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右旋糖酐/蠶豆蛋白復(fù)合體系的流變及功能特性

2024-04-12 09:38:46陳玉春湯回花李欣憶陳駿飛劉畢琴闞歡史巧
食品研究與開發(fā) 2024年7期
關(guān)鍵詞:右旋糖酐乳化凝膠

陳玉春,湯回花,李欣憶,陳駿飛,劉畢琴,闞歡,史巧*

(1.西南林業(yè)大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院,云南 昆明 650224;2.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所,云南 昆明 650223)

蛋白質(zhì)具有良好的增稠、膠凝、乳化、發(fā)泡、持水和持油等功能特性,為人類提供多種氨基酸,可以作為營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑和功能性食品的成分[1]。近年來,由于植物基食品的興起,植物蛋白已成為國內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。蠶豆具有蛋白質(zhì)含量高(29%),營(yíng)養(yǎng)豐富等特點(diǎn)被視為一種有價(jià)值的蛋白質(zhì)來源,可作為功能性食品配料或營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑[2]。蠶豆蛋白(faba bean protein isolate,F(xiàn)PI)主要由球蛋白組成,其氨基酸均衡,含有生物活性物質(zhì)[3]。球蛋白含量過高會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)的溶解性差[4],而蠶豆蛋白由于球蛋白含量高,溶解性低,導(dǎo)致其功能特性差,因而在食品中的應(yīng)用受到限制[5]。

多糖可以改善蛋白質(zhì)的性質(zhì),是由于多糖加入蛋白體系中可以增加其黏度,阻止或延遲蛋白質(zhì)顆粒沉淀[6]。Razi 等[7]研究發(fā)現(xiàn)羅勒籽膠能顯著改善蛋清蛋白的流變學(xué)性質(zhì)和功能特性。右旋糖酐(dextran,L12),是乳酸菌以蔗糖為底物產(chǎn)生的同型胞外多糖,由主鏈α-(1→6)、支鏈α-(1→3)、α-(1→2)或α-(1→4)連接而成,具有良好的生物相容性,作為增稠劑、穩(wěn)定劑和膠凝劑等廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、化工等領(lǐng)域[8]。據(jù)報(bào)道,20 g/100 mL 右旋糖酐能改善蠶豆蛋白的流變學(xué)性質(zhì)[9],而較低濃度右旋糖酐對(duì)蠶豆蛋白流變學(xué)性質(zhì)及功能特性的影響未見報(bào)道。

因此,本研究以右旋糖酐與蠶豆蛋白復(fù)合體系為研究對(duì)象,探究右旋糖酐濃度(1%、4%)對(duì)蠶豆蛋白體系流變學(xué)性質(zhì)(流動(dòng)曲線、頻率掃描、觸變性)及功能特性(乳化性能、泡沫性能、膠凝特性)的影響,以期為蠶豆蛋白的性質(zhì)改善及開發(fā)應(yīng)用提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

蠶豆蛋白:寶雞森瑞生物化工有限公司;檸檬明串珠菌L12:保藏于云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院發(fā)酵食品微生物菌種庫;磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉(均為分析純):天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司;蔗糖(分析純):西隴科學(xué)股份有限公司;無水乙醇(分析純):天津市永大化學(xué)試劑有限公司;MRS 培養(yǎng)基:青島高科技工業(yè)園海博生物技術(shù)有限公司;玉米油:中糧福臨門食品營(yíng)銷有限公司;十二烷基硫酸鈉(分析純):北京索萊寶科技有限公司;透析袋(截留分子質(zhì)量14 kDa):生工生物工程(上海)股份有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

YXQ-LS-75SII 高壓滅菌鍋:上海博迅儀器有限公司;MARS40 哈克流變儀、Multiskan Go 酶標(biāo)儀:美國Thermo 公司;LGJ-25C 冷凍干燥機(jī):北京四環(huán)科學(xué)儀器廠有限公司;FJ200-SH 數(shù)顯高速分散均質(zhì)機(jī):上海滬析實(shí)業(yè)有限公司;S210 pH 計(jì):梅特勒托利多科技(中國)有限公司;DAWN HELEOS 8 激光光散射儀:美國Wyatt 公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 右旋糖酐L12 的提取

參照湯回花等[10]的研究方法并稍作修改,取保藏于-80 ℃的檸檬明串珠菌L12,按1%(體積分?jǐn)?shù))接種于MRS 液體培養(yǎng)基中,37 ℃培養(yǎng)24 h,活化2 代后作種子液備用。然后取1% 的種子液接種到MRS 液體培養(yǎng)基,培養(yǎng)基中蔗糖含量為10 g/100 mL;培養(yǎng)條件為30 ℃、80 r/min、48 h。將發(fā)酵液于8 000 r/min 離心10 min 去除菌體,上清液用80%的三氯乙酸調(diào)至終濃度5%,磁力攪拌2 h,8 000 r/min 離心10 min 去除蛋白,所得上清液用3 倍無水乙醇沉淀12 h,8 000 r/min離心10 min 收集沉淀,每12 h 換一次蒸餾水,透析液經(jīng)冷凍干燥得右旋糖酐(L12)。

1.3.2 L12 的性質(zhì)測(cè)定

參照湯回花等[10]的研究方法,用多角度激光散射儀分析L12 的重均分子量,采用核磁共振氫譜(1H nuclear magnetic resonance,1H-NMR)分析L12 的結(jié)構(gòu)組成,并參照Monteiro 等[11]的研究方法,選擇毛細(xì)管內(nèi)徑為0.3~0.4 mm 的烏氏黏度計(jì),25 ℃下測(cè)定L12 的特性黏度。使用Huggins 公式和Kraemer 公式來計(jì)算特性黏度[η]。

式中:K′為Huggins 常數(shù);K″為Kraemer 常數(shù);ηsp為增比黏度,值為ηr-1,dL/g;C為樣品質(zhì)量濃度,mg/mL;ηr為相對(duì)黏度,dL/g;特性黏度[η]為在無限稀釋時(shí)的外推,dL/g。

1.3.3 FPI-L12 復(fù)合體系的制備

稱取一定量的FPI 及不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的L12,加入pH7.0、0.1 mol/L 的磷酸鹽緩沖溶液,使得FPI 的濃度為15%,L12 濃度為1%、4%,以不添加L12 的為對(duì)照,取用前將各體系用磁力攪拌混勻。

1.3.4 FPI-L12 復(fù)合體系的流變學(xué)性質(zhì)測(cè)定1.3.4.1 流動(dòng)曲線測(cè)定

參照湯回花等[10]的研究方法并稍作修改,采用流變儀平板pp50 系統(tǒng),板間距1 mm,應(yīng)變1%,剪切速率的范圍為0.01~1 000 s-1,測(cè)量溫度25 ℃,系統(tǒng)平衡3 min后測(cè)定復(fù)合體系的表觀黏度,通過Carreau 模型擬合復(fù)合體系的表觀黏度(η)隨剪切速率(r)的變化趨勢(shì)。

式中:η0為零剪切速率表觀黏度,mPa·s;η∞為無限剪切時(shí)表觀黏度,mPa·s;λ為破壞流體結(jié)構(gòu)的時(shí)間常數(shù),s;n為流動(dòng)特性指數(shù)。

1.3.4.2 頻率掃描

參照湯回花等[10]的研究方法并進(jìn)行適當(dāng)修改,采用振蕩模式進(jìn)行參數(shù)設(shè)定,應(yīng)變1%(處于線性黏彈區(qū)范圍),測(cè)量溫度25 ℃,剪切速率范圍為0.1~100 s-1,測(cè)定在不同角速度范圍內(nèi)復(fù)合體系的彈性模量(G′)與黏性模量(G″)。通過冪律模型擬合G′和G″隨剪切頻率(f)的變化趨勢(shì)。

式中:K′、K″為黏度常數(shù);n′、n″為頻率模量常數(shù)。

1.3.4.3 觸變性測(cè)定

參照胡方洋等[12]的研究方法并進(jìn)行適當(dāng)修改,采用平板pp50 系統(tǒng),板間距1 mm,測(cè)定溫度為25 ℃,剪切速率從0.01 s-1增加到100 s-1,隨后從100 s-1下降到0.01 s-1,通過RheoWin Date Manager 軟件計(jì)算滯后面積。

1.3.5 FPI-L12 復(fù)合體系的功能特性測(cè)定

1.3.5.1 乳化性能測(cè)定

乳化性能包括乳化活性(emulsifying activity index,EAI)和乳化穩(wěn)定性(emulsion stability index,ESI),復(fù)合體系的乳化性能參照Bask?nc? 等[13]的研究方法并進(jìn)行適當(dāng)修改,取8 mL 復(fù)合體系與2 mL 玉米油混合,用數(shù)顯高速分散均質(zhì)機(jī)在20 000 r/min 下均質(zhì)2 min,立即取50 μL 乳液加入5 mL 0.1%的十二烷基硫酸鈉(sodium dodecyl sulfate,SDS)溶液,渦旋振蕩均勻,以0.1% 的SDS 溶液為空白,在波長(zhǎng)500 nm 處測(cè)定吸光度;靜置10 min 后用同樣方法測(cè)定乳液的吸光度。EAI 和ESI 的計(jì)算公式如下。

式中:E為乳化活性,m2/g;N為稀釋倍數(shù),100;C為蛋白質(zhì)量濃度,g/mL;φ為乳液中油相的體積分?jǐn)?shù);S為乳化穩(wěn)定性,%;A0和A10分別為乳液靜置0、10 min時(shí)的吸光度。

1.3.5.2 泡沫性能測(cè)定

泡沫性能指標(biāo)包括起泡性(foamability,F(xiàn)A)和泡沫穩(wěn)定性(foam stability,F(xiàn)S),復(fù)合體系的泡沫性能參照Bask?nc? 等[13]的研究方法并進(jìn)行適當(dāng)修改,取10 mL復(fù)合體系,用數(shù)顯高速分散均質(zhì)機(jī)在20 000 r/min 下均質(zhì)2 min 后立刻轉(zhuǎn)移到刻度管中,記錄均質(zhì)后0 min和30 min 的泡沫體積。起泡性和泡沫穩(wěn)定性的計(jì)算公式如下。

式中:A為起泡性,%;F為泡沫穩(wěn)定性,%;V0為初始體積,mL;V1和V30分別為均質(zhì)后0 min 和30 min 的泡沫體積,mL。

1.3.5.3 膠凝特性測(cè)定

復(fù)合體系的膠凝特性參照李倩文等[14]的研究方法并進(jìn)行適當(dāng)修改,對(duì)不同濃度的FPI-L12 復(fù)合體系進(jìn)行溫度和頻率掃描。溫度掃描測(cè)試條件:樣板間隙1 mm,上樣1 mL,在樣品暴露的邊緣涂一圈硅油以防止水分蒸發(fā),由20 ℃升溫至90 ℃,90 ℃下保溫30 min后再由90 ℃降至20 ℃,升降溫速率均為5 ℃/min,頻率1 Hz,應(yīng)變1%。溫度掃描結(jié)束后,立即對(duì)樣品進(jìn)行頻率掃描,頻率掃描的測(cè)試條件為樣板間隙1 mm、角速度1~100 rad/s、應(yīng)變1%、測(cè)試溫度25 ℃。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

每個(gè)試驗(yàn)做3 次重復(fù),采用SPSS 26.0 和Origin 2021 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析與作圖,用單因素方差分析法檢驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;所有結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 L12 的理化性質(zhì)分析

L12 理化性質(zhì)分析見表1。

表1 L12 理化性質(zhì)分析Table 1 Physicochemical properties of dextran(L12)

由表1 可知,L12 的重均分子量為3.86×106Da,在0.01 s-1下的表觀黏度為408.7 mPa·s。經(jīng)過核磁分析后,L12 由α-(1→6)主鏈和α-(1→3)支鏈組成,其占比分別為87.79%和12.21%;此外,特性黏度一般用來衡量溶劑中多糖鏈所占據(jù)的流體體積,主要與多糖的分子結(jié)構(gòu)和溶劑性質(zhì)相關(guān)[15]。L12 在蒸餾水中的特性黏度為6.14 dL/g。在前期研究中,比較右旋糖酐濃度對(duì)蠶豆蛋白溶液流變學(xué)性質(zhì)的影響,發(fā)現(xiàn)在15%蠶豆蛋白溶液中添加L12 的濃度低于1% 時(shí),F(xiàn)PI-L12-1%復(fù)合體系的流變學(xué)性質(zhì)與空白對(duì)照組相比無差異,而L12 的濃度為4% 時(shí),接近實(shí)際添加濃度。故L12 的濃度選擇為1%、4%,研究不同濃度下復(fù)合體系的流變學(xué)性質(zhì)及功能特性。

2.2 FPI-L12 復(fù)合體系的流變學(xué)性質(zhì)分析

2.2.1 流動(dòng)曲線分析

L12 濃度對(duì)FPI-L12 復(fù)合體系表觀黏度的影響見圖1。

圖1 L12 濃度對(duì)FPI-L12 復(fù)合體系表觀黏度的影響Fig.1 Effect of dextran(L12)concentration on apparent viscosity of faba bean protein isolate(FPI)-L12 composite system

由圖1 可知,隨著剪切速率的增加,表觀黏度先迅速下降后趨于平穩(wěn),表現(xiàn)出了剪切稀化行為,呈現(xiàn)假塑性特征。復(fù)合體系的表觀黏度始終高于對(duì)照組且隨著L12 濃度的增加逐漸升高,這可能是由于L12 具有增稠性,濃度越大使復(fù)合體系的黏度越高。吳云輝[16]研究發(fā)現(xiàn)酪蛋白-魔芋葡甘聚糖體系的黏度隨著魔芋葡甘聚糖濃度的增加逐漸升高。

采用Carreau 模型對(duì)復(fù)合體系的流動(dòng)曲線進(jìn)行擬合,L12 濃度對(duì)FPI-L12 復(fù)合體系Carreau 擬合模型參數(shù)的影響見表2。

表2 L12 濃度對(duì)FPI-L12 復(fù)合體系Carreau 擬合模型參數(shù)的影響Table 2 Effect of dextran(L12)concentration on the Carreau fitting model parameters of faba bean protein isolate(FPI)-L12 composite system

如表2 所示,在0.01~1 000 s-1的剪切速率范圍內(nèi)能較好地?cái)M合流動(dòng)曲線。隨著L12 濃度的增加,η0逐漸增大,說明復(fù)合體系在零剪切速率下的表觀黏度隨著其濃度的增加而逐漸升高。λ值是破壞流體結(jié)構(gòu)的時(shí)間常數(shù),λ值越小,表明破壞流體所需的剪切速率就越大[10]。從Carreau 擬合模型可以看出,隨著L12 濃度的增加,復(fù)合體系的λ值逐漸增大,破壞體系所需的剪切速率逐漸減小。

2.2.2 頻率掃描分析

復(fù)合體系的黏彈性行為可以通過黏彈性模量變化來表示,L12 濃度對(duì)FPI-L12 復(fù)合體系黏彈性的變化見圖2。

圖2 L12 濃度對(duì)FPI-L12 復(fù)合體系彈性模量(G′)與黏性模量(G")的影響Fig.2 Effect of dextran(L12)concentration on storage modulus(G′)and loss modulus(G")of faba bean protein isolate(FPI)-L12 composite system

由圖2 可知,在角速度為0~50 rad/s 時(shí),復(fù)合體系的彈性模量(G′)與黏性模量(G″)隨角速度的增加而逐漸增大,且G′遠(yuǎn)大于G″,說明所有的樣品都表現(xiàn)出彈性流體特征。加入L12 后,復(fù)合體系的G′和G″都高于對(duì)照組。白英等[17]研究果膠濃度(1~5 g/L)對(duì)乳清蛋白流變學(xué)性質(zhì)的影響,發(fā)現(xiàn)隨著果膠濃度的增加,果膠-乳清蛋白混合體系的黏彈性模量逐漸增大,推測(cè)是由于果膠增加了混合體系的黏度,導(dǎo)致復(fù)合體系的G′和G″逐漸增大。

G′和G″隨頻率的變化趨勢(shì)用冪律模型擬合,L12濃度對(duì)FPI-L12 復(fù)合體系冪律模型參數(shù)的影響見表3。

表3 L12 濃度對(duì)FPI-L12 復(fù)合體系冪律模型參數(shù)的影響Table 3 Effect of dextran(L12)concentration on the power law model of faba bean protein isolate(FPI)-L12 composite system

K為黏度常數(shù),數(shù)值越大,體系的彈性和表觀黏度越高[18]。由表3 可知,復(fù)合體系的K′和K″高于對(duì)照組,隨著L12 濃度的增加而逐漸增大,說明L12 能夠增加FPI 體系的彈性和表觀黏度,且濃度越高增加趨勢(shì)越明顯。頻率模量指數(shù)n為黏彈性模量與頻率的相關(guān)程度,數(shù)值越大影響越大[19]。復(fù)合體系的n′和n″值大于對(duì)照組,可能是由于L12 增加了體系的黏彈性模量,使FPI-L12 復(fù)合體系具有頻率依賴性。

2.2.3 觸變性分析

L12 濃度對(duì)FPI-L12 復(fù)合體系觸變性的影響見圖3。

圖3 L12 濃度對(duì)FPI-L12 復(fù)合體系觸變性的影響Fig.3 Effect of dextran(L12)concentration on thixotropy of faba bean protein isolate(FPI)-L12 composite system

滯后面積由哈克流變儀自帶的軟件計(jì)算得到,F(xiàn)PIL12 復(fù)合體系的滯后面積見表4。

表4 FPI-L12 復(fù)合體系的滯后面積Table 4 Hysteresis area of faba bean protein isolate(FPI)-dextran(L12)composite system

滯后環(huán)法是測(cè)定溶液觸變性質(zhì)的重要方法之一,滯后面積的大小與破壞觸變結(jié)構(gòu)所需的能量成正比[20]。由圖3 和表4 可知,F(xiàn)PI 體系和不同濃度的FPIL12 復(fù)合體系都有一定的觸變性,相較于對(duì)照組,加入L12 后FPI-L12 復(fù)合體系的觸變性增強(qiáng),且添加1%L12 復(fù)合體系的滯后面積低于添加4% L12 的復(fù)合體系,可能是由于多糖添加量增大時(shí),復(fù)合體系的黏度增大,從結(jié)構(gòu)改變到恢復(fù)至初始狀態(tài)所需時(shí)間較長(zhǎng)[21],所以添加4% L12 復(fù)合體系的滯后面積更大。FPI 體系的滯后面積為557.5 Pa/s,L12 濃度為4% 時(shí)復(fù)合體系的滯后面積為20 992.3 Pa/s,這個(gè)較高的數(shù)值可能與4%L12 與FPI 體系產(chǎn)生的更緊密的結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)。

2.3 FPI-L12 復(fù)合體系的功能特性分析

2.3.1 乳化性能分析

L12 濃度對(duì)FPI-L12 復(fù)合體系乳化性能的影響見圖4。

圖4 L12 濃度對(duì)FPI-L12 復(fù)合體系乳化性能的影響Fig.4 Effect of dextran(L12)concentration on emulsifying property of faba bean protein isolate(FPI)-dextran(L12)composite system

乳化活性與乳化穩(wěn)定性可以反映出蛋白質(zhì)形成及穩(wěn)定乳化體系的能力,可用于衡量蛋白質(zhì)的乳化性。由圖4 可知,對(duì)照組的EAI 較低,為(19.42±1.33)m2/g。加入L12 后,復(fù)合體系的EAI 顯著提升(P<0.05)。穆婉菊等[22]研究菊粉添加量(2.5%~20%)對(duì)小麥面筋蛋白-菊粉復(fù)合物乳化特性的影響規(guī)律,發(fā)現(xiàn)添加菊粉后小麥面筋蛋白的EAI 顯著提高,推測(cè)是由于菊粉的吸水性強(qiáng),改變了蛋白質(zhì)內(nèi)部水分分布,破壞了蛋白質(zhì)分子間的靜電斥力,促進(jìn)蛋白質(zhì)中疏水基團(tuán)相互作用,從而增加了復(fù)合體系的EAI。此外,對(duì)照組的ESI為(80.62±1.09)%,隨著L12 濃度的增加,ESI 也呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。推測(cè)是由于L12 濃度的增加使復(fù)合體系的黏度增加,限制油滴的聚集,從而使乳液的穩(wěn)定性升高[23]。

2.3.2 泡沫性能分析

L12 濃度對(duì)FPI-L12 復(fù)合體系泡沫性能的影響見圖5。

圖5 L12 濃度對(duì)FPI-L12 復(fù)合體系泡沫性能的影響Fig.5 Effect of dextran(L12)concentration on foam property of faba bean protein isolate(FPI)-dextran(L12)composite system

由圖5 可知,隨著L12 濃度的增加,F(xiàn)PI-L12 復(fù)合體系的FA 呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì)。與對(duì)照組的FA[(62.33±2.05)%]相比,當(dāng)L12 濃度為1%時(shí),復(fù)合體系的FA 增加至(92.00±2.16)%,說明一定濃度的L12可以增加FPI-L12 復(fù)合體系的起泡性。當(dāng)L12 濃度為4% 時(shí),復(fù)合體系的FA 降低至(37.33±2.05)%。結(jié)合2.2.1 流動(dòng)曲線的結(jié)果可知,此時(shí)復(fù)合體系的黏度過高,影響蛋白質(zhì)的發(fā)泡能力,會(huì)使起泡性變?nèi)?,這也與高黏度時(shí)氣泡在蛋白質(zhì)體系中的分散困難有關(guān)[24]。此外,F(xiàn)PI-L12 復(fù)合體系的FS 顯著高于對(duì)照組[(63.15±1.78)%](P?0.05),隨著L12 濃度的增加,復(fù)合體系的FS 逐漸升高,這可能是由于多糖增加了復(fù)合體系的黏彈性和界面膜面積,提升了界面穩(wěn)定性,降低了界面面積損失和氣泡粗化[24]。

2.3.3 膠凝特性分析

L12 濃度對(duì)FPI-L12 復(fù)合體系膠凝特性的影響見圖6。

圖6 FPI-L12 復(fù)合體系溫度掃描及頻率掃描圖Fig.6 Temperature and frequency scanning diagrams of faba bean protein isolate(FPI)-dextran(L12)composite system

在20~90 ℃對(duì)復(fù)合體系進(jìn)行溫度掃描以模擬凝膠的形成過程。由圖6 可知,同一溫度下,F(xiàn)PI-L12 復(fù)合體系的G′和G″始終高于對(duì)照組,這可能是由于多糖與蛋白質(zhì)形成了復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[25]。在20~90 ℃升溫階段,對(duì)照組與添加1%L12 的復(fù)合體系分別在86.43 ℃和56.20 ℃時(shí)G′與G″出現(xiàn)交點(diǎn),表明此溫度下該體系由溶膠轉(zhuǎn)變成凝膠。Tseng 等[26]研究菊粉濃度1%~4%對(duì)大豆豆?jié){流變學(xué)性質(zhì)的影響,發(fā)現(xiàn)隨著菊粉濃度的增加,豆?jié){形成凝膠的溫度逐漸降低,推測(cè)是由于菊粉的加入改善了蛋白質(zhì)之間的相互作用,從而促進(jìn)蛋白質(zhì)-膠質(zhì)分散體在更低溫度下形成凝膠。Lopes-Da-Silva 等[27]探究半乳甘露聚糖對(duì)大豆蛋白水解物膠凝特性的影響,發(fā)現(xiàn)半乳甘露聚糖可以降低復(fù)合體系的膠凝溫度,推測(cè)是由于蛋白質(zhì)與多糖之間發(fā)生相分離,導(dǎo)致局部蛋白質(zhì)濃度增加,降低復(fù)合體系的膠凝溫度。而添加4% L12 復(fù)合體系的G′始終大于G″,未出現(xiàn)交點(diǎn),表明一定濃度的右旋糖酐可以促使蠶豆蛋白在室溫下形成凝膠。Netsopa 等[28]研究魏斯氏菌生產(chǎn)的右旋糖酐不同濃度(2.5%、5%、10%)的流變學(xué)性質(zhì),發(fā)現(xiàn)右旋糖酐由液體行為轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w行為的臨界范圍濃度是2.5%~5%。在90 ℃恒溫階段,對(duì)照組與FPI-L12 復(fù)合體系的G′和G″繼續(xù)增加。李倩文等[14]研究低聚木糖對(duì)乳清蛋白凝膠特性的影響,發(fā)現(xiàn)在90 ℃恒溫階段,復(fù)合體系的G′和G″繼續(xù)升高,原因是此階段二硫鍵的形成促進(jìn)蛋白分子交聯(lián),此趨勢(shì)與試驗(yàn)結(jié)果一致。在90~20 ℃降溫階段,各體系的G′和G″繼續(xù)升高。Zhao 等[29]研究魔芋膠和結(jié)冷膠對(duì)硫酸鈣誘導(dǎo)的大豆分離蛋白凝膠流變學(xué)特性的影響,發(fā)現(xiàn)在冷卻階段,所有復(fù)合凝膠的G′與G″都增加,推測(cè)是由于此階段凝膠結(jié)構(gòu)中形成了其他非共價(jià)鍵和共價(jià)鍵。

由圖6(d)、圖6(e)可知,F(xiàn)PI-L12 復(fù)合凝膠的G′大于G″,且隨著角速度的升高,G′與G″逐漸增大,表明FPI-L12 復(fù)合凝膠具有頻率依賴性且以彈性特征為主。與對(duì)照組相比,當(dāng)L12 的濃度從1%增加到4%時(shí),復(fù)合凝膠的黏彈性模量逐漸增大,Pang 等[30]也發(fā)現(xiàn)隨著刺槐豆膠濃度增加,豆乳酸凝膠的黏彈性模量逐漸增加,推測(cè)刺槐豆膠增加了凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的致密性,這與本研究的結(jié)果一致。因此,蛋白質(zhì)凝膠可能在高濃度的多糖體系下形成復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

3 結(jié)論

本文探究L12 在不同濃度(1%、4%)下對(duì)FPI-L12復(fù)合體系的流變學(xué)性質(zhì)和功能特性的影響。研究發(fā)現(xiàn),隨著L12 濃度的增加,F(xiàn)PI-L12 復(fù)合體系的表觀黏度、黏彈性模量、觸變性、乳化活性、乳化穩(wěn)定性和泡沫穩(wěn)定性都逐漸增加,而高濃度多糖由于使復(fù)合體系的黏度過高,氣泡在蛋白質(zhì)溶液中分散困難,導(dǎo)致起泡性呈現(xiàn)先升高后降低趨勢(shì)。此外,添加L12 顯著降低了FPI-L12 復(fù)合體系的膠凝溫度,添加4%L12 的復(fù)合體系在常溫下就形成了凝膠??傮w而言,添加L12 能夠改善FPI-L12 復(fù)合體系的流變學(xué)性質(zhì)和功能特性。本研究為拓展FPI 的開發(fā)應(yīng)用提供新思路。

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