反應(yīng)條件對(duì)豆-乳內(nèi)酯凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響

韓翠萍，劉 洋，王 迪，江連洲，劉 暢，王宇婷

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，黑龍江哈爾濱150030）

反應(yīng)條件對(duì)豆-乳內(nèi)酯凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響

韓翠萍，劉 洋，王 迪，江連洲*，劉 暢，王宇婷

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，黑龍江哈爾濱150030）

以大豆乳、牛乳為混合豆-乳底物原料，以葡萄糖-δ-內(nèi)酯（GDL）作為酸凝劑，以大豆乳、牛奶分別為底物作為對(duì)照，探討不同的反應(yīng)條件對(duì)豆-乳內(nèi)酯凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響。結(jié)果表明：在反應(yīng)條件分別為預(yù)熱溫度90～100℃、預(yù)熱時(shí)間5～15min、凝膠溫度75～85℃、凝膠時(shí)間30～50min時(shí)可以獲得質(zhì)構(gòu)特性較好的凝膠。

凝膠，質(zhì)構(gòu)特性，豆-乳內(nèi)酯，葡萄糖-δ-內(nèi)酯

在100g大豆中，蛋白質(zhì)的絕對(duì)含量在36～40g之間，脂肪在18～19g之間，另外，大豆中還含有卵磷脂、異黃酮等對(duì)人體有益的物質(zhì)[1]。豆腐是變性大豆蛋白在凝固劑作用下所產(chǎn)生的凝膠產(chǎn)物，所以，凝膠性是衡量豆腐質(zhì)構(gòu)特性的最重要的指標(biāo)之一，也是大豆蛋白重要的功能性質(zhì)之一[2]。內(nèi)酯豆腐的生產(chǎn)除利用了蛋白質(zhì)膠凝性之外，還利用了葡萄糖-δ-內(nèi)酯（GDL）的水解特性。GDL并不能使蛋白質(zhì)膠凝，只有其水解后生成的葡萄糖酸才有膠凝作用。在內(nèi)酯豆腐的生產(chǎn)過程中，煮漿使蛋白質(zhì)形成前凝膠，為蛋白質(zhì)的膠凝創(chuàng)造了條件[3]。

本文以大豆乳和牛乳為混合底物原料，探討以葡萄糖酸-δ-內(nèi)酯（GDL）為凝固劑，并以大豆乳和牛乳分別為酸凝底物的樣品做對(duì)照，探討了反應(yīng)條件對(duì)豆-乳內(nèi)酯凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響。該凝膠兼具牛乳和大豆的營(yíng)養(yǎng)，達(dá)到氨基酸互補(bǔ)、平衡膳食的目的。這將對(duì)內(nèi)酯豆腐、牛奶內(nèi)酯豆腐、奶酪等凝膠類食品的研制和開發(fā)具有重要的意義。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

黃豆、牛乳 市售；葡萄糖-δ-內(nèi)酯 食品級(jí)。

TA.XT PLUS質(zhì)構(gòu)儀 Stable Misco System，Scarsdale，NY，USA；恒溫水浴鍋 江蘇東臺(tái)電器廠；X205分析天平 梅特勒—托利多儀器有限公司；豆?jié){機(jī) 九陽股份有限公司；尼龍稠 汕頭市隆旺紡織有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 豆-乳內(nèi)酯凝膠的制備 以豆、水質(zhì)量比1∶3浸泡大豆，水溫一般控制在15～20℃，浸泡16h，磨豆時(shí)的加水量，為千克干重大豆的6倍，得到的豆乳可用120（或100）目尼龍綢過濾。同樣，牛乳也用120（或100）目尼龍綢過濾。豆乳與牛乳以7∶3比例進(jìn)行混合，在一定溫度的恒溫水浴鍋中預(yù)熱，并保持一定時(shí)間，所得溶液，冷卻到30℃以下，加入0.30%的葡萄糖-δ-內(nèi)酯混勻[4]。再放入一定溫度的恒溫水浴鍋中凝膠一定時(shí)間。4℃下放置16h。

1.2.2 內(nèi)酯豆乳凝膠的制備 以豆、水質(zhì)量比1∶3浸泡大豆，水溫一般控制在15～20℃，浸泡16h，磨豆時(shí)的加水量，為千克干重大豆的6倍，得到的豆乳可用120（或100）目尼龍綢過濾。豆乳在一定溫度的恒溫水浴鍋中預(yù)熱，并保持一定時(shí)間，所得溶液，冷卻到30℃以下，加入0.30%的葡萄糖-δ-內(nèi)酯混勻[4]。再放入一定溫度的恒溫水浴鍋中凝膠一定時(shí)間。4℃下放置16h。

1.2.3 內(nèi)酯牛乳凝膠的制備 牛乳用120（或100）目尼龍綢過濾，牛乳在一定溫度的恒溫水浴鍋中預(yù)熱，并保持一定時(shí)間，所得溶液，冷卻到30℃以下，加入0.30%的葡萄糖-δ-內(nèi)酯混勻[4]。再放入一定溫度的恒溫水浴鍋中凝膠一定時(shí)間。4℃下放置16h。

1.2.4 預(yù)熱溫度對(duì)豆-乳內(nèi)酯凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響以豆、水質(zhì)量比1∶3浸泡大豆，水溫一般控制在15～20℃，浸泡16h，磨豆時(shí)的加水量，為千克干重大豆的6倍，得到的豆乳可用120（或100）目尼龍綢過濾。同樣，牛乳也用120（或100）目尼龍綢過濾。豆乳與牛乳以7∶3比例進(jìn)行混合，分別在60、70、80、90、100℃的恒溫水浴鍋中預(yù)熱，并保持10min，所得溶液，冷卻到30℃以下，加入0.30%的葡萄糖-δ-內(nèi)酯混勻。在恒溫水浴鍋中75℃凝膠30min。4℃下放置16h，測(cè)其質(zhì)構(gòu)特性，以內(nèi)酯豆乳凝膠和內(nèi)酯牛乳凝膠組作對(duì)照。

1.2.5 預(yù)熱時(shí)間對(duì)豆-乳內(nèi)酯凝膠的質(zhì)構(gòu)特性的影響 操作條件和步驟同1.2.4，豆乳與牛乳以7∶3比例混合，在90℃的恒溫水浴鍋中預(yù)熱，并保持0、5、10、15、20min，所得溶液，冷卻到30℃以下，余下處理?xiàng)l件和步驟同1.2.4。

1.2.6 凝膠溫度對(duì)豆-乳內(nèi)酯凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響操作條件和步驟同1.2.4，在恒溫水浴鍋中分別取凝膠溫度為45、55、65、75、85℃，30min。4℃下放置16h，測(cè)其質(zhì)構(gòu)特性，以內(nèi)酯豆乳凝膠和內(nèi)酯牛乳凝膠組作對(duì)照。

1.2.7 凝膠時(shí)間對(duì)豆-乳內(nèi)酯凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響操作條件和步驟同1.2.4，在恒溫水浴鍋中75℃分別取凝膠時(shí)間10、30、50、70、90min。4℃下放置16h，測(cè)其質(zhì)構(gòu)特性，以內(nèi)酯豆乳凝膠和內(nèi)酯牛乳凝膠組作對(duì)照。

1.2.8 質(zhì)構(gòu)特性的測(cè)量方法 質(zhì)構(gòu)特性的測(cè)定使用TA.XT PLUS質(zhì)構(gòu)儀。測(cè)定采用穿刺實(shí)驗(yàn)法。采用的探頭為p/0.5。設(shè)定探頭的下行測(cè)量速度為3.0mm/s，穿刺過程中的運(yùn)行速度為3.0mm/s，返回速度為3.0mm/s，穿刺距離為20mm，兩次穿刺間隔時(shí)間為1s，引發(fā)力為0.5g。每組測(cè)定3次，取平均值。

1.2.9 數(shù)據(jù)處理 文中所列數(shù)據(jù)采用Statistix統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件和Excel（2003）進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和作圖。

表1 預(yù)熱溫度對(duì)豆-乳內(nèi)酯凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響（x±SD）Table.1 Effect of preheating temperature on the texture properties of soybean-milk lactone ge（lx±SD）

表2 預(yù)熱溫度對(duì)內(nèi)酯豆乳質(zhì)構(gòu)特性的影響（x±SD）Table.2 Effect of preheating temperature on the texture properties of lactone soybean ge（lx±SD）

表3 預(yù)熱溫度對(duì)內(nèi)酯牛乳凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響（x±SD）Table.3 Effect of preheating temperature on the texture properties of lactone milk ge（lx±SD）

2 結(jié)果與討論

2.1 預(yù)熱溫度對(duì)豆-乳內(nèi)酯凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響

由表1～表3可以看出，當(dāng)溫度大于80℃時(shí)，預(yù)熱溫度對(duì)豆-乳內(nèi)酯凝膠、內(nèi)酯豆乳凝膠的硬度、咀嚼性、黏性、脆性的影響顯著，隨著預(yù)熱溫度的增加，數(shù)值明顯增大，而預(yù)熱溫度對(duì)內(nèi)酯牛乳凝膠的質(zhì)構(gòu)特性影響不顯著，內(nèi)酯豆乳凝膠的內(nèi)聚性降低、內(nèi)酯牛乳凝膠的內(nèi)聚性升高。在60～80℃時(shí)，三者凝膠的硬度、咀嚼性的各項(xiàng)值都較低，這是因?yàn)?，預(yù)熱溫度較低，蛋白質(zhì)變性程度低，難以形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。即使在有凝固劑存在的條件下，蛋白質(zhì)分子也很難相互結(jié)合到一起，形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，只能形成絮狀沉淀。隨著加熱溫度的升高，凝膠強(qiáng)度不斷增強(qiáng)。在溫度90～100℃時(shí)，凝膠強(qiáng)度基本達(dá)到最大。根據(jù)文獻(xiàn)[5]，生豆?jié){中的蛋白質(zhì)只有加熱變性才能將其活性基團(tuán)充分暴露出來，所以內(nèi)酯豆腐的凝膠強(qiáng)度會(huì)隨著加熱溫度的升高而增加，在凝固劑的作用下，蛋白質(zhì)分子才可以相互結(jié)合到一起，形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。加熱溫度越高，大豆蛋白變性越充分，形成的網(wǎng)絡(luò)越完善，因此內(nèi)酯豆腐的凝膠強(qiáng)度越大。本研究也獲得了和文獻(xiàn)中以豆腐的凝膠為研究對(duì)象的一致結(jié)論，當(dāng)預(yù)熱溫度選擇在90～100℃的范圍內(nèi)時(shí)，此時(shí)形成的豆-乳內(nèi)酯凝膠質(zhì)構(gòu)特性好。

2.2 預(yù)熱時(shí)間對(duì)豆-乳內(nèi)酯凝膠的質(zhì)構(gòu)特性的影響

由表4～表6可以看出，與不預(yù)熱的樣品相比，預(yù)熱對(duì)豆-乳內(nèi)酯凝膠、內(nèi)酯豆乳凝膠、內(nèi)酯牛乳凝膠的硬度都有顯著影響，預(yù)熱后，凝膠硬度明顯增加。但5～15min的預(yù)熱時(shí)間對(duì)豆-乳內(nèi)酯凝膠和內(nèi)酯牛乳的硬度的影響不顯著。隨著預(yù)熱時(shí)間的延長(zhǎng)，豆-乳內(nèi)酯凝膠、內(nèi)酯豆乳凝膠、內(nèi)酯牛乳凝膠的彈性呈上升趨勢(shì)。預(yù)熱時(shí)間對(duì)內(nèi)酯豆乳凝膠的質(zhì)構(gòu)特性影響基本都顯著，且相比于其他兩種凝膠，數(shù)值偏高。預(yù)熱時(shí)間對(duì)內(nèi)酯豆-乳凝膠和內(nèi)酯牛乳凝膠的質(zhì)構(gòu)特性影響不大。豆乳不預(yù)熱形成的凝膠的質(zhì)構(gòu)特性差，說明豆乳經(jīng)過預(yù)熱，使其蛋白質(zhì)變性，有利于形成凝膠。預(yù)熱對(duì)豆-乳內(nèi)酯凝膠和內(nèi)酯豆乳凝膠的黏性影響較大，預(yù)熱時(shí)間少于5min，其黏性很??；時(shí)間大于5min，黏性值增加，預(yù)熱時(shí)間過長(zhǎng)，則會(huì)生成熱凝膠，而不再是酸誘導(dǎo)生成的凝膠。這說明預(yù)熱時(shí)間過短時(shí)，有可能蛋白變性不足，只有較少的蛋白分子暴露出疏水基團(tuán)和其他活性基團(tuán)，因此不能形成致密的蛋白凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。隨著加熱時(shí)間的延長(zhǎng)，可形成凝膠網(wǎng)絡(luò)的變性蛋白質(zhì)分子增多，因此凝膠強(qiáng)度增大。綜上所述，預(yù)熱5min內(nèi)，時(shí)間較短，蛋白質(zhì)變性不足，不易形成凝膠。15min以后，內(nèi)酯豆乳凝膠的硬度、咀嚼性、脆性均呈下降趨勢(shì)，說明時(shí)間過久，蛋白質(zhì)過度變性，形成的凝膠質(zhì)構(gòu)特性差。這與文獻(xiàn)[4]報(bào)道結(jié)果基本一致。由此可知，90℃的預(yù)熱溫度下，預(yù)熱時(shí)間5～15min即可獲得質(zhì)構(gòu)特性較好的豆-乳內(nèi)酯凝膠。

表4 預(yù)熱時(shí)間對(duì)豆-乳內(nèi)酯凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響（x±SD）Table.4 Effect of preheating time on the texture properties of soybean-milk lactone ge（lx±SD）

表5 預(yù)熱時(shí)間對(duì)內(nèi)酯豆乳凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響（x±SD）Table.5 Effect of preheating time on the texture properties of lactone soybean ge（lx±SD）

表6 預(yù)熱時(shí)間對(duì)內(nèi)酯牛乳凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響（x±SD）Table.6 Effect of preheating time on the texture properties of lactone milk ge（lx±SD）

2.3 凝膠溫度對(duì)豆-乳內(nèi)酯凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響

由表7～表9可以看出，當(dāng)凝膠溫度大于65℃時(shí)，隨著溫度升高，豆-乳內(nèi)酯凝膠、內(nèi)酯豆乳凝膠、內(nèi)酯牛乳凝膠的硬度、咀嚼性、脆性均呈上升趨勢(shì)。凝膠溫度大于65℃，豆-乳內(nèi)酯凝膠、內(nèi)酯豆乳凝膠、內(nèi)酯牛乳凝膠的彈性變化不顯著。凝膠溫度小于65℃時(shí)，三種凝膠的質(zhì)構(gòu)參數(shù)值均較低，說明在一定的凝膠時(shí)間內(nèi)，溫度越低，凝膠形成速率越慢，凝膠強(qiáng)度較小。由文獻(xiàn)[6]可知，凝固溫度低，葡萄糖酸-δ-內(nèi)酯分解慢，蛋白質(zhì)在較溫和的條件下凝固，導(dǎo)致制品較軟，容易破碎，同時(shí)彈性也小。綜上所述，凝膠溫度應(yīng)選擇75～85℃，此溫度范圍形成的豆-乳內(nèi)酯凝膠質(zhì)構(gòu)特性較好。

2.4 凝膠時(shí)間對(duì)豆-乳內(nèi)酯凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響

由表10～表12可以看出，相同的凝膠時(shí)間，內(nèi)酯豆乳凝膠的硬度、咀嚼性、內(nèi)聚性、黏性、脆性明顯高于豆-乳內(nèi)酯凝膠和內(nèi)酯牛乳凝膠的相應(yīng)值；凝膠時(shí)間對(duì)豆-乳內(nèi)酯凝膠、內(nèi)酯豆乳凝膠、內(nèi)酯牛乳凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響基本上都不顯著。當(dāng)凝膠時(shí)間為10min時(shí)，豆-乳內(nèi)酯凝膠、內(nèi)酯豆乳凝膠、內(nèi)酯牛乳凝膠的質(zhì)構(gòu)參數(shù)值都較小；當(dāng)凝膠時(shí)間為30～50min，豆-乳內(nèi)酯凝膠的質(zhì)構(gòu)特性都較好，差異性不大，所以，選擇凝膠時(shí)間為30～50min的范圍內(nèi)，就可以獲得質(zhì)地較好的豆-乳內(nèi)酯凝膠。

表7 凝膠溫度對(duì)豆-乳內(nèi)酯凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響（x±SD）Table.7 Effect of gel temperature on the texture properties of soybean-milk lactone ge（lx±SD）

表8 凝膠溫度對(duì)內(nèi)酯豆乳凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響（x±SD）Table.8 Effect of gel temperature on the texture properties of lactone soybean ge（lx±SD）

表9 凝膠溫度對(duì)內(nèi)酯牛乳凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響（x±SD）Table.9 Effect of gel temperature on the texture properties of lactone milk ge（lx±SD）

3 結(jié)論

表10 凝膠時(shí)間對(duì)豆-乳內(nèi)酯凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響（x±SD）Table.10 Effect of gel time on the texture properties of soybean-milk lactone ge（lx±SD）

本文探討了預(yù)熱溫度、預(yù)熱時(shí)間、凝膠溫度、凝膠時(shí)間對(duì)豆-乳內(nèi)酯凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響。通過分析，可以得出：預(yù)熱溫度90～100℃、預(yù)熱時(shí)間5～15min、凝膠溫度75～85℃、凝膠時(shí)間30～50min可以分別獲得質(zhì)構(gòu)特性較好的凝膠。對(duì)于豆-乳內(nèi)酯凝膠形成的機(jī)

Effect of different reaction conditions on texture characteristics of gel of soybean-milk with gluconic acid-δ-lacton

HAN Cui-ping，LIU Yang，WANG Di，JIANG Lian-zhou*，LIU Chang，WANG Yu-ting
（Food Science College of Northeast Agricultural University，Harbin 150030，China）

In this paper，soybean-milk lactone gel was made from mixture of soybean milk and milk with glucose-δ-lactone（GDL）as acid agent，soy milk and milk respectively as substrate as control.The effect of different reaction conditions on texture characteristics of soybean-milk lactone gel had been studied.The results showed that：better texture characteristics of soybean-milk lactone gel could be formed respectively：preheating temperature 90～100℃，preheating time 5～15min，gel temperature 75～85℃and gel time 30～50min.

gel；texture characteristics；soybean-milk lactone gel；gluconic acid-δ-lacton

TS201.7

A

1002-0306（2014）06-0146-05

2013－10－24 *通訊聯(lián)系人

韓翠萍（1974－），女，博士，副教授，研究方向：糧食、油脂及植物蛋白工程。

黑龍江省博士后基金（LBH-Z12054）。