一种具有高冻融稳定性的大豆蛋白凝胶及其制备方法

本发明属于食品，主要涉及一种具有高冻融稳定性的大豆蛋白凝胶及其制备方法。

背景技术：

1、豆腐、腐乳和豆腐冻等豆制品因其高营养价值和健康益处而被广泛食用。大豆分离蛋白(spi)是公认的优质植物蛋白产品，通常用作功能性大豆食品添加剂或成分。同时，大豆蛋白也可以用来制作蛋白质凝胶。然而，大豆蛋白凝胶通常易受ph值、微生物的存在和温度变化的影响，如储存和运输过程中的冷冻和解冻循环。

2、冻融稳定性是凝胶食品的一个关键特性。在冻融循环期间，冰晶的体积膨胀可能会对食品的质地、外观和风味造成不可逆的损害，导致食品质地变化、收缩、脱水和硬度增加，从而影响食品的感官特性和保质期，并限制spi在冷冻食品中的使用。冻融稳定性反映了蛋白质抵抗冻融过程引起的不利物理变化的能力。在冻融循环过程中，蛋白质凝胶经历脱水和冷凝。保水能力是冻融过程中凝胶稳定性的指标。此外，反复冻融会影响凝胶的微观结构和质地。因此，有必要对蛋白质进行修饰，以提高蛋白质凝胶的冻融稳定性，通过物理、化学或生物等不同处理来改善其结构和质地，并减少冻融处理对食品的负面影响。

3、磷酸化是一种重要的蛋白质修饰方法，具有对蛋白质活性基团进行特异性修饰和调节蛋白质功能的无与伦比的优势。它可能发生在蛋白质分子中丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸残基侧链的羟基上，这可以通过修饰活性侧链基团来改变蛋白质的电荷状态。磷酸化已被发现是改善食品蛋白质功能特性的有效方法，磷酸盐的nao基团可以与蛋白质的氨基结合形成特定的结构来影响蛋白质凝胶的质地特性。然而，低磷酸化效率是困扰这种修饰方法的主要问题，这无法通过延长磷酸化时间或增加磷酸盐含量来解决。超声波作为一种绿色高效的技术，引起了食品行业的关注。超声波处理有助于改善产食品特性的同时提高产品的可接受性；同时，超声波作为非热改性的一种，具有低成本，高效率和副产物少等优点，较大程度上保存了原产品的营养；而且超声波处理提供了重复利用或复制原始蛋白材料的可能性，确保了蛋白质安全性和价值链的可持续性。超声可以产生空化和内爆效应，促进蛋白质分子构象的变化，增加反应物的分子活化能，加速修饰反应。虽然单独改性已经在改善大豆蛋白凝胶性能方面取得了一定进展，但其在储藏、运输过程中的质地和冻融稳定性方面仍不尽人意。因此，我们推测超声辅助磷酸化结合谷氨酰胺转氨酶交联改性能够提高大豆蛋白凝胶的质地，能够充分满足下游加工对产品性能的需求。

技术实现思路

1、本发明所要解决的问题是克服上述现有技术存在的缺陷的至少一种而提供一种具有步骤简单、质地良好、高冻融稳定性的大豆蛋白凝胶及其制备方法。

2、本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：一种具有高冻融稳定性的大豆蛋白凝胶及其制备方法，所述的大豆蛋白的浓度为8-10％，ph为8.0-9.0；所述的水浴温度为40-50℃，磷酸化处理时间为30-90min；所述的超声波功率为200w，谷氨酰胺转氨酶的浓度为0.24％-0.3％，加热交联温度是40-55℃，反应时间是70-90min。

3、一种具有高冻融稳定性的大豆蛋白凝胶及其制备方法包括以下步骤：

4、(1)将一定量的大豆蛋白分散在水中，充分水合，得到大豆蛋白悬浮液；

5、(2)将三聚磷酸钠加入步骤(1)的大豆蛋白悬浮液中，连续搅拌溶液以充分水合，并用naoh将ph调节至8.0-9.0，然后将溶液在40-50℃水浴中进行磷酸化处理30-90min，同时，使用功率为200w的温控超声水浴仪进行超声辅助处理，之后冷却至室温，并使用透析袋透析以除去残留的磷酸盐，得到超声辅助磷酸化的大豆蛋白溶液；

6、(3)将步骤(2)得到的超声辅助磷酸化的大豆蛋白溶液中加入谷氨酰胺转氨酶溶液，混合均匀，进行加热交联，得到超声辅助磷酸化结合谷氨酰胺转氨酶交联的大豆蛋白凝胶。

7、在本发明的一种实施方法中，步骤(1)所述的充分水合是800-1200rpm磁力搅拌2-4h，水合12-16h。

8、在本发明的一种实施方法中，步骤(1)所述的大豆蛋白的浓度为8-10％，进一步优选为9％。

9、在本发明的一种实施方法中，步骤(2)所述的ph为8.0-9.0，进一步优选为9.0。

10、在本发明的一种实施方法中，步骤(2)所述的磷酸化水浴温度为40-50℃，处理时间30-90min。

11、在本发明的一种实施方法中，步骤(3)所述的谷氨酰胺转氨酶溶液中谷氨酰胺转氨酶的浓度为0.24％-0.3％。

12、在本发明的一种实施方法中，步骤(3)所述的加热交联是在40-55℃水浴下反应70-90min，进一步优选为在45℃水浴下反应80min。

技术特征：

1.一种具有高冻融稳定性的大豆蛋白凝胶及其制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种具有高冻融稳定性的大豆蛋白凝胶及其制备方法，其特征在于，步骤（3）所述的加热交联是在40-55℃水浴中反应70-90 min。

技术总结一种具有高冻融稳定性的大豆蛋白凝胶及其制备方法，该方法包括以下步骤：（1）将一定量的大豆蛋白分散在水中，充分水合，得到大豆蛋白悬浮液；（2）将三聚磷酸钠加入到大豆蛋白悬浮液中，连续搅拌溶液以充分水合，并用NaOH将pH调节至9，然后将溶液在40‑50℃水浴中磷酸化处理，同时，使用功率为200W的温控超声水浴仪进行超声辅助处理，之后冷却至室温，并使用透析袋透析以除去残留的磷酸盐，得到超声辅助磷酸化的大豆蛋白溶液；（3）在超声辅助磷酸化的大豆蛋白溶液加入谷氨酰胺转氨酶溶液，混合均匀，进行加热交联，得到超声辅助磷酸化结合谷氨酰胺转氨酶交联的大豆蛋白凝胶。本发明具有操作简单，低能耗、成本低的特点，制备的大豆蛋白凝胶具有良好的流变学性质、质构性能和冻融稳定性。技术研发人员：王中江,张硕,王诺佳,袁梦,沈路路,郭增旺,孙福伟受保护的技术使用者：东北农业大学技术研发日：技术公布日：2024/11/14