【word】 蛋清蛋白质凝胶质构特性的研究

【word】 蛋清蛋白质凝胶质构特性的研究 蛋清蛋白质凝胶质构特性的研究 讲究与摆讨 食品,业斜妓 z.28,No.o8,2007 蟹淆蟹国质凝胶质构褥性的研究 李俐鑫,迟玉杰,孙波 (东北农业大学食品学院,黑龙江哈尔滨150030) 摘要:蛋清蛋白质因具有良好的凝胶性能在肉制品,方便面等 食品中有很好的应用,研究其凝胶质构特性可以为蛋清 粉在这些食品中的应用提供重要的理论参考.本研究以 蛋清粉为原料,通过旋转正交实验设计,研究蛋白质浓 度,蛋清溶液的pH,加热温度,加热时间对凝胶形成的影 响,采用物性仪对凝胶的质构特性如凝胶硬度和弹性进 行了测定.结果 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明,形成凝胶硬度最大的制备条件为: 蛋白质浓度19%,蛋清溶液的pH5.5,温度85oC,加热时 间55min;形成凝胶弹性最大的制备条件为:蛋白质浓度 19%,蛋清溶液的pH6.0,温度78oC,加热时间40rain. 关键词:蛋清蛋白质,凝胶,质构特性 Abstract:Eggwhiteproteiniswidelyusedinmanyfoodsuchas meatproductsandinstantnoodlesbecauseofits favourablegelpropertiesTexturepropertiesofgel werestudiedinordertoprovidetheimportanttheories referenceforalbuminpowderinapplicationofthese products.Albuminpowderwastherawmaterialand effectsofproteinconcentration,pH,heating temperatureandheatingtimeongelformationwere studiedbyrotatableorthogonalexperimentinthis paperTextureinstrumentisusedtodeterminethe texturepropertiesofthegelTheobtainedoptimal conditionsforthegelhardnessare:protein concentration19%,pH55,heatingtemperature 85~C,andheatingtime55min;theoptimalconditions forthegelspringinessare:proteinconcentration 19%,pH60,heatingtemperature78~C,andheating time40min Keywords:eggwhiteprotein;gelation;texturecharacteristics 中图分类号:TS20I.21文献标识码:A 文章编号:l002—0306(2007)08—0057—05 蛋清是一种重要的食品加工原料,因为蛋清蛋 白质具有多种功能特性,如凝胶作用,持水性,起泡 性和乳化性等,尤其是凝胶作用在食品的制造中有 重要的应用.凝胶作用是指适度变性的蛋白质分子 收稿日期:2007—0l—l0通讯联系人 作者简介:李俐鑫(1980一),女,在读硕士,研究方向:食品化学. 基金项目:国家”十一五”攻关项目. 聚集,形成一个有规则的蛋白质网状结构的过程. 凝胶的形成不仅可以改进食品形态和质地,而且在 提高食品的持水力,增稠,使粒子粘结等方面有诸多 应用,如添加到西式火腿,火腿肠等肉类制品中. 蛋白质形成凝胶的特性是蛋白产品在食品中应用 的一项非常重要的指标,但到目前为止国内外还没 有形成统一的制备凝胶和测定凝胶质构特性的方 法.现在应用的测定方法主要有压力破裂法, 流变仪测定法,物性仪法是近几年才发展起来的 一 种测定凝胶的方法.蛋白质凝胶的形成受蛋白 质浓度,pH,加热温度,加热时间,离子强度等诸多 因素的影响,因此本研究利用物性仪对在不同 蛋白质浓度,pH,加热温度和加热时间下制备的蛋 清蛋白质凝胶进行评价,比较不同条件下制备的凝 胶的质量,从而对凝胶的制备方法进行研究,确定 制备凝胶的最佳条件. 1 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 与方法 1.1材料与设备 蛋清粉黑龙江省双城富荣生物制品有限公司 生产(粗蛋白含量79.82%,水分4.26%);所有试剂 均为分析纯. PHS一3C型酸度计,恒温水浴锅,物性测定仪 (TA—XTplus2,英国SMS). 1.2检测方法 凝胶质构特性采用TA—XTplus2物性仪进行测 定,本实验着重对凝胶质构特性中的硬度和弹性两 个指标进行研究.测定时采用的参数为:Texture ProfileAnalysis(TPA)运行模式,测前速度5.Omm/s, 测试速度2.Omm/s,测后速度2.Omm/s,穿刺距离 10.Omm,时间5S,数据采集速率200pps,探头p/O.5 圆柱型. 1.3凝胶的制备 将蛋清粉配成适当浓度的蛋清蛋白溶液,并用 0.1mol/LNaOH或0.1mol/LHCI调至一定的pH,然 后取20mL溶液放人25mL的烧杯中,用保鲜膜封口, 在一定温度的水浴中加热一定时间,取出后在流水 中快速冷却,然后在4?下静置24h待测.本实验设 计了蛋白质浓度,pH,加热温度和加热时间四个因素 的二次回归旋转正交实验 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ,因素水平编码表见 表1. 食品,II斜枝 SdenceandTechnolog~ofFoodIndustry 表1蛋清蛋白质凝胶制备因素水平编码表 2结果与讨论 2.1硬度 利用SAS软件对四元二次回归旋转正交实验方 案及结果表(略)的结果进行回归分析,发现蛋白质 浓度(X),温度(X,)的一次项系数差异极显着 (P<0.01),蛋白质浓度的二次项系数差异显着 (P<0.05),蛋白质浓度与温度交互项系数差异显着 (P<0.05),得到关于凝胶硬度(Y)的二次旋转回 归正交模型: Yl=838.238—215.273Xl+496.972X2+ 529.381x3+99.752X4+72.300X一70.654XlX2+ 125.038XlX3+166.233X:+244.164x2x3+46.831X; +64.862)薯,R2=0.842637,该模型有非常显着性意 义(P<0.0001).双因素交互作用对蛋清蛋白凝胶硬 度的影响可分别用图1,图6表示. 3638.62 2466.595 1294.57 1225.455 图1pH一蛋白质浓度对凝胶硬度的影响 67 图2pH一加热温度对凝胶硬度的影响 从图1可以看出,pH在2,12范围内,凝胶硬度 随着蛋白质浓度的增加总体呈现出增加的趋势;当 Y 3181.683 许究探{寸 图3pH一加热时间对凝胶硬度的影响 Y. 3593.007 图4蛋白质浓度一加热温度对凝胶硬度的影响 图5蛋白质浓度一加热时间对凝胶硬度的影响 蛋白质浓度在10%,20%时,凝胶硬度随着pH的增 加呈现出先增加再减小然后再增加的趋势. 图2结果表明,当pH在2,12之间时,随着温 度的增加,其硬度逐渐增大;当温度处于低编码值 时,凝胶硬度随着pH的增加先增大,但当pH升高到 6.0以后,凝胶硬度开始降低,当温度处于高编码值 时,凝胶硬度随着pH的增加变化不大. 从图3可看出,当pH处于低编码值时,随着时 间的增加,凝胶硬度呈现出先增大再减小而后再增 讲究与摆l寸 图6加热温度一时间对凝胶硬度的影响 大的趋势,当pH处于高编码值时,凝胶硬度随着时 间的增加而N,0u;当时间在30,60rain时,随着pH 的增加,硬度逐渐增大,当pH达到6.2以后,凝胶硬 度开始下降,随后又开始逐渐增大. 从图4可以看出,当蛋白质浓度在10%,20% 时,随着温度的增加,凝胶硬度逐渐增大;当温度在 60,90~C时,凝胶硬度随着蛋白质浓度的增加也逐 渐增大,当蛋白质浓度,温度同时取较大值时,凝胶 硬度达到最大值. 从图5可看出,当蛋白质浓度在10%,20%时, 随着时间的增大,凝胶硬度变化不大,只是在蛋白质 浓度处于高编码值,时间为某一值时,硬度出现明显 的降低;当时间在30,60min内,随着温度的增大, 硬度逐渐增大. 由图6可知,当温度在60,90~C时,随着时间的 增大,凝胶硬度无明显变化,只是在温度处于高编码 值,时间为某一值时,硬度出现明显的降低;当时间 在30,60min时,随着温度的增大,硬度逐渐增大, 当温度高于85?以后,硬度有下降趋势. 综合分析可以得出,形成凝胶硬度最大的条件 是:pH5.5,蛋白质浓度19%,温度85?,加热时间 55min.在四个因素中,蛋白质浓度是影响凝胶硬度 的重要因素,究其原因可能是蛋清蛋白质或卵白蛋 白热变性和凝集过程中起主要作用的是分子间B一 折叠结构,这种结构的形成是由于热变性导致了蛋 白质疏水性基团的暴露,随着蛋白浓度的增加,分子 间疏水相互作用增加,卵白蛋白聚集体的相对分子 质量增大,分子间B一折叠结构所导致的交联也增 加,表现为蛋白质浓度对凝胶硬度影响较大”.其 次是溶液的pH,而加热温度与加热时间则对凝胶硬 度的影响较小,以加热时间最小. 2.2弹性 利用SAS软件对结果进行处理,发现pH,蛋白 质浓度,温度的一次项系数差异极显着(P<0.01), 温度的二次项系数差异极显着(P<0.01),pH与蛋 白质浓度,pH与温度交互项系数差异极显着 Vo1.28,No.08,2007 食品,盐斜妓 (P<0.01),得到关于凝胶弹性(Y:)的二次旋转回归正 交模型:Y2:0.986—0.021X.+0.021X,+0.029X+ 0.oo9x4+0.021X】x2+0.029XX一0.006X:一0.008X,X 一 0.021X;一0.007X,Rz:0.856819,该模型有非常显着 性意义(P<0.0001). 双因素交互作用对蛋清蛋白凝胶弹性的影响可 分别用图7,图12表示. 图7pH一蛋白质浓度对凝胶弹性的影响 图8pH一加热温度对凝胶弹性的影响 Y. 1.002l87 图9pH一加热时间对凝胶弹性的影响 由图7可见,当pH在2,12之间时,随着蛋白 质浓度的增大,凝胶弹性逐渐增大;当蛋白质浓度在 食品,II鲥枝 ScienceandTechnologyD/’FoodIndustry Y, 1.0081ll 0.896398 图10蛋白质浓度加热温度对凝弹性的影响 Y. 1.003723 0.968602 图11蛋白质浓度加热时间对凝胶硬度的影响 Y2 图12加热温度一时间对凝胶弹性的影响 10%,20%时,随着pH的增加,弹性先降低再增大. 从图8中可以看出,当pH在2,12之间时,随 着温度的升高,弹性逐渐增大,但温度超过80~C以 后,其弹性开始下降;当温度在60,90~C时,弹性随 着pH的增加变化不明显. 图9结果表明,当pH在2,12之间时,随着时 间的升高,凝胶弹性逐渐增大,但当时间延长到约 47min以后时,其弹性增加不明显;当时间处于低编 码值时,随着pH的增加,弹性大体呈现出增加的趋 研究与摆讨 势,当时间处于高编码值时,随着pH的增加,弹性增 加不明显. 由图10可知,当蛋白质浓度在10%,20%时, 随着温度的增加,凝胶弹性先增加后减小;当温度在 60,90~C时,随着蛋白质浓度的增加,弹性基本呈现 出增大的趋势. 由图11可知,当蛋白质浓度处于低编码值时, 随着时间的增加,凝胶弹性逐渐增大,当蛋白质浓度 处于高编码值时,随着时间的增加,凝胶弹性先增大 后减小而后没有明显的变化;当时间在30,60min 内,随着蛋白质浓度的增大,其弹性逐渐增大. 从图12中可以看出,时间在30,60min内,随着 温度的增加,凝胶弹性逐渐增大,但当温度超过85(? 时,弹性开始下降;当温度处于低编码值时,随着时 间的延长,弹性无明显变化,当温度处于高编码值 时,弹性呈现出先增加后减小而后再增加的趋势. 综合分析可以得出,形成凝胶弹性最大的条件 是:pH6.0,蛋白质浓度19%,温度78~C,加热时间 40rain.在四个因素中,加热温度是影响凝胶弹性的 关键性因素,其原因可能是在适当的温度下蛋白质 可以充分展开,有利于一些基团的暴露,从而有助于 凝胶弹性的提高.其次是蛋白浓度,而pH与加热时 间则对凝胶弹性的影响较小,以加热时间最小. 根据以上旋转正交实验分析结果,可以看出四 个因素对凝胶的硬度,弹性有着不同程度的影响,其 中蛋白质浓度,加热温度对硬度和弹性指标有着较 大的影响,在选定的实验范围内加热时间对凝胶的 这两个指标的影响都较小. 3结论 3.1应用四元二次回归旋转正交设计实验研究了 蛋白质浓度,pH,加热温度和加热时间四个因素对蛋 清蛋白凝胶质构特性的影响,并以凝胶硬度,弹性为 指标,分别建立了多元回归 数学 数学高考答题卡模板高考数学答题卡模板三年级数学混合运算测试卷数学作业设计案例新人教版八年级上数学教学计划 模型(硬度Y,弹性 Y2): Y1=838.238—215.273X1+496.972x:+529.381X3 +99.75:zx.+72.300X一70.654Xlx2+125.038X1x3+ 166.233+244.164X~x1+46.831+64.862 Y2=0.986—0.021X1+0.021X2+0.029X3+0.O09X4 +0.021XJx2+0.029X】x3—0.oo6x~一0.O08x2)(3— 0.021一0.OO7 3.2不同凝胶制备条件下制备的凝胶其质构特性 有很大的差别,不同的评价指标对制备凝胶的条件 有不同的要求.形成凝胶硬度最大的制备条件为: 蛋白质浓度19%,溶液pH5.5,温度85(?,加热时间 55rain.形成凝胶弹性最大的条件为:蛋白质浓度 19%,溶液pH6.0,温度78oC,加热时间40rain. 3.3对凝胶特性进行综合评定,可选用的凝胶制备 条件是:蛋白质浓度19%,溶液pH5.5,温度80~C,加 热时间40rain. (下转第63页) 讲究与{寸 经过通用旋转回归设计的统计分析,去除掉不 显着项,得到如下三个回归方程: Y?L:0.223925+0.017687Z+0.035750Z一 0.o11532Z一0.012786Z: YsG=0.03843+0.00648Z+0.00282Z,Z一 0.0031Z3?Z4 YsG=0.01626+0.00411Z一0.0009Z,+ 0.O0107Z3+0.00277Z4+0.00088Z.Z wL分析:从方程中的常数项可以看出,仅有温 度和时间对脱水率影响显着,其中时间影响大于温 度的影响.WL随着温度和时间的增大而增大,因为 增大两者的浓度,溶液的渗透压增大,因而WL增大. SuG分析:方程中常数项中仅有时间对其的影 响显着.时间越长,SuG越大.而且从交互项来看, 麦芽糊精和温度的交互作用是促进糖的吸收,温度 和时间的交互作用则是阻碍糖吸收. StG分析:方程中的常数项表明,四个参数都对 其影响显着,按影响程度的大小为盐浓度>时间> 温度>麦芽糊精浓度.其中麦芽糊精浓度对其有反 作用,即增大糊精浓度会阻碍盐的吸收,这可能是由 于溶液间各溶质的栅栏作用所致.这与Lazaries12] 等的研究是一致的.从交互项来看,盐浓度和时间 的交互作用是促进盐吸收. 3结论 从回归方程可以看出,在实验条件下,随盐浓度 和麦芽糊精浓度的增大,WL增大.温度,时间则对 其影响不显着;时间越长,SuG越大,其他三因素则 对SuG影响不显着;时间,温度和盐浓度增大,StG增 大,而麦芽糊精浓度增大则会使StG减小. 参考文献: [1]张憋,曹晖.食品渗透脱水研究进展[J].干燥技术与设 备,2004,2(4):3—9. [2]田红萍,王剑平.胡萝卜渗透脱水传质实验研究[J].农 Vo1.2No.08,2007 业 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 ,2004,20(6):129,132. [3]VALLEFRDEL,NICKERSONJTR.StudiesonSalting andDryingFishIIDynamicAspectsoftheSaltingoffish[J]. JournalofFoodScience,1967,32:218—224. 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