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冷冻处理对大豆质构及豆浆品质特性的影响

王丽丽  
【摘要】:豆浆富含多种营养成分,是深受人们喜爱的中国传统植物蛋白饮料。随着家用豆浆机的问世,家庭自制豆浆已成为我国豆浆的主要消费形式之一。而浸泡是家庭豆浆制作中最繁琐和耗时的工序。通过冷冻可以改变大豆组织结构,有利于开发新型免浸泡大豆,实现干豆直接制浆,同时减少干豆直接磨浆可能对豆浆营养成分带来的不利影响。本课题采用电镜扫描、超高速离心、粒径分布(?)(?)SDS-PAGE电泳等方法系统研究了经浸泡-冷冻-干燥处理过程中,特别是冷冻处理对大豆的微观结构、豆浆品质、营养成分、抗营养因子、豆浆中蛋白和油体理化特性的变化的影响。研究结论如下: (1)冷冻处理会导致大豆的组织结构发生改变,诱导油体相互融合,蛋白体被破坏,并与油体发生聚集。冷冻后大豆的子叶内部出现较大空隙和通道,快速冷冻产生的孔隙尺寸小于慢速冷冻。这种多孔结构使得大豆种子在浸泡过程中能够快速地吸收水分,未处理大豆常温浸泡8h后吸水率约为110%,而-10℃冷冻样品浸泡4h吸水率则可达到107%。此外,冷冻还有助于降低大豆的硬度,缩短蒸煮时间。未处理大豆硬度为152.0g,冷冻处理的样品硬度仅为90g左右,降低了40%。 (2)对豆浆的品质分析结果表明,冷冻前后豆浆粒度的分布有着相近的趋势,均在0.375-10μm与30-115μm处出现两个明显的峰值。但冷冻处理后,豆浆的粒径在这两个范围内体积百分数降低,而在10-20μm范围内出现较小的峰,且随冷冻时间增加平均粒径显著降低。冷冻使豆浆获得较好的风味,冷冻1天的样品豆腥味评分最低,香甜味和感官评分最高(85.5)。冷冻处理的样品白度增加,这可能是由于浸泡、干燥等处理过程导致了油体含量的增加。冷冻样品的黏度及沉淀离心率均升高可能是由豆浆的提取率和浓度增加所引起。 (3)未处理、浸泡和冷冻处理样品中豆浆的营养成分、抗营养成分和蛋白质体外消化率的研究结果表明,冷冻处理样品的油脂、钙和铁提取率最高(15.76mg/mL,68.84mg/kg和4.40mg/kg),蛋白质、碳水化合物、低聚糖、植酸和单宁的提取率显著高于未处理样品,而与浸泡样品的提取率相当。此外,蛋白质体外消化率最高,冷冻4天样品的可溶性蛋白和消化率从未处理组的44.4%和78.5%分别增加到56.2%和85.0%。这可能是由于冷冻后疏松的微观结构使更多的小粒径蛋白溶解在水中,而粒径越小比表面积越大,越容易被蛋白酶消化。 (4)分析了冷冻处理对豆浆蛋白的粒径分布、亚基组成及表面疏水性的影响。冷冻使豆浆中蛋白粒径的分布范围从0.04-0.5μm增加到0.04-10μm,这说明冷冻诱导了小粒径蛋白形成较大的蛋白聚集体。利用电泳实验进一步分析了豆浆蛋白及蛋白粒子的亚基组成,结果表明冷冻没有改变豆浆中蛋白质的组成成分,仍然包含β-伴球蛋白的亚基α、β'和β,大豆球蛋白的酸性多肽A和碱性多肽B。超高速离心分离得到不同粒径的蛋白粒子和非粒子亚基组成不同,蛋白粒子包含除了α,α',之外的几乎所有大豆蛋白亚基组分,而非粒子部分只包含α,α'和大豆球蛋白的酸性多肽。此外,冷冻还导致豆浆蛋白的疏水性指数显著高于未处理组。当pH值从3-5时,蛋白粒子相互作用聚集形成较大粒径的聚集体,而且冷冻处理后的豆浆比未处理组豆浆能在更低的钙离子浓度下凝固。 (5)最后研究了冷冻对油体微观结构及理化特性的影响。结果表明,冷冻处理后油体表面的磷脂膜被破坏,相邻的油体相互融合,蛋白体解体并与油体形成聚集体。冷冻后油体的粒径范围为2-4μm,且随冷冻时间的增加,大于4μm的大颗粒油体数量增多。电泳结果发现冷冻后油体表面的结合蛋白oleosin(24kDa)减少,而油体的大小和oleosin含量呈负相关。因此推测形状不规则和较大的油体含有较低含量的油体膜蛋白(oleosin)。此外,冷冻处理还能够轻微地降低油体的等电点,增加油体表面的疏水性。


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