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              瓜爾豆膠產品中心 / Product Center

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              大豆蛋白和瓜爾豆膠復合物乳化性能的研究

              發布日期:2014-10-06 21:38:55
              大豆蛋白和瓜爾豆膠復合物乳化性能的研究介紹
              大豆蛋白和瓜爾豆膠復合物乳化性能的研究
              大豆蛋白和瓜爾豆膠復合物乳化性能的研究,瓜爾豆膠是中性多糖,相對分子量為#00,0006 )00,000,其結構為!-:-吡喃甘露糖單位通過1,- 苷鍵結合形成主鏈,側鏈則由單個的"-:-半乳糖以 1,-苷鍵與主鏈相連接。甘露糖與半乳糖之比約為 2;1,但半乳糖并非有規律地分布在每兩個甘露糖上, 主鏈上有些區段沒有半乳糖,而另一些部分則是高 取代區。
              1材料與方法 1.1材料與儀器
              大豆分離蛋白黑龍江三江公司郭旗蛋白質廠 提供,實驗時未做純化;瓜爾豆膠(印度蓮花)天津 裕華經濟貿易總公司提供,實驗時未做純化。
              7520型分光光度計上海分析伩器廠制;高速 分散均質機FJ-200 上海標本模型廠;LGJ-10冷凍 干燥機北京四環科學伩器廠;DZF-6000型真空干 燥箱上海譽恒實驗伩器有限公司;大豆蛋白和瓜爾豆膠復合物乳化性能的研究,PHS-25型酸度 計上海雷磁伩器廠。
              1.2實驗方法
              1.2.1大豆蛋白-瓜爾豆膠交聯將大豆分離蛋白 與瓜爾豆膠粉以重量比為1;1混合后,用水溶解調至 6%(w/v)后冷凍干燥。干燥后的粉狀物放置在干燥器 內60G下干熱,容器底部放置飽和KBr溶液保持相 對濕度79C。反應時間從1d至21d,半周取樣一次。
              1.2.2乳化活性的測定 1.0mL植物油和 3.0mL0.1%的蛋白溶解液(0.1mol/L磷酸緩沖液 pH7.0)混合震蕩并均質化(1min、20G、12000xg),在 不同時間(0,1,2,3,5,10min)從容器底部抽出40#L 樣品,大豆蛋白和瓜爾豆膠復合物乳化性能的研究,并用4mL0.1C的十二烷基硫酸鈉溶液稀釋。在 乳化形成后馬上測吸光率(吸光度500nm)。
              1.2.3高鹽對乳化活性的影響 0.1mol/L磷酸緩沖 液(pH7.0)中含有0.2mol/L NaCl,將反應11d的樣品 用上述緩沖液配制成0.1C的溶液,乳化活性測定方 法同1.2.2。
              1.2.4不同PH條件下乳化活性的測定反應11' 的樣品分別用0.1mol/L檸樣酸緩沖液(pH3.0 );憐酸 緩沖液(PH7.0);碳酸鹽緩沖液(pH10.0)配制成0.10 的溶解液,乳化活性測定方法同1.2.2。
              1.2.5高溫對乳化活性的影響將反應11'的樣品 配置成0.10C的蛋白溶解液(0.1mol/L磷酸緩沖液 pH7.0 ),在1002保溫5min后測定乳化活性,乳化活 性測定方法同1.2.2。
              2結果與討論
              蛋白與多糖復合物的乳化性質取決于反應程 度,即在一定程度上與反應時間和反應速度、與蛋白 和多糖的混合比例、與溫度、pH等外部條件有關。本 實驗直接參照文獻[7]選用最佳反應溫度602、濕度 790^及最佳蛋白與多糖的混合比例1:1,而僅對反應 時間及高溫、高鹽和不同pH對復合物乳化性質的影 響進行研究。
              2.1反應時間對SPI-瓜爾豆膠復合物乳化性質的 影響
              從圖1可以看出,不同時間SPI-瓜爾豆膠復合 物的乳化性均比原大豆蛋白要好。反應一周以前提 高的程度不大,可能是因為瓜爾豆膠為大分子多糖, 由于空間阻礙等原因使交聯的速度受到限制。反應 到一周以后,隨著交聯度的增加,復合物的乳化活性 也隨之提高。但當反應進行到一定程度以后,乳化活 性又開始下降。這是因為開始多糖與蛋白共價交聯, 由于多糖的親水性使復合物的表面活性增加,從而 乳化性提高;但反應到一定程度以后,其交聯程度越 來越高,使復合物過于親水而失去界面活性,從而降 低了產物的乳化性。從圖1可以看出,SPI與瓜爾豆 膠反應11'乳化活性達到最高。另外,SPI:瓜爾豆膠 為1:1混合表現出的乳化活性與SPI差不多,這說明 單純地加入多糖而未進行反應并不能增強SPI的乳 化活性。
              1.2
              1.0
              0.8
              0.6
              0.4
               
              -SPI
              SPI:瓜爾豆膠1:1混合 干熱1'
              干熱4'
              -干熱7'
              干熱11'
              -干熱14'
              0.2
               
              012345678910
              時間(min )
              圖1 SPI-瓜爾豆膠不同時間乳化活性的變化
              2.2不同pH對SPI-瓜爾豆膠乳化活性的影響
              如圖2所示,pH對復合物乳化性的影響非常 大,在中性和堿性條件下復合物的乳化性都大幅度 提高,但是在酸性條件下,復合物卻幾乎沒有什么乳 化性,這可能與SPI堿溶酸沉的性質有關。另外,大豆蛋白和瓜爾豆膠復合物乳化性能的研究,瓜爾豆膠具有不耐酸性,在酸性條件下粘度大,水化速度 慢,因而影響了復合物的乳化特性。在堿性條件下, 大豆蛋白溶解性好,瓜爾豆膠的水化速度快[10],因此 未反應的混合物也表現出了較好的乳化活性。這說 明反應的交聯率不高,未反應的SPI與瓜爾豆膠形成 的體系對復合物的乳化活性有著較大的影響。結合 率低的原因可能是多糖為直鏈大分子結構,還原性 羥基少,空間阻礙大,另外可能也與SPI未經純化,溶 解性較差等因素有關。不過,反應后的復合物由于共 價鍵的作用表現出相對的穩定性,乳化活性和穩定 性都要好于單純的混合物。
               
              時間(min )
              圖2 pH對復合物乳化活性的影響
              2.3高鹽對復合物乳化活性的影響
              在堿性條件下,加入0.2mol/L N@Cl的復合物表 現出很好的乳化活性,而中性條件下,加鹽后復合物 的乳化活性變差。這可能是因為游離的陽離子對多 糖的分子內和分子間具有相互作用,這種作用影響 著多糖分子的行為。在某些情況下(如堿性條件),高 鹽離子與瓜爾豆膠絡合,使之親水性更好,從而增加 復合物的乳化活性。另一方面,在中性條件下,則可 能不利于陽離子與瓜爾豆膠的松弛絡合。有關高鹽 離子對蛋白-多糖復合物乳化活性的影響還有待于 進一步研究。
              2.4高溫對復合物乳化活性的影響
              高溫對復合物的影響主要有以下幾方面:首先, 在高溫下及堿性條件下,1:1混合物和干熱11'的復 合物都具有非常好的乳化活性,后者比前者增加的 幅度不是很大,這也說明反應的交聯率不高。另外, 高溫、堿性條件下復合物的乳化活性比單純的堿性 條件下復合物的乳化活性要好很多,這除了 2.2中所干熱 11d(pH7.0)
              SPI:瓜爾豆膠 1:1 混合JH7.0 含 0.2mol/L NaCl) 干熱 11d(pH7.0 含 0.2mol/L NaCl)
              SPI:瓜爾豆膠 1:1 混合JH10.0 含 0.2mol/L NaCl) 干熱 11d(pH10.0 含 0.2mol/L NaCl)
              012345678910
              時間(min )
              圖3高鹽對復合物乳化活性的影響
              800)#1迆^1|
               
              提到的原因外,還因為膠體在高溫下都具有較好的 溶解性,溶解性的改善使未反應的大豆蛋白和膠體 形成更加相容的體系,從而改善復合物的乳化活 性。第二,在中性條件下,經過高溫處理的復合物與 未經過處理的復合物相比,前者的乳化活性要略 差,這可能是因為瓜爾豆膠在中性高溫下降解的緣 故??傊?,SPI-瓜爾豆膠復合物是一個混合的體系, 其乳化活性受到諸多因素的影響,對此還需更深入 的研究。
               
              SPI
              干熱 ll*(pH7.0)
              SPI:瓜爾豆膠1:1混合(pH7.0、高溫) 干熱11*(pH7.0、高溫)
              SPI:瓜爾豆膠1:1混合JH10.0、高溫) 干熱11*(pH10.0、高溫)
              23 4 56 78910
              時間(min )
              高溫對復合物乳化活性的影響
              3小結
              利用Maillard反應制備的大豆-多糖復合物具有 良好的功能特性及安全性,是一種非常有應用前景 的綠色食品添加劑。初步的實驗證明,SPI-瓜爾豆膠 復合物乳化活性有很大提高,但同時也顯示由于多 糖的大分子直鏈結構,蛋白與多糖的交聯程度不大, 從而影響了復合物乳化活性的進一步加強。大豆蛋白和瓜爾豆膠復合物乳化性能的研究,另外,由 于SPI在酸性條件下溶解度極小,而瓜爾豆膠的耐酸 性也不是特別理想,因此復合物不能應用于酸性條 件。但復合物在堿性高溫下卻具有非常好的乳化活 性,這可應用于食品工業中需要進行高溫處理的產 品??傊?,蛋白-多糖復合物的研究迄今為止也只有 十幾年的時間,還需要進行更深入的研究,以提高在 食品工業上的可應用性。
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