辛烯基琥珀酸酐復(fù)合超聲改性提高雞蛋全蛋液熱穩(wěn)定性

曹文慧，徐麗娜，李 彤，張華江*，遲玉杰，劉媛媛，姜雪寒

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

隨著人們對高蛋白食品需求的不斷增加，全蛋液在食品加工業(yè)中的應(yīng)用范圍也逐漸擴大。但由于蛋內(nèi)蛋白極易變性，在加工中全蛋液的熱凝固溫度必須控制在62～67 ℃[1]，導(dǎo)致全蛋液的加工工藝以及滅菌都受到溫度的限制，全蛋液自身的熱敏性使其應(yīng)用受到很大的局限。因此近些年來國內(nèi)外蛋品方面的學(xué)者大多把通過外部手段提高雞蛋全蛋液的熱穩(wěn)定性作為研究的熱點。

目前，國內(nèi)外的研究主要集中在通過酶、化學(xué)和物理方法修飾雞蛋蛋白，以改善其熱穩(wěn)定性。劉劍秋等[2]用復(fù)合蛋白酶水解雞蛋1 h，可將其熱凝固溫度提高至75 ℃。劉俊梅等[3]的實驗結(jié)果表明用5 U/mg堿性蛋白酶水解蛋清蛋白4 h，其熱穩(wěn)定性達到最高。Lydia等[4]用糖和鹽處理全蛋液可使其在80 ℃高溫下加熱2 min不變性。Ong等[5]研究發(fā)現(xiàn)琥珀酸酐可以暴露賴氨酸殘基進行琥珀?；磻?yīng)，起到修飾蛋白質(zhì)進而提高熱穩(wěn)定性的效果。然而大多數(shù)研究表明，現(xiàn)有的處理手段對雞蛋蛋白熱穩(wěn)定性的改善效果不夠明顯，需進一步優(yōu)化。所以探究一種更好的處理手段也就尤為必要。目前國內(nèi)外利用琥珀酸酐化學(xué)改性修飾蛋白的實例較多，但辛烯基琥珀酸酐（octenyl succinic anhydride，OSA）修飾蛋白質(zhì)以提高其熱穩(wěn)定性的研究還相對較少。OSA是烯烴和順丁烯二酸酐反應(yīng)制得的高活性化學(xué)改性劑，含有與琥珀酸酐相似的兩個二羧酸酐基，且經(jīng)過水解仍含有疏水性基團。OSA對蛋白質(zhì)的改性作用主要是由于其在改性過程中產(chǎn)生的電荷會影響蛋白質(zhì)的靜電和空間位阻[6]，從而使得蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)和三級結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，通過這種電荷-排斥反應(yīng)解離蛋白質(zhì)聚集體，進而改善雞蛋蛋白的熱穩(wěn)定性。超聲處理是一種物理加工方法，在溶液最小程度引入空氣的情況下，超聲波的使用通過氣溶膠的形成和塌陷產(chǎn)生熱量和氣蝕[7]，可能使蛋白質(zhì)部分變性。但Arzeni等[8]發(fā)現(xiàn)僅用超聲波處理的再水化蛋清粉末的熱穩(wěn)定性并沒有得到改善。而Yang Xue等[9]通過超聲輔助α-淀粉酶提高了大米蛋白熱凝固溫度，Hegg等[10]研究表明超聲與十二烷基硫酸鈉和月桂酸等結(jié)合可改善弱堿性卵白蛋白的熱穩(wěn)定性。因此本研究通過預(yù)熱、超聲與OSA修飾相結(jié)合的技術(shù)手段使得全蛋液形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，在高溫環(huán)境下，這種絡(luò)合物可以防止蛋白質(zhì)的進一步解開，從而使蛋白質(zhì)之間在疏水締合的同時將大的聚集體最小化，以此來改善雞蛋蛋白質(zhì)分散體的熱穩(wěn)定性[11]。首先，經(jīng)過預(yù)熱的全蛋液通過OSA化學(xué)改性，OSA水解的二羧酸極性部分可能在蛋白質(zhì)之間發(fā)生靜電排斥，對提高熱穩(wěn)定性有一定的價值。其次，在超聲處理期間其疏水基團會部分松動或暴露，OSA的8 個碳尾可能與暴露的疏水部分相互作用，且超聲可以提高OSA的溶解度和分散性，優(yōu)化OSA的修飾程度[11]，使得全蛋液熱凝固溫度進一步升高，從而使雞蛋全蛋液在食品加工行業(yè)中得到更廣泛的應(yīng)用。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

雞蛋 哈爾濱家樂福超市；OSA 天津市致遠化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

ALC-310.3電子分析天平、pHS-3C精密pH計 北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司；DK-98-II電熱恒溫水浴鍋天津市泰斯特儀器有限公司；恒溫磁力攪拌器 常州國華電器有限公司；721-分光光度計 上海元析儀器有限公司；F-4500熒光分光光度計 日本日立公司；GL-21M離心機 上海市離心機械研究所。

1.3 方法

1.3.1 改性全蛋液的制備工藝流程

全蛋液→63 ℃加熱5 min→達到溫度后，4 min時加入OSA（1%、2%、4%、5%、10%、15%、20%，以蛋液質(zhì)量計）→調(diào)節(jié)pH值至8.5→琥珀?；? h→調(diào)節(jié)pH值至6.5→超聲處理（40 kHz、400 W、50 ℃，8 min）→改性全蛋液。

1.3.2 緩沖液的配制

配制pH 7.4的磷酸鹽緩沖液：稱取7.9 g NaCl、0.2 g KCl、0.24 g KH2PO4和1.8 g K2HPO4，溶于800 mL蒸餾水中，用HCl調(diào)節(jié)溶液的pH值至7.4，最后加蒸餾水定容至1 L。保存于4 ℃冰箱中即可。

1.3.3 聚合物分散性指數(shù)及粒徑的測定

分別將加入不同添加量OSA處理的樣品用高速均質(zhì)機以9 500 r/min均質(zhì)1 min后，4 000 r/min離心20 min，取上清液100 μL用蒸餾水稀釋50 倍，利用激光粒度儀測定聚合物分散性指數(shù)（polymer dispersity index，PDI）及粒徑。操作參數(shù)：溫度25 ℃、角度90°、波長632.8 nm。

1.3.4 濁度的分析

分別吸取濁液標(biāo)準溶液0、0.5、1.25、2.5、5、10 mL和12.5 mL，置于50 mL比色管中，加水至標(biāo)線。搖勻后即得濁度依次為0%、4%、10%、20%、40%、80%、100%的系列標(biāo)準溶液。在660 nm波長處測定吸光度并繪制標(biāo)準曲線。

將不同OSA添加量處理的樣品（稀釋至50 mL）倒入比色皿中，以蒸餾水作空白，利用分光光度計在660 nm波長處對樣品的吸光度進行測定，通過對照標(biāo)準曲線得到稀釋后樣品濁度。樣品濁度按式（1）計算。

1.3.5 全蛋液流變性質(zhì)的測定

采用Bohlin Gemini2旋轉(zhuǎn)流變儀，在25 ℃下，選擇2°/40 mm平板系統(tǒng)，1 mm平板間距，測定超聲-辛烯基琥珀酰化全蛋液的流變行為。

全蛋液靜態(tài)流變的測定：剪切速率為0～100 s-1。將所測得的表觀黏度與剪切速率用冪律方程進行擬合，如式（2）所示。

式中：η為表觀黏度/（Pa·s）；K為黏性系數(shù)；ε為剪切速率/s-1；n為流動指數(shù)。

全蛋液動態(tài)流變的測定：對樣品進行小振幅掃描，測定樣品的彈性模量（G′）、黏性模量（G”）、損耗角正切（tanδ）。測定參數(shù)：掃描頻率0.1～40 Hz；應(yīng)變力1%。

1.3.6 溶解性的測定

將處理后樣品取其上清液10 mL，于7 500 r/min下離心20 min，吸取5 mL上清液，采用Folin-Ciocalteu法[12]測定上清液中蛋白質(zhì)量，蛋白質(zhì)的溶解度按式（3）計算。

1.3.7 差示掃描量熱法測定熱穩(wěn)定性

稱取5.00～8.00 mg樣品于鋁坩堝內(nèi)，樣品均勻平鋪于坩堝底部，密封后放入差示掃描量熱（differential scanning calorimetry，DSC）儀樣品室內(nèi)[13]。測定程序為：將樣品以10 ℃/min的升溫速率從20 ℃加熱到120 ℃，進行全蛋液熱變性分析。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

每個樣品進行3 次重復(fù)實驗，通過SPSS 19.0軟件對測得的單因素試驗數(shù)據(jù)進行方差分析，采用t檢驗進行顯著性分析，顯著性水平為P＜0.05，采用Origin 8.0軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同OSA添加量對全蛋液粒徑分布及PDI的影響

全蛋液通過預(yù)熱、超聲與OSA修飾相結(jié)合形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，在同一溫度不同OSA添加量、同一OSA添加量不同溫度下表現(xiàn)出不同的分散狀態(tài)。PDI反映蛋白質(zhì)分子之間以及蛋白質(zhì)和水分子之間作用力的改變：PDI越小，說明蛋白質(zhì)顆粒粒徑分布范圍較小[14]。具體測定結(jié)果如表1、2所示。

表1 未超聲條件下OSA添加量對全蛋液PDI的影響Table 1 Effect of OSA dosages on PDI of liquid whole egg without ultrasonic treatment

表2 超聲條件下OSA添加量對全蛋液PDI的影響Table 2 Effect of OSA dosages on PDI of liquid whole egg with ultrasonic treatment

由表1、2可以看出，同一溫度下，隨著OSA添加量的增加，全蛋液PDI逐漸降低。表2中，75 ℃下，OSA添加量由0%增加至10%時，全蛋液PDI由0.501降為0.196（P＜0.05）；且在95 ℃和121 ℃下，OSA添加量由0%增加至10%時，全蛋液PDI由0.521和0.541分別減少至0.326和0.378（P＜0.05）。結(jié)果表明OSA的加入使得全蛋液PDI顯著減小（P＜0.05），分散體系中粒徑分布范圍縮小，顆粒分散性較好[15]，這可能是由于OSA的?；饔媒档土巳耙旱恼wPDI，且與表1中未超聲的辛烯基琥珀酰化全蛋液相比顆粒分散效果更好，因此，也可能是超聲處理使得全蛋液通過靜電作用得到修飾，降低了顆粒之間的相互作用，從而減小了顆粒粒徑的分布范圍[16]。當(dāng)OSA添加量由10%增加至20%時，75 ℃下超聲-辛烯基琥珀酰化全蛋液的PDI由0.196升為0.239（P＜0.05）；且在95 ℃和121 ℃下，超聲-辛烯基琥珀?；耙篜DI分別由0.326和0.378升至0.352和0.391（P＜0.05）。隨著OSA的添加量增加，分散體系中縮小的粒徑分布范圍又逐漸擴大，這可能是由于OSA添加量的逐漸增加使得蛋白質(zhì)顆粒不易分散，顆?？倲?shù)增多，粒徑分布范圍變寬，且OSA添加量越大，?；饔迷絼×?，使得處理后全蛋液的蛋白質(zhì)分散體系中大顆粒數(shù)越多[17]。同一添加量時，隨著溫度的升高，全蛋液的PDI呈增大的趨勢，OSA添加量為10%時，雞蛋全蛋液在75 ℃溫度下PDI為0.196，95 ℃為0.326，121 ℃為0.378，差異顯著（P＜0.05）。同一添加量不同溫度整體PDI排列順序為：PDI75℃＜PDI95℃＜PDI121℃，說明對于相同OSA添加量，溫度升高可以提高全蛋液PDI，表明蛋液粒徑分布寬度增加，復(fù)合物大分子在溶液中的分散指數(shù)增大，溶液中顆粒分散性較差[18]，這可能是由于加熱誘導(dǎo)蛋白質(zhì)變性，使得蛋白質(zhì)分子間相互作用增強，顆粒更容易聚集，顆粒粒徑增大。

圖1 不同OSA添加量對75 ℃全蛋液粒徑分布的影響Fig. 1 Effect of OSA dosages on particle size distribution of liquid whole egg at 75 ℃

圖2 不同OSA添加量對95 ℃全蛋液粒徑分布的影響Fig. 2 Effect of OSA dosages on particle size distribution of liquid whole egg at 95 ℃

圖3 不同OSA添加量對121 ℃全蛋液粒徑分布的影響Fig. 3 Effect of OSA dosages on particle size distribution of liquid whole egg at 121 ℃

綜合圖1～3可以看出，經(jīng)OSA?；幚砗?，隨著OSA添加量的增加，粒徑分布均逐漸左移，而且體積分數(shù)逐漸增大，這說明OSA使得全蛋液中大顆粒數(shù)量減少，大顆粒被分散成了小顆粒，分散體系分散性加強。當(dāng)OSA添加量為10%時，3 種溫度下的未超聲與超聲-辛烯基琥珀?；耙壕憩F(xiàn)為粒徑最小，體積分數(shù)峰值達到最高。而繼續(xù)加入OSA，分子粒徑變大，這可能是由于過量OSA致使展開的疏水基團暴露形成可溶性復(fù)合物引起[19]。當(dāng)OSA添加量相同時，隨著溫度的升高，粒徑分布向右偏移且體積分數(shù)下降。在超聲條件下，75 ℃時，添加10%的OSA，粒徑分布在10.1～342.0 μm之間且分散體系顆粒峰位在21 μm，隨著溫度的升高，峰位向粒徑較大處偏移。當(dāng)加熱到95 ℃時，OSA添加量為10%時的峰位達到40.01 μm。而溫度到121 ℃時，OSA添加量為10%時的峰位則偏移至56.78 μm。這可能是由于加熱使得蛋白質(zhì)肽鏈逐漸展開，發(fā)生變性，形成不規(guī)則粒子，從而致使粒徑增大[20]。也可能是由于全蛋液受熱會引起分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，在其分子表面分布著大部分的疏水氨基酸，加熱使得蛋白質(zhì)之間相互作用增強，蛋白質(zhì)顆粒更容易聚集，小顆粒的數(shù)量減少導(dǎo)致體積分數(shù)減小，大顆粒出現(xiàn)使得峰寬變寬[21]。但在3 種溫度下，經(jīng)過超聲-辛烯基琥珀?；幚砗蟮娜耙毫骄任唇?jīng)處理的小，且向左偏移的趨勢明顯，這說明此手段能夠在一定程度上改善全蛋液的受熱穩(wěn)定性。

2.2 不同OSA添加量對全蛋液濁度的影響

圖4 OSA添加量對全蛋液濁度的影響Fig. 4 Effect of OSA dosages on turbidity of liquid whole egg

濁度指因樣品的吸收或顆粒的散射而造成透射光的衰減，可以反映粒子的大小，表征溶液體系中顆粒的聚集程度和穩(wěn)定性[22]。圖4表示不同溫度下未超聲與超聲-辛烯基琥珀?；耙簼岫鹊淖兓?。與未經(jīng)處理的全蛋液相比，未超聲與超聲-辛烯基琥珀?；耙涸? 個溫度環(huán)境下濁度均呈下降趨勢。且在超聲時，同一溫度下，隨著OSA添加量的增加，濁度逐漸降低：75 ℃時，全蛋液濁度由OSA添加量為0%時的79.8%降低為OSA添加量為10%時的45.6%；95 ℃時，全蛋液濁度由OSA添加量為0%時的81.2%降低為OSA添加量為10%時的57.5%；121 ℃時，全蛋液濁度由OSA添加量為0%時的85.7%降低為OSA添加量為10%時的58.9%，且差異顯著（P＜0.05）。這可能是由于預(yù)熱誘導(dǎo)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)部分解開折疊使其與OSA更完全地結(jié)合，同時超聲處理可以有效地提高體系的乳化效應(yīng)，形成均勻的乳狀體系[23]，從而使?jié)岫戎饾u降低。也可能是隨著蛋白質(zhì)分子逐漸溶解，可溶性蛋白含量增加使得全蛋液濁度降低。而繼續(xù)添加OSA會使經(jīng)超聲處理的全蛋液濁度有所回升：OSA添加量為15%，溫度分別為75、95、121 ℃時，全蛋液濁度分別為47.4、59.8、60.6；添加OSA增至20%，溫度分別為75、95、121 ℃時，全蛋液濁度分別為46.8、60.3、59.7，均顯著增大（P＜0.05）。這可能是由于全蛋液中的游離羧基部分水解而導(dǎo)致pH值下降，接近雞蛋蛋白等電點，發(fā)生變性聚集，濁度變大[24]。且同一添加量下隨著溫度的升高，超聲-辛烯基琥珀?；耙簼岫入m在升高，但均低于未處理樣液。這可能與雞蛋蛋白在高溫下發(fā)生的聚集作用有關(guān)，但超聲-辛烯基琥珀?；瘯p速蛋白可溶性聚集物的形成，從而使得全蛋液濁度降低，受熱不易變性，熱穩(wěn)定性提高。

2.3 不同OSA添加量對全蛋液流變學(xué)性質(zhì)的影響

2.3.1 全蛋液的靜態(tài)流變性質(zhì)

靜態(tài)流變學(xué)可以研究單一方向穩(wěn)態(tài)剪切作用下聚合物流體的流動和形變，全蛋液的黏度與流變性質(zhì)的變化會影響其加工、運輸、設(shè)備的清洗等過程，而且會影響最終產(chǎn)品的品質(zhì)。OSA添加量對全蛋液靜態(tài)流變性質(zhì)的影響結(jié)果如圖5所示。

圖5 OSA添加量對全蛋液靜態(tài)流變性質(zhì)的影響Fig. 5 Effect of OSA dosages on static rheological properties of liquid whole egg

圖5為全蛋液黏度在未超聲和超聲條件下隨掃描頻率及OSA添加量變化的曲線圖。隨著掃描頻率的增加，全蛋液表觀黏度均呈下降趨勢。當(dāng)掃描頻率小于1時，黏度表現(xiàn)為線性下降；而當(dāng)掃描頻率繼續(xù)增大時，黏度下降趨勢趨于平緩。從圖5中還可以看出，在OSA添加量為0～10%范圍內(nèi)，隨著OSA添加量逐漸增大，全蛋液表觀黏度逐漸變小，在10%時，表觀黏度最低，說明OSA的添加使得全蛋液發(fā)生改性并分散了其聚集，這可能是由于全蛋液的靜態(tài)流變性質(zhì)與分子鏈的長短和聚集程度有關(guān)，支鏈越少，聚集程度越小的液體越容易發(fā)生剪切稀化，導(dǎo)致黏度下降，流動性增強[25]。繼續(xù)添加OSA至15%、20%時，表觀黏度又表現(xiàn)為逐漸增大，這可能是由于過量的OSA導(dǎo)致改性后的全蛋液又發(fā)生了變性并開始聚集[26]。但總體來看，與未經(jīng)處理以及未超聲?；娜耙合啾?，經(jīng)OSA與超聲復(fù)合改性全蛋液的黏度降低，流動性增強，表明超聲-辛烯基琥珀?；瘡?fù)合改性可以有效改善全蛋液的流變性質(zhì)。

2.3.2 全蛋液的動態(tài)流變性質(zhì)

動態(tài)流變學(xué)可以研究周期動態(tài)作用下聚合物流體的流動和形變，其中G′、G′′和tan δ是重要的指標(biāo)參數(shù)[27]，圖6、7分別為未超聲和超聲時不同OSA添加量全蛋液的G′與G′′頻率掃描圖以及掃描頻率為20 Hz時的tan δ結(jié)果。

圖6 未超聲條件下不同OSA添加量全蛋液的G′與G′頻率掃描圖及tan δFig. 6 G′ and G′′ versus frequency curves and tan δ of liquid whole egg modi fied with different dosages of OSA without ultrasonic treatment

圖7 超聲條件下不同OSA添加量全蛋液的G′與G′頻率掃描圖及tan δFig. 7 G′ and G′ versus frequency curves and tan δ of liquid whole egg modi fied with different dosages of OSA with ultrasonic treatment

由圖6、7可知，未超聲與超聲-辛烯基琥珀酰化全蛋液的G′與G′′均隨著掃描頻率的增大而增加。對比兩組圖發(fā)現(xiàn)，OSA添加量為0%、1%、2%、4%、5%時，全蛋液G′′＜G′（tan δ＜1），說明其表現(xiàn)出類固體的性質(zhì)，與凝固性酸奶的特性相似；而當(dāng)OSA的添加量達到10%、15%、20%時，全蛋液的G′′＞G′（tan δ＞1），說明此時其表現(xiàn)的是流體性質(zhì)。全蛋液由“類固體”向“流體”的轉(zhuǎn)變說明其發(fā)生改性全蛋液體系中高聚物的含量減少，類固體特性逐漸減弱[28]，穩(wěn)定性不再容易受加熱影響，且在超聲時效果更明顯，這可能是由于OSA與超聲復(fù)合改性使蛋白質(zhì)之間的相互作用得到改善，非極性蛋白間的相互作用減弱，從而對全蛋液的動態(tài)流變產(chǎn)生影響。tan?δ由未處理時的0.56增加到最佳狀態(tài)的OSA添加量（10%）時的1.12，而且在加入10% OSA時，G′與G′′總體較其他條件下小，這可能是由于全蛋液中蛋白質(zhì)分子間相互作用力的減弱以及聚集體的分散都會促使全蛋液體現(xiàn)更低的G′與G′′[29]，進而表現(xiàn)出更好的流體性質(zhì)，為全蛋液的進一步深加工提供有利條件。

2.4 不同OSA添加量對全蛋液溶解性的影響

圖8 OSA添加量對全蛋液溶解性的影響Fig. 8 Effect of OSA dosages on solubility of liquid whole egg

全蛋液的溶解性是其與溶劑相互作用平衡的熱力學(xué)表現(xiàn)形式，也是衡量熱穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素[30]。雞蛋受熱時，其蛋白質(zhì)之間發(fā)生疏水相互作用而變化和沉淀。研究表明，溫度的提高會使得蛋液中的可溶性蛋白濃度降低，全蛋液穩(wěn)定性降低。因此為了提高全蛋液的熱穩(wěn)定性，需要減小溫度對其溶解性的影響。由圖8可見，當(dāng)OSA添加量在1%、2%、4%、5%、10%時，同一溫度下的未超聲與超聲-辛烯基琥珀?；耙喝芙舛入S著添加量增加而顯著提高（P＜0.05），且OSA添加量為10%時全蛋液溶解度達到最高，在超聲條件下分別為90.6%（75 ℃）、89.7%（95 ℃）和86.6%（121 ℃），差異顯著（P＜0.05）。這可能是因為隨著OSA琥珀?；潭鹊脑鰪姡u蛋蛋白分子結(jié)構(gòu)中不斷引入親水性基團，蛋白質(zhì)分子部分展開，暴露的極性基團增多，使得其分子表面形成一種水化層[31]，蛋白質(zhì)在水中溶解度隨之而增加，再加上超聲處理的空化作用使可溶蛋白成分分散到溶劑中，使疏水性多肽部分展開朝向脂質(zhì)而極性部分朝向水相[32]；同時超聲處理可以使

蛋清和蛋黃充分混合形成均一體系，有助于提高蛋白質(zhì)的溶解度。而當(dāng)OSA添加量達到15%、20%時，同一溫度不同添加量下，全蛋液溶解度又趨向降低，在超聲條件下，75 ℃時全蛋液溶解度分別為89.2%（OSA添加量為15%）和87.1%（OSA添加量為20%）；95 ℃時全蛋液溶解度分別為88.3%（OSA添加量為15%）和86.8%（OSA添加量為20%）；121 ℃時全蛋液溶解度分別為85.7%（OSA添加量為15%）和85.1%（OSA添加量為20%），與添加10% OSA相比顯著降低（P＜0.05）。這可能是由于辛烯基琥珀酰化增加到一定程度后，展開的蛋白質(zhì)分子通過疏水相互作用形成聚集體導(dǎo)致蛋白質(zhì)在水中的溶解性降低并趨向飽和[33]。

2.5 不同OSA添加量對全蛋液熱穩(wěn)定性的影響

表3 未超聲條件下不同OSA添加量全蛋液的DSC分析結(jié)果Table 3 DSC analysis of liquid whole egg modified with different dosages of OSA without ultrasonic treatment

表4 超聲條件下不同OSA添加量全蛋液的DSC分析結(jié)果Table 4 DSC analysis of liquid whole egg modified with different dosages of OSA with ultrasonic treatment

圖9 不同OSA添加量全蛋液的DSC掃描結(jié)果Fig. 9 DSC results of liquid whole egg modified with different dosages of OSA

DSC法用于測量蛋白的熱變性溫度（Tp）和熱焓。本實驗通過測定不同OSA添加量下雞蛋全蛋液的熱變性溫度與熱焓值來評價其熱穩(wěn)定性。測定結(jié)果如表3、4和圖9所示。

表3、4反映了OSA對全蛋液熱穩(wěn)定性的影響。經(jīng)過OSA?；幚淼娜耙簾嶙冃詼囟燃盁犰示岣?，且均在OSA為10%時達到最高，超聲與OSA?；Y(jié)合處理時熱變性溫度從73.41 ℃（OSA添加量為0%）升高到95.91 ℃（OSA添加量為10%）；熱焓從36.1 J/g（OSA添加量為0%）增大至83.1 J/g（OSA添加量為10%），說明超聲-辛烯基琥珀?；幚砗?，蛋白質(zhì)構(gòu)象發(fā)生變化，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。這可能是由于辛烯基琥珀?；男詫㈢牾；℉OOCCH2CH2—CO—）共價交聯(lián)到蛋白質(zhì)中賴氨酸殘基的ε-氨基上，琥珀?；嫌幸粋€親水性極強的羧基，從而將蛋白質(zhì)的氨基陽離子用陰性的琥珀?；忾]，蛋白質(zhì)凈負電荷增加，正電荷減少[34]。增加的凈負電荷使得疏水作用所需的自由能增加，進而阻止了蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)展開。也可能是由于OSA中羧基與蛋白質(zhì)中氨基的相互作用使得蛋白質(zhì)分子間聚集程度增加[35]。而全蛋液的熱變性過程與氫鍵斷裂有關(guān)，變性的蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)展開，與折疊狀態(tài)相比，全蛋液中的氫鍵斷裂所需的自由能降低從而容易發(fā)生熱變性[36]；因此全蛋液蛋白質(zhì)分子之間的聚集程度越強，氫鍵斷裂所需的自由能越大，越難發(fā)生熱變性。從圖9可以看出，隨著OSA添加量的增加，峰形越來越尖銳，這說明OSA使得全蛋液的熱焓逐漸變大，同時說明其熱穩(wěn)定性得到了改善。在超聲且OSA添加量為10%時，熱變性溫度達到最大，為95.91 ℃，且峰形最尖銳，這可能是因為折疊的蛋白質(zhì)分子內(nèi)部陰離子與陽離子基團之間存在分子內(nèi)引力[37]，聚集程度達到最大，而繼續(xù)加入OSA會使得蛋白質(zhì)內(nèi)部疏水基團暴露，蛋白質(zhì)之間發(fā)生強烈的靜電排斥，疏水性增加，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)又會漸漸伸展[38]，則會引起熱變性溫度下降，熱焓降低，熱穩(wěn)定性下降。

3 結(jié) 論

通過OSA與超聲復(fù)合處理全蛋液，發(fā)現(xiàn)全蛋液的靜態(tài)流變和動態(tài)流變特性均發(fā)生變化，主要表現(xiàn)為黏度降低，流動性增強，出現(xiàn)類固體向流體轉(zhuǎn)變的現(xiàn)象，從而降低了受熱對全蛋液穩(wěn)定性的影響，這表明OSA與超聲復(fù)合處理可對全蛋液蛋白起到改性的效果，提高熱穩(wěn)定性，有利于全蛋液的實際應(yīng)用。同時從PDI以及粒徑的分布現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)超聲-辛烯基琥珀?；男匀耙悍稚Ⅲw系中粒徑分布范圍縮小，顆粒分散性較好。75、95、121 ℃下全蛋液的溶解性和濁度也都得到了改善，且均在OSA添加量為10%時表現(xiàn)為最佳，溶解度分別為90.6%、89.7%和86.6%，濁度分別為45.6%、57.5%和58.9%。通過DSC分析發(fā)現(xiàn)，在添加10% OSA處理與超聲處理結(jié)合時，全蛋液的熱變性溫度由未經(jīng)處理時的73.41 ℃增加到95.91 ℃，且熱焓由36.1 J/g增大到83.1 J/g。綜上所述，在OSA添加量為10%時與超聲結(jié)合改性可以使得全蛋液的熱變性溫度提高，增強其熱穩(wěn)定性。