反应条件对豆-乳内酯凝胶质构特性的影响

韩翠萍，刘 洋，王 迪，江连洲，刘 畅，王宇婷

（东北农业大学食品学院，黑龙江哈尔滨150030）

反应条件对豆-乳内酯凝胶质构特性的影响

韩翠萍，刘 洋，王 迪，江连洲*，刘 畅，王宇婷

（东北农业大学食品学院，黑龙江哈尔滨150030）

以大豆乳、牛乳为混合豆-乳底物原料，以葡萄糖-δ-内酯（GDL）作为酸凝剂，以大豆乳、牛奶分别为底物作为对照，探讨不同的反应条件对豆-乳内酯凝胶质构特性的影响。结果表明：在反应条件分别为预热温度90～100℃、预热时间5～15min、凝胶温度75～85℃、凝胶时间30～50min时可以获得质构特性较好的凝胶。

凝胶，质构特性，豆-乳内酯，葡萄糖-δ-内酯

在100g大豆中，蛋白质的绝对含量在36～40g之间，脂肪在18～19g之间，另外，大豆中还含有卵磷脂、异黄酮等对人体有益的物质[1]。豆腐是变性大豆蛋白在凝固剂作用下所产生的凝胶产物，所以，凝胶性是衡量豆腐质构特性的最重要的指标之一，也是大豆蛋白重要的功能性质之一[2]。内酯豆腐的生产除利用了蛋白质胶凝性之外，还利用了葡萄糖-δ-内酯（GDL）的水解特性。GDL并不能使蛋白质胶凝，只有其水解后生成的葡萄糖酸才有胶凝作用。在内酯豆腐的生产过程中，煮浆使蛋白质形成前凝胶，为蛋白质的胶凝创造了条件[3]。

本文以大豆乳和牛乳为混合底物原料，探讨以葡萄糖酸-δ-内酯（GDL）为凝固剂，并以大豆乳和牛乳分别为酸凝底物的样品做对照，探讨了反应条件对豆-乳内酯凝胶质构特性的影响。该凝胶兼具牛乳和大豆的营养，达到氨基酸互补、平衡膳食的目的。这将对内酯豆腐、牛奶内酯豆腐、奶酪等凝胶类食品的研制和开发具有重要的意义。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

黄豆、牛乳 市售；葡萄糖-δ-内酯 食品级。

TA.XT PLUS质构仪 Stable Misco System，Scarsdale，NY，USA；恒温水浴锅 江苏东台电器厂；X205分析天平 梅特勒—托利多仪器有限公司；豆浆机 九阳股份有限公司；尼龙稠 汕头市隆旺纺织有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 豆-乳内酯凝胶的制备 以豆、水质量比1∶3浸泡大豆，水温一般控制在15～20℃，浸泡16h，磨豆时的加水量，为千克干重大豆的6倍，得到的豆乳可用120（或100）目尼龙绸过滤。同样，牛乳也用120（或100）目尼龙绸过滤。豆乳与牛乳以7∶3比例进行混合，在一定温度的恒温水浴锅中预热，并保持一定时间，所得溶液，冷却到30℃以下，加入0.30%的葡萄糖-δ-内酯混匀[4]。再放入一定温度的恒温水浴锅中凝胶一定时间。4℃下放置16h。

1.2.2 内酯豆乳凝胶的制备 以豆、水质量比1∶3浸泡大豆，水温一般控制在15～20℃，浸泡16h，磨豆时的加水量，为千克干重大豆的6倍，得到的豆乳可用120（或100）目尼龙绸过滤。豆乳在一定温度的恒温水浴锅中预热，并保持一定时间，所得溶液，冷却到30℃以下，加入0.30%的葡萄糖-δ-内酯混匀[4]。再放入一定温度的恒温水浴锅中凝胶一定时间。4℃下放置16h。

1.2.3 内酯牛乳凝胶的制备 牛乳用120（或100）目尼龙绸过滤，牛乳在一定温度的恒温水浴锅中预热，并保持一定时间，所得溶液，冷却到30℃以下，加入0.30%的葡萄糖-δ-内酯混匀[4]。再放入一定温度的恒温水浴锅中凝胶一定时间。4℃下放置16h。

1.2.4 预热温度对豆-乳内酯凝胶质构特性的影响以豆、水质量比1∶3浸泡大豆，水温一般控制在15～20℃，浸泡16h，磨豆时的加水量，为千克干重大豆的6倍，得到的豆乳可用120（或100）目尼龙绸过滤。同样，牛乳也用120（或100）目尼龙绸过滤。豆乳与牛乳以7∶3比例进行混合，分别在60、70、80、90、100℃的恒温水浴锅中预热，并保持10min，所得溶液，冷却到30℃以下，加入0.30%的葡萄糖-δ-内酯混匀。在恒温水浴锅中75℃凝胶30min。4℃下放置16h，测其质构特性，以内酯豆乳凝胶和内酯牛乳凝胶组作对照。

1.2.5 预热时间对豆-乳内酯凝胶的质构特性的影响 操作条件和步骤同1.2.4，豆乳与牛乳以7∶3比例混合，在90℃的恒温水浴锅中预热，并保持0、5、10、15、20min，所得溶液，冷却到30℃以下，余下处理条件和步骤同1.2.4。

1.2.6 凝胶温度对豆-乳内酯凝胶质构特性的影响操作条件和步骤同1.2.4，在恒温水浴锅中分别取凝胶温度为45、55、65、75、85℃，30min。4℃下放置16h，测其质构特性，以内酯豆乳凝胶和内酯牛乳凝胶组作对照。

1.2.7 凝胶时间对豆-乳内酯凝胶质构特性的影响操作条件和步骤同1.2.4，在恒温水浴锅中75℃分别取凝胶时间10、30、50、70、90min。4℃下放置16h，测其质构特性，以内酯豆乳凝胶和内酯牛乳凝胶组作对照。

1.2.8 质构特性的测量方法 质构特性的测定使用TA.XT PLUS质构仪。测定采用穿刺实验法。采用的探头为p/0.5。设定探头的下行测量速度为3.0mm/s，穿刺过程中的运行速度为3.0mm/s，返回速度为3.0mm/s，穿刺距离为20mm，两次穿刺间隔时间为1s，引发力为0.5g。每组测定3次，取平均值。

1.2.9 数据处理 文中所列数据采用Statistix统计学软件和Excel（2003）进行统计分析和作图。

表1 预热温度对豆-乳内酯凝胶质构特性的影响（x±SD）Table.1 Effect of preheating temperature on the texture properties of soybean-milk lactone ge（lx±SD）

表2 预热温度对内酯豆乳质构特性的影响（x±SD）Table.2 Effect of preheating temperature on the texture properties of lactone soybean ge（lx±SD）

表3 预热温度对内酯牛乳凝胶质构特性的影响（x±SD）Table.3 Effect of preheating temperature on the texture properties of lactone milk ge（lx±SD）

2 结果与讨论

2.1 预热温度对豆-乳内酯凝胶质构特性的影响

由表1～表3可以看出，当温度大于80℃时，预热温度对豆-乳内酯凝胶、内酯豆乳凝胶的硬度、咀嚼性、黏性、脆性的影响显著，随着预热温度的增加，数值明显增大，而预热温度对内酯牛乳凝胶的质构特性影响不显著，内酯豆乳凝胶的内聚性降低、内酯牛乳凝胶的内聚性升高。在60～80℃时，三者凝胶的硬度、咀嚼性的各项值都较低，这是因为，预热温度较低，蛋白质变性程度低，难以形成三维网状结构。即使在有凝固剂存在的条件下，蛋白质分子也很难相互结合到一起，形成三维网络结构，只能形成絮状沉淀。随着加热温度的升高，凝胶强度不断增强。在温度90～100℃时，凝胶强度基本达到最大。根据文献[5]，生豆浆中的蛋白质只有加热变性才能将其活性基团充分暴露出来，所以内酯豆腐的凝胶强度会随着加热温度的升高而增加，在凝固剂的作用下，蛋白质分子才可以相互结合到一起，形成三维网络结构。加热温度越高，大豆蛋白变性越充分，形成的网络越完善，因此内酯豆腐的凝胶强度越大。本研究也获得了和文献中以豆腐的凝胶为研究对象的一致结论，当预热温度选择在90～100℃的范围内时，此时形成的豆-乳内酯凝胶质构特性好。

2.2 预热时间对豆-乳内酯凝胶的质构特性的影响

由表4～表6可以看出，与不预热的样品相比，预热对豆-乳内酯凝胶、内酯豆乳凝胶、内酯牛乳凝胶的硬度都有显著影响，预热后，凝胶硬度明显增加。但5～15min的预热时间对豆-乳内酯凝胶和内酯牛乳的硬度的影响不显著。随着预热时间的延长，豆-乳内酯凝胶、内酯豆乳凝胶、内酯牛乳凝胶的弹性呈上升趋势。预热时间对内酯豆乳凝胶的质构特性影响基本都显著，且相比于其他两种凝胶，数值偏高。预热时间对内酯豆-乳凝胶和内酯牛乳凝胶的质构特性影响不大。豆乳不预热形成的凝胶的质构特性差，说明豆乳经过预热，使其蛋白质变性，有利于形成凝胶。预热对豆-乳内酯凝胶和内酯豆乳凝胶的黏性影响较大，预热时间少于5min，其黏性很小；时间大于5min，黏性值增加，预热时间过长，则会生成热凝胶，而不再是酸诱导生成的凝胶。这说明预热时间过短时，有可能蛋白变性不足，只有较少的蛋白分子暴露出疏水基团和其他活性基团，因此不能形成致密的蛋白凝胶网络结构。随着加热时间的延长，可形成凝胶网络的变性蛋白质分子增多，因此凝胶强度增大。综上所述，预热5min内，时间较短，蛋白质变性不足，不易形成凝胶。15min以后，内酯豆乳凝胶的硬度、咀嚼性、脆性均呈下降趋势，说明时间过久，蛋白质过度变性，形成的凝胶质构特性差。这与文献[4]报道结果基本一致。由此可知，90℃的预热温度下，预热时间5～15min即可获得质构特性较好的豆-乳内酯凝胶。

表4 预热时间对豆-乳内酯凝胶质构特性的影响（x±SD）Table.4 Effect of preheating time on the texture properties of soybean-milk lactone ge（lx±SD）

表5 预热时间对内酯豆乳凝胶质构特性的影响（x±SD）Table.5 Effect of preheating time on the texture properties of lactone soybean ge（lx±SD）

表6 预热时间对内酯牛乳凝胶质构特性的影响（x±SD）Table.6 Effect of preheating time on the texture properties of lactone milk ge（lx±SD）

2.3 凝胶温度对豆-乳内酯凝胶质构特性的影响

由表7～表9可以看出，当凝胶温度大于65℃时，随着温度升高，豆-乳内酯凝胶、内酯豆乳凝胶、内酯牛乳凝胶的硬度、咀嚼性、脆性均呈上升趋势。凝胶温度大于65℃，豆-乳内酯凝胶、内酯豆乳凝胶、内酯牛乳凝胶的弹性变化不显著。凝胶温度小于65℃时，三种凝胶的质构参数值均较低，说明在一定的凝胶时间内，温度越低，凝胶形成速率越慢，凝胶强度较小。由文献[6]可知，凝固温度低，葡萄糖酸-δ-内酯分解慢，蛋白质在较温和的条件下凝固，导致制品较软，容易破碎，同时弹性也小。综上所述，凝胶温度应选择75～85℃，此温度范围形成的豆-乳内酯凝胶质构特性较好。

2.4 凝胶时间对豆-乳内酯凝胶质构特性的影响

由表10～表12可以看出，相同的凝胶时间，内酯豆乳凝胶的硬度、咀嚼性、内聚性、黏性、脆性明显高于豆-乳内酯凝胶和内酯牛乳凝胶的相应值；凝胶时间对豆-乳内酯凝胶、内酯豆乳凝胶、内酯牛乳凝胶质构特性的影响基本上都不显著。当凝胶时间为10min时，豆-乳内酯凝胶、内酯豆乳凝胶、内酯牛乳凝胶的质构参数值都较小；当凝胶时间为30～50min，豆-乳内酯凝胶的质构特性都较好，差异性不大，所以，选择凝胶时间为30～50min的范围内，就可以获得质地较好的豆-乳内酯凝胶。

表7 凝胶温度对豆-乳内酯凝胶质构特性的影响（x±SD）Table.7 Effect of gel temperature on the texture properties of soybean-milk lactone ge（lx±SD）

表8 凝胶温度对内酯豆乳凝胶质构特性的影响（x±SD）Table.8 Effect of gel temperature on the texture properties of lactone soybean ge（lx±SD）

表9 凝胶温度对内酯牛乳凝胶质构特性的影响（x±SD）Table.9 Effect of gel temperature on the texture properties of lactone milk ge（lx±SD）

3 结论

表10 凝胶时间对豆-乳内酯凝胶质构特性的影响（x±SD）Table.10 Effect of gel time on the texture properties of soybean-milk lactone ge（lx±SD）

本文探讨了预热温度、预热时间、凝胶温度、凝胶时间对豆-乳内酯凝胶质构特性的影响。通过分析，可以得出：预热温度90～100℃、预热时间5～15min、凝胶温度75～85℃、凝胶时间30～50min可以分别获得质构特性较好的凝胶。对于豆-乳内酯凝胶形成的机

Effect of different reaction conditions on texture characteristics of gel of soybean-milk with gluconic acid-δ-lacton

HAN Cui-ping，LIU Yang，WANG Di，JIANG Lian-zhou*，LIU Chang，WANG Yu-ting
（Food Science College of Northeast Agricultural University，Harbin 150030，China）

In this paper，soybean-milk lactone gel was made from mixture of soybean milk and milk with glucose-δ-lactone（GDL）as acid agent，soy milk and milk respectively as substrate as control.The effect of different reaction conditions on texture characteristics of soybean-milk lactone gel had been studied.The results showed that：better texture characteristics of soybean-milk lactone gel could be formed respectively：preheating temperature 90～100℃，preheating time 5～15min，gel temperature 75～85℃and gel time 30～50min.

gel；texture characteristics；soybean-milk lactone gel；gluconic acid-δ-lacton

TS201.7

A

1002-0306（2014）06-0146-05

2013－10－24 *通讯联系人

韩翠萍（1974－），女，博士，副教授，研究方向：粮食、油脂及植物蛋白工程。

黑龙江省博士后基金（LBH-Z12054）。