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低分子质量大豆种皮果胶对大豆蛋白乳状液贮藏稳定性的影响(一)

来源:时间:2025-04-21 20:48:28

大豆種皮是低分大豆对大豆蛋大豆製油的副產品,占整個大豆體積的质量种皮状液贮藏10%,其中含有約86%的果胶膳食纖維及碳水化合物,8.8%的白乳粗蛋白質,1.2%的稳定粗脂肪及其它微量成分。采取酶堿結合法提取大豆種皮不溶性膳食纖維,影响得到的低分大豆对大豆蛋膳食纖維麵包口感和保健作用較好。此外,质量种皮状液贮藏大豆種皮多糖還具有維護腸道菌群平衡和預防腸癌等功效,果胶是白乳一種健康的膳食纖維添加劑。大豆種皮多糖結構中含有的稳定疏水基團(如甲基、乙基等)與蛋白質結合,影响在油-水界麵上表現出與小分子乳化劑相似的低分大豆对大豆蛋表麵活性,具有較好的质量种皮状液贮藏乳化性質。大豆種皮多糖還具有良好的果胶凝膠性、增稠性和穩定性,可作為凝膠劑、增稠劑、穩定劑等應用於食品、化工及醫藥領域。

在蛋白質-多糖複合物穩定的乳液中,蛋白質分子會吸附在油水界麵,而多糖與蛋白質多糖通過靜電力、範德華力、氫鍵、疏水作用和分子纏繞等方式發生相互作用,包裹在油滴表麵,形成層層沉積的界麵膜結構,進而提高乳液的穩定性。不同的結構多糖,油水界麵上的吸附量差異顯著,影響乳狀液體係的穩定。Garcia等發現,油水界麵處不同多糖與蛋白相互作用的差異性對乳狀液的穩定性影響顯著。多糖分子質量對乳化效果的影響機製還不明確。

本研究以大豆種皮作為試驗原料,製備大豆種皮果膠類多糖,探索低分子質量大豆果膠類多糖對大豆蛋白乳狀液穩定性及流變性質的影響,為研發大豆種皮多糖食品乳化劑提供理論依據,為擴大大豆資源開發和利用提供一定的參考。

1材料與方法

1.1材料與試劑

大豆種皮,錦州大豆皮經銷公司;大豆分離蛋白,鄭州瑞佳食品添加劑有限公司;其它試劑均為國產分析純級。

1.2儀器與設備

DHR-1流變儀,美國TA公司;BT-9300ST激光粒度分布儀,丹東市百特儀器有限公司;FM300高剪切分散乳化機,上海弗魯克流體機械製造有限公司;尼康80i光學顯微鏡,北京瑞科中儀科技有限公司;OCA15EC視頻光學接觸角測量儀,德國DataPhysics公司。

1.3研究方法

1.3.1低分子質量大豆種皮多糖的製備

稱量100g大豆種皮,粉碎1min,再過60目篩後,加入1%乙醇溶液1L,室溫攪拌30min,使用雙層紗布過濾,將濾布上的殘渣置於鼓風幹燥箱中(65℃)烘幹。取幹燥後濾渣40g,加入0.6%檸檬酸鈉溶液800mL後進行微波處理(85℃,320W,20min)。濃縮至原體積的1/3,調節pH至4.0。用20μm微濾膜進行過濾。離心(3500r/min,15min)。緩慢地加入雙倍濃縮液質量的無水乙醇並不斷攪拌,於4℃下放置40min後(促進果膠分子的聚集)離心(25℃,4000r/min,30min)。將沉澱物放置65℃烘幹,得到大豆種皮多糖(5000<低分子質量<10000)。

1.3.2乳狀液的製備

將大豆分離蛋白配製成1g/100mL的水溶液,與大豆油混合,利用高速剪切機在3000r/min下剪切2min,製成初級乳狀液。將SHPP配製成一定濃度的水溶液,與初級乳狀液混合(1∶1),並利用高速剪切機在3000r/min下剪切2min,最終使乳狀液包含5%油,0.5%大豆分離蛋白和0~0.75%SHPP,製成的乳狀液在4℃下儲存,第1,5,10,15,40天取樣測定乳狀液性質。

1.3.3界麵張力的測定

采用視頻光學接觸角測量儀測定,在25℃下進行。用密度計精確測定乳狀液密度,乳狀液置於注射器內,隨後擠出一滴固定體積的樣品溶液至盛有油或空氣的密封玻璃容器內,記錄數據並用儀器自帶軟件處理。

1.3.4粒徑分布的測定

利用激光粒度分布儀測定乳狀液的粒度分布情況,並記錄表麵積分數平均粒徑(D3,2)及體積分數平均粒徑(D4,3)。參數設定為:散射角度90°,激光波長633nm,溫度25℃,顆粒折射率1.47,顆粒吸收率0.001;分散劑為水,分散劑折射率1.333。最常用的表示粒徑大小的定義是:

式中ni和di分別為液滴數及液滴直徑。

1.3.5流變分析

穩態流變分析:采用DHR-1流變儀測定,取1.5mL乳狀液加在測試台上,於25℃條件下采用40mm平行板夾具,狹縫距離設置為0.5mm,剪切速率0~200s-1,檢測樣品流變特性。為方便定量比較各樣品流變性質,將采集到的數據利用牛頓冪律方程y=Kxn擬合,式中:y為剪切應力,Pa;x為剪切速率,s-1;K為稠度係數,Pa.sn;n為流動特性指數。

1.3.6顯微觀察

將乳液滴於載玻片上,待均勻鋪展後將蓋玻片輕輕覆蓋於乳液滴表麵避免氣泡產生,置於光學顯微鏡下(100倍物鏡×10倍目鏡)觀察乳狀液的形態。

1.3.7統計分析

試驗數據平行測定3次,結果均為3次測定的均值表示,采用Orogin8.5軟件作圖,應用SPSS19.0軟件對數據進行方差分析,差異顯著性水平為P<0.05。

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