[发明专利]一种大豆7S和11S蛋白聚集体凝胶的制备方法

说明书

本发明提供一种大豆7S和11S蛋白聚集体凝胶的制备方法。在中等电场条件(MEF)下采用欧姆加热(OH)处理不同7S/11S质量比的混合蛋白，并制备了GDL诱导的复合蛋白凝胶，在此基础上确定7S/11S质量比对GDL诱导大豆蛋白凝胶品质特性的影响。总体来说，7S主要影响蛋白凝胶的黏性和弹性，11S影响的则是蛋白凝胶的硬度和咀嚼性。本发明制备的7S和11S蛋白聚集体凝胶是一种具有良好流变学性能和微观结构的混合蛋白凝胶，在拓宽其在食品行业中的应用范围方面具有重要意义。

技术领域

本发明涉及植物蛋白加工技术，具体涉及中强电场(MEF)条件下采用欧姆加热(OH)处理大豆7S和11S混合蛋白，并制备葡萄糖-δ-内酯(GDL)诱导的复合蛋白凝胶。

背景技术

大豆分离蛋白(SPI)是大豆加工副产物之一，具有良好的营养价值和功能特性。SPI主要由7S伴大豆球蛋白和11S大豆球蛋白组成，分别占大豆总蛋白的37％和31％。凝胶特性是蛋白质最重要的功能性质之一。影响大豆蛋白凝胶性质的因素总体可以分为两方面，一方面是辅助加工手段，另一方面是大豆蛋白中7S与11S的比例(7S/11S)。

OH是一种新型的热电处理技术，已被广泛应用于食品和生物化学行业。与传统加热相比，OH采用直接体积加热的方式绕过热传导体系，得到快速、均匀的加热过程，克服了传热限制。具有高能效、简单环保、维护成本低等优势。OH处理一般在1-1000V/cm的MEF下进行。MEF条件下的OH处理可以扰乱蛋白质展开途径，促进蛋白构象变化，从而改变蛋白的聚集程度和凝胶性质。

目前的大豆蛋白凝胶常选用SPI为原料，采用酸诱导或热诱导进行制备，在蛋白组分对凝胶性质的影响方面讨论较少。7S与11S间的相互作用会对凝胶的性质和结构产生影响。7S主要影响蛋白凝胶的黏性和弹性，11S影响的则是蛋白凝胶的硬度和咀嚼性。为进一步提高大豆蛋白的凝胶性能，本发明提出了一种OH处理制备大豆7S和11S蛋白聚集体凝胶的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大豆7S和11S蛋白聚集体凝胶的制备方法，在MEF下采用OH处理7S/11S的混合蛋白，通过调节7S与11S间的比例，提高凝胶各方面性能，拓宽其在食品行业中的应用范围。

一种大豆7S和11S蛋白聚集体凝胶的制备方法通过以下步骤实现：

(1)7S及11S的制备；

(2)7S/11S质量比分散体溶液制备：7S与11S蛋白按照质量比为3:1、2:2或1:3配制混合蛋白粉末，蛋白粉末溶于pH7.0的10mM磷酸盐缓冲液中，25℃搅拌2h，得到浓度为6％(w/v)的蛋白分散体溶液。

(3)OH处理；

(4)GDL诱导7S/11S凝胶的制备：向冷却后的复合蛋白中加入2％(w/v)的GDL，在40℃搅拌均匀后孵育一定的时间即制得GDL诱导大豆蛋白凝胶。

本发明具有以下特点：

(1)凝胶化过程被认为有两个步骤：蛋白质首先经过热处理变性，蛋白质分子的疏水区域暴露在外，形成可溶性团聚体；加入GDL后，释放的质子屏蔽了可溶性聚集体表面负电荷的静电斥力，诱导了网络的形成。在40℃的等温孵化期，GDL缓慢水解成葡萄糖酸释放质子，随后通过带电羧基质子化减少聚集体之间的静电排斥，并诱导它们聚集成三维(3D)凝胶网络。酸化动力学结果表明，对于混合聚集体，7S所占的质量比越高，pH的下降速度越慢，表明7S的质量比影响了凝胶化过程，并随着7S质量比的增加延迟了凝胶化开始的时间，见图1。

(2)凝胶形成动力学分析表明，GDL加入后体系经历了从流体到粘弹性固体的相当快的转变。且随着7S质量比的增加，GDL诱导大豆蛋白凝胶的凝胶强度变弱，见图2。

(3)随着11S质量比的增加，蛋白凝胶的弹性逐渐增加，凝胶结构增强，见图3。