陳 昊,李婷婷,王嘉熙,郝建敏,于冬蕾,房媛媛,朱秀清,,*

(1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)國家大豆工程技術(shù)研究中心,黑龍江哈爾濱 150028;2.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院,黑龍江哈爾濱 150030;3.中國礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院,江蘇徐州 221116)

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熱加工對豆乳蛋白質(zhì)溶解性和脲素酶活性的影響

陳 昊1,李婷婷2,王嘉熙3,郝建敏2,于冬蕾2,房媛媛1,朱秀清1,2,*

(1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)國家大豆工程技術(shù)研究中心,黑龍江哈爾濱 150028;2.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院,黑龍江哈爾濱 150030;3.中國礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院,江蘇徐州 221116)

本文研究不同熱加工處理對豆乳蛋白質(zhì)的影響,采用傳統(tǒng)熱煮漿、微波煮漿、加壓高溫煮漿對豆乳蛋白質(zhì)氮溶解指數(shù)(nitrogen soluble index,NSI)和脲素酶活性的影響,同時對不同熱加工處理的豆乳蛋白進(jìn)行表面疏水性、自由巰基和透射電鏡分析。結(jié)果表明:在90 ℃煮漿15 min的傳統(tǒng)熱煮漿條件下,蛋白質(zhì)的NSI值為81.62%±1.07%;在650 W微波煮漿40 s條件下,NSI值為75.35%±0.65%;在100 ℃加壓高溫煮漿3 min,NSI值為91.31%±1.50%,均顯著高于生豆乳的NSI值(69.03%±0.82%)。傳統(tǒng)熱煮漿、微波煮漿、加壓高溫煮漿三種熱處理方式均可以降低脲素酶活性。通過對蛋白質(zhì)自由巰基、表面疏水性和透射電鏡觀察分析，傳統(tǒng)熱煮漿、微波煮漿、加壓高溫煮漿與生豆乳相比,三種熱處理方式均使蛋白質(zhì)自由巰基含量顯著降低(p<0.05);表面疏水性顯著升高(p<0.05);豆乳體系油滴與蛋白共溶、分散性更好。由此可見,不同熱加工處理的豆乳蛋白質(zhì)的溶解性提高是通過深層改變蛋白的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)的。

傳統(tǒng)熱煮漿,微波煮漿,加壓高溫煮漿,蛋白質(zhì)溶解性,脲素酶活性

豆乳是一種安全、營養(yǎng)、健康的植物蛋白質(zhì)飲料,含有豐富的蛋白質(zhì)、不飽和脂肪酸、多種維生素以及礦物質(zhì)等營養(yǎng)成分[1-2]。傳統(tǒng)的豆乳生產(chǎn)工藝主要經(jīng)過浸泡、磨漿、過濾、加熱及殺菌等工序[3-4],其中加熱是豆乳生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)。生豆乳經(jīng)過加熱處理后,蛋白質(zhì)發(fā)生熱變性,脂肪氧化酶等酶類失活,植物凝集素等抗?fàn)I養(yǎng)因子發(fā)生鈍化,使豆乳的品質(zhì)得到改善[5-7]。

近幾年來,傳統(tǒng)加熱[8-9]、微波加熱[10]、加壓高溫加熱[11]是豆乳生產(chǎn)主要的熱處理方式。俞小良等[12]研究發(fā)現(xiàn)豆乳經(jīng) 5～10 min(90 ℃)煮漿后豆乳中大顆粒物質(zhì)增加,但15～20 min 煮漿后豆乳粒徑減小,并且豆乳穩(wěn)定性增加。黃敏璋[13]研究發(fā)現(xiàn),在560 W、22 s的微波煮漿條件下,豆?jié){內(nèi)部溫度達(dá)到75 ℃時,能達(dá)到較好的殺菌效果,且延長保質(zhì)期。趙忠良等[14]研究發(fā)現(xiàn),微壓煮漿提高了豆乳中蛋白粒子的含量,豆乳平均粒徑更小,提高了豆乳在長期儲藏中的穩(wěn)定性。雖然豆乳的熱處理研究在不斷進(jìn)行,但有關(guān)豆乳熱處理方式系統(tǒng)性的探討卻鮮有報道。

脲素酶為一種抗?fàn)I養(yǎng)因子,其呈陽性時,會影響人體對豆乳中營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和利用。豆乳中蛋白質(zhì)溶解性對豆乳加工用途和商品價值具有很重要的意義。豆乳蛋白變性后,蛋白結(jié)構(gòu)展開并發(fā)生熱聚集,可能會使豆乳的蛋白溶解度下降,影響到豆乳的感官性質(zhì)、營養(yǎng)價值和商品價值,但適當(dāng)熱處理,即使完全變性,蛋白也有很高的溶解度[15]。表面疏水性、自由巰基維持蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu),對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、構(gòu)象和功能性質(zhì)具有重要的作用[16-18]。本文在借鑒前人研究的基礎(chǔ)上,采用不同熱處理方式:傳統(tǒng)熱煮漿、微波煮漿、加壓高溫煮漿對豆乳中蛋白質(zhì)進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖冃蕴幚?通過蛋白質(zhì)的NSI值和脲素酶活性進(jìn)行表征,并通過表面疏水性、自由巰基和透射電鏡等指標(biāo)對豆乳蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行分析,明確加熱方式對豆乳中蛋白質(zhì)特性的影響,期望發(fā)現(xiàn)“加工方法-結(jié)構(gòu)變化-功能特性”之間的關(guān)系,旨在通過選擇適當(dāng)?shù)墓に?開發(fā)出高蛋白質(zhì)、高穩(wěn)定性的豆乳產(chǎn)品,為豆乳的工業(yè)化生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

大豆 北大荒股份有限公司(含蛋白質(zhì)37.6%,脂肪18.55%,水分10.98%);十二烷基磺酸鈉(SDS)、尿素、1-苯胺基-8-萘磺酸(ANS)、Tris Sigma公司;甘氨酸(Gly)、乙二胺四乙酸二鈉(EDTA)、5,5′-二硫代雙(2-硝基苯甲酸) Amresco公司;硫酸、鹽酸、硼酸 北京市化工廠;硫酸銅 天津市津東天正精細(xì)化工有限公司;碳酸氫鈉、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉 天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所。

微波爐 美的集團股份有限公司;低溫高速離心機 美國Beckman公司;722型可見分光光度計 上海光譜儀器有限公司;F-4500熒光分光光度計 日本HITACHI公司;JEM-2010透射電子顯微鏡 日本電子株式會社;HYP-2型消化爐 上海纖檢儀器有限公司;LNK-871型凱氏定氮快速自動蒸餾器 江蘇省宜興市科教儀器研究所;AD-506型豆?jié){機 佛山市順德區(qū)愛德實業(yè)有限公司;立式壓力蒸汽滅菌鍋 上海博訊實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠;4614針式過濾器(0.45 μm) 美國PALL公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 生豆乳的制備 大豆→清洗、除雜→浸泡(豆水比1∶10 m/v、10～12 h再置于3‰ w/v NaHCO3溶液中5 min)→清洗→豆?jié){機磨漿(豆水比1∶7 m/v)→冷卻→過濾(用四層紗布過濾)→生豆乳。

1.2.2 生豆乳熱加工處理 傳統(tǒng)煮漿:將200 mL生豆乳置于500 mL燒杯中,在70、80、90 ℃水浴中分別煮漿5、10、15、20 min,取出冷卻至室溫,密封,置于4 ℃冰箱內(nèi)保存待測。

微波煮漿:將200 mL生豆乳置于500 mL燒杯中,在650 W微波煮漿10、20、30、40、50 s,取出冷卻至室溫,密封,置于4 ℃冰箱內(nèi)保存待測。

加壓高溫煮漿:將200 mL生豆乳置于500 mL密封瓶中,在0.10(溫度為100 ℃)、0.12(溫度為105.03 ℃)、0.14(溫度為109.43 ℃)、0.16(溫度為113.35 ℃)、0.18(溫度為116.89 ℃)、0.20 MPa(溫度為121 ℃)條件下,滅菌鍋中分別煮漿1、3、5 min,取出冷卻至室溫,置于4 ℃冰箱內(nèi)保存待測。

1.2.3 豆乳中蛋白質(zhì)NSI值的測定 參照Guo[19]等人的方法,取豆乳于離心管中,在4 ℃ 4000 r/min離心15 min。用凱氏定氮法測定上清液中蛋白質(zhì)含量,每個樣品測定3次,按式(1)計算蛋白質(zhì)NSI值。

式(1)

1.2.4 脲素酶活性的測定 采用GB/T 5009.183-2003[20]的方法測量脲素酶活性,取樣量為2 mL。

1.2.5 巰基含量的測定 參考Boatright[21]等人的方法。取1 mL稀釋液與5 mL Tris-Gly緩沖溶液(0.086 mol/L Tris-0.09 mol/L Glycine-4 mmol/L Na2EDTA,pH8.0)混合,經(jīng)混勻器混勻,加入50 μL 4 mg/mL DTNB溶液,25 ℃保溫1 h。樣品進(jìn)行離心處理(3000×g,10 min),上清液過0.45 μm過濾器,在412 nm處測定吸光度值。巰基含量計算公式如下:

SH(μmol/g)=73.53×A412×D×C

式(2)

式(2)中:A412-樣品吸光度值;D-稀釋倍數(shù);C-豆乳蛋白質(zhì)濃度(mg/mL)。

1.2.6 疏水性的測定 參考Wagner[22]等人的方法測定樣品的表面疏水性。用蒸餾水稀釋成不同濃度的樣品溶液,使溶液中蛋白濃度控制在0.005～0.1 mgPro/mL,利用1-苯胺基-8-萘磺酸(1-anilino-8-naphthalene-sulfonate,ANS)作為熒光探針。取20 μL ANS(8.0 mmol/L)溶液加到7.0 mL樣品溶液中振蕩均勻,并于室溫下避光10 min,在激發(fā)波長390 nm、發(fā)射波長470 nm以及狹縫5 nm的條件下于熒光分光光度計下比色。以熒光強度值對蛋白溶液濃度作圖,記斜率為蛋白質(zhì)的表面疏水性指數(shù),以表示表面疏水性。

1.2.7 透射電鏡 采用改進(jìn)后的Cruz[11]方法進(jìn)行透射電鏡(TEM)觀察,將碳膜包被的銅網(wǎng)放置在干凈的蠟盤上,用吸管將制備好的300倍稀釋后的樣品滴加在銅網(wǎng)上,蓋上盤,靜置20 min;用濾紙吸掉銅網(wǎng)上的樣品,透射電鏡在25 kV觀察樣品。

1.3 實驗數(shù)據(jù)分析

采用Origin 8.5設(shè)計軟件、SPSS Statistics 17.5軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與分析,實驗3次平行取平均值。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同熱加工方式對豆乳中蛋白質(zhì)NSI值和脲素酶活性的影響

表1 傳統(tǒng)熱煮漿對脲素酶活性的影響Table 1 Effect of traditional heating process on the urease activity

注:+為陽性,表示脲素酶有活性,-為陰性,表示脲素酶失活;表2、表3同。2.1.1 傳統(tǒng)熱煮漿對豆乳中蛋白質(zhì)NSI值和脲素酶活性的影響 如圖1所示,NSI值隨著煮漿溫度升高而增加,豆乳在70 ℃和80 ℃條件下,隨著煮漿時間的延長NSI值增加,煮漿溫度為70 ℃時NSI值最大為75.09%±0.39%,煮漿溫度為80 ℃時NSI值最大為76.01%±0.11%,但煮漿溫度在90 ℃條件下NSI值增加最顯著(p<0.05),豆乳在90 ℃、15 min煮漿后,NSI值達(dá)到了最大值為81.62%±1.07%,顯著高于生豆?jié){的NSI值69.03%±0.82%(p<0.05)。傳統(tǒng)煮漿加熱使豆乳中蛋白質(zhì)發(fā)生變性,分子由球狀變?yōu)樯鞆垹顟B(tài),引起蛋白質(zhì)亞基發(fā)生解離反應(yīng)生成可溶性物質(zhì),從而使蛋白質(zhì)溶解性得到提高[23]。然而,進(jìn)一步加熱,更多非極性基團分子暴露于分子表面,亞基間聚合為不溶性蛋白質(zhì)聚合物,蛋白質(zhì)水化作用減弱,NSI值降低[19]。因此,適當(dāng)?shù)靥岣咧鬂{溫度、延長煮漿時間有利于改善蛋白質(zhì)溶解性[24]。

圖1 傳統(tǒng)熱煮漿對豆乳中蛋白質(zhì)NSI值的影響Fig.1 Effects of traditional heating process on the NSI value of proteins in soymilk注:柱子上方的小寫字母不同表示差異顯著, p<0.05。圖2、圖3同。

如表1所示,加熱處理可以有效地滅活脲素酶活性,滅活效果受到熱處理溫度及時間的影響。70 ℃煮漿脲素酶活性降低不顯著(p>0.05),煮漿15 min后脲素酶仍呈現(xiàn)強陽性;90 ℃可以顯著地降低豆乳中脲素酶活性(p<0.05),在90 ℃煮漿20 min后脲素酶已完全被鈍化。脲素酶具有一定的熱穩(wěn)定性,是由于一些保護(hù)性蛋白質(zhì)的存在,煮漿過程中溫度升高,使保護(hù)蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞,因此脲素酶活性加速失活[25]。

2.1.2 微波煮漿對豆乳中蛋白質(zhì)NSI值和脲素酶活性的影響 如圖2所示,隨微波時間的延長,NSI值先增加后減小,經(jīng)40 s微波煮漿后,蛋白質(zhì)NSI值達(dá)到最高為75.35%±0.65%,顯著高于生豆?jié){的NSI值69.03%±0.82%(p<0.05)。微波技術(shù)利用微波能引發(fā)極性分子發(fā)生高頻振蕩,使分子間發(fā)生摩擦、撞擊等相互作用,進(jìn)而實現(xiàn)微波能、動能與熱能間的轉(zhuǎn)化,達(dá)到加熱的目的[22,26]。經(jīng)過微波煮漿后,蛋白質(zhì)化學(xué)鍵斷裂,緊密排列的蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)變得伸展,使蛋白質(zhì)與水結(jié)合能力增強,引起NSI值的升高。但過度微波煮漿導(dǎo)致蛋白質(zhì)過度變性,蛋白質(zhì)水合作用減弱,NSI值降低。

圖2 微波煮漿對豆乳中蛋白質(zhì)NSI值的影響Fig.2 Effect of microwave heating process on protein NSI value

如表2所示,在微波650 W時,脲素酶活性隨微波煮漿時間延長而逐漸降低,微波煮漿40 s脲素酶活性呈弱陽性,繼續(xù)增加煮漿時間,脲素酶活性變化不明顯。當(dāng)電磁波在介質(zhì)內(nèi)部起作用時,蛋白質(zhì)受到交變電場的作用而劇烈振蕩,摩擦而產(chǎn)生熱,這種熱效應(yīng)使得蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變[22],從而破壞脲素酶活性。

表2 微波煮漿對脲素酶活性的影響Table 2 Effect of microwave heating process on the urease activity

2.1.3 加壓高溫煮漿對豆乳中蛋白質(zhì)NSI值和脲素酶活性的影響 如圖3所示,

表3 加壓高溫煮漿對脲素酶活性的影響Table 3 Effect of high temperature with pressure heating process on the urease activity

表4 不同熱加工處理對豆乳中蛋白質(zhì)自由巰基和表面疏水性的影響Table 4 Effects of different heating process on the free sulfhydryl and surface hydrophobicity of proteins in soymilk

注:同行不同小寫字母表示差異顯著,p<0.05。在壓力0.10～0.20 MPa逐漸增強(即溫度逐漸增加)的情況下,NSI值變小。100 ℃煮漿3 min豆乳中蛋白質(zhì)NSI值最高為91.31%±1.5%,顯著高于生豆?jié){的NSI 值69.03%±0.82%(p<0.05)。加壓處理使豆乳顆粒分散性增強,高溫短時處理使得蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,結(jié)構(gòu)伸展促使蛋白質(zhì)水合作用增強,溶解度增加。然而隨著處理時間的延長,蛋白質(zhì)變性嚴(yán)重,溶解度下降。加壓高溫處理,熱效率較高,處理時間短,有利于企業(yè)降低熱損失,提高生產(chǎn)效率。

圖3 加壓高溫煮漿對豆乳中蛋白質(zhì)NSI值的影響Fig.3 Effect of high temperature with pressure heating process on protein NSI value

如表3所示,加壓高溫煮漿可以有效地降低脲素酶活性。0.10 MPa(100 ℃)時煮漿1 min后脲素酶活性呈強陽性,煮漿3 min后脲素酶活性呈弱陽性,而經(jīng)煮漿5 min后脲素酶活性呈陰性。相比0.10 MPa加壓高溫煮漿,0.12、0.14、0.16、0.18、0.20 MPa時煮漿1 min后脲素酶已完全失活,脲素酶活性呈陰性。在高溫條件下,大豆中脲素酶不穩(wěn)定,因此可以通過高溫處理鈍化脲素酶活性。

2.2 不同熱加工處理對豆乳中蛋白質(zhì)表觀特性的影響

2.2.1 不同熱加工處理對豆乳蛋白質(zhì)自由巰基和表面疏水性的影響 熱加工處理之后,豆乳的蛋白質(zhì)表觀特性也會發(fā)生變化。采用豆乳NSI值最高和脲酶活性最低時的熱處理方式即:傳統(tǒng)煮漿(90 ℃煮漿15 min)、微波煮漿(650 W微波煮漿40 s)、加壓高溫煮漿(100 ℃加壓高溫煮漿3 min)處理豆乳,蛋白質(zhì)自由巰基和表面疏水性變化如表4所示。傳統(tǒng)煮漿、微波煮漿、加壓高溫煮漿處理的豆乳中蛋白質(zhì)的自由巰基含量分別為(1.52±0.057)、(1.74±0.042)、(1.24±0.076) μmol/g,均顯著低于生豆乳的自由巰基含量(2.07±0.09) μmol/g(p<0.05)。對豆乳進(jìn)行加熱處理過程中,蛋白質(zhì)吸收熱量后,蛋白質(zhì)分子發(fā)生解離形成亞基,而亞基間通過二硫鍵發(fā)生聚合或是形成不溶性聚集體,使蛋白質(zhì)自由巰基含量降低[27]。郭鳳仙等[28]報道大豆分離蛋白(SPI)在90～100 ℃加熱15 min后,其自由巰基含量降低;Shimoyamada M[17]的研究結(jié)果也與本研究一致。

微波煮漿產(chǎn)生高頻電磁波,使微波電場中的極性分子處于高速搖擺狀態(tài),分子劇烈運動的結(jié)果造成了分子間的碰撞和摩擦加劇,從而產(chǎn)生大量的熱量,使蛋白質(zhì)受熱變性[29],空間結(jié)構(gòu)伸展,內(nèi)部巰基暴露于分子表面,因此微波煮漿自由巰基含量顯著高于傳統(tǒng)煮漿,但吸收熱量的同時,也會促使自由巰基向-S-S-間轉(zhuǎn)化,自由巰基含量下降,微波煮漿自由巰基含量顯著低于生豆乳。在加壓高溫煮漿條件下,蛋白質(zhì)會在疏水性作用力的驅(qū)動下發(fā)生聚合反應(yīng),蛋白質(zhì)發(fā)生聚合后,自由巰基轉(zhuǎn)移到分子內(nèi)部,降低了被巰基氧化的機率[30],因此加壓高溫煮漿自由巰基含量最低。

蛋白質(zhì)表面疏水性同樣是蛋白質(zhì)分子重要的表觀特征[31]。傳統(tǒng)煮漿、微波煮漿、加壓高溫煮漿處理的豆乳中蛋白質(zhì)的表面疏水性為214.18±7.21、294.92±6.03、316.24±6.04,顯著高于生豆乳的112.32±14.19(p<0.05),經(jīng)傳統(tǒng)熱煮漿處理后,豆乳中蛋白質(zhì)進(jìn)一步變性,蛋白空間結(jié)構(gòu)展開,但加熱會使蛋白分子分解、聚集,并不是所有疏水基全部暴露出來[32],微波煮漿、加壓高溫煮漿處理后蛋白質(zhì)變性更嚴(yán)重,分子展開的程度更大,使埋藏在內(nèi)部的非極性基團暴露于表面,增加蛋白質(zhì)表面疏水性[33]。

2.2.2 不同熱加工處理對豆乳中蛋白質(zhì)粒子結(jié)構(gòu)影響 利用透射電鏡高分辨率和高放大倍數(shù)的特點,對不同熱加工處理的豆乳進(jìn)行透射電鏡觀察,結(jié)果如圖4所示,生豆乳含有粒度較大的蛋白聚集體a,大小不一的球形油滴b,油滴附近發(fā)現(xiàn)脂肪蛋白聚集物c,并且蛋白與油滴分布不均勻。傳統(tǒng)煮漿、微波煮漿、加壓高溫煮漿處理的豆乳體系發(fā)生相似的變化,豆乳顆粒分散性增強,油滴b圓球形向不規(guī)則形狀變化,油滴分散性較好,蛋白聚集體a減少,油滴b周圍吸附脂肪蛋白聚集物c,增加了界面穩(wěn)定性,也有利于豆乳蛋白的水合作用,提高其溶解度。

圖4 不同熱加工處理豆乳的透射電鏡圖(×25000倍)Fig.4 Transmission electron micrographs of soymilk by different heating process(×25000)

傳統(tǒng)熱煮漿后,蛋白質(zhì)自由巰基含量降低,表面疏水性增強,NSI值升高,表明煮漿使蛋白質(zhì)分子展開,亞基間發(fā)生解離、聚合,但以解離為主,此時蛋白質(zhì)表面親水性基團占據(jù)優(yōu)勢,宏觀表現(xiàn)為分子形狀不規(guī)則,蛋白聚集物減少;與傳統(tǒng)熱煮漿相比,微波煮漿蛋白質(zhì)自由巰基含量降低幅度較小,表面疏水性升高幅度較大,微波煮漿過程中分子伸展程度大,更多分子發(fā)生解離,較少亞基聚合,因此宏觀表現(xiàn)為微波煮漿的分子形狀比傳統(tǒng)煮漿細(xì)小。加壓高溫與傳統(tǒng)煮漿相似,加壓高溫煮漿使蛋白質(zhì)自由巰基含量降低幅度較大,表面疏水性升高幅度較高,因此蛋白聚集體更少。經(jīng)過傳統(tǒng)煮漿、微波煮漿、加壓高溫煮漿處理后,蛋白質(zhì)自由巰基含量降低,表面疏水性增強,使蛋白質(zhì)分子空間結(jié)構(gòu)展開,亞基間發(fā)生解離,亞基解離是二硫鍵、疏水鍵等次級鍵斷裂的結(jié)果,此時蛋白質(zhì)表面親水性基團占主導(dǎo),表現(xiàn)為豆乳顆粒分布均勻、分散性好,穩(wěn)定性提高。

3 結(jié)論

不同熱加工處理對豆乳中蛋白質(zhì)NSI和脲素酶均有影響:在90 ℃煮漿15 min的傳統(tǒng)熱煮漿條件下,蛋白質(zhì)的NSI值為81.62%±1.07%;在650 W微波煮漿40 s條件下,NSI值為75.35%±0.65%;在100 ℃加壓高溫煮漿3 min,NSI值為91.31%±1.5%,均顯著高于生豆?jié){的NSI 值69.03%±0.82%(p<0.05)。傳統(tǒng)熱煮漿、微波煮漿、加壓高溫煮漿三種煮漿工藝均可以抑制脲素酶活性。

傳統(tǒng)熱煮漿、微波煮漿、加壓高溫煮漿處理對豆乳中蛋白質(zhì)特性的影響趨于一致:傳統(tǒng)煮漿、微波煮漿、加壓高溫煮漿處理的豆乳中蛋白質(zhì)的自由巰基含量分別為(1.52±0.057)、(1.74±0.042)、(1.24±0.076) μmol/g,均顯著低于生豆乳的自由巰基含量(2.07±0.09) μmol/g(p<0.05)。傳統(tǒng)煮漿、微波煮漿、加壓高溫煮漿處理的豆乳中蛋白質(zhì)的表面疏水性分別為214.18±7.21、294.92±6.03、316.24±6.04,顯著高于生豆乳的112.32±14.19(p<0.05)。三種熱處理的豆乳體系發(fā)生相似的變化,油滴圓球形向不規(guī)則形狀發(fā)展,蛋白聚集體減少,宏觀表現(xiàn)為分子形狀不規(guī)則,豆乳顆粒分散性增強的微觀結(jié)構(gòu)。

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Effect of different heating process on the protein solubilityand urease activity of proteins in soymilk

CHEN Hao1,LI Ting-ting2,WANG Jia-xi3,HAO Jian-min2,YU Dong-lei2,FANG Yuan-yuan2,ZHU Xiu-qing1,2,*

(1.National Soybean Engineering and Technique Research Center,Northeast Agricultural University,Harbin 150028,China;2.College of Food Science,Northeast Agricultural University,Harbin 150030,China;3.School of Information and Electrical Engineering,China University of Mining and Technology,Xuzhou 221116,China)

In order to explore the effect on protein characteristics of soymilk by heating processes including traditional heating,microwave heating and high temperature with pressure heating,the protein NSI value,urease activity,surface hydrophobicity,free sulfhydryl and transmission electron microscope were studied. The results showed that,compared with the NSI value of protein of raw soymilk was 69.03%±0.82%,the NSI value of protein was 81.62%±1.07% by traditional heating at 90 ℃ for 15 min. After microwave heating,the NSI value of protein was 75.35%±0.65% at 650 W for 40 s. The NSI value of protein of high temperature with pressure heating was 91.31%±1.5% at 100 ℃for 3 min. Urease activity was inhibited by the processing of traditional heating,microwave heating,high temperature with pressure heating. Compared with raw soymilk,the free sulfhydryl content of protein was remarkably declined by traditional heating,microwave heating and high temperature with pressure heating(p<0.05),but the surface hydrophobicity of protein was remarkably higher(p<0.05),respectively. The microscopic structure analysis of the soymilk showed that soymilk protein and oil droplets cosolvent had uniform distribution and better dispersion. Thus,the improvement of protein solubility of soymilk after different heating processes was achieved by the deep change of protein structure.

traditional heating;microwave heating;high temperature with pressure heating;protein solubility;urease activity

2016-12-06

陳昊(1979-),男,碩士研究生,研究方向:大豆精深加工,E-mail:chh_301@163.com。

*通訊作者:朱秀清(1968-),女,碩士，研究員,研究方向:大豆精深加工,E-mail:xqzhuwang@163.com。

黑龍江省科研院所創(chuàng)新能力提升計劃(YC2014D003);哈爾濱市創(chuàng)新人才項目(2014RFQYJ179)。

TS202.3

A

1002-0306(2017)13-0090-06

10.13386/j.issn1002-0306.2017.13.017