CN115500521A - 一种大豆蛋白纤维-微晶甲壳素复合凝胶的制备方法 - Google Patents
一种大豆蛋白纤维-微晶甲壳素复合凝胶的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115500521A CN115500521A CN202210982327.8A CN202210982327A CN115500521A CN 115500521 A CN115500521 A CN 115500521A CN 202210982327 A CN202210982327 A CN 202210982327A CN 115500521 A CN115500521 A CN 115500521A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- solution
- chitin
- composite gel
- gel
- preparing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229920002101 Chitin Polymers 0.000 title claims abstract description 67
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 65
- 108010073771 Soybean Proteins Proteins 0.000 title claims abstract description 45
- 235000019710 soybean protein Nutrition 0.000 title claims abstract description 29
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 37
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 34
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 18
- 229940001941 soy protein Drugs 0.000 claims abstract description 16
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000000887 hydrating effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 55
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 26
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 24
- 239000010413 mother solution Substances 0.000 claims description 18
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims description 17
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims description 17
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims description 16
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims description 12
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 10
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims description 9
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 8
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 8
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 3
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 claims 1
- 235000013402 health food Nutrition 0.000 abstract description 2
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 99
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 19
- 230000008569 process Effects 0.000 description 12
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 description 9
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 8
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 6
- 238000011085 pressure filtration Methods 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 4
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 4
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 4
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 3
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 239000011246 composite particle Substances 0.000 description 2
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 2
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000000536 complexating effect Effects 0.000 description 1
- 238000010668 complexation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 235000021374 legumes Nutrition 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 235000008935 nutritious Nutrition 0.000 description 1
- 229920001277 pectin Polymers 0.000 description 1
- 235000010987 pectin Nutrition 0.000 description 1
- 239000001814 pectin Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000000518 rheometry Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L33/00—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
- A23L33/10—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives
- A23L33/17—Amino acids, peptides or proteins
- A23L33/185—Vegetable proteins
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L33/00—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
- A23L33/10—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives
- A23L33/125—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives containing carbohydrate syrups; containing sugars; containing sugar alcohols; containing starch hydrolysates
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2002/00—Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Mycology (AREA)
- Nutrition Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Abstract
本发明涉及现代健康食品加工领域，公开了一种大豆蛋白纤维‑微晶甲壳素复合凝胶的制备方法，包括以下步骤：称取冻干的SPI粉末，加入去离子水制得4％SPI溶液，于室温下搅拌2h以充分溶解，调节SPI溶液的pH值，冷藏水化过夜，得到纤维化大豆蛋白母液；取甲壳素，加入一定量的3mol/L盐酸，搅拌，制备得到分散液，将其置于沸水浴中水解，待其冷却至室温后，将固液分离，进行清洗，然后进行均质处理，得到微纳米级的甲壳素纤维悬浮液；混合纤维化大豆蛋白母液与微纳米级的甲壳素纤维悬浮液，二者的混合比例为1‑5:1，得到复合物溶液，然后调整pH值，进行加热处理，得到复合物母液。
Description
技术领域
本发明涉及现代健康食品加工领域，具体涉及一种大豆蛋白纤维-微晶甲壳素复合凝胶的制备方法。
背景技术
食物被认为是一种复杂的软物质(半固态和软固态)，具有不同的微观结构和功能特性。其中，食品微观结构与凝胶性质之间的关系引起了广泛关注。了解食品凝胶体系的质地属性是决定食品质量的重要因素之一。近年来，随着植物基肉类等新一代肉类类似物的兴起，生物聚合物凝胶的加工条件、聚合物相互作用和具有理想质地的结构等是值得研究的。特别是利用蛋白质和多糖改变凝胶结构的方法已成为一种典型途径，相应的凝胶结构如均质、互穿、耦合或相分离网络表现出不同的流变学和结构性质，大豆蛋白是一种储量丰富、价格低廉、营养丰富的豆类蛋白来源的代表。目前，由其可通过改变纹理结构而作为肉类模拟物，因此被广泛纳入食品工业，目前，国内外有部分利用蛋白纤维和壳聚糖、果胶、明胶等多糖的结合，从而形成复合颗粒的研究，但未见纤维化大豆蛋白和微晶甲壳素的组合。虽然已有许多研究成果发表，其结论表明纤维结构的络合可能会增强复合物凝胶的力学性能，但综合国内外的研究现状，作为食品体系中典型案例的蛋白质纤维-多糖纤维复合物凝胶还缺乏食品微观结构与凝胶性能之间关系的研究，为此我们提出了一种大豆蛋白纤维-微晶甲壳素复合凝胶的制备方法。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供一种大豆蛋白纤维-微晶甲壳素复合凝胶的制备方法，以解决上述的问题。
(二)技术方案
为实现上述所述目的，本发明提供如下技术方案：
一种大豆蛋白纤维-微晶甲壳素复合凝胶的制备方法，包括以下步骤：
第一步：称取冻干的SPI粉末，加入去离子水制得4％SPI溶液，于室温下搅拌2h以充分溶解，调节SPI溶液的pH值，冷藏水化过夜，得到纤维化大豆蛋白母液；
第二步：取甲壳素，加入一定量的3mol/L盐酸，搅拌，制备得到分散液，将其置于沸水浴中水解，待其冷却至室温后，将固液分离，进行清洗，然后进行均质处理，得到微纳米级的甲壳素纤维悬浮液；
第三步：混合纤维化大豆蛋白母液与微纳米级的甲壳素纤维悬浮液，二者的混合比例为1-5:1，得到复合物溶液，然后调整pH值，进行加热处理，得到复合物母液；
第四步：在室温条件下，用1mol/L HCl溶液和1mol/L NaOH溶液分别将复合物母液的pH调节至2.0-9.0，冷藏静置备用；
第五步：将复合物母液通过冷制或者经TG酶交联制备成圆柱体的复合凝胶；
第六步：经干燥箱加热处理或者经TG交联后经干燥箱加热处理，得到复合凝胶。
优选的，所述第一步中的热处理前确保pH为2.0后于85℃下加热12h后得到SPF样品。
优选的，所述第二步中的分散液的浓度为4％、3％、2％、1％或者0.8％，水解时间为1.5-2小时；
清洗的条件为：用蒸馏水清洗甲壳素颗粒2-3次后加入与最初的盐酸同等体积的蒸馏水；
均质处理条件为：高压均质机在300bar的压力下均质处理5min。
优选的，所述第三步中的混合纤维化大豆蛋白母液与微纳米级的甲壳素纤维悬浮液比例为2:1、3:1、4:1或者5:1其中任意一种。
优选的，所述第三步中的调节混合溶液的pH至2.0，热处理条件为85℃下加热12h。
优选的，所述第四步中的pH调节为pH4.0、pH5.0、pH6.0以及pH7.0任意一种。
优选的，所述第五中的冷制凝胶：制得的复合物母液转移至2mL离心管中，再次在6000rpm/min条件下离心20min后凝胶从离心管倒出，利用美工刀将复合凝胶制备成规则的圆柱体，其H＝10mm,R＝5mm。
优选的，所述第五步中的经TG酶交联的复合凝胶：复合物母液中加入0.1-5％的TG酶粉末，在室温下使用恒温磁力搅拌器搅拌均匀调节pH至6.0，使用移液枪将溶液分别转移至离心管，水化过夜，经过6000rpm/min离心20min后在50℃条件下保温5h后，将凝胶从离心管倒出，利用美工刀将复合凝胶制备成规则的圆柱，其H＝10mm,R＝5mm。
优选的，TG酶粉末添加量为0.1％、0.5％或者1％。
优选的，第六步中的经干燥箱加热处理的复合凝胶或者TG交联后经干燥箱加热处理的复合凝胶：将其放在置有饱和KBr溶液的密闭容器中，在60℃烘箱中加热48小时。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供的大豆蛋白纤维-微晶甲壳素复合凝胶的制备方法，具备以下有益效果：
1、该大豆蛋白纤维-微晶甲壳素复合凝胶的制备方法，跟以往报道不同，本发明首次公开利用纤维化大豆蛋白与微晶甲壳素复合物组合得到一种凝胶。
2、该大豆蛋白纤维-微晶甲壳素复合凝胶的制备方法，本发明所得的凝胶具有复合比响应性。
3、该大豆蛋白纤维-微晶甲壳素复合凝胶的制备方法，本发明所得的凝胶具有pH响应性。
4、该大豆蛋白纤维-微晶甲壳素复合凝胶的制备方法，本发明所得的凝胶受TG酶添加量调控。
5、该大豆蛋白纤维-微晶甲壳素复合凝胶的制备方法，本发明所得的凝胶离心后保留上清液可以维持较高的复合凝胶的储能模量和损能模量。
6、该大豆蛋白纤维-微晶甲壳素复合凝胶的制备方法，本发明所得的凝胶性能受成胶方式调控。
附图说明
图1为实施例1在不同复合比条件下制备得到凝胶的储能模量(G’)和损能模量(G”)结果；
图2为实施例2在不同pH条件下制备得到凝胶的储能模量(G’)和损能模量(G”)结果；
图3为实施例3在不同添加TG酶的量条件下制备得到凝胶的储能模量(G’)和损能模量(G”)结果；
图4为实施例4在是否经过离心处理条件下制备得到凝胶的储能模量(G’)和损能模量(G”)结果；
图5为实施例5在是否去除离心后上清液条件下制备得到凝胶的储能模量(G’)和损能模量(G”)结果；
图6为本实施例制备的凝胶示意图；
图7为本实施例制备的凝胶各项数据示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-7，本发明提供的大豆蛋白纤维-微晶甲壳素复合凝胶的制备方法，详见下述实施例：
实施例一：复合比对复合凝胶的性能影响
S1：纤维化大豆蛋白(SPF)母液的制备：称取冻干的SPI粉末，加入去离子水制得4％(w/v)SPI溶液，于室温下搅拌2h以充分溶解。调节SPI溶液的pH至2.0，冷藏水化过夜。热处理前确保pH为2.0后于85℃下加热12h后得到SPF样品。加热完成后的样品应立即冷却以终止其纤维化进程，并将制得的SPF母液冷藏备用；
S2：微晶甲壳素纤维(CNW)母液的制备：准确称取甲壳素，加入一定量的3mol/L盐酸，搅拌，制备得到干物质含量(即浓度)为4％、3％、2％、1％、0.8％(w/v)的分散液，将其置于沸水浴中水解1.5-2小时。待其冷却至室温后，利用离心法或减压过滤等方法将固液分离，用蒸馏水清洗甲壳素颗粒2-3次后加入与最初的盐酸同等体积的蒸馏水。最后使用高压均质机在300bar的压力下均质处理5min，得到微纳米级的甲壳素纤维悬浮液，冷藏待用；
S3：混合两种母液，按复合比1:1、2:1、3:1、4:1、5:1(mg/mL)配制SPI-CS复合物溶液，调节混合溶液的pH至2.0，于85℃下加热12h后得到SPF-CNW复合物母液。加热完成后的样品应立即冷却以终止其纤维化进程；
S4：在室温条件下，用1mol/L HCl溶液和1mol/L NaOH溶液分别将SPF-CNW复合物溶液的pH调节至6.0，冷藏静置备用；
S5：离心：经过6000rpm/min离心20min后取出复合凝胶。
通过MCR 92流变仪测定本实施例制备的凝胶的储能模量(G’)和损能模量(G”)，结果如图1所示。
由图1可知，以大豆蛋白纤维和微晶甲壳素为原料配制的混合储备液具有显著的复合比响应性。流变学测量可以表征体系的状态、性能，图中测试样品的G’始终大于G”，结合黏度、硬度等数据，表明本实施例得到的产物即为凝胶；同时，在控制其他因素保持不变时，凝胶的性能随SPF-CNW混合储备液的复合比的变化呈现倒U型变化，当SPF：CNW＝4:1时，制备得到的凝胶的储能模量、损能模量等性能为最优，此时SPF与CNW的相互作用最强。上述结果表明，复合比影响SPF-CNW复合凝胶的形成。
实施例二，pH对复合凝胶的性能影响
S1：纤维化大豆蛋白(SPF)母液的制备：称取冻干的SPI粉末，加入去离子水制得4％(w/v)SPI溶液，于室温下搅拌2h以充分溶解。调节SPI溶液的pH至2.0，冷藏水化过夜。热处理前确保pH为2.0后于85℃下加热12h后得到SPF样品。加热完成后的样品应立即冷却以终止其纤维化进程，并将制得的SPF母液冷藏备用；
S2：微晶甲壳素纤维(CNW)母液的制备：准确称取甲壳素，加入一定量的3mol/L盐酸，搅拌，制备得到干物质含量(即浓度)为4％(w/v)的分散液，将其置于沸水浴中水解1.5-2小时。待其冷却至室温后，利用离心法或减压过滤等方法将固液分离，用蒸馏水清洗甲壳素颗粒2-3次后加入与最初的盐酸同等体积的蒸馏水。最后使用高压均质机在300bar的压力下均质处理5min，得到微纳米级的甲壳素纤维悬浮液，冷藏待用；
S3：混合两种母液，按复合比4:1(mg/mL)配制SPI-CS复合物溶液，调节混合溶液的pH至2.0，于85℃下加热12h后得到SPF-CNW复合物母液。加热完成后的样品应立即冷却以终止其纤维化进程；
S4：在室温条件下，用1mol/L HCl溶液和1mol/L NaOH溶液分别将SPF-CNW复合物溶液的pH调节至3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0，冷藏静置备用；
S5：离心：经过6000rpm/min离心20min后取出复合凝胶。
通过MCR 92流变仪测定本实施例制备的凝胶的储能模量(G’)和损能模量(G”)，结果如图2所示。
图2结果显示，以大豆蛋白纤维和微晶甲壳素为原料配制的混合储备液具有显著的pH响应性。本案例制备的SPF-CNW凝胶表现出较强的胶体行为，并呈现以弹性主导的强凝胶特性。pH3.0-9.0的SPF-CNW复合凝胶的G’始终大于G”，具备弹性性质主导的凝胶网络结构的典型特征。在pH5.0时复合凝胶具有最大的G’、G”和黏性，表明该pH下形成的复合凝胶的荷电量最接近中性，物理交联最强，形成均匀、致密的凝胶网络结构，具有最大的强度，具备一定程度的抵抗外界作用力的性能。上述结果表明，pH影响SPF-CNW复合凝胶的形成，同时能形成复合颗粒的pH范围较广(4.0-8.0)，条件易控。
实施例三，TG酶添加量对复合凝胶的性能影响
S1：纤维化大豆蛋白(SPF)母液的制备：称取冻干的SPI粉末，加入去离子水制得4％(w/v)SPI溶液，于室温下搅拌2h以充分溶解。调节SPI溶液的pH至2.0，冷藏水化过夜。热处理前确保pH为2.0后于85℃下加热12h后得到SPF样品。加热完成后的样品应立即冷却以终止其纤维化进程，并将制得的SPF母液冷藏备用；
S2：微晶甲壳素纤维(CNW)母液的制备：准确称取甲壳素，加入一定量的3mol/L盐酸，搅拌，制备得到干物质含量(即浓度)为4％(w/v)的分散液，将其置于沸水浴中水解1.5-2小时。待其冷却至室温后，利用离心法或减压过滤等方法将固液分离，用蒸馏水清洗甲壳素颗粒2-3次后加入与最初的盐酸同等体积的蒸馏水。最后使用高压均质机在300bar的压力下均质处理5min，得到微纳米级的甲壳素纤维悬浮液，冷藏待用；
S3：混合两种母液，按复合比4:1(mg/mL)配制SPI-CS复合物溶液，调节混合溶液的pH至2.0，于85℃下加热12h后得到SPF-CNW复合物母液。加热完成后的样品应立即冷却以终止其纤维化进程；
S4：在室温条件下，用1mol/L HCl溶液和1mol/L NaOH溶液分别将SPF-CNW复合物溶液的pH调节至6.0，冷藏静置备用；
S5：添加TG酶：在SPF-CNW复合物溶液加入0、0.1％、0.5％、1％、2％、5％的TG酶粉末，在室温下搅拌均匀溶解，调节pH至6.0，使用移液枪将溶液分别转移至离心管，水化过夜。
S6：离心：经过6000rpm/min离心20min后在50℃条件下保温5h，取出复合凝胶。
通MCR 92流变仪测定本实施例制备的凝胶的储能模量(G’)和损能模量(G”)，结果如图3所示。
由图3中可以看到，TG酶的加入能改变大豆蛋白纤维和微晶甲壳素复合凝胶的储能模量(G’)和损能模量(G”)。添加1％的TG酶时复合凝胶具有最大的G’和G”。此结果说明适当添加TG酶能增强SPF与CNW的共价交联使复合凝胶更为致密。
实施例四，离心对复合凝胶的性能影响
S1：纤维化大豆蛋白(SPF)母液的制备：称取冻干的SPI粉末，加入去离子水制得4％(w/v)SPI溶液，于室温下搅拌2h以充分溶解。调节SPI溶液的pH至2.0，冷藏水化过夜。热处理前确保pH为2.0后于85℃下加热12h后得到SPF样品。加热完成后的样品应立即冷却以终止其纤维化进程，并将制得的SPF母液冷藏备用；
S2：微晶甲壳素纤维(CNW)母液的制备：准确称取甲壳素，加入一定量的3mol/L盐酸，搅拌，制备得到干物质含量(即浓度)为4％(w/v)的分散液，将其置于沸水浴中水解1.5-2小时。待其冷却至室温后，利用离心法或减压过滤等方法将固液分离，用蒸馏水清洗甲壳素颗粒2-3次后加入与最初的盐酸同等体积的蒸馏水。最后使用高压均质机在300bar的压力下均质处理5min，得到微纳米级的甲壳素纤维悬浮液，冷藏待用；
S3：混合两种母液，按复合比4:1(mg/mL)配制SPI-CS复合物溶液，调节混合溶液的pH至2.0，于85℃下加热12h后得到SPF-CNW复合物母液。加热完成后的样品应立即冷却以终止其纤维化进程；
S4：在室温条件下，用1mol/L HCl溶液和1mol/L NaOH溶液分别将SPF-CNW复合物溶液的pH调节至6.0，冷藏静置备用；
S5：离心：经过0、6000rpm/min离心20min后取出复合凝胶。
MCR 92流变仪测定本实施例制备的凝胶的储能模量(G’)和损能模量(G”)，结果如图4所示。
由图4结果可知，当控制其他因素保持一致，在0r/min、6000r/min转速条件下，凝胶的储能模量(G’)和损能模量(G”)变化明显。由此可见，离心可以一定程度增大产品的储能模量(G’)和损能模量(G”)。在工业生产中，可根据生产需要，通过较高速度的离心处理提高产品的储能模量(G’)和损能模量(G”)。此外，离心操作能够省去静置时间，缩短生产周期。
实施例五，离心后是否弃去上清液对复合凝胶的性能影响
(1)纤维化大豆蛋白(SPF)母液的制备：称取冻干的SPI粉末，加入去离子水制得4％(w/v)SPI溶液，于室温下搅拌2h以充分溶解。调节SPI溶液的pH至2.0，冷藏水化过夜。热处理前确保pH为2.0后于85℃下加热12h后得到SPF样品。加热完成后的样品应立即冷却以终止其纤维化进程，并将制得的SPF母液冷藏备用；
(2)微晶甲壳素纤维(CNW)母液的制备：准确称取甲壳素，加入一定量的3mol/L盐酸，搅拌，制备得到干物质含量(即浓度)为4％(w/v)的分散液，将其置于沸水浴中水解1.5-2小时。待其冷却至室温后，利用离心法或减压过滤等方法将固液分离，用蒸馏水清洗甲壳素颗粒2-3次后加入与最初的盐酸同等体积的蒸馏水。最后使用高压均质机在300bar的压力下均质处理5min，得到微纳米级的甲壳素纤维悬浮液，冷藏待用；
(3)混合两种母液，按复合比4:1(mg/mL)配制SPI-CS复合物溶液，调节混合溶液的pH至2.0，于85℃下加热12h后得到SPF-CNW复合物母液。加热完成后的样品应立即冷却以终止其纤维化进程；
(4)在室温条件下，用1mol/L HCl溶液和1mol/L NaOH溶液分别将SPF-CNW复合物溶液的pH调节至6.0，冷藏静置备用；
(5)离心：经过6000rpm/min离心20min后取出复合凝胶；
(6)离心后，将一部分样品中的上层澄清液弃去，另一部分样品保留上层澄清液。
MCR 92流变仪测定本实施例制备的凝胶的储能模量(G’)和损能模量(G”)，结果如图5所示。
由图5结果可知，离心后是否弃去上层澄清液会影响凝胶的储能模量(G’)和损能模量(G”)。结果显示，弃去上层澄清液与保留上层澄清液相比，会降低凝胶的储能模量(G’)和损能模量(G”)。在工业生产中，可根据生产需要，选择保留上层澄清液处理能够保持产物的储能模量(G’)和损能模量(G”)。
实施例六，成胶方式对复合凝胶的性能影响
(1)纤维化大豆蛋白(SPF)母液的制备：称取冻干的SPI粉末，加入去离子水制得4％(w/v)SPI溶液，于室温下搅拌2h以充分溶解。调节SPI溶液的pH至2.0，冷水化过夜。热处理前确保pH为2.0后于85℃下加热12h后得到SPF样品。加热完成后的样品应立即冷却以终止其纤维化进程，并将制得的SPF母液冷藏备用；
(2)微晶甲壳素纤维(CNW)母液的制备：准确称取甲壳素，加入一定量的3mol/L盐酸，搅拌，制备得到干物质含量(即浓度)为4％(w/v)的分散液，将其置于沸水浴中水解1.5-2小时。待其冷却至室温后，利用离心法或减压过滤等方法将固液分离，用蒸馏水清洗甲壳素颗粒2-3次后加入与最初的盐酸同等体积的蒸馏水。最后使用高压均质机在300bar的压力下均质处理5min，得到微纳米级的甲壳素纤维悬浮液，冷藏待用；
(3)混合两种母液，按复合比4:1(mg/mL)配制SPI-CS复合物溶液，调节混合溶液的pH至2.0，于85℃下加热12h后得到SPF-CNW复合物母液。加热完成后的样品应立即冷却以终止其纤维化进程；
(4)在室温条件下，用1mol/L HCl溶液和1mol/L NaOH溶液分别将SPF-CNW复合物溶液的pH调节至6.0，冷藏静置备用；
(5)成胶方式：
A组(冷制凝胶)：制得的复合物转移至2mL离心管中，再次在6000rpm/min条件下离心20min后凝胶从离心管倒出，利用美工刀将复合凝胶制备成规则的圆柱体体(H＝10mm,R＝5mm)。
B组(经TG酶交联的复合凝胶)：SPF-CNW复合物加入1％(w/v)的TG酶粉末，在室温下使用恒温磁力搅拌器搅拌均匀调节pH至6.0，使用移液枪将溶液分别转移至离心管，水化过夜，经过6000rpm/min离心20min后在50℃条件下保温5h后，将凝胶从离心管倒出，利用美工刀将复合凝胶制备成规则的圆柱(H＝10mm,R＝5mm)。
C组(经干燥箱加热处理的复合凝胶)：制备成圆柱体的复合凝胶，将其放在置有饱和KBr溶液的密闭容器中，在60℃烘箱中加热48小时。
D组(经TG交联后经干燥箱加热处理的复合凝胶)：制备成圆柱体的复合凝胶，将其放在置有饱和KBr溶液的密闭容器中，在60℃烘箱中加热48小时。
TA.XTPlus质构仪测定本实施例制备的凝胶的咀嚼性(chewiness)、弹性(springiness)、硬度(hardness)、回复性(resilience)、粘聚性(cohesiveness)及破裂性(Fracturability)，结果如图6-7所示。
从图6-7中可以发现，SPF-CNW冷制凝胶(A组)是强度较低、回复性较差的凝胶，TG酶诱导的SPF-CNW复合凝胶(B组)具有弹性、内聚性良好的质构特性，而干燥箱处理(C、D组)后形成了硬度和咀嚼性突出的凝胶，具有良好的回复性，但弹性下降、存在破裂力，说明该处理下的复合凝胶具有一定的脆性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种大豆蛋白纤维-微晶甲壳素复合凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步：称取冻干的SPI粉末，加入去离子水制得4％SPI溶液，于室温下搅拌2h以充分溶解，调节SPI溶液的pH值，冷藏水化过夜，得到纤维化大豆蛋白母液；
第二步：取甲壳素，加入一定量的3mol/L盐酸，搅拌，制备得到分散液，将其置于沸水浴中水解，待其冷却至室温后，将固液分离，进行清洗，然后进行均质处理，得到微纳米级的甲壳素纤维悬浮液；
第三步：混合纤维化大豆蛋白母液与微纳米级的甲壳素纤维悬浮液，二者的混合比例为1-5:1，得到复合物溶液，然后调整pH值，进行加热处理，得到复合物母液；
第四步：在室温条件下，用1mol/L HCl溶液和1mol/L NaOH溶液分别将复合物母液的pH调节至2.0-9.0，冷藏静置备用；
第五步：将复合物母液通过冷制或者经TG酶交联制备成圆柱体的复合凝胶；
第六步：经干燥箱加热处理或者经TG交联后经干燥箱加热处理，得到复合凝胶。
2.根据权利要求1所述的大豆蛋白纤维-微晶甲壳素复合凝胶的制备方法，其特征在于：第一步中的热处理前确保pH为2.0后于85℃下加热12h后得到SPF样品。
3.根据权利要求1所述的大豆蛋白纤维-微晶甲壳素复合凝胶的制备方法，其特征在于：所述第二步中的分散液的浓度为4％、3％、2％、1％或者0.8％，水解时间为1.5-2小时；
清洗的条件为：用蒸馏水清洗甲壳素颗粒2-3次后加入与最初的盐酸同等体积的蒸馏水；
均质处理条件为：高压均质机在300bar的压力下均质处理5min。
4.根据权利要求1所述的大豆蛋白纤维-微晶甲壳素复合凝胶的制备方法，其特征在于：所述第三步中的混合纤维化大豆蛋白母液与微纳米级的甲壳素纤维悬浮液比例为2:1、3:1、4:1或者5:1其中任意一种。
5.根据权利要求1所述的大豆蛋白纤维-微晶甲壳素复合凝胶的制备方法，其特征在于：所述第三步中的调节混合溶液的pH至2.0，热处理条件为85℃下加热12h。
6.根据权利要求1所述的大豆蛋白纤维-微晶甲壳素复合凝胶的制备方法，其特征在于：所述第四步中的pH调节为pH 3.0、pH4.0、pH5.0、pH6.0、pH7.0以及pH8.0任意一种。
7.根据权利要求1所述的大豆蛋白纤维-微晶甲壳素复合凝胶的制备方法，其特征在于：所述第五中的冷制凝胶：制得的复合物母液转移至2mL离心管中，再次在6000rpm/min条件下离心20min后凝胶从离心管倒出，利用美工刀将复合凝胶制备成规则的圆柱体，其H＝10mm,R＝5mm。
8.根据权利要求1所述的大豆蛋白纤维-微晶甲壳素复合凝胶的制备方法，其特征在于：所述第五步中的经TG酶交联的复合凝胶：复合物母液中加入0.1-5％的TG酶粉末，在室温下使用恒温磁力搅拌器搅拌均匀调节pH至6.0，使用移液枪将溶液分别转移至离心管，水化过夜，经过6000rpm/min离心20min后在50℃条件下保温5h后，将凝胶从离心管倒出，利用美工刀将复合凝胶制备成规则的圆柱，其H＝10mm,R＝5mm。
9.根据权利要求8所述的大豆蛋白纤维-微晶甲壳素复合凝胶的制备方法，其特征在于：所述TG酶粉末添加量为0.1％、0.5％、1％、2％或者5％。
10.根据权利要求1所述的大豆蛋白纤维-微晶甲壳素复合凝胶的制备方法，其特征在于：所述第六步中的经干燥箱加热处理的复合凝胶或者TG交联后经干燥箱加热处理的复合凝胶：将其放在置有饱和KBr溶液的密闭容器中，在60℃烘箱中加热48小时。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210982327.8A CN115500521A (zh) | 2022-08-16 | 2022-08-16 | 一种大豆蛋白纤维-微晶甲壳素复合凝胶的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210982327.8A CN115500521A (zh) | 2022-08-16 | 2022-08-16 | 一种大豆蛋白纤维-微晶甲壳素复合凝胶的制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115500521A true CN115500521A (zh) | 2022-12-23 |
Family
ID=84502238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210982327.8A Pending CN115500521A (zh) | 2022-08-16 | 2022-08-16 | 一种大豆蛋白纤维-微晶甲壳素复合凝胶的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115500521A (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010025930A (ko) * | 1999-09-01 | 2001-04-06 | 문상돈 | 키토산 고분자전해질 복합체 마이크로캡슐 제조방법 |
| CN110204908A (zh) * | 2019-05-23 | 2019-09-06 | 广州大学 | 一种大豆分离蛋白-壳聚糖复合静电凝胶的制备方法 |
| CN113100325A (zh) * | 2021-05-24 | 2021-07-13 | 江南大学 | 一种在酸性条件下制备纤维化大豆蛋白凝胶的方法 |
| CN113527712A (zh) * | 2021-06-17 | 2021-10-22 | 广州大学 | 一种玉米肽-微晶甲壳素复合物及其双重皮克林乳液制备方法 |
-
2022
- 2022-08-16 CN CN202210982327.8A patent/CN115500521A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010025930A (ko) * | 1999-09-01 | 2001-04-06 | 문상돈 | 키토산 고분자전해질 복합체 마이크로캡슐 제조방법 |
| CN110204908A (zh) * | 2019-05-23 | 2019-09-06 | 广州大学 | 一种大豆分离蛋白-壳聚糖复合静电凝胶的制备方法 |
| CN113100325A (zh) * | 2021-05-24 | 2021-07-13 | 江南大学 | 一种在酸性条件下制备纤维化大豆蛋白凝胶的方法 |
| CN113527712A (zh) * | 2021-06-17 | 2021-10-22 | 广州大学 | 一种玉米肽-微晶甲壳素复合物及其双重皮克林乳液制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| CHEN QI-HUI ET AL: ""Development and mechanical properties of soy protein isolate-chitin nanofibers complex gel: The role of high-pressure homogenization"", 《LWT-FFOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY》, no. 150 * |
| 李国燕: ""大豆蛋白与壳聚糖复合物的形成及其在食品体系中的应用机理研究"", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库》, no. 4, pages 24 - 147 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Abram et al. | In vitro formation of flagella-like filaments and other structures from flagellin | |
| CN111357971B (zh) | 一种双交联的皮克林乳液及其制备方法和应用 | |
| Tolstoguzov | Functional properties of food proteins and role of protein-polysaccharide interaction | |
| RU2377870C2 (ru) | Способ получения геллановой камеди, камедь, полученная этим способом, и содержащий ее напиток | |
| Urlacher et al. | Xanthan gum | |
| Camelin et al. | Effect of chelatants on gellan gel rheological properties and setting temperature for immobilization of living bifidobacteria | |
| CN111393671B (zh) | 一种大豆球蛋白-壳聚糖复合凝胶及其制备方法 | |
| CN107163149B (zh) | 一种莲子淀粉-蛋白复合物的制备方法 | |
| CN108976819A (zh) | 一种大豆分离蛋白-壳聚糖复合颗粒的制备方法 | |
| JP2022536987A (ja) | 海藻由来の天然複合材料及びその生産方法 | |
| CN115500521A (zh) | 一种大豆蛋白纤维-微晶甲壳素复合凝胶的制备方法 | |
| CN110859301A (zh) | 一种凉粉草多糖-大豆分离蛋白复合凝胶的制备方法 | |
| CN114380927A (zh) | 一种改性葡甘露聚糖及其制备方法 | |
| CN114009715A (zh) | 一种食品蛋白改良剂及其在改善鱼丸品质中的应用 | |
| CN115948812B (zh) | 一种具有优异乳化性能的绿豆球蛋白淀粉样纤维制备方法 | |
| CN115251365B (zh) | 一种淀粉微/纳晶-蛋白质凝胶及制备方法 | |
| CN110623250B (zh) | 一种纤维素纳米晶体-乳清分离蛋白复合热凝胶的制备方法 | |
| CN110495613A (zh) | 一种低热量膳食纤维米及其制作方法 | |
| CN115624168A (zh) | 一种发酵植物蛋白凝胶的制备方法和应用 | |
| CN110746636B (zh) | 一种温度敏感型海藻酸钠/纤维素醚复合水凝胶及其制备方法与应用 | |
| CN114052241A (zh) | 乳清蛋白自组装凝胶的制备方法 | |
| CN115812842A (zh) | 一种改性豌豆蛋白及其制备低磷酸盐复合蛋白凝胶的方法 | |
| CN110613120A (zh) | 一种低温速溶琼脂的制作工艺 | |
| CN111675773B (zh) | 一种可控分子量范围的壳聚糖制备方法及其应用 | |
| CN116082531B (zh) | 脱乙酰基的葡甘聚糖的制备方法及其产品 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20221223 |