CN112753846A - 一种超持水大豆分离蛋白凝胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种超持水大豆分离蛋白凝胶及其制备方法，属于食品蛋白质深加工领域。该超持水大豆分离蛋白凝胶的制备方法为：在室温下，将大豆分离蛋白粉进行高压力场预处理，得到修饰预处理的大豆分离蛋白溶液，进行冻干，得到冻干SPI；将冻干SPI加入蒸馏水，得到冻干SPI溶液；再加入酶溶液，搅拌均匀，将均匀混合物置于35～45℃反应0.5～3h，然后置于90～110℃进行灭活10～15min，然后于4～5℃放置24h以上，得到超持水大豆分离蛋白凝胶。该方法通过高压力场预处理后，进行冻干然后配合酶交联，得到超持水大豆分离蛋白凝胶，该超持水大豆分离蛋白凝胶持水能力增加，自由水减少，凝胶的质构特性得到良好的改善。
Description
技术领域
本发明涉及食品蛋白质深加工技术领域，具体涉及一种超持水大豆分离蛋白凝胶及其制备方法。
背景技术
大豆分离蛋白(Soybean protein isolate，SPI)是以低温脱溶大豆粕为原料，生产的一种全价蛋白类食品添加剂，其蛋白质含量达到90％以上，氨基酸种类众多，主要氨基酸种类是β-甘氨酸(7S)和甘氨酸(11S)，具有较高的营养价值、功能特性和相关的健康效应，在婴儿配方奶粉、豆腐、肉类和乳制品等食品制造中得到了广泛的应用。然而，SPI的乳化性能较差，其在食品和非食品领域的扩展应用受到了一定限制。通过酶对SPI进行交联改善其乳化性是比较普遍的做法，得到的SPI凝胶，虽然乳化性和乳化稳定性有提高，但是，交联过程中，SPI凝胶形成，包埋有大量自由水，其SPI凝胶强度低，对SPI凝胶，在运输、保质上都有更高的要求。因此，如果在改善SPI凝胶乳化性的同时，提高其持水性和凝胶强度成为了研究重点。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种超持水大豆分离蛋白凝胶及其制备方法。通过高压力场预处理后，进行冻干然后配合酶交联，得到超持水大豆分离蛋白凝胶，该超持水大豆分离蛋白凝胶持水能力增加，自由水减少，凝胶的质构特性得到良好的改善。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明的一种超持水大豆分离蛋白凝胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：预处理
在室温下，将大豆分离蛋白粉进行高压力场预处理，得到修饰预处理的大豆分离蛋白溶液；
所述的高压力场预处理方式为：螺杆挤压、动态高压微射流均质化、热协同高压微射流均质化、酸协同高压微射流均质化、超高压场处理中的一种或几种；
步骤2：冻干
将修饰预处理的大豆分离蛋白溶液，置于-50℃～-60℃冻干，得到冻干SPI；
步骤3：制备超持水大豆分离蛋白凝胶
将冻干SPI加入蒸馏水，搅拌均匀，得到质量浓度为9×10-5～1×10-4g/mL的冻干SPI溶液；
按配比，加入酶溶液，搅拌速度为700～900r/min，搅拌8～15s，得到混合物；混合物中，酶的质量浓度为0.3～30U/g；酶溶液的浓度为10～30U/mL；
将混合物置于35～45℃反应0.5～3h，然后置于90～110℃进行灭活10～15min，然后于4～5℃放置24h以上，得到超持水大豆分离蛋白凝胶。
所述的步骤1中，螺杆挤压的工艺参数为：
(1)将大豆分离蛋白粉置于自动进料机，螺杆转速160～300r/min，温度130～150℃，水分含量15～50％，机头压力5～25MPa；更优选螺杆转速200～300r/min，温度140～150℃，水分含量15～25％；得到修饰预处理的大豆分离蛋白；
(2)将修饰预处理的大豆分离蛋白，置于热风干燥系统中进行干燥处理；再进行粉碎处理并过100目筛，得到大豆分离蛋白预处理样品，配置成质量浓度为5～10％的修饰预处理的大豆分离蛋白溶液。
所述的步骤1中，动态高压微射流均质化的工艺参数为：
(1)按配比，将大豆分离蛋白粉溶解于蒸馏水中，配成质量分数为5％～10％的大豆分离蛋白溶液；
(2)将溶液置于10～150MPa压力，更优选80～150MPa，均质时间10～30min。
所述的步骤1中，热协同高压微射流均质化为：
(1)按配比，将大豆分离蛋白粉溶解于蒸馏水中，配成质量分数为5％～10％的大豆分离蛋白溶液；
(2)首先将溶液置于40～100℃恒温处理0.5～3h，然后室温下，将溶液置于10～150MPa压力，均质时间10～30min。
所述的步骤1中，酸协同高压微射流均质化为：
(1)按配比，将大豆分离蛋白粉溶解于蒸馏水中，配成质量分数为5％～10％的大豆分离蛋白溶液；
(2)向溶液中加入pH为1～6的盐酸水溶液溶解大豆分离蛋白0.5～3h，二次水洗涤至pH值7.0～7.4，然后室温下，将溶液置于10～150MPa压力，均质时间10～30min。
所述的步骤1中，超高压场的工艺参数为：
(1)按配比，将大豆分离蛋白粉溶解于蒸馏水中，配成质量分数为5％～10％的大豆分离蛋白溶液；
(2)将大豆分离蛋白溶液置于真空袋中，排出气泡，进行真空包装密封；得到密封后溶液；
进一步的，真空袋选用耐高温高压挠性塑料袋，优选为聚乙烯塑料袋。
(3)室温下，将密封后溶液置于100～500MPa压力下，更优选为200～400MPa中，保压5～15min。
所述的步骤1中，修饰预处理的大豆分离蛋白溶液中，修饰预处理的大豆分离蛋白其游离疏基含量为3.43～4.01μmol/mL，荧光强度为689.9～782.9a.u.，热焓值为236.94-275.37J/g。
所述的步骤3中，搅拌均匀的时间优选为1～2h。
所述的步骤3中，酶优选为转谷氨酰胺酶、过氧化物酶、多酚氧化酶中的一种或几种。
所述的过氧化物酶为过氧化氢酶、辣根过氧化物酶、谷胱甘肽过氧化物酶中的一种或几种。
多酚氧化酶优选为酪氨酸酶、儿茶酚氧化酶、漆酶中的一种或几种。
本发明的一种超持水大豆分离蛋白凝胶，持水力WHC为85％～93％，自由水占比为94.48％～96.46％，凝胶硬度为55～730g，黏度为110～555P·s，内聚性为0.45～0.75，咀嚼性为25～232，弹力值为0.1～0.54。
本发明的一种超持水大豆分离蛋白凝胶及其制备方法，其相比于现有技术，有益效果在于：
1、通过高压力场预处理，可以增强的酶诱导的SPI凝胶化，这是因为压力场可以使得大豆分离蛋白性质发生改变，从而使得大豆分离蛋白不同的伸展和折叠结构形成，同时，改变大豆分离蛋白粒径，并且大豆分离蛋白表面反应性功能基团游离SH增加，提高后续酶交联作用；而后续酶交联促进了疏水相互作用和二硫键的形成，从而增强了大豆分离蛋白的凝胶强度、持水能力，获得了更加均匀的三维网络凝胶结构。
2、通过本发明制备超持水大豆分离蛋白凝胶能够在豆腐、奶酪、肉蛋白和蛋白质饮料等食品蛋白质加工系统中的应用提供实用的功能。
3、高压力场预处理结合酶处理，使大豆分离蛋白的二级结构发生改变，β-折叠和无规则卷曲含量增多，α-螺旋和β-转角减少。制备的超持水大豆分离蛋白凝胶持水能力增强，自由水减少，凝胶质构特性得到良好的改善，为后续大豆分离蛋白凝胶应用提供良好保障。
4、本发明采用高压力场预处理后，进行冻干过程，其不仅能够在较高真空下将修饰预处理的大豆分离蛋白溶液中的冰转变为蒸气，对蛋白的结构产生的变化较小，冷冻干燥在低温下进行，对于大豆分离蛋白中活性基团具有较好的保护作用，不会对高压力场处理后的样品产生改变，得到的大豆分离蛋白冻干样可以再复配成其他需要的浓度进一步处理，并且，在高压力场处理后，使得大豆分离蛋白粒径减小、分散性增强，改变了水的相变方式，在后续冷冻过程中，形成细小均匀的胞内冰晶，并处于完全冻结状态，在提高持水力的同时，还一定程度上降低了自由水含量，提高凝胶稳定期，并且其能够根据生产进度，将冻干后的SPI置于干燥环境中长期稳定保存，而不影响后续酶交联过程。
附图说明
图1为本发明对比例1和实施例1-5不同压力场压强下制备的修饰预处理的大豆分离蛋白中游离巯基含量对比图。
图2为本发明的对比例1和实施例1-5不同压力场压强下制备的修饰预处理的大豆分离蛋白中的粒径对比图。
图3为本发明的对比例1和实施例1-5不同压力场压强下制备的修饰预处理的大豆分离蛋白中的荧光强度对比图。
图4为本发明的对比例1和实施例1-5不同压力场压强下制备的超持水大豆分离蛋白凝胶凝胶持水能力对比图。
图5为本发明的对比例1和实施例1-5不同压力场压强下制备的超持水大豆分离蛋白凝胶凝胶自由水含量对比图。
图6为本发明的实施例1制备的超持水大豆分离蛋白凝胶的扫描电子显微镜图。
图7为本发明的实施例2制备的超持水大豆分离蛋白凝胶的扫描电子显微镜图。
图8为本发明的实施例3制备的超持水大豆分离蛋白凝胶的扫描电子显微镜图。
图9为本发明的实施例4制备的超持水大豆分离蛋白凝胶的扫描电子显微镜图。
图10为本发明的实施例5制备的超持水大豆分离蛋白凝胶的扫描电子显微镜图。
图11为本发明的对比例1制备的大豆分离蛋白凝胶的扫描电子显微镜图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案以及优点更加清楚，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。此处的实施例仅为解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
以下实施例中，采用的原料除非特殊说明，均为市购，原料纯度均为分析纯。
以下实施例中，采用的设备除非特殊说明，均为市购，设备主要包括高速离心机；Alpha1-4LDplus冷冻干燥机；Phenom台式扫描电镜；VERTEX 70傅里叶红外光谱仪；Q2000差示扫描量热仪；DZ400/2SB真空包装机；HPP600MPa/30L超高压食品处理设备；DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器。
以下实施例中，巯基含量的测定方法是：
将修饰预处理的大豆分离蛋白溶液稀释到修饰预处理的大豆分离蛋白质量浓度为1mg/mL，得到稀释样品；取1mL稀释样品，加入2.0mL的Tris-甘氨酸缓冲溶液(pH 8.0，含有10.4gTris，6.9g甘氨酸，1.2g EDTA/L)和0.02mL质量浓度为4g/L的Ellman试剂(此试剂制备含有4mg DTNB/mL，用pH8.0 Tris-甘氨酸缓冲溶液配制)，25℃保持20min，采用分光光度计在412nm处测定吸光值。实验以不加蛋白液，而加Ellman试剂为空白。按照下式计算-SH的含量：
-SH(μmol/mL)＝(73.53×A412×D)/C
式中：A412为有DTNB存在时蛋白液的吸光值减去无DTNB存在时蛋白液的吸光值；D为蛋白液的稀释倍数；C为蛋白液的浓度(mg/mL)。
以下实施例中，粒径分析使用Malvern Mastersizer 2000测量粒径分布和平均粒径。将预处理过的和未处理的大豆分离蛋白溶液用磷酸盐缓冲液(0.01M，pH 7.0)稀释至大豆分离蛋白质量浓度为1mg/mL，然后取1mL进行粒径分析。
以下实施例中，荧光光谱测定方法为：通过添加磷酸盐缓冲液将修饰预处理的大豆分离蛋白溶液稀释至修饰预处理的大豆分离蛋白质量浓度为0.5mg/mL。以600nm/min的扫描速度进行荧光光谱扫描，激发波长为280nm，发射波长为300～550nm，狭缝宽度为15.0nm。
以下实施例中，采用TA-XT2质构仪对凝胶强度进行测定。将超持水大豆分离蛋白凝胶放于测量台上，采用P/0.5的探头进行测定，模式选择TPA模式，设置压缩前、压缩中、压缩后的速度分别为3.0、2.0、3.0mm/s，凝胶压缩比例为35％，两次下压间隔5s，触发力为5g。测定后得质构参数，凝胶强度以探头下压过程中的最大感应力表示。
以下实施例中，持水力(WHC)测定方法为：称取5g超持水大豆分离蛋白凝胶置于50mL离心管中，4℃、5000rpm离心15min后除去离心出的水分，测定离心管中超持水大豆分离蛋白凝胶离心前后的质量。每个样品进行三次平行实验。持水性按照公式计算：
式中：m0为离心管质量(g)；m1为离心前离心管和超持水大豆分离蛋白凝胶质量(g)；m2为离心后离心管和超持水大豆分离蛋白凝胶质量(g)。
以下实施例中，采用扫描电子显微镜观察样品的微观结构形貌，干燥的超持水大豆分离蛋白凝胶用双面导电胶固定在样品台上，用洗耳球轻吹样品表面使样品单层铺于样品表面，然后离子溅射喷金，置于扫描电镜观察台上进行微观结构观察。设置加速电压为5kV。
实施例1
一种超持水大豆分离蛋白凝胶的制备方法，包括以下步骤：
称取大豆分离蛋白粉溶解于蒸馏水中，配成质量分数为5％的大豆分离蛋白溶液，置于(耐高温高压挠性塑料袋)五层聚乙烯塑料袋中，以真空包装机紧密密封，不留气泡。将密封后溶液在25℃条件下，在100MPa压力下进行高压力场预处理，得到修饰预处理的大豆分离蛋白溶液；
对修饰预处理的大豆分离蛋白溶液进行分析，其游离疏基含量为3.43μmol/mL，荧光强度为761.8a.u.，热焓值为263.78J/g。
将修饰预处理的大豆分离蛋白溶液，置于-50℃冻干，得到冻干SPI；
将冻干SPI加入蒸馏水，配成质量浓度为9mg/100mL的冻干SPI溶液，室温搅拌1h。添加20U/mL溶液的TGase，搅拌速度为800r/min，快速搅拌10s，得到混合物；在混合物中，TGase的浓度为30U/g，SPI的质量浓度为9mg/100mL；
将混合物在40℃下反应2h，在90℃下灭活10min，然后4℃过夜，得到超持水大豆分离蛋白凝胶。
得到的大豆分离蛋白凝胶的质构特性参数见表1，超持水大豆分离蛋白凝胶的扫描电子显微镜图见图6。
实施例2
一种超持水大豆分离蛋白凝胶的制备方法，同实施例1，不同之处在于：
高压力场预处理采用的压力是200MPa，对该实施例得到的修饰预处理的大豆分离蛋白溶液进行分析，其游离疏基含量为3.53μmol/mL，荧光强度为754.4a.u.，热焓值为262.36J/g。
本实施例得到的大豆分离蛋白凝胶的质构特性参数见表1，超持水大豆分离蛋白凝胶的扫描电子显微镜图见图7。
实施例3
一种超持水大豆分离蛋白凝胶的制备方法，同实施例1，不同之处在于：
高压力场预处理采用的压力是300MPa，对该实施例得到的修饰预处理的大豆分离蛋白溶液进行分析，其游离疏基含量为3.67μmol/mL，荧光强度为715.7a.u.，热焓值为271.46J/g。
本实施例得到的大豆分离蛋白凝胶的质构特性参数见表1，超持水大豆分离蛋白凝胶的扫描电子显微镜图见图8。
实施例4
一种超持水大豆分离蛋白凝胶的制备方法，同实施例1，不同之处在于：
高压力场预处理采用的压力是400MPa，对该实施例得到的修饰预处理的大豆分离蛋白溶液进行分析，其游离疏基含量为4.01μmol/mL，荧光强度为689.9a.u.，热焓值为275.37J/g。
本实施例得到的大豆分离蛋白凝胶的质构特性参数见表1，超持水大豆分离蛋白凝胶的扫描电子显微镜图见图9。
实施例5
一种超持水大豆分离蛋白凝胶的制备方法，同实施例1，不同之处在于：
高压力场预处理采用的压力是500MPa，对该实施例得到的修饰预处理的大豆分离蛋白溶液进行分析，其游离疏基含量为3.76μmol/mL，荧光强度为782.9a.u.，热焓值为236.94J/g。
本实施例得到的大豆分离蛋白凝胶的质构特性参数见表1，超持水大豆分离蛋白凝胶的扫描电子显微镜图见图10。
对比例1
一种大豆分离蛋白凝胶的制备方法，同实施例1，不同之处在于：未进行高压力场预处理。其得到的大豆分离蛋白凝胶的扫描电子显微镜图见图11，其大豆分离蛋白凝胶的质构参数见表1。
通过对上述实施例1-5和对比例1得到的修饰预处理的大豆分离蛋白的游离巯基含量对比图见图1，通过对比可以知，通过超高压预处理后，其大豆分离蛋白的游离巯基含量有提高，说明高压预处理场，对大豆分离蛋白的修饰改性有作用，能够提高大豆分离蛋白表面的反应性功能基团游离疏基，为后续大豆分离蛋白的凝胶特性产生影响。
通过对上述实施例1-5和对比例1得到的修饰预处理的大豆分离蛋白的粒径对比图见图2，通过图可以知，和对比例1中的粒径对比，未进行高压力场预处理的大豆分离蛋白其粒径尺寸分布小，进行超高压处理后，100～300MPa处理时可以增加大豆分离蛋白分子间膨胀，形成小聚集体，平均粒径增加。400～500MPa处理时，强度过大使大豆分离蛋白的结构破坏较为严重，平均粒径减小。
通过对上述实施例1-5和对比例1得到的修饰预处理的大豆分离蛋白的荧光强度对比图见图3，通过图3可知，经过高压力场预处理的荧光强度高于未处理的荧光强度(对比例1)。随着超高压强度的增加，荧光强度先降低后升高，在400MPa时达到最低，500MPa时最高。原因可能是超高压理破坏了蛋白质结构，导致蛋白质的不同的伸展和折叠结构造成的，从而削弱了溶剂的猝灭作用。
通过对上述实施例1-5和对比例1得到的超持水大豆分离蛋白凝胶凝胶持水能力进行对比，其对比图见图4，说明相比于对比例1，实施例1-5的大豆分离蛋白凝胶的保水能力均有不同程度的提高。在100～400MPa范围内处理大豆分离蛋白，形成的大豆分离蛋白凝胶持水性是成递增趋势的，在400MPa时最大，其凝胶保水率达到92.27％，是未经处理的1.28倍。
通过对上述实施例1-5和对比例1得到的超持水大豆分离蛋白凝胶凝胶自由水(即大豆分离蛋白凝胶过程中未束缚进网络结构的水，附着在大豆分离蛋白凝胶的表面)含量进行对比，其对比图见图5，说明在100～400MPa范围内随着压强的增加，在400MPa时自由水比例最小，达到94.48％，另外这是由于大豆分离蛋白更多的二级结构被打开，游离巯基含量增多，导致结合水的能力增加，导致自由水含量减小。
通过对比实施例1-5和对比例1的描电子显微镜图，可以看出，对比例1形成的大豆分离蛋白凝胶表面结构致密，成块状卷曲，而在100～500MPa下加压处理之后(实施例1-5)形成的大豆分离蛋白凝胶表面结构发生疏松的变化，且随着压强的增加，凝胶表面结构更加疏松，破碎程度增加，因此，高压力场预处理能够促进大豆分离蛋白结构的展开和TGase交联。
对比例2
一种大豆分离蛋白凝胶的制备方法，同实施例4，不同之处在于：
在高压力场预处理后，未进行步骤4冻干，而是将得到的修饰预处理的大豆分离蛋白溶液进行高速浓缩处理，通过浓缩排除的水来计算大豆分离蛋白的质量分数，通过计算底物的含量确定加酶量。高速浓缩后，蛋白可能会产生聚集，即使再重悬后也不一定均匀，这使得加入TGase后不能充分交联，从而影响大豆分离蛋白的质构特性以及凝胶微观形貌。其得到的大豆分离蛋白凝胶质构特性参数见表1，凝胶强度不够，持水力低，通过观察该大豆分离蛋白凝胶空隙分布不均，并且各个参数和实施例4得到的超持水大豆分离蛋白凝胶相比大部分参数均有差距。
表1大豆分离蛋白凝胶的质构特性参数
实施例6
一种超持水大豆分离蛋白凝胶的制备方法，包括以下步骤：
将大豆分离蛋白在25℃条件下采用螺杆挤压，进行高压力场预处理，具体为：将其置于自动进料机，螺杆转速200r/min，温度150℃，水分含量20％，机头压力20MPa，得到修饰预处理的大豆分离分离蛋白；
将修饰预处理的大豆分离蛋白，置于热风干燥系统中进行干燥处理；再进行粉碎处理并过100目筛，得到大豆分离蛋白预处理样品，配置成质量浓度为5％的修饰预处理的大豆分离分离蛋白溶液；
将修饰预处理的大豆分离分离蛋白溶液，置于-50℃冻干，得到冻干SPI；
将冻干SPI加入蒸馏水，配成质量浓度为10mg/100mL的冻干SPI溶液，室温搅拌1h。添加30U/mL溶液的过氧化氢酶，搅拌速度为900r/min，快速搅拌8s，得到混合物；在混合物中，过氧化氢酶的浓度为30U/g，SPI的质量浓度为10mg/100mL；
将混合物在35℃下反应1h，在90℃下灭活15min，然后4℃过夜，得到超持水大豆分离蛋白凝胶。
实施例7
一种超持水大豆分离蛋白凝胶的制备方法，包括以下步骤：
称取大豆分离蛋白粉溶解于蒸馏水中，配成质量分数为10％的大豆分离蛋白溶液，在25℃条件下，置于120MPa压力，均质时间10～30min，进行高压力场预处理，冷却后得到修饰预处理的大豆分离蛋白溶液；
将修饰预处理的大豆分离蛋白溶液，置于-55℃冻干，得到冻干SPI；
将冻干SPI加入蒸馏水，配成质量浓度为9mg/100mL的冻干SPI溶液，室温搅拌2h。添加10U/mL溶液的辣根过氧化物酶，搅拌速度为700r/min，快速搅拌15s，得到混合物；在混合物中，辣根过氧化物酶的浓度为0.3U/g，SPI的质量浓度为9mg/100mL；
将混合物在45℃下反应0.5h，在110℃下灭活10min，然后5℃过夜，得到超持水大豆分离蛋白凝胶。
实施例8
一种超持水大豆分离蛋白凝胶的制备方法，包括以下步骤：
称取大豆分离蛋白粉溶解于蒸馏水中，配成质量分数为5％的大豆分离蛋白溶液，首先将溶液置于80℃恒温处理2h，然后室温下，将密封后溶液置于100MPa压力，均质时间20min，进行高压力场预处理，冷却后得到修饰预处理的大豆分离蛋白溶液；
将修饰预处理的大豆分离蛋白溶液，置于-54℃冻干，得到冻干SPI；
将冻干SPI加入蒸馏水，配成质量浓度为9mg/100mL的冻干SPI溶液，室温搅拌2h。添加30U/mL溶液的谷胱甘肽过氧化物酶，搅拌速度为850r/min，快速搅拌12s，得到混合物；在混合物中，谷胱甘肽过氧化物酶的浓度为20U/g，SPI的质量浓度为9mg/100mL；
将混合物在35℃下反应3h，在100℃下灭活12min，然后5℃过夜，得到超持水大豆分离蛋白凝胶。
实施例9
一种超持水大豆分离蛋白凝胶的制备方法，包括以下步骤：
称取大豆分离蛋白粉溶解于蒸馏水中，配成质量分数为8％的大豆分离蛋白溶液，将溶液pH值用盐酸溶液调制为3，溶解大豆分离蛋白1h，二次水洗涤至pH值7.0～7.4，然后室温下，将密封后溶液置于10MPa压力，均质时间30min，进行高压力场预处理，冷却后得到修饰预处理的大豆分离蛋白溶液；
将修饰预处理的大豆分离蛋白溶液，置于-60℃冻干，得到冻干SPI；
将冻干SPI加入蒸馏水，配成质量浓度为9mg/100mL的冻干SPI溶液，室温搅拌2h。添加20U/mL溶液的酪氨酸酶，搅拌速度为750r/min，快速搅拌10s，得到混合物；在混合物中，酪氨酸酶的浓度为10U/g，SPI的质量浓度为9mg/100mL；
将混合物在40℃下反应2h，在100℃下灭活10min，然后4℃过夜，得到超持水大豆分离蛋白凝胶。
实施例10
一种超持水大豆分离蛋白凝胶的制备方法，包括以下步骤：
将大豆分离蛋白在25℃条件下采用螺杆挤压，进行高压力场预处理，具体为：将其置于自动进料机，螺杆转速300r/min，温度140℃，水分含量15％，机头压力10MPa，得到修饰预处理的大豆分离分离蛋白；
将修饰预处理的大豆分离蛋白，置于热风干燥系统中进行干燥处理；再进行粉碎处理并过100目筛，得到大豆分离蛋白预处理样品，配置成质量浓度为10％的修饰预处理的大豆分离分离蛋白溶液；
将修饰预处理的大豆分离分离蛋白溶液，置于-56℃冻干，得到冻干SPI；
将冻干SPI加入蒸馏水，配成质量浓度为10mg/100mL的冻干SPI溶液，室温搅拌1h。添加30U/mL溶液的儿茶酚氧化酶，搅拌速度为900r/min，快速搅拌8s，得到混合物；在混合物中，儿茶酚氧化酶的浓度为30U/g，SPI的质量浓度为10mg/100mL；
将混合物在35℃下反应1h，在90℃下灭活15min，然后4℃过夜，得到超持水大豆分离蛋白凝胶。
实施例11
一种超持水大豆分离蛋白凝胶的制备方法，包括以下步骤：
称取大豆分离蛋白粉溶解于蒸馏水中，配成质量分数为8％的大豆分离蛋白溶液，将大豆分离蛋白溶液用盐酸溶液调至pH为2溶解大豆分离蛋白1h，二次水洗涤至pH值7.0～7.4，然后室温下，将密封后溶液置于100MPa压力，均质时间30min，进行高压力场预处理，冷却后得到修饰预处理的大豆分离蛋白溶液；
将修饰预处理的大豆分离蛋白溶液，置于-52℃冻干，得到冻干SPI；
将冻干SPI加入蒸馏水，配成质量浓度为10mg/100mL的冻干SPI溶液，室温搅拌2h。添加20U/mL溶液的漆酶，搅拌速度为800r/min，快速搅拌10s，得到混合物；在混合物中，漆酶的浓度为10U/g，SPI的质量浓度为10mg/100mL；
将混合物在40℃下反应2h，在100℃下灭活10min，然后4℃过夜，得到超持水大豆分离蛋白凝胶。
Claims (10)
1.一种超持水大豆分离蛋白凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：预处理
在室温下，将大豆分离蛋白粉进行高压力场预处理，得到修饰预处理的大豆分离蛋白溶液；
所述的高压力场预处理方式为：螺杆挤压、动态高压微射流均质化、热协同高压微射流均质化、酸协同高压微射流均质化、超高压场处理中的一种或几种；
步骤2：冻干
将修饰预处理的大豆分离蛋白溶液，置于-50℃～-60℃冻干，得到冻干SPI；
步骤3：制备超持水大豆分离蛋白凝胶
将冻干SPI加入蒸馏水，搅拌均匀，得到质量浓度为9×10-5～1×10-4g/mL的冻干SPI溶液；
按配比，加入酶溶液，搅拌速度为700～900r/min，搅拌8～15s，得到混合物；混合物中，酶的质量浓度为0.3～30U/g；酶溶液的浓度为10～30U/mL；
将混合物置于35～45℃反应0.5～3h，然后置于90～110℃进行灭活10～15min，然后于4～5℃放置24h以上，得到超持水大豆分离蛋白凝胶。
2.根据权利要求1所述的超持水大豆分离蛋白凝胶的制备方法，其特征在于，所述的步骤1中，螺杆挤压的工艺参数为：
(1)将大豆分离蛋白粉置于自动进料机，螺杆转速160～300r/min，温度130～150℃，水分含量15～50％，机头压力5～25MPa，得到修饰预处理的大豆分离蛋白；
(2)将修饰预处理的大豆分离蛋白，置于热风干燥系统中进行干燥处理；再进行粉碎处理并过100目筛，得到大豆分离蛋白预处理样品，配置成质量浓度为5～10％的修饰预处理的大豆分离蛋白溶液。
3.根据权利要求1所述的超持水大豆分离蛋白凝胶的制备方法，其特征在于，所述的步骤1中，动态高压微射流均质化的工艺参数为：
(1)按配比，将大豆分离蛋白粉溶解于蒸馏水中，配成质量分数为5％～10％的大豆分离蛋白溶液；
(2)将溶液置于10～150MPa压力，均质时间10～30min。
4.根据权利要求1所述的超持水大豆分离蛋白凝胶的制备方法，其特征在于，所述的步骤1中，热协同高压微射流均质化为：
(1)按配比，将大豆分离蛋白粉溶解于蒸馏水中，配成质量分数为5％～10％的大豆分离蛋白溶液；
(2)首先将溶液置于40～100℃恒温处理0.5～3h，然后室温下，将溶液置于10～150MPa压力，均质时间10～30min。
5.根据权利要求1所述的超持水大豆分离蛋白凝胶的制备方法，其特征在于，所述的步骤1中，酸协同高压微射流均质化为：
(1)按配比，将大豆分离蛋白粉溶解于蒸馏水中，配成质量分数为5％～10％的大豆分离蛋白溶液；
(2)向溶液中加入pH为1～6的盐酸水溶液溶解大豆分离蛋白0.5～3h，二次水洗涤至pH值7.0～7.4，然后室温下，将溶液置于10～150MPa压力，均质时间10～30min。
6.根据权利要求1所述的超持水大豆分离蛋白凝胶的制备方法，其特征在于，所述的步骤1中，超高压场的工艺参数为：
(1)按配比，将大豆分离蛋白粉溶解于蒸馏水中，配成质量分数为5％～10％的大豆分离蛋白溶液；
(2)将大豆分离蛋白溶液置于真空袋中，排出气泡，进行真空包装密封；得到密封后溶液；
(3)室温下，将密封后溶液置于100～500MPa压力下，保压5～15min。
7.根据权利要求1所述的超持水大豆分离蛋白凝胶的制备方法，其特征在于，所述的步骤1中，修饰预处理的大豆分离蛋白溶液中，修饰预处理的大豆分离蛋白其游离疏基含量为3.43～4.01μmol/mL，荧光强度为689.9～782.9a.u.，热焓值为236.94-275.37J/g。
8.根据权利要求1所述的超持水大豆分离蛋白凝胶的制备方法，其特征在于，所述的步骤3中，酶为转谷氨酰胺酶、过氧化物酶、多酚氧化酶中的一种或几种。
9.根据权利要求8所述的超持水大豆分离蛋白凝胶的制备方法，其特征在于，所述的过氧化物酶为过氧化氢酶、辣根过氧化物酶、谷胱甘肽过氧化物酶中的一种或几种；
所述的多酚氧化酶为酪氨酸酶、儿茶酚氧化酶、漆酶中的一种或几种。
10.一种超持水大豆分离蛋白凝胶，其特征在于，采用权利要求1～9任意一项所述的制备方法制得，制备的超持水大豆分离蛋白凝胶，其持水力WHC为85％～93％，自由水占比为94.48％～96.46％，凝胶硬度为55～730g，黏度为110～555P·s，内聚性为0.45～0.75，咀嚼性为25～232，弹力值为0.1～0.54。
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