生物制品有限公司;原料均為食品級。

試劑:考馬斯亮藍(lán)G250,天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所;ANS熒光探針、NaOH,上海麥克林生化科技有限公司;其他化學(xué)試劑均為分析純或者生化試劑。

1.2 儀器與設(shè)備

MYP11-2磁力攪拌器,上海梅穎浦儀器儀表制造有限公司;SPX-250B-D振蕩培養(yǎng)箱,上海博遠(yuǎn)實業(yè)有限公司;BAS224S電子天平,賽多利斯科技有限公司;CLT-1A電熱套,韓西儀器科技有限公司;ZD-2自動電位滴定儀,上?？祪x儀器有限公司;UV-VIS紫外分光光度計,美國安捷倫科技有限公司;DL-6M冷凍離心機(jī),湖南湘儀實驗室儀器開發(fā)有限公司;Universal TA質(zhì)構(gòu)儀,上海騰拔儀器科技有限公司;MIRA3 TESCAN電子掃描顯微鏡,北京亞科晨旭科技有限公司;Zetasizer nano ZS90電位粒度儀,英國馬爾文儀器公司;F97 pro熒光分光光度計,上海棱光技術(shù)有限公司;NICOLET 380傅里葉紅外光譜儀,美國尼高力公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 大豆蛋白酸奶樣品的制備

1.3.1.1 工藝流程

工藝流程如圖1所示。

圖1 大豆蛋白酸奶發(fā)酵工藝流程

1.3.1.2 樣品的制備

普通酸奶制備:參考吳小艷[9]的酸奶配方制備酸奶,準(zhǔn)確稱取6.25 g全脂奶粉、5 g脫脂奶粉、8 g蔗糖溶解于88.75 mL去離子水中,磁力攪拌1 min,95 ℃殺菌5 min,冷卻后接種0.1 g菌粉,43 ℃培養(yǎng)10 h,冷卻后磁力攪拌1 min,4 ℃冰箱后熟24 h,制得沒有大豆蛋白的酸奶,作為實驗對照組記SPI0。

SPI酸奶的制備:保持蛋白質(zhì)含量3.15%不變,用SPI替代牛乳中不同量(分別為10%、20%、30%、40%、50%,質(zhì)量分?jǐn)?shù))的脫脂奶粉,被替代的奶粉的其他成分統(tǒng)一用乳糖代替,SPI加水混合均質(zhì)后100 ℃熱處理15 min,其他物料加水混合均質(zhì)后與SPI溶液混合,95 ℃殺菌5 min,冷卻后接種0.1 g菌粉,43 ℃培養(yǎng)10 h,冷卻后磁力攪拌1 min,4 ℃冰箱后熟24 h后制得SPI酸奶,記不同替代量的酸奶分別為SPI1、SPI2、SPI3、SPI4、SPI5。

1.3.2 pH和滴定酸度值的測定

酸奶樣品經(jīng)發(fā)酵后熟取出恢復(fù)至室溫,取10 g樣品攪拌均勻,直接用ZD-2自動電位滴定儀測定樣品pH值。

酸奶樣品的滴定酸度值的測定參考GB 5009.239—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品酸度的測定》中發(fā)酵乳酸度的測定方法。測定與pH同時進(jìn)行。

1.3.3 持水力的測定

參考文獻(xiàn)[10],稱取m1為空離心管的質(zhì)量,加入10 g左右酸奶稱取總質(zhì)量記為m2,在4 ℃下,在5 000 r/min的轉(zhuǎn)速下離心30 min,棄上清液后的質(zhì)量記為m3,持水力計算如公式(1)所示:

(1)

1.3.4 色度的測定

使用Ultrascan pro型色差計進(jìn)行測定[11],直接讀取L*、a*、b*。其中,L*表示亮度,L*=0 表示黑色,L*=100表示白色;+a*表示色度偏紅,a*值越大,越接近紅,-a*表示色度偏綠,a*值越小,越接近綠;b*值越大,越接近黃,b*值越小越接近藍(lán)。

(2)

1.3.5 酸奶質(zhì)構(gòu)特性的測定

參考吳小艷等[12]的方法,取適量酸奶,使用Universal TA質(zhì)構(gòu)儀,選取P/BE中直徑為35 mm的壓力盤。設(shè)置測定參數(shù)為:下降速度和測試速度均為1.0 mm/s,提升速度10.0 mm/s,測試深度15.0 mm,測定硬度、黏性、彈性、咀嚼性、膠著性、黏聚性、回復(fù)性。

1.3.6 微觀結(jié)構(gòu)的測定

參考吳小艷等[12]的方法,將在4 ℃下貯藏的酸奶樣品均勻薄涂在培養(yǎng)皿內(nèi)壁上,在液氮中冷凍后迅速放入真空冷凍干燥機(jī)中進(jìn)行干燥處理,然后采用離子濺射方法鍍金,而后進(jìn)行掃描電鏡(scanning electron microscope,SEM)制片,最后在10 kV電壓和放大2 000×的倍率下進(jìn)行觀察并采集圖像。

1.3.7 Zeta電位與粒徑的測定

Zeta電位測定:采用Zeta電位儀來測定酸奶樣品的Zeta電位[13]。將提前制備好并冷藏12 h的酸奶樣品取出,充分?jǐn)嚢杈鶆蚝?用去離子水稀釋100倍制備混合液樣品待測。取適量樣品于樣品池中,運行Zeta電位測定系統(tǒng),溫度設(shè)定為25 ℃,分散劑設(shè)定為水(粒徑測試條件同上)。

粒徑測定:取出稀釋100倍的樣品混合液倒進(jìn)石英比色皿中,樣品約占石英比色皿的1/3,擦凈外表面后放進(jìn)電位儀中,運行粒徑測試程序。

1.3.8 表面疏水性的測定

酸奶表面疏水性的測定參考劉鵬等[13]采用的ANS熒光探針法測定蛋白質(zhì)表面疏水性。稱取酸奶樣品1 g溶于磷酸鹽緩沖液中,均質(zhì)后于7 000 r/min離心20 min,取上清液用pH 7.0的0.01 mol/L 磷酸鹽溶液分別稀釋蛋白質(zhì)量濃度0.1～0.5 mg/mL,取2 mL不同濃度的樣品溶液,分別加入20 μL 8 mmol/L ANS溶液,搖勻靜置2 min,用熒光分光光度計測定樣品熒光強(qiáng)度,設(shè)置激發(fā)波長為396 nm,檢驗發(fā)射波長為483 nm時的熒光強(qiáng)度。用熒光強(qiáng)度對蛋白質(zhì)溶液濃度做圖并進(jìn)行線性回歸,初始斜率即蛋白質(zhì)的表面疏水性。

1.3.9 傅里葉變換紅外光譜(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)分析

取適量酸奶樣品放入超低溫冰箱冷凍后凍干12 h,用研缽磨成粉,將處理后的酸奶粉末樣品用KBr壓片,用FTIR儀進(jìn)行掃描。設(shè)置條件如下[14]:25 ℃測定波長掃描范圍為4 000～400 cm-1的吸收光譜,分辨率4 cm-1,掃描次數(shù)8次。將掃描得到的圖譜用Omnic軟件校正后,用PeakFit Version4.12軟件對酰胺Ⅰ帶1 600～1 700 cm-1波段的圖譜進(jìn)行分析,基線矯正后進(jìn)行高斯去卷積處理,再求二階導(dǎo)數(shù)曲線擬合,直至擬合相關(guān)系數(shù)R2≥0.996不變?yōu)橹?使得疊加的各子峰得以分辨,得出各個二級結(jié)構(gòu)分布圖,根據(jù)峰面積計算各二級結(jié)構(gòu)組分的比例。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

所有實驗重復(fù)3次,取平均值,用Origin 8.6和SPSS 17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計和方差分析(analysis of variance,ANOVA),用Duncan法進(jìn)行差異顯著性分析,P<0.05表示差異顯著,本文所有表格中的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)形式:平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差。

2 結(jié)果與分析

2.1 SPI替代牛乳蛋白對酸奶pH和滴定酸度的影響

SPI替代牛乳蛋白的酸奶pH和滴定酸度變化如圖2、圖3所示。酸奶的滴定酸度呈下降趨勢(P<0.05)。當(dāng)達(dá)到發(fā)酵終點時,對照組SPI0的酸度值為82.62 °T,此時酸味適中,符合大眾口味。隨SPI替代量從10%增加到50%時,酸奶的滴定酸度值呈先增加后下降的趨勢,SPI5發(fā)酵終點時的酸度值為64.96 °T,顯著低于SPI0(P<0.05)。

圖2 SPI替代牛乳蛋白對酸奶滴定酸度的影響

圖3 SPI替代牛乳蛋白對酸奶pH的影響

由圖3可知,SPI替代牛乳蛋白對酸奶的pH無明顯影響。普通酸奶與SPI4、SPI5的pH相同均為4.48,略低于SPI1的pH值,略高于SPI2與SPI3的pH值,整體來看,無顯著性差異(P>0.05)。用SPI 替代牛乳蛋白對酸奶酸度的影響主要是由于外源蛋白(SPI)的添加使酸奶體系緩沖能力減小[15],因而酸度值也減小。

2.2 SPI替代牛乳蛋白對酸奶持水力的影響

圖4顯示了對照組酸奶與SPI替代不同牛乳蛋白量的酸奶在后熟24 h后的持水力呈持續(xù)增加態(tài)勢(P<0.05)。SPI0的持水力為48%,而隨著SPI替代量的增加,酸奶的持水力一直增加。當(dāng)SPI替代量增加到50%時,SPI5持水力為59.17%,顯著高于與對照組(P<0.05),因此用SPI替代部分牛乳蛋白可以有效提高酸奶的持水力。

圖4 SPI替代牛乳蛋白對酸奶持水力的影響

推測酸奶持水率提高的原因,一是可能與體系中存在的蛋白質(zhì)本身的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)之間的差異有關(guān);二是SPI經(jīng)過熱處理后,其中的蛋白質(zhì)(主要是7 s和11 s組分)發(fā)生變性,伴隨著分子結(jié)構(gòu)的重排,蛋白質(zhì)分子之間形成可溶性的復(fù)合體;隨著乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)酸,變性的蛋白質(zhì)分子表面的負(fù)電荷被中和,導(dǎo)致蛋白質(zhì)復(fù)合體之間的靜電排斥作用降低,而后這些復(fù)合體通過疏水作用相互聚集形成凝膠。YANG等[16]提出,添加SPI的酸奶其空間結(jié)構(gòu)是一種緊密、剛性的結(jié)構(gòu),因為添加SPI可能會導(dǎo)致酸奶凝膠結(jié)構(gòu)更加緊密,蛋白膠束間連接作用增強(qiáng),從而導(dǎo)致持水率升高;也有研究者認(rèn)為在大豆酸奶中發(fā)揮重要作用的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要是通過氫鍵、疏水作用和離子橋連接而成,而二硫鍵并沒有發(fā)生大的變化[17]。

2.3 SPI替代牛乳蛋白對酸奶色澤的影響

酸奶的色澤主要受使用原料的顏色與形成的凝膠結(jié)構(gòu)這2個因素的影響。用不同量的SPI替代牛乳蛋白制備酸奶的色澤如表1所示。從SPI0到SPI5,反映酸奶白度的L*呈下降趨勢,說明用SPI替代使酸奶顏色不斷變暗;反映酸奶紅度的a*值均為負(fù)值且不斷增大,說明用SPI替代使得酸奶的紅色消褪;反映酸奶藍(lán)度的b*值都是正值且不斷降低,說明用SPI替代會使酸奶的藍(lán)色減弱。隨著SPI替代量的逐漸增大,酸奶之間的顏色差異逐漸增大,ΔE值不斷增大(P<0.05)。

表1 為用SPI替代牛乳蛋白制備的酸奶樣品的色差值

ΔE值反映樣品的總色差,當(dāng)SPI替代10%～20%,SPI酸奶顏色亮度略微高于普通酸奶,這可能是因為大豆蛋白的添加使酸奶的凝膠結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,酪蛋白微粒和大豆球蛋白經(jīng)過發(fā)酵聚集形成的凝膠具有較強(qiáng)的光散射特性。SPI3的顏色幾乎與SPI0相近,這是由于大豆蛋白本身顏色為暗黃色使酸奶亮度變低,而SPI酸奶凝膠結(jié)構(gòu)變化使酸奶亮度提高,2種因素作用相抵。當(dāng)SPI替代40%～50%時,SPI酸奶凝膠結(jié)構(gòu)對其亮度的提升有限,而SPI替代量增大,其本身顏色對酸奶色澤影響也逐漸增大,因此酸奶顏色不斷變暗。

2.4 SPI替代牛乳蛋白對酸奶質(zhì)構(gòu)特性的影響

表2為SPI替代牛乳蛋白的酸奶質(zhì)構(gòu)指標(biāo)測定結(jié)果。與對照組相比,用SPI替代牛乳蛋白的酸奶的硬度、黏性、彈性、黏聚性、咀嚼性等均有所變化。其中,酸奶硬度、黏性、咀嚼性和膠著性均隨著SPI替代量的增大呈現(xiàn)遞增規(guī)律,而彈性、黏聚性均略高于對照組,回復(fù)性無明顯規(guī)律。當(dāng)SPI替代量在10%～50%時,SPI酸奶的硬度、黏性、咀嚼性和膠著性呈現(xiàn)遞增趨勢,40%～50%的SPI酸奶硬度高于對照組(P<0.05),30%～50%的SPI酸奶黏性、膠著性高于對照組(P<0.05),10%～50%的SPI酸奶咀嚼性均高于對照組(P<0.05)。這可能是由于發(fā)酵過程中,大豆蛋白與酪蛋白發(fā)生相互作用,促進(jìn)了氫鍵、疏水作用和離子橋的連接,形成了比只有酪蛋白更加緊密的復(fù)合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。有研究表明酸奶凝乳[18]主要是由蛋白質(zhì)互相連接形成復(fù)雜的三維凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在發(fā)酵過程中,2種蛋白質(zhì)相互交聯(lián)形成了一種致密的凝膠網(wǎng)絡(luò),使酸奶凝乳結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定,改善并提高了酸奶的質(zhì)構(gòu)特性。

表2 SPI替代牛乳蛋白對酸奶質(zhì)構(gòu)特性的影響

2.5 SPI替代牛乳蛋白對酸奶微觀結(jié)構(gòu)的影響

圖5為在2 000倍電鏡視野中酸奶的微觀結(jié)構(gòu)圖。普通酸奶微觀結(jié)構(gòu)是一種三維網(wǎng)狀體結(jié)構(gòu),這種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中間有無數(shù)有規(guī)則的孔隙,而與普通酸奶一樣,SPI替代的酸奶樣品也呈現(xiàn)清晰的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。隨著SPI替代量的增加,酸奶的結(jié)構(gòu)更加緊密,相比普通酸奶孔隙明顯變少。SPI1和SPI2酸奶與對照組SPI0一樣表現(xiàn)出相對均勻細(xì)膩且開放疏松的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),SPI3明顯均一性變差,結(jié)構(gòu)變的略微緊密。而SPI4和SPI5的酸奶微觀結(jié)構(gòu)則明顯更加緊密和堅硬,但結(jié)構(gòu)均一性較差且出現(xiàn)較大的蛋白聚集,更趨向于豆腐凝膠的質(zhì)地。這與質(zhì)構(gòu)特性的結(jié)果一致。

a-SPI0;b-SPI1;c-SPI2;d-SPI3;e-SPI4;f-SPI5

究其原因,一方面可能是因為大豆蛋白亞基分子質(zhì)量大,若大豆蛋白參與凝膠的量多到一定程度時,就會形成更堅硬的膠體;另一方面可能是因為在酸奶的凝膠體系中,大豆蛋白過多可能取代了酪蛋白在凝膠網(wǎng)絡(luò)中的主導(dǎo)作用,此時大豆蛋白是起主要作用的基質(zhì),而含更多物理化學(xué)鍵或更高級結(jié)構(gòu)的大豆蛋白凝膠可以更好地將水分包裹在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中?？傮w而言,可以看出添加適量的大豆蛋白可以改善大豆酸奶的微觀結(jié)構(gòu),形成緊密且均一性也特別好的多孔凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

2.6 SPI替代牛乳蛋白對酸奶粒徑與電位的影響

圖6反映了用SPI替代牛乳蛋白的酸奶粒徑變化。隨著SPI替代量的增加,酸奶粒徑也不斷增大(P<0.05),SPI1的酸奶粒徑比對照組SPI0增加了近一倍,繼續(xù)增加替代量,酸奶的粒徑也繼續(xù)增大。這可能是由于大豆蛋白的分子質(zhì)量大于酪蛋白的分子質(zhì)量[19],大豆蛋白更易形成更大的聚集體,因此導(dǎo)致酸奶粒徑不斷增大且使得酸奶質(zhì)地較硬[20],這與所測得的質(zhì)構(gòu)變化及微觀結(jié)構(gòu)的觀察結(jié)果也是一致的。

圖6 SPI替代牛乳蛋白對粒徑的影響

圖7為用SPI替代牛乳蛋白的酸奶的Zeta電位變化圖。Zeta電位絕對值的大小反映著所測體系穩(wěn)定性的強(qiáng)弱。當(dāng)用SPI替代牛奶蛋白質(zhì)時,酸奶的Zeta電位是隨SPI替代量的增加而增大。對照組的Zeta電位值為7.14 mV,此時酸奶體系中的酪蛋白膠束帶正電,這是因為牛奶在乳酸菌作用下發(fā)酵成酸奶后,體系環(huán)境會由中性逐漸變成酸性,體系中氫離子逐漸增多,導(dǎo)致酪蛋白表面帶正電荷。而隨著SPI替代量的增加,Zeta電位絕對值也增大,酸奶體系穩(wěn)定性增強(qiáng)。這可能是因為大豆蛋白與酪蛋白產(chǎn)生復(fù)合,而復(fù)合物之間可能同時存在著靜電引力和靜電斥力以及范德華力,這幾種力的相互作用,使酸奶保持較為穩(wěn)定的平衡狀態(tài)。GRYGORCZYK等[21]發(fā)現(xiàn)如酪蛋白先變性聚集,酪蛋白凝膠網(wǎng)絡(luò)就包裹作為填充顆粒的大豆蛋白從而形成聚集體,若兩者同時變性聚集就可與整體的凝膠網(wǎng)絡(luò)中均勻分布,這也證實了大豆蛋白與酪蛋白確實產(chǎn)生了相互作用。

圖7 SPI替代牛乳蛋白對電位的影響

2.7 SPI替代牛乳蛋白對酸奶表面疏水性的影響

蛋白質(zhì)表面疏水性指標(biāo)是表征蛋白質(zhì)表面非共價作用的一個重要定量指標(biāo),反映酸奶內(nèi)分子表面疏水性基團(tuán)的相對含量,當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)變性、結(jié)構(gòu)或構(gòu)象發(fā)生改變時,蛋白質(zhì)的表面疏水性會相應(yīng)產(chǎn)生某種程度的變化[22-23]。由圖8可知,酸奶表面疏水性隨SPI替代量的增加呈波動下降趨勢,SPI5的表面疏水性與對照組有明顯差異。一是由于酪蛋白本身疏水性高于大豆蛋白,用SPI替代牛乳蛋白使得整個酸奶體系疏水性下降;二是SPI含量的增多使酸奶體系中的SPI基團(tuán)中的亞基之間形成了更多的蛋白質(zhì)聚集體,因此疏水基團(tuán)隱藏在蛋白聚集體內(nèi)部使表面疏水性發(fā)生了一定程度的下降。

圖8 SPI替代牛乳蛋白對酸奶表面疏水性的影響

2.8 SPI替代牛乳蛋白對酸奶二級結(jié)構(gòu)的影響

依據(jù)紅外譜圖(圖略),隨著SPI替代量的增大,與對照組相比,紅外光譜的特征峰吸收略微增強(qiáng),這表明酸奶中的蛋白結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變或轉(zhuǎn)化。

參考LONG等[24]的研究方法將酰胺I帶進(jìn)行各峰歸屬:1 600～1 625 cm- 1為分子間β-折疊,1 626～1 640 cm-1為分子內(nèi)β-折疊,1 641～1 650 cm-1為無規(guī)則卷曲,1 651～1 660 cm-1為α-螺旋,1 661～1 685 cm- 1為β-轉(zhuǎn)角,1 686～1 700 cm-1為反向平行β-折疊。根據(jù)擬合圖確定各子峰與不同二級結(jié)構(gòu)的對應(yīng)關(guān)系,由其積分面積計算各二級結(jié)構(gòu)的相對含量結(jié)果見表3。

表3 SPI替代0～50%牛乳蛋白酸奶二級結(jié)構(gòu)的含量變化

蛋白二級結(jié)構(gòu)主要分為α-螺旋、β-折疊、β-轉(zhuǎn)角、無規(guī)卷曲4種結(jié)構(gòu),其中α-螺旋、β-折疊中含有較多的氫鍵,故是較有序、規(guī)則的結(jié)構(gòu)。由表3可知,隨SPI替代量的增加,酸奶中蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)確實發(fā)生明顯變化。所有酸奶樣品中的二級結(jié)構(gòu)主要以β-折疊為主,占總含量40%以上,α-螺旋、β-轉(zhuǎn)角次之,占總含量的20%以上。隨著SPI替代量的增加,β-折疊的含量有下降的趨勢,相應(yīng)的α-螺旋、β-轉(zhuǎn)角、無規(guī)卷曲不同程度的有所增加,而β-折疊與α-螺旋依舊占比很大,酸奶中二級結(jié)構(gòu)依然是規(guī)則有序的。SPI替代10%～50%牛乳蛋白酸奶的總β-折疊含量下降,而α-螺旋、β-轉(zhuǎn)角增加,說明有序的β-折疊轉(zhuǎn)化成了有序的α-螺旋與無序的β-轉(zhuǎn)角,而當(dāng)替代量增加到50%時,β-折疊、α-螺旋、β-轉(zhuǎn)角均有一部分轉(zhuǎn)化成了無序的無規(guī)卷曲,這可能是由于加入過多的大豆蛋白造成的,但有序的β-折疊、α-螺旋占比依然最大,因此對酸奶結(jié)構(gòu)體系的影響較小。

3 結(jié)論

通過保持原材料中蛋白質(zhì)總含量不變,用大豆蛋白部分替代牛乳蛋白制備酸奶,酸奶的性質(zhì)與結(jié)構(gòu)發(fā)生了顯著變化。在一定范圍內(nèi)用SPI替代牛乳蛋白較空白組都能顯著提升酸奶制品持水性及質(zhì)構(gòu)特性;滴定酸度降低;pH無明顯變化;色度呈現(xiàn)先變亮后變暗的趨勢;總體而言,SPI的替代對酸奶各方面性質(zhì)均有積極的影響。掃描電鏡可以觀察到,隨SPI替代量的增大,酸奶中2種蛋白相互交聯(lián)形成了堅硬且致密的網(wǎng)絡(luò)凝膠;電位與粒徑均增大,表面疏水性呈波動下降趨勢,這可能是發(fā)酵過程中大豆蛋白形成大的聚集體,與質(zhì)構(gòu)及電鏡觀察的結(jié)果也是一致的。在二級結(jié)構(gòu)上,隨著SPI替代量的增加,β-折疊的含量有下降的趨勢,相對的α-螺旋、β-轉(zhuǎn)角、無規(guī)卷曲不同程度的有所增加,這說明酸奶中蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變與轉(zhuǎn)化。