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  • pH和阿拉伯膠對大豆分離蛋白和大豆蛋白酶解產物乳化性質的影響
  • 來源:愛學術        2019-09-25         2872
【摘要】

在pH5.0-7.0條件下,大豆分離蛋白/大豆蛋白酶解產物-阿拉伯膠呈互溶狀態;當pH為4.0時,吸光度值略有增加;隨著pH降低至3.0,大豆分離蛋白/大豆蛋白酶解產物-阿拉伯膠體系的濁度較大。酶解處理大豆分離蛋白后,最大濁度點向酸性pH偏移,這主要是由蛋白質的聚集引起的。添加阿拉伯膠后,大豆分離蛋白或大豆蛋白酶解產物自身聚集受到了抑制,提高了在等電點附近的溶解性。

大豆蛋白的乳化性質主要是作為濃縮乳液中的加工助劑,例如肉糜乳化劑,而作為乳化劑應用于稀的乳液中非常有限,并且由于大豆蛋白的豆腥味,或可能導致過敏,有一部分人并不喜歡含有大豆蛋白的食品。

酶解改性在食品體系中是改善蛋白功能性質的一種有效方法,酶解相比于化學處理是一種較為溫和的處理方法。酶解會打破蛋白質的三級結構,降低蛋白質的分子量,加強肽段之間的相互作用力以及肽段與外圍環境的相互作用力,因此酶解產物的水解程度會影響氣水或油水界面性質。值得注意的是,較高的水解度會產生大量導致乳化性質下降的自由氨基酸和短鏈肽,相反的,較低的水解度暴露的疏水性和親水性殘基會加強蛋白質兩親性特征,改善乳化性。而大豆蛋白或酶解改性產物乳液的pH在等電點附近容易變得失穩,在酸性條件下較差的乳化穩定性限制了大豆蛋白在食品方面的應用。

pH和阿拉伯膠對大豆分離蛋白和大豆蛋白酶解產物乳化性質的影響

大豆分離蛋白/大豆蛋白酶解產物-阿拉伯膠體系的濁度分析

在pH5.0-7.0條件下,大豆分離蛋白/大豆蛋白酶解產物-阿拉伯膠呈互溶狀態;當pH為4.0時,吸光度值略有增加,可以推測大豆分離蛋白/大豆蛋白酶解產物與阿拉伯膠形成了可溶性的復合物;隨著pH降低至3.0,大豆分離蛋白/大豆蛋白酶解產物-阿拉伯膠體系的濁度較大,說明有不溶性復合物存在。

酶解處理大豆分離蛋白后,最大濁度點向酸性pH偏移;大豆分離蛋白在pH4.0-5.0及大豆蛋白酶解產物在pH3.0-4.0吸光度值顯著增加,這主要是由蛋白質的聚集引起的;添加阿拉伯膠后,大豆分離蛋白或大豆蛋白酶解產物自身聚集受到了抑制,提高了在等電點附近的溶解性。

乳液粒徑及油滴表面的蛋白和阿拉伯膠吸附率

當去離子水為分散劑時,大豆蛋白酶解產物穩定的乳液液滴粒徑明顯減??;大豆蛋白酶解產物-阿拉伯膠乳液液滴粒徑在酸性條件下也遠小于大豆分離蛋白-阿拉伯膠乳液。當分散劑為10g/LSDS(十二烷基硫酸鈉)時,乳液液滴間的絮凝被打破,測得的粒徑為真實液滴粒徑,發現在pH3.0和pH5.0條件下大豆蛋白酶解產物乳液液滴粒徑大于大豆分離蛋白,pH4.0條件下變化不明顯,這表明大豆分離蛋白聚集體仍具有較好的乳化性;大豆蛋白酶解產物-阿拉伯膠在酸性條件下的液滴粒徑大于大豆分離蛋白-阿拉伯膠乳液,可推出大豆蛋白酶解產物-阿拉伯膠乳液液滴間絮凝程度較低。

在pH3.0-5.0條件下,由于蛋白質疏水相互作用力及蛋白質和阿拉伯膠的靜電相互作用力增強,造成吸附在油滴表面的蛋白質和阿拉伯膠明顯增加。與大豆分離蛋白乳液和大豆分離蛋白-阿拉伯膠乳液相比,大豆蛋白酶解產物和大豆蛋白酶解產物-阿拉伯膠乳液在pH3.0-5.0下的蛋白質和多糖的吸附率降低,這可能是由于大豆蛋白酶解產物分子間疏水相互作用力減弱,大豆蛋白酶解產物與阿拉伯膠相互作用強度低于大豆分離蛋白與阿拉伯膠。

大豆蛋白酶解產物乳液的絮凝率明顯低于大豆分離蛋白乳液,這一方面可能是由于在pH4.0-5.0條件下靜電斥力增強,另一方面是酶解改性后分子結構發生變化降低了液滴間絮凝。添加大分子阿拉伯膠促進液滴絮凝,但大豆蛋白酶解產物-阿拉伯膠乳液液滴的絮凝程度率仍遠小于大豆分離蛋白-阿拉伯膠乳液,原因可能是在酸性條件下大豆蛋白酶解產物-阿拉伯膠乳液體系水相中存在一定量的阿拉伯膠分子,其長鏈結構造成的空間排阻抑制了油滴的絮凝。

乳液的流變性質

相比于pH7.0,大豆分離蛋白和大豆分離蛋白-阿拉伯膠乳液黏度在pH3.0-6.0下增加,原因可能有2個:一是在酸性條件下未吸附在油滴表面的大豆分離蛋白分子易形成聚集體或大豆分離蛋白與阿拉伯膠發生靜電相互作用形成聚集體增加乳液的黏度;二是乳液液滴之間的絮凝程度較大造成酸性條件下黏度的增加。

而大豆蛋白酶解產物和大豆蛋白酶解產物-阿拉伯膠乳液在酸性條件下的黏度低于中性條件,這主要是因為乳液液滴絮凝程度低并且大豆蛋白酶解產物或大豆蛋白酶解產物-阿拉伯膠穩定的乳液粒徑較大(分散劑為10g/L的SDS),使得相同體積乳液中液滴數減少,所以造成在酸性條件下的黏度較低。阿拉伯膠添加后提高了乳液的黏度。添加阿拉伯膠前后大豆蛋白酶解產物穩定的乳液黏度均低于大豆分離蛋白或大豆分離蛋白-阿拉伯膠乳液,黏度的降低說明乳液液滴之間的相互作用力減弱,酶解改性降低乳液液滴的絮凝。

乳析指數

大豆分離蛋白乳液在pH4.0-6.0和大豆蛋白酶解產物乳液在pH3.0-5.0下靜置1d后均出現明顯分層,主要是因為在靠近大豆分離蛋白或大豆蛋白酶解產物等電點處表面電荷減少,蛋白質分子易聚集,導致乳液液滴間發生絮凝,突出表現為脂肪的上浮。添加阿拉伯膠后,大豆分離蛋白在pH4.0-6.0條下的溶解性提高,并且在pH4.0下形成可溶性復合物,復合物相對于蛋白質本身來說具有更高的疏水性,提高其在油水界面吸附,形成較強的黏彈性膜;另外阿拉伯膠添加后液滴的流動性降低,故大豆分離蛋白-阿拉伯膠乳液比大豆分離蛋白乳液穩定性高,特別在pH4.0下的乳析指數由45.71%減低至20%。

阿拉伯膠明顯提高pH4.0條件下大豆蛋白酶解產物乳液的穩定性,室溫靜置14d后乳析指數僅為5.71%,大豆蛋白酶解產物-阿拉伯膠在pH4.0條件下形成了可溶性復合物,并且液滴絮凝率較低,黏度比pH3.0和pH5.0條件下偏高,這些均有利于大豆蛋白酶解產物-阿拉伯膠乳液在pH4.0條件下穩定。

在pH3.0條件下,雖然大豆蛋白酶解產物-阿拉伯膠乳液的穩定性比大豆蛋白酶解產物乳液有所提高,但效果明顯不如pH4.0條件,這可能因為大豆蛋白酶解產物-阿拉伯膠不溶性復合物吸附在油水界面,形成緊密厚實的界面膜,有利于乳液的穩定,但是水相中未吸附的大豆蛋白酶解產物和阿拉伯膠也形成不溶性復合物,這對乳液的穩定性是不利的,這兩方面因素造成大豆蛋白酶解產物-阿拉伯膠乳液在pH3.0條件下穩定性提高不顯著;而在pH5.0條件下大豆蛋白酶解產物-阿拉伯膠乳液比大豆蛋白酶解產物乳液變得更易失穩。


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2018年2月份上海市阿拉伯膠進口均價比山東省高3.43美元/千克

2018年1月份中國阿拉伯膠進出口均價相差4.66美元/千克

2017年阿拉伯膠每月平均出口單價為2美元/千克







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