質構儀在交聯大豆蛋白凝膠的溶脹性能的研究應用

凝膠是一種交聯的親水聚合物﹐其網狀結構能吸收和保持大量水分,對于大豆蛋白來說,一般認為其凝膠中的三維網絡結構是由于肽鏈間的氫鍵.疏水鍵和靜電力的作用形成的。這些相互纏繞又留有空隙的肽鏈交聯網狀結構成為束縛水分或其他組分的基質。蛋白質濃度和溫度是形成凝膠的必要條件 ,加入交聯劑亦有利于大豆蛋白形成凝膠。據報道 ,交聯劑使氨基酸基團結構緊湊,不揮發的交聯劑可能對蛋白質氫鍵及離子鍵有溶劑效應。

戊二醛是蛋白質常用的較好的交聯劑 ,因從分子結構看,醛與伯胺通過親核反應生成希夫堿,戊二醛與蛋白質肽鏈上的伯胺可產生類似的反應。加入適量交聯劑有利于大豆蛋白形成凝膠,使之表現出凝膠的特性——吸水溶脹;但過多的交聯劑可使凝膠的溶脹性降低。為此,作者對戊二醛交聯大豆蛋白凝膠的溶脹性及其影響因素進行了研究,以便更多掌握凝膠化大豆蛋白分子的結構與性能的一些變化.拓展其應用領域。

1、材料與方法

(1)材料與儀器

TA.GEL質構儀 (蘇州保曼精密儀器有限公司) 

2、實驗方法

凝膠TPA和凝膠特性的測定

(1) TPA測定條件

測定模式和選項TPA ;測定前探頭速度2.0 mm/ s;測定時探頭速度5.0 mm/ s ;測定后探頭速度5.0 mml s;測定距離凝膠厚度的50 %;探頭兩次間隔時間3.00 s ;觸發類型自動;觸發力1.0 g ;探頭型號P6 ;數據攫取速率200.0 pps。主要取得硬度(Hardeness),脆度(Fracturability) .彈性(Springi-ness)和共聚性(Cohesiveness)。具體分析由Texture Expert軟件處理。

(2）凝膠破裂強度的測定條件

測定模式和選項測定壓縮力;測定前探頭速度2.0 mm/s ;測定時探頭速度5.0 mm/ s;測定后探頭速度5.0 mm/ s;測定距離凝膠厚度的50 %;探頭兩次間隔時間3.00 s ;觸發類型自動;觸發力1.0 g;探頭型號0.5 R;數據攫取速率400.0pps。主要取得凝膠破裂強度數據。

3 、結論

分別制備了純大豆蛋白凝膠和戊二醛交聯大豆蛋白凝膠,研究其溶脹率,并通過質構分析.SEM對其進行表征。得到以下結論:

(1)戊二醛交聯大豆蛋白凝膠比純大豆蛋白凝膠具有更高的平衡溶脹率。制備過程中蛋白質濃度和交聯劑用量對凝膠平衡溶脹率有影響。SPI濃度13 %時,純大豆蛋白凝膠平衡溶脹率達到最大值15 gg。SPI濃度12%時,戊二醛用量為50uL時,戊二醛交聯大豆蛋白凝膠的平衡溶脹率達到最大值25.1gg。

(2)溶液pH值.NaC1濃度等對戊二醛交聯大豆蛋白凝膠平衡溶脹率有影響。凝膠的平衡溶脹率隨著外界NaC1濃度不斷增大而減小;凝膠的吸水倍率隨著溫度的升高而增大。

(3)質構表征顯示戊二醛交聯的大豆蛋白凝膠硬度.內聚性.彈性和破裂強度較純大豆蛋白凝膠更大,說明戊二醛的在蛋白質分子間的交聯大于蛋白質分子鏈之間通過范德華力.氫鍵的作用,成為形成凝膠網絡結構的主導作用。掃描電鏡SEM也顯示出戊二醛交聯的大豆蛋白凝膠網絡結構更工整.有序。