凝膠是一種交聯(lián)的親水聚合物﹐其網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)能吸收和保持大量水分,對于大豆蛋白來說,一般認為其凝膠中的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是由于肽鏈間的氫鍵.疏水鍵和靜電力的作用形成的。這些相互纏繞又留有空隙的肽鏈交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)成為束縛水分或其他組分的基質(zhì)。蛋白質(zhì)濃度和溫度是形成凝膠的必要條件 ,加入交聯(lián)劑亦有利于大豆蛋白形成凝膠。據(jù)報道 ,交聯(lián)劑使氨基酸基團結(jié)構(gòu)緊湊,不揮發(fā)的交聯(lián)劑可能對蛋白質(zhì)氫鍵及離子鍵有溶劑效應(yīng)。

戊二醛是蛋白質(zhì)常用的較好的交聯(lián)劑 ,因從分子結(jié)構(gòu)看,醛與伯胺通過親核反應(yīng)生成希夫堿,戊二醛與蛋白質(zhì)肽鏈上的伯胺可產(chǎn)生類似的反應(yīng)。加入適量交聯(lián)劑有利于大豆蛋白形成凝膠,使之表現(xiàn)出凝膠的特性——吸水溶脹;但過多的交聯(lián)劑可使凝膠的溶脹性降低。為此,作者對戊二醛交聯(lián)大豆蛋白凝膠的溶脹性及其影響因素進行了研究,以便更多掌握凝膠化大豆蛋白分子的結(jié)構(gòu)與性能的一些變化.拓展其應(yīng)用領(lǐng)域。

1、材料與方法

(1)材料與儀器

TA.GEL質(zhì)構(gòu)儀 (蘇州保曼精密儀器有限公司) 

2、實驗方法

凝膠TPA和凝膠特性的測定

(1) TPA測定條件

測定模式和選項TPA ;測定前探頭速度2.0 mm/ s;測定時探頭速度5.0 mm/ s ;測定后探頭速度5.0 mml s;測定距離凝膠厚度的50 %;探頭兩次間隔時間3.00 s ;觸發(fā)類型自動;觸發(fā)力1.0 g ;探頭型號P6 ;數(shù)據(jù)攫取速率200.0 pps。主要取得硬度(Hardeness),脆度(Fracturability) .彈性(Springi-ness)和共聚性(Cohesiveness)。具體分析由Texture Expert軟件處理。

(2）凝膠破裂強度的測定條件

測定模式和選項測定壓縮力;測定前探頭速度2.0 mm/s ;測定時探頭速度5.0 mm/ s;測定后探頭速度5.0 mm/ s;測定距離凝膠厚度的50 %;探頭兩次間隔時間3.00 s ;觸發(fā)類型自動;觸發(fā)力1.0 g;探頭型號0.5 R;數(shù)據(jù)攫取速率400.0pps。主要取得凝膠破裂強度數(shù)據(jù)。

3 、結(jié)論

分別制備了純大豆蛋白凝膠和戊二醛交聯(lián)大豆蛋白凝膠,研究其溶脹率,并通過質(zhì)構(gòu)分析.SEM對其進行表征。得到以下結(jié)論:

(1)戊二醛交聯(lián)大豆蛋白凝膠比純大豆蛋白凝膠具有更高的平衡溶脹率。制備過程中蛋白質(zhì)濃度和交聯(lián)劑用量對凝膠平衡溶脹率有影響。SPI濃度13 %時,純大豆蛋白凝膠平衡溶脹率達到最大值15 gg。SPI濃度12%時,戊二醛用量為50uL時,戊二醛交聯(lián)大豆蛋白凝膠的平衡溶脹率達到最大值25.1gg。

(2)溶液pH值.NaC1濃度等對戊二醛交聯(lián)大豆蛋白凝膠平衡溶脹率有影響。凝膠的平衡溶脹率隨著外界NaC1濃度不斷增大而減小;凝膠的吸水倍率隨著溫度的升高而增大。

(3)質(zhì)構(gòu)表征顯示戊二醛交聯(lián)的大豆蛋白凝膠硬度.內(nèi)聚性.彈性和破裂強度較純大豆蛋白凝膠更大,說明戊二醛的在蛋白質(zhì)分子間的交聯(lián)大于蛋白質(zhì)分子鏈之間通過范德華力.氫鍵的作用,成為形成凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的主導(dǎo)作用。掃描電鏡SEM也顯示出戊二醛交聯(lián)的大豆蛋白凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更工整.有序。