高靜壓處理對魔芋葡甘聚糖/大豆分離蛋白復合溶膠特性的影響

田學智，龍昌洲，王子宇，張亞寧，張甫生*

1(西南大學 食品科學學院，重慶 ，400715) 2(西南大學 國家級食品科學與工程實驗教學示范中心，重慶， 400715)

高靜壓處理對魔芋葡甘聚糖/大豆分離蛋白復合溶膠特性的影響

田學智1,2，龍昌洲1,2，王子宇1,2，張亞寧1，張甫生1*

1(西南大學 食品科學學院，重慶 ，400715) 2(西南大學 國家級食品科學與工程實驗教學示范中心，重慶， 400715)

為考察高靜壓對多糖-蛋白質復合體系功能特性的影響，以魔芋葡甘聚糖和大豆分離蛋白為原料，研究不同壓力、不同時間下高靜壓處理對兩者復合溶膠的乳化活性、乳化穩(wěn)定性、黏度特性以及微觀結構的影響。研究結果表明，在400 MPa壓力下經(jīng)不同的處理時間，復合溶膠的功能性質均有顯著性提高，其中乳化活性、乳化穩(wěn)定性在處理10～15 min時達到最佳，與空白組相比分別提高了5.6%～6.2%和2.5%～2.7%，而黏度則在400 MPa/15 min時達最高值，比空白組提高了145.3%。同時掃描電鏡分析得出，適當高靜壓處理可使多糖和蛋白質復合溶膠體系形成更加均勻致密的三維網(wǎng)絡結構，二者間相互作用增強。

高靜壓(HHP)；魔芋葡甘聚糖(KGM)；大豆分離蛋白(SPI)；乳化特性；黏度特性；微觀結構

魔芋葡甘聚糖(konjac glucomannan，KGM) 為天然高分子多糖，為魔芋塊根中提取的可溶性纖維[1]，具有減肥、排毒、防癌、助消化、降血糖、降血壓等多種功效[2]；魔芋葡甘聚糖也具有很強的結合水能力，是食品加工中常用的增稠劑、穩(wěn)定劑、膳食纖維補充劑等[3]。大豆分離蛋白(soybean protein isolated ，SPI)是以大豆粕為原料生產(chǎn)的一種全價蛋白類食品添加劑，蛋白質含量90%以上，氨基酸有近20種，是為數(shù)不多的可替代動物蛋白的植物蛋白[4-5]。但其乳化性、膠凝性及溶解性等性質與動物蛋白相比有較大差距[6]，限制了其在食品工業(yè)中的廣泛應用。研究表明，將魔芋葡甘聚糖與大豆蛋白經(jīng)合適的物理共混，能得到較好乳化特性的復合食品飲料體系[7-8]。

高靜壓技術(high hydrostatic pressure, HHP)是近年來興起的一種非熱加工技術[9-10]，利用高靜壓技術研究對食品中生物高分子的結構和特性的影響，已經(jīng)成為當今高靜壓食品處理技術研究的前沿[11]。高靜壓處理生物大分子可使其獲得較好凝膠性、流變性等品質，如SOLEIMAN等利用 950 MPa、 20 ℃處理 k-卡拉膠 20 min 后發(fā)現(xiàn)壓力誘導多糖凝膠的黏度下降、亮度增加[12]； MU 等研究在800 MPa，加壓 5 min，pH=8.0條件下，可使140 g/L的 β-乳球蛋白生成乳白色凝膠[13]。但這些研究多集中于對單一生物高分子影響的研究，然而食品體系往往是多種生物大分子相互作用的混合體系，對混合體系研究更具有實際意義。多糖和蛋白質作為食品體系其中最主要的高分子，兩者復合體系的相互作用在很大程度上決定了食品的品質。但有關高靜壓對多糖-蛋白質復合體系性質影響的報道較少，對其復合溶膠特性以及微觀結構等的研究更不多見。因此，本文以極具代表性和資源豐富的KGM和SPI復合物為研究對象，旨在探索高靜壓處理對該復合物功能特性以及微觀結構的影響，以期為今后有關KGM-SPI復合溶膠產(chǎn)品的改良及其他多糖-蛋白復合體系的實際應用提供理論依據(jù)。

1 材料及方法

1.1試驗材料及試劑

大豆分離蛋白(食品級)，鄭州亨多寶化工有限公司；魔芋膠(食品級)，上海北連生物科技有限公司；大豆調和油(食品級)，南海油脂工業(yè)有限公司；十二烷基硫酸鈉(分析純)，成都市科龍化工試劑廠。

1.2儀器設備

SL602N高精顯電子天平，上海民橋精密科學儀器有限公司； JJ-1精密增力電動攪拌器，金壇市城東新瑞儀器廠；HH-2數(shù)顯恒溫水浴鍋，常州奧華儀器有限公司；STA-II高剪切乳化機，上海索祥電機設備制造有限公司； TC-500B真空封口機，上海星貝包裝機械有限公司； HHP-M1高靜壓處理設備，包頭科發(fā)高壓技術有限責任公司；T6新世紀紫外可見分光光度計，北京普析通用儀器有限責任公司；DHR-1流變儀，美國TA公司； PB-10精密pH計，德國Sartorius公司； S-3000N掃描電子顯微鏡，日本日立精密儀器公司；Avanti J-30I真空冷凍干燥機，美國貝克曼有限公司。

1.3實驗方法

1.3.1 魔芋葡甘聚糖/大豆分離蛋白復合物制備及高靜壓處理

KGM-SPI復合溶膠制備參考謝建華等[14]的方法，將0.9%的KGM-SPI(7∶3)混合后溶于100 mL蒸餾水中，在250 mL燒杯中充分攪拌均勻，待KGM溶脹完全后，55 ℃恒溫水浴30 min，攪拌均勻，立即冷卻到室溫，在4 ℃下靜置12 h，待測。

高靜壓處理參考WANG等[6]的方法，將樣品放入2層聚乙烯塑料袋中，進行真空熱封，后將樣品放入高靜壓處理設備中，將加壓腔體密封，設置相應處理參數(shù)加壓，升壓速度為3.4 MPa/s，初始溫度為20 ℃。處理參數(shù)為：(1)在15 min保壓處理時間下，用200、300、400、500、600 MPa壓力處理樣品；(2)在400 MPa下，分別保壓處理5、10、15、20 min。對照為未經(jīng)高靜壓處理的樣品。

1.3.2 乳化活性及乳化穩(wěn)定性的測定

參照TANG等[15]采用濁度法來表征共混溶膠的乳化活性和乳化穩(wěn)定性。按上述方法制備100 mL溶膠，加入40 mL調和大豆油，用高速乳化機在6 000 r/min條件下均質1 min；分別在0 min與10 min后取樣，并以0.1% SDS稀釋100倍后，在500 nm下測其吸光值，以0.1% SDS溶液為空白。在0 min下測得的吸光值為溶膠的乳化活性(EA)，而乳化穩(wěn)定性(ES)用乳化穩(wěn)定指數(shù)(ESI)來表示，計算公式為

ESI=ΔT/(1-K)

(1)

式中:ΔT為時間差，K為靜置10 min測得的吸光值與0 min測得的吸光值的比值[16]。

其中，SDS主要作用是為了防止油滴絮凝在比色皿的側壁[17]。

1.3.3 黏度特性的測定

黏度特性的測定參考ZHU等人的方法并有所改進[18-19]。按1.3.1制備100 mL溶膠，采用DHR-1流變儀在25 ℃測定，測試夾具為40 mm 平板，間距為1 000 μm，頻率1 Hz，剪切速率1～300 s-1。為了保持測量時的熱和機械平衡，每個樣品測量時間預設為靜置5 min，測定前以硅油涂膜樣品周圍以免測量期間出現(xiàn)蒸發(fā)。表觀黏度為溶膠測定表觀黏度的初始值。

1.3.4 掃描電子顯微鏡(SEM)觀察

參考ZHANG等對溶膠掃描電鏡方法并有所改進[20-22]。將溶膠樣品于培養(yǎng)皿中涂膜(厚薄均勻)，后置于冰箱中預冷凍24 h，再使用真空冷凍干燥樣品24 h。將干燥好的樣品保存待用。掃描電鏡觀察前，將樣品塊用固定膠粘于樣品銅臺，在真空度133.322×10-3Pa，濺射電壓1.1～1.2 kV，鍍膜時間2～3 min條件下鍍金，放置10 min，再送入電鏡觀察，選擇有代表性的區(qū)域拍攝。

1.4數(shù)據(jù)處理與分析

試驗數(shù)據(jù)均用Origin 8.6與SPSS軟件進行處理與分析，每組實驗均重復3次，取平均值，試驗結果以誤差的形式標出。

2 結果與分析

2.1高靜壓處理對KGM-SPI復合溶膠乳化特性的影響

2.1.1 不同壓力對KGM-SPI復合溶膠乳化特性的影響

不同壓力處理KGM-SPI復合溶膠的乳化活性及乳化穩(wěn)定性如圖1所示。

圖1 不同壓力對KGM-SPI復合溶膠乳化活性及乳化穩(wěn)定性的影響Fig.1 Effect of different pressure on emulsifying and emulsion stability of the KGM-SPI compositesol

從圖1可以看出，KGM-SPI復合溶膠的乳化活性和乳化穩(wěn)定性呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。在0～400 MPa壓力下，溶膠的乳化活性和乳化穩(wěn)定性隨著壓力的升高而增加，并在400 MPa時達到最高；高于400 MPa后，乳化能力有所降低，出現(xiàn)下降的趨勢。此結論與沙小梅等對高壓處理大豆蛋白-大豆多糖體系的研究結果類似[23]。原因可能是當壓力低于400 MPa時，隨著壓力升高，復合溶膠中的SPI蛋白高級結構逐漸伸展，疏水性氨基酸側鏈外露，表面疏水性增加，親油性提高，同時也提高了KGM-SPI的相互作用和溶解性[24-25]，從而使乳化能力得到提高。但當壓力超過400 MPa后，隨壓力逐漸增大，蛋白分子發(fā)生變性，進而發(fā)生進一步折疊和聚集， 導致復合大分子表面活性降低， 故乳化活性和乳化穩(wěn)定性又呈下降趨勢。

2.1.2 不同處理時間對KGM-SPI復合溶膠乳化特性的影響

不同時間處理KGM-SPI復合溶膠的乳化活性及乳化穩(wěn)定性的變化趨勢如圖2所示。

圖2 不同處理時間對KGM-SPI復合溶膠乳化活性及乳化穩(wěn)定性的影響Fig.2 Effect of different pressure holding time on emulsifying and emulsion stability of the KGM-SPI composite sol

由圖2可知，在400 MPa下，0～20 min范圍內，復合體系的乳化活性及乳化穩(wěn)定性隨壓力處理時間呈現(xiàn)先升高后下降趨勢。在處理10～15 min時，復合體系的乳化活性及乳化穩(wěn)定性均達到較好，與對照組相比分別提高了5.6%～6.2%和2.5%～2.7%，這與袁道強等的研究結果基本相符[26]。出現(xiàn)此趨勢的原因主要是隨著處理時間的延長，蛋白分子得到更充分的伸展，內部氨基酸以及疏水基團、活性巰基的外露導致表面疏水性增加[27]，與KGM的相互作用也逐漸增強，表面活性的增加導致了乳化性能的提高。而且與SPI發(fā)生相互交聯(lián)的同時，KGM自身也占據(jù)了一定空間，減少了蛋白分子間的相互作用，防止了聚集和沉淀的出現(xiàn)，所以乳化穩(wěn)定性提高。但在處理20 min以后，過長的處理時間使復合大分子裸露出來的基團被重新包裹，而界面活性逐漸降低[28]，因此乳化能力隨之下降。

2.2高靜壓處理對KGM-SPI復合溶膠黏度的影響

2.2.1 不同壓力對KGM-SPI復合溶膠黏度的影響

不同壓力處理對KGM-SPI復合溶膠黏度的影響如圖3所示。從中可知，在0～600 MPa范圍內，隨著壓力增大，復合溶膠的黏度依然呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢，與之前乳化活性、乳化穩(wěn)定性的變化規(guī)律相同。在壓力為400 MPa時，復合溶膠黏度達到最高，且與對照組相比有顯著提高。溶膠的黏度主要與溶膠中物質的存在狀態(tài)有關 ，即伸展狀態(tài)的分子比無規(guī)則卷曲的分子體現(xiàn)出更大的表觀黏度[29]。在0～400 MPa壓力下，蛋白質的高級結構在一定程度上變性，分子逐漸伸展，在這個過程中KGM可能也起到了促進作用，同時，暴露出來的內部極性基團和疏水基團數(shù)量逐漸增加，從而使得兩者間的交聯(lián)作用得到進一步加強，體系的黏度隨之增加。但當壓力達到400 MPa以上時，過高的壓力使溶膠分子轉向收縮折疊，KGM-SPI之間有序的鍵合作用被破壞或重組，分子進一步聚集，水合度減小，溶液流動時受到的阻力大大減小[30]，導致最終黏度下降。

圖3 不同壓力對KGM-SPI復合溶膠剪切黏度的影響Fig.3 Effect of different pressure on viscosity of the KGM-SPIcomposite sol

2.2.2 不同處理時間對KGM-SPI復合溶膠黏度的影響

不同時間處理對KGM-SPI復合溶膠黏度的影響如圖4所示。

圖4 不同處理時間對KGM-SPI復合溶膠剪切黏度的影響Fig.4 Effect of different pressure holding time on viscosity of the KGM-SPI composite sol

從圖4可知，隨著時間的延長，復合溶膠的黏度依然呈先增大后減小的趨勢，與之前復合溶膠乳化性、乳化穩(wěn)定性等的變化基本相同，區(qū)別的地方在于，當處理15 min時體系黏度達到最高值，并且與空白對照組相比提高了145.3%。這與HEMAR 等的結果類似，他們發(fā)現(xiàn)在中等剪切速率(10～100 s-1)下， 300 MPa和450 MPa高靜壓處理15 min時觀察到脫脂乳-明膠混合物黏度明顯增加[31]。原因可能是在高壓處理下，體系向體積減少的方向過渡，隨著處理時間的延長，逐漸伸展的蛋白分子與KGM形成較好的鍵合作用，體系由混亂轉為有序，不僅溶解度得到提高，結合水的能力也顯著增強[32-33]，表觀黏度明顯升高；過長的處理時間則使蛋白分子由伸展狀態(tài)轉向內部收縮，分子間締合聚集加強，部分親水區(qū)域重新被包裹在內部， 且與KGM之間發(fā)生熱力學不相容性[34]，導致復合物溶解性降低，因此體系黏度最終表現(xiàn)為下降。

2.3高靜壓處理對KGM-SPI復合溶膠顯微結構的影響

2.3.1 不同壓力對KGM-SPI復合溶膠顯微結構的影響

綜合乳化特性與黏度特性的研究結果，經(jīng)200、400、600 MPa高靜壓處理后的復合溶膠樣品功能性質差異顯著，代表性強，故以它們作為研究對象來考察壓力對復合體系顯微結構的影響。不同壓力下KGM-SPI復合溶膠的掃描電鏡圖如圖5所示。

a、b、b、d分別是未處理、200、400以及600 MPa處理后的掃描電鏡圖片圖5 不同壓力處理KGM-SPI復合溶膠前后的掃描電鏡照片(×200)Fig. 5 Effect of different pressure on SEM of the KGM-SPI composite sol(×200)

從圖5可知，未經(jīng)高靜壓處理的KGM-SPI復合體系 (圖5-a)相互貫穿、交聯(lián)形成一種三維網(wǎng)狀結構，但存在大量的孔洞且連接的結構多數(shù)較細，孔洞的出現(xiàn)可能是因為KGM的存在促進了發(fā)生有序聚集前SPI蛋白亞基的展開。在200～400 MPa高靜壓處理后，交聯(lián)的結構明顯變粗(圖5-b)，孔洞數(shù)量與直徑也大大減少，并且在400 MPa時形成較為均勻緊密的三維網(wǎng)絡(圖5-c)，這與CAO等的研究結果很相似[35]。說明高靜壓處理后蛋白分子的結構發(fā)生變化，分子逐漸伸展開來，蛋白分子的聚集減少，同時與KGM間的相互作用得到加強，穩(wěn)定性提高，表觀體現(xiàn)于乳化特性以及黏度的升高。當處理壓力達到600 MPa時，孔洞數(shù)量又明顯增加，體系再次轉向無序狀態(tài)(圖5-d)，說明兩者間的相互作用開始減弱，也與前面的研究結果一致。同時有研究結果表明，KGM與 SPI兩者間的相互作用以氫鍵為主，這主要是因為KGM 為非離子型多糖，親水性極強，而蛋白質與多糖分子鏈上含有大量的羥基、氨基、羰基等基團，氫鍵作用極易發(fā)生于KGM與 SPI 這樣的分子中，且氫鍵易受高壓等因素的影響[36]。

2.3.2 不同處理時間對KGM-SPI復合溶膠顯微結構的影響

不同時間處理后KGM-SPI復合溶膠的掃描電鏡照片如圖6所示。

a、b、c、d分別是高靜壓400Mpa處理5min、10 min、15 min以及20 min后的掃描電鏡圖片圖6 不同時間處理KGM-SPI復合溶膠的掃描電鏡照片(×200)Fig.6 Effect of different pressure holding time on SEM of the KGM-SPI composite sol(×200)

從圖6中可看出，處理時間對復合溶膠結構有顯著影響，復合體系的三維結構原本混亂無序(圖6-a)，在400 MPa處理下，5～15 min范圍內，逐漸變得均勻緊密，孔洞數(shù)量下降，直徑減小(圖6-b)，說明體系內部的相互作用不斷增強，穩(wěn)定性也隨之逐步提高，在10 min與15 min時出現(xiàn)較多均勻光滑的連續(xù)相 (圖6-c)，此時體系穩(wěn)定性高， KGM-SPI復合溶膠的乳化特性與黏度能達到最好，證實了前面的實驗結果。隨著時間繼續(xù)延伸，原本均勻緊密的結構逐漸瓦解，體系再度向無序狀態(tài)過渡，孔洞的數(shù)量與直徑都呈遞增趨勢(圖6-d)，說明在高壓下過長處理反而使得復合物之間的相互作用由強轉弱，但相比較而言，穩(wěn)定性仍然高于空白對照組，依然具有明顯優(yōu)勢[36]，故其乳化特性與黏度依舊均顯著優(yōu)于對照組。

3 結論

高靜壓處理會對復合溶膠的內部結構產(chǎn)生影響，溶膠功能性質也隨之發(fā)生改變。適當?shù)母哽o壓處理(本文處理條件為400 MPa)，可以使KGM-SPI復合物的功能特性發(fā)生顯著性改善。然而目前國內外關于高靜壓等非熱加工技術應用于多糖/蛋白復合物改性的研究尚少，今后這方面還需要開展更多的研究，特別是對改性機理的探索，以期使經(jīng)改性后的多糖/蛋白復合物在膳食纖維乳飲料、多糖類酸奶等食品領域中具有廣闊的應用前景。

[1] KHANNA S, TESTER R.Influence of purified konjac glucomannan on the gelatinization and retrogradation properties of maize and potato starches[J]. Food Hydrocolloids, 2006, 20(5): 567-576.

[2] 盧學琴, 康德燦, 黃莉. 魔芋靈芝功能型復合酸奶的研制[J]. 食品科學, 2005, 26(9): 644-648.

[3] MARCANO J, HERNANDO I, FISZMAN S.In vitro measurements of intragastric rheological properties and their relationships with the potential satiating capacity of cheese pies with konjac glucomannan[J]. Food Hydrocolloids, 2015, 51: 16-22.

[4] MORAS B, REY S, VILAREM G,et al. Pressurized water extraction of isoflavones by experimental design from soybean flour and soybean protein isolate[J]. Food Chemistry, 2017, 214: 9-15.

[5] TORREZAN R, THAM W P, BELL A E,et al. Effect of high pressure on functional properties of soy protein[J]. Food Chemistry, 2007, 104(l): 140-147.

[6] WANG X S, TANG C H, LI B S,et al. Effects of high-pressure treatment on some physicochemical and functional properties of soy protein isolates[J]. Food Hydrocolloids, 2008, 22(4): 560-567.

[7] 閔維, 楊曉泉. 不同分子量葡聚糖與大豆7S蛋白混合凝膠的流變學性質[J]. 食品科學, 2010, 31(1): 43-47.

[8] 龔加順, 彭春秀, 幸治梅, 等. 魔芋葡甘聚糖與大豆分離蛋白共混形成凝膠過程中的相互作用力研究[J]. 中國食品學報, 2006, 6(5): 64-68.

[9] CANDO D, MORENO H M, TOVAR C A,et al. Effect of high pressure and/or temperature over gelation of isolated hake myofibrils[J]. Food and Bioprocess Technology, 2014, 7(11): 3 197-3 207.

[10] GARCIA-GONZALEZ L, GEERAERD A H, SPILIMBERGO S, et al. High pressure carbon dioxide inactivation of microorganisms in foods: the past, the present and the future[J]. International Journal of Food Microbiology, 2007, 117(1): 1-28.

[11] 薛路舟, 陳淑花, 夏遠景, 等. 超高壓處理對生物大分子的影響研究進展[J]. 食品工程, 2009(1): 19-22.

[12] SOLEIMAN A, DICKINSON E.Gelation of iota-carrageenan and micellar casein mixtures under high hydrostatic pressure[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2004, 52(6):1 705-1 714.

[13] KANNO C, MU TH.Gel formation of individual milk whey proteins under hydrostatic pressure[J]. Progress in Biotechnology, 2002, 19(2):453-460.

[14] 謝建華, 謝丙清, 龐杰,等. 魔芋葡甘聚糖與乳清蛋白的相互作用[J]. 食品科學, 2017, 38(5): 98-103.

[15] TANG S, HRTTIARACHCHY N S, HORAX R,et al. Physicochemical properties and functionality of rice bran protein hydrolyzate prepared from heat-stabilized defatted rice bran with the aid of enzymes[J]. Journal of Food Science, 2003, 68(1): 152-157.

[16] 管軍軍, 裘愛泳, 周瑞寶. 提高大豆分離蛋白乳化性及乳化穩(wěn)定性的研究[J]. 中國油脂, 2003, 28(11): 37-42.

[17] PUPPO M C, SPERONI F, CHAPLEAU N,et al. Effect of high-pressure treatment on emulsifying properties of soybean proteins [J]. Food Hydrocolloid, 2005, 19(2): 289-296.

[18] ZHU J H, YANG X Q, AHMAD I,et al. Rheological properties of κ-carrageenan and soybean glycinin mixed gels[J]. Food Research International, 2008, 41(3): 219-228.

[19] 馮凌凌, 熊犍. 大豆?jié)饪s蛋白粘度與動態(tài)粘彈性研究[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè), 2007, 33(12):36-39.

[20] ZHANG Y, TAN C, ABBAS S,et al. The effect of soy protein structural modification on emulsion properties and oxidative stability of fish oil microcapsules[J]. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 2014, 120: 63-70.

[21] HUANG G Q, SUN Y T, XIAO J X,et al. Complex coacervation of soybean protein isolate and chitosan[J]. Food Chemistry, 2012, 135(2): 534-539.

[22] ZHU J, LI L, CHEN L,et al. Study on supramolecular structural changes of ultrasonic treated potato starch granules [J]. Food Hydrocolloids, 2012, 29(1): 116-122.

[23] 沙小梅, 胡姿姿, 涂宗財,等. 高壓微射流壓力對大豆蛋白-大豆多糖體系功能性質的影響[J]. 農(nóng)業(yè)工程學報, 2016, 32(17):281-286.

[24] LIU C M, ZHONG J Z, LIU W,et al. Relationship between functional properties and aggregation changes of whey protein induced by high pressure microfluidization[J]. Journal of Food Science, 2011, 76(4): E341-E347.

[25] JAMBRAK A R, MASON T J, LELAS V,et al. Effect of ultrasound treatment on solubility and foaming properties of whey protein suspensions[J]. Journal of Food Engineering, 2008, 86(2): 281-287.

[26] 袁道強, 郭書愛. 超高壓對大豆分離蛋白乳化性影響[J]. 糧食與油脂, 2009,(12) :23-25.

[27] ZHANG H, LI L, TATSUMI E,et al. High-pressure treatment effects on proteins in soy milk[J]. LWT-Food Science and Technology, 2005, 38(1): 7-14.

[28] 齊軍茹, 楊曉泉, 彭志英. 蛋白-多糖復合物的制備及乳化性能的研究[J]. 食品科學, 2003, 19(11):75-78.

[29] FUSTIER P, ACHOURI A, TAHERIAN A R,et al. Protein-protein multilayer oil-in-water emulsions for the microencapsulation of flaxseed oil: Effect of whey and fish gelatin concentration[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2015, 63(42): 9 239-9 250.

[31] HEMAR Y, LIU L H, MEUNIER N,et al. The effect of high hydrostatic pressure on the flow behavior of skim milk-gelatin mixtures [J]. Innovative Food Science amp; Emerging Technologies, 2010, 11(3): 432-440.

[32] CHEN X, CHEN C, ZHOU Y,et al. Effects of high pressure processing on the thermal gelling properties of chicken breast myosin containing κ-carrageenan[J]. Food Hydrocolloids, 2014, 40: 262-272.

[33] IWASAKI T, NOSHIROYAK, SAITOH N,et al. Studies of the effect of hydrostatic pressure pretreatment on thermal gelation of chicken myofibrils and pork meat patty[J]. Food Chemistry, 2006, 95(3): 474-483.

[34] 陳昀, 趙謀明, 孫哲浩. 蛋白質與多糖類交互作用研究進展[J]. 食品科學, 2001, 22(4): 90-93.

[35] CAO Y, XIA T, ZHOU G,et al. The mechanism of high pressure-induced gels of rabbit myosin[J]. Innovative Food Science amp; Emerging Technologies, 2012, 16: 41-46.

[36] HU H, LI-CHAN E C Y, WAN L,et al. The effect of high intensity ultrasonic pre-treatment on the properties of soybean protein isolate gel induced by calcium sulfate[J]. Food Hydrocolloids, 2013, 32(2): 303-311.

Effectofhighhydrostaticpressuretreatmentonthefunctionalpropertiesofkonjacglucomannan/soybeanproteincompositesol

TIAN Xue-zhi1,2, LONG Chang-zhou1,2, WANG Zi-yu1,2, ZHANG Ya-ning1, ZHANG Fu-sheng1*

1(College of Food Science, Southwest University, Chongqing 400715, China) 2(National Food Science and Engineering Experimental Teaching Center，Southwest University，Chongqing 400715，China)

Effect of high hydrostatic pressure on the functional properties of polysaccharide-protein mixture system was studied. Using konjac glucomannan(KGM) and soybean protein isolate(SPI) as raw materials, the emulsifying activity, emulsifying stability, viscosity properties and microstructure of the composite sol were investigated under high hydrostatic pressure . The results showed that the functional properties were significantly improved treated at 400 MPa pressure, the emulsifying activity and emulsifying stability achieved the best at 10-15 min (increased by 5.6%-6.2% and 2.5%-2.7% ), the viscosity also reached the highest value at 15min and increased 145.3% compared with the control group. Moreover, SEM analysis showed that the more uniform and dense three-dimensional network structure of the compound structure was formed after 400 MPa treatment, and the interaction between the polysaccharide and protein was enhanced.

high hydrostatic pressure (HHP); konjac glucomannan (KGM); soybean protein isolate (SPI); emulsifying properties; viscosity properties; microstructure

10.13995/j.cnki.11-1802/ts.014496

本科生(張甫生副教授為通訊作者,E-mail: zfsswu@163.com)。

國家自然科學項目基金(31301599)；中國博士后科學基金(2014M551502)

2017-04-10，改回日期：2017-05-12