蘇巧艷

（山西省陽(yáng)泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西陽(yáng)泉 045000）

乳糜瀉又稱麩質(zhì)過敏性腸病，是患者對(duì)燕麥、黑麥、小麥或大麥中的麩質(zhì)蛋白不耐受而引發(fā)的小腸粘膜病變。無麩質(zhì)飲食是目前治療乳糜瀉最有效的手段。目前，市場(chǎng)上無麩質(zhì)食品（麩質(zhì)含量低于20 mg/kg）價(jià)格比較昂貴，且食品品質(zhì)較差，因而低價(jià)格高品質(zhì)無麩質(zhì)食品的開發(fā)勢(shì)在必行。

藜麥屬于藜科，是雙子葉假谷物。藜麥種子營(yíng)養(yǎng)全面，蛋白質(zhì)含量豐富，氨基酸組成均衡，被美國(guó)宇航局（NASA）列為最理想的太空食物之一，被聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織（FAO）推薦為最適合人類的“全營(yíng)養(yǎng)食品”。藜麥蛋白中醇溶蛋白和谷蛋白含量極低，被認(rèn)為是無麩質(zhì)蛋白，在無麩質(zhì)食品的開發(fā)中具有很大的潛力。由于不含麩質(zhì)蛋白，使用無麩質(zhì)面粉制作的面團(tuán)持氣性、拉伸行、延展性、持水性和彈性及感官品質(zhì)差，需要通過加工工藝得以改善。

本研究旨在提高藜麥蛋白的加工特性，探討微波處理對(duì)其溶解性、乳化性、起泡性、凝膠強(qiáng)度等功能特性的影響，為藜麥基無麩質(zhì)食品加工及品質(zhì)改善提供技術(shù)支撐，滿足乳糜瀉患者這一特殊人群的需要。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

藜麥蛋白，西安國(guó)豪生物科技有限公司；食用植物調(diào)和油，市售；微波工作站，加拿大Fiso；恒溫水浴鍋，上海析達(dá)儀器有限公司；FX36 型高速均質(zhì)機(jī)，德國(guó)弗魯克公司；TA-XTplus 物性分析儀，英國(guó)SMS 公司；SP-2102UV 紫外可見分光光度計(jì)。

1.2 方法

1.2.1 藜麥蛋白的微波處理

（1）配制3%藜麥蛋白溶液，調(diào)pH 為7，用微波爐對(duì)藜麥蛋白溶液進(jìn)行處理，微波功率分別為3 W/g、5 W/g 和7 W/g，微波處理時(shí)間分別為2 min、4 min 和6 min。

（2）配制25%藜麥蛋白溶液，使用微波工作站對(duì)藜麥蛋白溶液進(jìn)行加熱，設(shè)定微波功率分別為3 W/g、5 W/g 和7 W/g，微波處理時(shí)間為48 s、72 s、96 s、120 s。水浴加熱時(shí)設(shè)定溫度為90 ℃，加熱時(shí)間為30 min。

1.2.2 溶解度測(cè)定

微波處理后，將樣品溶液1500r/min 離心10min，取上清液，以紫外光吸收法測(cè)定蛋白質(zhì)含量，按下式計(jì)算出蛋白質(zhì)質(zhì)量濃度。

式中：C——蛋白質(zhì)質(zhì)量濃度mg/mL；

A280nm——蛋白質(zhì)溶液在280 nm 處測(cè)得的吸光度值；

A260nm——蛋白溶液在260 nm 處測(cè)得的吸光度值。

1.2.3 乳化性和乳化穩(wěn)定性的測(cè)定

取20 mL 樣品溶液，加入金龍魚大豆油10 mL，用均質(zhì)機(jī)以10 000 r/min 的速度攪拌1 min，立即從試管底部取樣100 μL，用0.1% SDS 稀釋100倍，在波長(zhǎng)為500 nm 處測(cè)定其吸光值A(chǔ)0，樣品靜置10 min 后，重復(fù)上述操作，測(cè)定吸光值A(chǔ)10，均以SDS 溶液做空白對(duì)照。按下式計(jì)算乳化性指數(shù)（EAI，m2/g）與乳化穩(wěn)定性指數(shù)（ESI，min）。

式中：DF——稀釋倍數(shù)；

C——樣品濃度（g/ml）；

ψ——光程，ψ=1 cm；

式中：A0——0 min 時(shí)的吸光值；

A10——10 min 時(shí)的吸光值。

1.2.4 起泡性和起泡穩(wěn)定性的測(cè)定

取100 mL（V）微波處理后的樣品于燒杯中，高速均質(zhì)機(jī)均質(zhì)（10 000 r/min，2 min）處理，記錄泡沫體積V0，靜置10 min 后再次記錄泡沫體積V10，按下式計(jì)算起泡性（FC）與泡沫穩(wěn)定性（FS）。

1.2.5 藜麥蛋白凝膠強(qiáng)度的測(cè)定

將藜麥蛋白凝膠切成邊長(zhǎng)為3 cm 的正方體，用穿刺法測(cè)定黎麥蛋白的凝膠強(qiáng)度。測(cè)定條件為：測(cè)試探頭的下降速度2.00 mm/s，接觸力5 g，探頭下壓速度1.00 mm/s，下壓至15 mm 時(shí)停止下壓，探針以10.00 mm/s 的速度回到原來的高度。每次測(cè)試后將探針擦拭干凈再進(jìn)行下一次測(cè)試。按下式計(jì)算凝膠強(qiáng)度。

式中：X——凝膠強(qiáng)度，g·cm；

F——破斷力，g；

S——破斷距離，cm。

1.2.6 藜麥蛋白凝膠持水力的測(cè)定

將藜麥蛋白凝膠切成邊長(zhǎng)為2 mm 的小塊，稱取4 g 左右記錄質(zhì)量m1，將蛋白凝膠塊用濾紙包裹（4 層）后放入離心管中，配平后在4 ℃、5 000 g的條件下離心20 min。離心完成后立即去除濾紙，并記錄此時(shí)藜麥蛋白凝膠的質(zhì)量m2。藜麥蛋白溶液最初含水量約為80%（n）。持水力（WHC）按下式計(jì)算：

2 結(jié)果與討論

2.1 微波對(duì)藜麥蛋白溶解度的影響

藜麥蛋白溶解度與微波功率及處理時(shí)間的變化關(guān)系如圖1 所示。

圖1 藜麥蛋白溶解度的變化

由圖1 可知，微波功率越大，處理時(shí)間越長(zhǎng)，藜麥蛋白的溶解度越大，在功率7 W/g、處理6 min時(shí)溶解度最大。這是因?yàn)槲⒉ㄌ幚砥茐牧宿见湹鞍椎拇渭?jí)鍵，β-折疊和α-螺旋發(fā)生改變，因此水分子更易進(jìn)入球蛋白的內(nèi)部，與其分子發(fā)生水和作用，由此提高了藜麥蛋白的溶解度。但如果繼續(xù)提高微波功率和加長(zhǎng)處理時(shí)間將導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性，使其溶解度下降。

2.2 微波對(duì)藜麥蛋白乳化性和乳化穩(wěn)定性的影響

微波處理對(duì)藜麥蛋白乳化性的影響結(jié)果如圖2 所示。

圖2 微波處理后藜麥蛋白乳化性的變化

由圖2 可知，微波處理顯著提高了藜麥蛋白的乳化性，但是在7 W/g 條件下處理6 min 時(shí)，藜麥蛋白的乳化性有下降的趨勢(shì)，除此之外，在試驗(yàn)范圍內(nèi)，藜麥蛋白的乳化性隨處理功率的增加和處理時(shí)間的加長(zhǎng)均呈上升趨勢(shì)。

微波處理對(duì)藜麥蛋白乳化穩(wěn)定性的影響結(jié)果見圖3。

圖3 微波處理后藜麥蛋白乳化穩(wěn)定性的變化

由圖3 可知，在試驗(yàn)范圍內(nèi)，經(jīng)微波處理后，藜麥蛋白的乳化穩(wěn)定性有明顯提升，但在7 W/g 處理6 min 時(shí)，其乳化穩(wěn)定性有所降低。藜麥蛋白乳化性及乳化穩(wěn)定性提高是因?yàn)榻?jīng)微波處理后，藜麥蛋白結(jié)構(gòu)展開，使更多疏水性多肽暴露出來，更易與油脂結(jié)合，而極性部分與水相結(jié)合，從而使其乳化性及乳化穩(wěn)定性提高。但當(dāng)處理功率增加或處理時(shí)間加長(zhǎng)時(shí)，其乳化性及乳化穩(wěn)定性降低是因?yàn)槲⒉ㄌ幚碓斐闪说鞍踪|(zhì)的熱變性。

2.3 微波對(duì)藜麥蛋白起泡性和起泡穩(wěn)定性的影響

微波處理對(duì)藜麥蛋白起泡性的影響結(jié)果見下頁(yè)圖4。

由圖4 可知，經(jīng)微波處理后藜麥蛋白的起泡性得到了明顯提升，且隨著微波處理功率和處理時(shí)間的增加其起泡性呈增加趨勢(shì)。但在7 W/g 處理6 min時(shí)，其起泡性降低，是因?yàn)槲⒉üβ始哟笄姨幚頃r(shí)間較長(zhǎng)導(dǎo)致藜麥蛋白熱變性，破壞起泡能力。

圖4 藜麥蛋白起泡性的變化

微波處理對(duì)藜麥蛋白起泡穩(wěn)定性的影響結(jié)果見下頁(yè)圖5。

由圖5 可知，微波處理提高了藜麥蛋白的泡沫穩(wěn)定性，且隨著處理時(shí)間的加長(zhǎng)泡沫穩(wěn)定性先增加后減小，但微波功率對(duì)泡沫穩(wěn)定性的影響不大。長(zhǎng)時(shí)間的微波處理泡沫穩(wěn)定性下降是蛋白質(zhì)經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間微波處理后產(chǎn)生了熱變性。

圖5 藜麥蛋白泡沫穩(wěn)定性的變化

2.4 微波對(duì)藜麥蛋白凝膠強(qiáng)度及持水力的影響

微波處理對(duì)藜麥蛋白凝膠強(qiáng)度的影響見圖6。

由圖6 可知，微波功率為3 W/g 和7 W/g 時(shí)，藜麥蛋白的凝膠強(qiáng)度隨加熱時(shí)間的增加而增加。加熱相同時(shí)間時(shí)，微波功率增加凝膠強(qiáng)度增加。在功率為5 W/g 時(shí)，隨著處理時(shí)間的增加藜麥蛋白的凝膠強(qiáng)度先增加后減小。與水浴加熱相比，微波加熱制備的凝膠其凝膠強(qiáng)度明顯增加，原因可能是微波加熱使蛋白質(zhì)的交聯(lián)度更高，形成更致密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

圖6 藜麥蛋白凝膠強(qiáng)度

微波對(duì)藜麥蛋白凝膠持水力的影響見圖7。

圖7 藜麥蛋白凝膠持水力

由圖7 可知，微波功率對(duì)藜麥蛋白凝膠持水力的影響并不明顯。在一定功率時(shí)，隨微波加熱時(shí)間的增加蛋白凝膠的持水力增加，原因可能是隨加熱時(shí)間增加藜麥蛋白凝膠強(qiáng)度增加，形成更加致密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)使水分更易被保存。圖中未顯示7 W/g、120 s 時(shí)的數(shù)據(jù)，是因?yàn)樵? W/g 處理120 s 后藜麥蛋白凝膠因?yàn)檫^熱已經(jīng)受損。

3 結(jié)論

利用適當(dāng)?shù)奈⒉ㄌ幚砜梢悦黠@提升藜麥蛋白的溶解性、乳化性和乳化穩(wěn)定性、起泡性和起泡穩(wěn)定性，當(dāng)微波功率過高或利用微波處理的時(shí)間過長(zhǎng)時(shí)，反而會(huì)導(dǎo)致藜麥蛋白的功能特性降低。與傳統(tǒng)加熱方式對(duì)比微波加熱制備的凝膠其凝膠強(qiáng)度更強(qiáng)，且加熱時(shí)間更短。在藜麥蛋白的加工中利用適宜條件的微波處理對(duì)改善藜麥蛋白的功能特性有較為顯著的作用，這對(duì)藜麥蛋白的食品加工具有重要意義。