大豆分離蛋白-大米淀粉脂肪模擬物的制備工藝優(yōu)化及性質(zhì)表征

摘要采用蛋白質(zhì)與碳水化合物有事互補(bǔ)原理，以大豆分離蛋白與大米淀粉為原料，設(shè)置不同的濕熱處理工藝條件進(jìn)行單因素及響應(yīng)面試驗(yàn)，根據(jù)其糖基化反應(yīng)程度得到優(yōu)化的制備工藝：并測定制備的最優(yōu)復(fù)合物的黏度、起泡性、起泡穩(wěn)定性等指標(biāo)。以此探究其功能特性及相互作用規(guī)律，為復(fù)合脂肪模擬物的基礎(chǔ)研究提供依據(jù)。最終得出在一定范圍內(nèi)，大豆分離蛋白與大米淀粉添加量比例為4：4、反應(yīng)溫度為71℃、反應(yīng)時(shí)間為68min為最佳制備工藝。在該條件下測得溶液的接枝度和褐變程度最大，粘度不大，起泡性不高，但起泡穩(wěn)定性良好。關(guān)鍵詞：大豆分離蛋白；大米淀粉；復(fù)合模擬物；糖基化反應(yīng)AbstractAdoptingtheprincipleofcomplementaryactionbetweenproteinandcarbohydrates,usingsoyproteinisolateandricestarchasrawmaterials,singlefactorandresponsesurfaceexperimentswereconductedunderdifferentwetheattreatmentconditions.Theoptimizedpreparationprocesswasobtainedbasedonthedegreeofglycosylationreaction,andtheviscosity,foamingability,foamingstabilityandotherindicatorsoftheoptimalcompositeweremeasured.Toexploreitsfunctionalcharacteristicsandinteractionpatterns,andprovideabasisforthebasicresearchofcompositefatmimetics.Finally,itwasfoundthatwithinacertainrange,theoptimalpreparationprocesswasa4:4ratioofsoyproteinisolatetoricestarch,areactiontemperatureof71℃,andareactiontimeof68minutes.Underthiscondition,thegraftingdegreeandbrowningdegreeofthesolutionweremeasuredtobethehighest,withlowviscosityandlowfoamingability,butgoodfoamingstability.Keywords:soyproteinisolate;ricestarch;compositesimulants;glycosylationreaction目錄TOC\o"3-3"\h\z\u\t"標(biāo)題1,1,標(biāo)題2,2"摘要 =1\*ROMANIAbstract =2\*ROMANII1緒論 11.1大豆分離蛋白與大米淀粉的概述 11.2復(fù)合脂肪模擬物的概述 21.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 31.3.1蛋白質(zhì)為基質(zhì)的脂肪模擬物 31.3.2碳水化合為基質(zhì)的脂肪模擬物 41.4本課題研究的內(nèi)容和目的及意義 51.4.1研究內(nèi)容 51.4.2研究意義 51.4.3研究目的 52材料與方法 72.1實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備 72.1.1實(shí)驗(yàn)材料 72.1.2實(shí)驗(yàn)設(shè)備 72.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與方法 82.2.1復(fù)合脂肪模擬物的工藝制作 82.2.2單因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 82.2.3響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì) 82.3指標(biāo)測定 82.3.1接枝度的測定 82.3.2褐變程度的測定 92.3.3粘度的測定 92.3.4起泡性的測定 92.3.5起泡穩(wěn)定性的測定 93結(jié)果與分析 103.1單因素實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與分析 103.1.1大米淀粉添加量對(duì)復(fù)合模擬物接枝度的影響 103.1.2反應(yīng)溫度對(duì)復(fù)合模擬物接枝度的影響 103.1.3反應(yīng)時(shí)間對(duì)復(fù)合模擬物接枝度的影響 113.1.4添加量比例對(duì)復(fù)合模擬物褐變程度的影響 123.1.5反應(yīng)溫度對(duì)復(fù)合模擬物褐變程度的影響 123.1.6反應(yīng)時(shí)間對(duì)復(fù)合模擬物褐變程度的影響 133.2響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與分析 143.2.1接枝度的結(jié)果與分析 143.2.2褐變程度的結(jié)果與分析 153.2.3添加量比例與反應(yīng)溫度之間交互的結(jié)果與分析 163.2.4添加量比例與反應(yīng)時(shí)間之間交互的結(jié)果與分析 173.2.5反應(yīng)時(shí)間與反應(yīng)溫度之間交互的結(jié)果與分析 193.3性質(zhì)表征 203.3.1粘度的結(jié)果與分析 203.3.2起泡性的結(jié)果與分析 203.3.3起泡穩(wěn)定性的結(jié)果與分析 21結(jié)論 22參考文獻(xiàn) 23致謝 251緒論1.1大豆分離蛋白與大米淀粉的概述大豆分離蛋白就是把豆粕（去除油脂及水溶性的非蛋白成分）置于低溫堿性溶液中進(jìn)行浸提，再經(jīng)沉淀，洗滌，烘干等工序制成蛋白含量90%以上的蛋白粉，它的結(jié)構(gòu)與性能基本上取代了純大豆蛋白。大豆分離蛋白是大豆蛋白加工中保留大豆健康活性成分最好的，其氨基酸種類有近20種種類齊全，通過特殊技術(shù)分離的大豆分離蛋白含有人體必需氨基酸，并去除抑制蛋白因子，嘌呤和其他對(duì)大豆吸收和健康不利的物質(zhì)。它營養(yǎng)豐富、無膽固醇，在植物蛋白中屬少數(shù)幾個(gè)能代替動(dòng)物蛋白。生物效價(jià)同雞蛋和牛奶一樣好于牛肉品質(zhì)。大豆分離蛋白在蛋白質(zhì)加工中是最為精華的組成部分。大豆分離蛋白為乳化性表面活性劑，不僅可以減小水和油表面張力，還可以減小水和空氣表面張力。容易形成穩(wěn)定乳狀液。在烤制食品，冷凍食品和湯類食品生產(chǎn)過程中，添加大豆分離蛋白作為乳化劑可以使產(chǎn)品的狀態(tài)趨于穩(wěn)定。大豆分離蛋白沿其肽鏈骨架分布，含大量極性基，因而有吸水性，保水性，膨脹性等特點(diǎn)，分離蛋白吸水力遠(yuǎn)強(qiáng)于濃縮蛋白，且受溫度影響較小，在加工過程中分離蛋白仍具有維持水份的功能。大豆分離蛋白是一種吸油性強(qiáng)的蛋白，將分離蛋白添加到肉制品中可形成乳狀液及凝膠基質(zhì)，阻止脂肪遷移到表面，從而起到促進(jìn)脂肪吸收或者脂肪結(jié)合的效果，可降低肉制品加工時(shí)脂肪及汁液流失，有利于保持外形穩(wěn)定，分離蛋白吸油率達(dá)154%。大豆分離蛋白的凝膠性賦予了分離蛋白粘度大，可塑性強(qiáng)，彈性好等特點(diǎn)，不僅可以作為水或風(fēng)味劑，糖等配合物載體，對(duì)食品加工極有益處。大豆蛋白、分離蛋白發(fā)泡性能最佳，發(fā)揮大豆蛋白質(zhì)發(fā)泡性能，可使食品具有松散結(jié)構(gòu)、口感好等特點(diǎn)。大豆分離蛋白也有結(jié)膜性，當(dāng)肉塊被切碎時(shí)，將分離蛋白和雞蛋蛋白混合涂布于它的纖維表面上，就會(huì)成膜，容易晾干，本實(shí)用新型能夠防止氣味散失且利于再水化過程的進(jìn)行，為再水化產(chǎn)品的制備提供了一種結(jié)構(gòu)合理的方案。大豆分離蛋白可適用于多種場所，將大豆分離蛋白添加于更高檔次肉制品中，不僅能改善肉制品質(zhì)構(gòu)、增加口感，還能提高蛋白含量、增強(qiáng)維生素。因功能性強(qiáng)，添加量為2~3份時(shí)即可達(dá)到保水保脂，防止肉汁離析，提高質(zhì)量和口感等效果，分離蛋白注射液像火腿一樣注射肉塊，然后對(duì)肉塊進(jìn)行加工，火腿地率可以增加20%?；疱伭袭a(chǎn)品和其他肉制品加工時(shí)，加入大豆分離蛋白能夠使得產(chǎn)品結(jié)構(gòu)更加完善，大豆分離蛋白和幫利公司素肉粉可一次加入，營養(yǎng)更加科學(xué)。大豆分離蛋白在替代奶粉、非奶飲料及多種形式牛奶產(chǎn)品上的應(yīng)用。營養(yǎng)全面、無膽固醇、可代替牛奶食用。大豆分離蛋白代替脫脂奶粉用于冰淇淋的生產(chǎn)，可以改善冰淇淋乳化性質(zhì)、推遲乳糖結(jié)晶、防止“起砂”的現(xiàn)象。生產(chǎn)面包時(shí)加入不超過5%的分離蛋白，可以增大面包體積，改善表皮色澤，延長貨架壽命；加工面條時(shí)加入2~3%的分離蛋白，可減少水煮后的斷條率、提高面條得率，而且面條色澤好，口感與強(qiáng)力粉面條相似。大豆分離蛋白還可應(yīng)用于飲料、營養(yǎng)食品、發(fā)酵食品等食品行業(yè)中，對(duì)提高食品品質(zhì)，增加營養(yǎng)，降低血清膽固醇，防止心臟和腦血管疾病具有獨(dú)特的作用。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，大豆分離蛋白的營養(yǎng)價(jià)值很高，有高蛋白、低脂、控鈣、降膽固醇等作用，非常適合作為一種脂肪復(fù)合模擬物的原料。大米淀粉以大米為原料生產(chǎn)的淀粉。水稻淀粉具有其他淀粉所沒有的一些特性。大米淀粉顆粒比其他谷物淀粉顆粒很小，介于2~8μm間，顆粒度均勻。糊化后大米淀粉吸收率高，質(zhì)構(gòu)很柔滑酷似奶油，有脂肪味道，而且易涂開時(shí)。蠟質(zhì)大米淀粉除具有與脂肪相似的特性之外，在冷凍—解凍時(shí)也表現(xiàn)出優(yōu)良的穩(wěn)定性，能防止凍結(jié)時(shí)脫水收縮。大米淀粉在食品工業(yè)及醫(yī)藥工業(yè)上主要用作增稠劑，填充劑，賦型劑及功能因子等，甚至在用量配比較高時(shí)仍不影響食物或藥物的口感；同時(shí)可以利用米淀粉，利用生物技術(shù)可以直接制取多種淀粉糖類型，例如葡萄糖漿，結(jié)晶葡萄糖，麥芽糊精和麥芽糖漿等、超高麥芽糖、結(jié)晶麥芽糖、麥芽低聚糖以及異麥芽低聚糖；米淀粉更可以直接使用在糖果、餅干、面包、果醬、果凍、冷飲、飲料、冰激凌、香腸、火腿腸、糕點(diǎn)、固體飲料、乳兒糕、方便面等各類食品中，使食品的成分搭配向功能化方向轉(zhuǎn)變。由于大米蛋白的營養(yǎng)價(jià)值高，并且是一種很好的植物蛋白質(zhì)，對(duì)人體十分有益，它的氨基酸配比很適合人體保健需要，非常適合作為一種復(fù)合脂肪模擬物的原料。1.2復(fù)合脂肪模擬物的概述眾多的脂肪模擬物中，復(fù)合型脂肪模擬物大多采用了蛋白質(zhì)與碳水化合物優(yōu)勢互補(bǔ)的原理，利用兩種或多種基質(zhì)通過一定工藝復(fù)配加工而成，其關(guān)鍵研究在于復(fù)合物中替代品種類的選擇以及合適的復(fù)配比對(duì)產(chǎn)品所帶來的加工、感官特性的影響。相對(duì)于單一的脂肪模擬物產(chǎn)品，復(fù)合型脂肪模擬物可以具有更好的模擬效果，同時(shí)也是脂肪模擬物研究發(fā)展的一個(gè)重要方向。經(jīng)由譚文英等人的研究，他們成功地將蔗糖聚酯和海藻酸鈉結(jié)合，構(gòu)建出一個(gè)新型的蛋白質(zhì)替代品。經(jīng)過正交試驗(yàn)，他們確定了蔗糖聚酯和海藻酸鈉的混合比例，即2:1，當(dāng)pH4.5值達(dá)到pH4.5時(shí)，該商品不僅擁有良好的脂肪替代品的外觀，而且還能夠提供良好的保濕、保油、保濕的特點(diǎn)。Rojas等則利用大豆分離蛋白與角叉菜膠復(fù)配后，制得一款干酪具有更低的脂肪含量與更高的蛋白含量。同時(shí)干酪產(chǎn)率與產(chǎn)品的水分含量均有提升。此外，乳清蛋白與卡拉膠、聚葡萄糖復(fù)配模擬低脂酸奶通過將植物蛋白與多糖有機(jī)融合，這2種重要的自然高分子生物聚合物不僅有助于提升食品的口感，而且還有助于優(yōu)化它們的組織、形態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)更好的營養(yǎng)效果。實(shí)驗(yàn)證實(shí)，這種復(fù)合體系不僅有助于提升產(chǎn)品的表面活力、乳化度、質(zhì)感，還有助于提升它們的凝固度。目前，蛋白-多糖復(fù)合物尚未被廣泛用于脂肪模擬物的開發(fā)，因此，我們?cè)谶@項(xiàng)研究中，將大豆分離蛋白與大米淀粉結(jié)合，構(gòu)建出了一種新型的復(fù)合脂肪模擬物，從而為脂肪模擬物的更加精確的開發(fā)奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。通過有針對(duì)性的對(duì)于不同食品體系選取不同的脂肪替代物，研究其功能特性、替代脂肪的潛力以及對(duì)于食品體系的影響，對(duì)于研發(fā)安全有效的低脂食物，促進(jìn)食品工業(yè)的發(fā)展，增進(jìn)人們對(duì)于食品行業(yè)不斷求索的認(rèn)識(shí)有著深遠(yuǎn)的影響。本研究以大豆分離蛋白和大米淀粉為原料，研究一種復(fù)合型脂肪模擬物，探究其相互作用機(jī)理及作用規(guī)律，為復(fù)合脂肪模擬物的基礎(chǔ)研究提供依據(jù)。目前大豆分離蛋白和大米淀粉在糖基化反應(yīng)方面所報(bào)道的相關(guān)研究較少，本文目的在于拓展大豆分離蛋白和大米淀粉的相關(guān)基礎(chǔ)應(yīng)用研究，為其作為保健功能性食品的基礎(chǔ)研究提供依據(jù)。1.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀脂肪模擬物做為另一類脂肪替代品，主要以蛋白質(zhì)或者碳水化合物為原材料，經(jīng)過物理，化學(xué)及水解等方法變性加工后再實(shí)現(xiàn)模擬食品脂肪口感，黏度和組織狀態(tài)的性能。脂肪模擬物與普通油脂相比較具有安全性較高，熱量較低等優(yōu)點(diǎn)，但是也含有在高溫下易變性及焦糖化以及脂溶性維生素?zé)o法溶解這些物質(zhì)等對(duì)加工不利的缺點(diǎn)。所以一般不作為高溫處理食物。目前，菊糖[14]、KGM[15]、乳清蛋白[15]、改性淀粉[16]等單一碳水化合物或蛋白質(zhì)已作為脂肪模擬物應(yīng)用于食品中，但由于單一脂肪模擬物沒有較好的貯藏穩(wěn)定性，限制了其在食品中的應(yīng)用。植物蛋白和多糖是2種重要的天然高分子生物聚合物，也是影響食品風(fēng)味和質(zhì)地的主要成分，二者相互作用會(huì)改變體系的結(jié)構(gòu)、質(zhì)地甚至產(chǎn)生新的功能特性，研究表明蛋白多糖復(fù)合體系可改善產(chǎn)品的表面活性[16]、乳化性、質(zhì)地特性[17]并增強(qiáng)其凝膠性[18]。但目前，蛋白-多糖復(fù)合物用作脂肪模擬物還有待于進(jìn)一步研究。根據(jù)基質(zhì)種類，脂肪模擬物一般可分為3類：蛋白質(zhì)基質(zhì)脂肪模擬物，碳水化合物基質(zhì)脂肪模擬物和復(fù)合型脂肪模擬物。1.3.1蛋白質(zhì)為基質(zhì)的脂肪模擬物蛋白質(zhì)是復(fù)雜而結(jié)構(gòu)特殊的生命高分子，這些生命高分子一般都是在“脫水縮合”過程中由不同氨基酸組成，通過復(fù)雜的折疊與配對(duì)對(duì)人生起到了關(guān)鍵作用。在機(jī)體內(nèi)，蛋白質(zhì)經(jīng)水解為各種氨基酸，再經(jīng)吸收利用而合成新型蛋白質(zhì)，因吸收利用時(shí)不產(chǎn)熱而成為脂肪模擬物的理想原料類型。蛋白質(zhì)在氨基酸組合，數(shù)目，排列模式及肽鏈空間架構(gòu)等方面發(fā)生改變，使其結(jié)構(gòu)豐富并各具特殊功能，進(jìn)而使其加工過程發(fā)生顯著改變。大豆蛋白質(zhì)作為營養(yǎng)價(jià)值很高的食用蛋白質(zhì)之一，不但不含有膽固醇，且可通過不同途徑加入，是動(dòng)物蛋白質(zhì)最完善的補(bǔ)充。其中大豆蛋白又可以分為粉狀，濃縮及SPI三大類。大豆?jié)饪s蛋白和SPI之間的優(yōu)異結(jié)合為Sub-I脂質(zhì)仿真提供了新的可靠手段。在制備低脂乳制品時(shí)，利用大豆蛋白乳化性，分散性好和凝膠特性好等特點(diǎn)，能有效地減少乳化劑用量和脂肪含量。目前國內(nèi)外均有較為豐富的有關(guān)報(bào)道。孫璐等人利用大豆蛋白和木材纖維素對(duì)溶脹大豆蛋白進(jìn)行復(fù)配和微?；⑴c全脂奶油質(zhì)構(gòu)進(jìn)行了測試和比較，研究發(fā)現(xiàn)二者在硬度、內(nèi)聚力、咀嚼性和黏彈性等特性方面具有較高相似性，在冰淇淋和餅干生產(chǎn)方面顯示了很好的可行性。Liu等用水解技術(shù)將大豆蛋白微?；?，再與黃原膠復(fù)合制得低脂冰淇淋，并與全脂奶油比較，發(fā)現(xiàn)其質(zhì)構(gòu)及色度都沒有明顯差別。在豆油中加入大豆蛋白代替干酪中乳脂一方面脂肪含量降低造成較硬和較少延展性質(zhì)感，另一方面低脂干酪在蛋白和多糖共同作用下熔化時(shí)質(zhì)感較軟、粘著性較好、乳酪結(jié)構(gòu)性能得到提高。此外，與多糖復(fù)配后的大豆蛋白能夠一定程度上增加其熱穩(wěn)定性。王建輝[19]等人在研究中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)將魔芋膠添加到大豆蛋白中，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到8%，魔芋膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.08%，并且在79.8°C、13min、40s的加熱條件下，制備出的脂肪模擬物能夠達(dá)到最佳的替代效果，這一結(jié)論與市售植物油相比有著顯著的優(yōu)勢。Paglarini等％則利用超聲微?；蠖沟鞍撞⑼ㄟ^制備乳化凝膠代替法蘭克福香腸中的脂肪。結(jié)果表明低脂香腸的pＨ值、顏色、流變特性、質(zhì)構(gòu)以及工藝性能并未受到影響，為植物蛋白代替動(dòng)物脂肪提供了參考價(jià)值。1.3.2碳水化合為基質(zhì)的脂肪模擬物目前，關(guān)于碳水化合物基質(zhì)脂肪模擬物的研宄主要集中于淀粉基質(zhì)脂肪模擬物和纖維基脂肪模擬物兩大類。我國擁有豐富的淀粉資源，其中的脂肪模擬物不僅具有較高的安全性，而且還能夠獲得較好的模擬效果，因此，利用淀粉及其衍生物作為基質(zhì)的脂肪模擬物已經(jīng)成為我國研究領(lǐng)域的一個(gè)重要熱點(diǎn)。淀粉基質(zhì)脂肪模擬物主要分為改性淀粉以及低DE值麥芽糊精（DE值，還原糖占干物質(zhì)的百分比）兩大類。通過將可溶態(tài)直鏈淀粉和支鏈淀粉的線性鏈組裝起來，我們可以創(chuàng)造出一種新的淀粉基質(zhì)的脂肪模型。這種新型的淀粉模型具有螺旋狀的特征，其中直鏈淀粉的平均長度超過70個(gè)葡萄糖殘基，并且可以與具有高聚合度的短鏈或支鏈淀粉的外層組織發(fā)生交叉，從而產(chǎn)生出許多細(xì)小的晶粒。隨著晶粒的增加，網(wǎng)狀凝膠狀的物質(zhì)就會(huì)逐漸出現(xiàn)。此外，隨著超微粉技術(shù)的不斷優(yōu)化發(fā)展，木薯淀粉、豌豆淀粉、芋頭淀粉、南瓜淀粉等越來越多種類的淀粉開始用于脂肪模擬物的制備。大米淀粉是稻谷中含量最高的組分，占糙米谷物干重的72–82%，約占碾米粉的90%。相較于傳統(tǒng)的糧食淀粉，如小麥、大麥或黑麥，大米淀粉的尺寸更加細(xì)膩，僅為2~8μm，而且直鏈淀粉和支鏈淀粉的比例也更高。經(jīng)過糊化處理后，它的粘稠性更強(qiáng)，更像是一種乳狀液體，更加輕盈，而且更加滋潤，還帶著一種脂肪般的滋味。1.4本課題研究的內(nèi)容和目的及意義1.4.1研究內(nèi)容以大豆分離蛋白和大米淀粉為原料，設(shè)置不同的濕熱處理工藝條件進(jìn)行單因素及響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)，根據(jù)其糖基化反應(yīng)程度得到優(yōu)化的制備工藝；并測定制備的復(fù)合物的黏度、起泡性、起泡穩(wěn)定性等指標(biāo)對(duì)制得的復(fù)合物進(jìn)行分析其作為脂肪模擬物的可行性及優(yōu)勢；來研究大豆分離蛋白與大米淀粉相互作用的規(guī)律及復(fù)合脂肪模擬物形成的內(nèi)在機(jī)理。1.4.2研究意義隨著全球人口增長，超重和肥胖已經(jīng)成為一個(gè)嚴(yán)峻的公共衛(wèi)生挑戰(zhàn)[1]。消費(fèi)者對(duì)低脂類產(chǎn)品的需求日益增加，低脂飲食已經(jīng)成為一種生活方式[2]。因此，研究低脂食品已經(jīng)成為食品行業(yè)的一個(gè)重要課題。然而，僅僅通過去除脂肪來降低食物的熱量，可能會(huì)導(dǎo)致食品品質(zhì)的下降。為了解決這一棘手問題，我們需要R&D一種新型的脂肪模擬物，它能夠有效地減少食物的熱量，同時(shí)又能夠提供更優(yōu)質(zhì)的口感。因此，這種新型的脂肪模擬物應(yīng)運(yùn)而生。在眾多的脂肪模擬物中，復(fù)合型脂肪模擬物大多采用了蛋白質(zhì)與碳水化合物優(yōu)勢互補(bǔ)的原理，利用兩種或多種基質(zhì)通過一定工藝復(fù)配加工而成，其關(guān)鍵研究在于復(fù)合物中替代品種類的選擇以及合適的復(fù)配比對(duì)產(chǎn)品所帶來的加工、感官特性的影響。相對(duì)于單一的脂肪模擬物產(chǎn)品，復(fù)合型脂肪模擬物可以具有更好的模擬效果，同時(shí)也是脂肪模擬物研究發(fā)展的一個(gè)重要方向。1.4.3研究目的大豆分離蛋白是大豆中主要的營養(yǎng)成分，也是優(yōu)質(zhì)的植物蛋白，其具有來源廣泛、產(chǎn)量高、價(jià)格低廉，并且具有較高的營養(yǎng)價(jià)值，但其溶解度和乳化性差，限制了SPI在飲料和液體食品中的應(yīng)用。大米淀粉是通過大米制取的一種淀粉。大米淀粉具有一些其他淀粉不具備的特性。與其他谷物淀粉顆粒相比，大米淀粉顆粒非常小，具有很好的流動(dòng)性和低黏性，溶解性和吸水性較好。從不同的工業(yè)生產(chǎn)和節(jié)能的角度來看，濕熱法進(jìn)行的糖基化反應(yīng)具有更快的反應(yīng)速率，可以有效利用高濃度的多糖改變大豆分離蛋白和大米淀粉的球狀結(jié)構(gòu)，從而提高糖基化產(chǎn)率。目前，關(guān)于大豆分離蛋白的糖基化反應(yīng)有一定的研究，但對(duì)于大豆分離蛋白與大米淀粉的復(fù)合脂肪模擬物糖基化反應(yīng)很少有人研究。因此，本文以單因素和響應(yīng)面試驗(yàn)為基礎(chǔ)，以大豆分離蛋白和大米淀粉為原料，研究一種復(fù)合型脂肪模擬物，探究其相互作用機(jī)理及作用規(guī)律，為復(fù)合脂肪模擬物的基礎(chǔ)研究提供依據(jù)。目前大豆分離蛋白和大米淀粉在糖基化反應(yīng)方面所報(bào)道的相關(guān)研究較少，本文目的在于拓展大豆分離蛋白和大米淀粉的相關(guān)基礎(chǔ)應(yīng)用研究。分析制備的復(fù)合脂肪模擬物作為保健功能性食品的基礎(chǔ)研究提供依據(jù)，研究其功能特性、替代脂肪的潛力以及對(duì)于食品體系的影響，對(duì)于研發(fā)安全有效的低脂食物，促進(jìn)食品工業(yè)的發(fā)展，增進(jìn)人們對(duì)于食品行業(yè)不斷求索的認(rèn)識(shí)有著深遠(yuǎn)的影響。2材料與方法2.1實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備2.1.1實(shí)驗(yàn)材料實(shí)驗(yàn)材料明細(xì)如表2-1表2-1實(shí)驗(yàn)材料材料名稱等級(jí)原材料來源大米淀粉分析純黑龍江億冉科技開發(fā)有限公司大豆分離蛋白粉分析純黑龍江億冉科技開發(fā)有限公司大豆油食品級(jí)哈爾濱大潤發(fā)超市pH=10硼酸緩沖溶液分析純黑龍江億冉科技開發(fā)有限公司10%十二烷基硫酸鈉分析純黑龍江億冉科技開發(fā)有限公司0.05mol/L硼砂分析純黑龍江億冉科技開發(fā)有限公司鄰苯二甲醛分析純黑龍江億冉科技開發(fā)有限公司無水甲醇分析純黑龍江億冉科技開發(fā)有限公司20%十二烷基硫酸鈉分析純黑龍江億冉科技開發(fā)有限公司0.1mol/L硼砂分析純黑龍江億冉科技開發(fā)有限公司2.1.2實(shí)驗(yàn)設(shè)備實(shí)驗(yàn)設(shè)備明細(xì)如表2-2表2-2試驗(yàn)儀器表儀器型號(hào)生產(chǎn)商磁力攪拌器RHBasic2德國IKA分析天平FA124L上海舜宇恒平Ph計(jì)PHS-25雷磁離心機(jī)TG16G上海一恒粘度計(jì)NDJ-5S助藍(lán)科技電熱恒溫水浴鍋HWS-12上海一恒均質(zhì)機(jī)T18DigitalPackage德國IKA紫外分光光度計(jì)722G上海精科2.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與方法2.2.1復(fù)合脂肪模擬物的工藝制作取一定量的大豆分離蛋白粉，溶于pH=10的磷酸緩沖溶液中，使其濃度為10mg/ml，磁力攪拌30min左右以充分溶解。以一定比例（1：4、2：4、3：4、4：4、5：4）將大米淀粉與大豆分離蛋白粉（m/m)進(jìn)行混合，磁力攪拌至充分混合，另外不加糖的大豆分離蛋白粉做同樣處理設(shè)置為對(duì)照組0：4。2.2.2單因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)大米淀粉與大豆分離蛋白粉的添加量比例（1：4、2：4、3：4、4：4、5：4）、反應(yīng)溫度（50℃、60℃、70℃、80℃、90℃）、反應(yīng)時(shí)間（0min、30min、60min、90min、120min）為實(shí)驗(yàn)因素，三因素五水平探究其對(duì)糖基化程度的影響。將水浴鍋調(diào)制所需反應(yīng)溫度，制備六杯樣品，放置水浴鍋內(nèi)進(jìn)行濕熱法處理，每隔半小時(shí)取樣測一次指標(biāo)。2.2.3響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，以大米淀粉與大豆分離蛋白粉添加量的比例（3：4、4：4、5：4）、反應(yīng)溫度（60℃、70℃、80℃）、反應(yīng)時(shí)間（30min、60min、90min）為響應(yīng)因素，復(fù)合脂肪模擬物的褐變程度與接枝度為響應(yīng)值進(jìn)行17組三因素三水平的Box-Behnken響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)。獲得復(fù)合脂肪模擬物的最佳反應(yīng)條件，所有實(shí)驗(yàn)重復(fù)三次。2.3指標(biāo)測定2.3.1接枝度的測定接枝度可衡量糖基化反應(yīng)的程度，接枝度增加，說明體系中蛋白的自由氨基含量減少。接枝度的吸光值測定：通過OPA法測定。首先制備OPA試劑，精確稱取0.4gOPA溶于10ml無水甲醇中，分別加入質(zhì)量濃度為20%的十二烷基硫酸鈉和0.1mol/L硼砂250ml，最后定容至1L。每隔30分鐘取10ml的樣品與離心管中，以7000r/min的速度離心十分鐘后取上清溶液，向8mlOPA試劑中加入400μL樣品溶液，混合均勻后立即置于35℃水浴鍋中避光反應(yīng)5分鐘。反應(yīng)結(jié)束后于340nm波長下測定吸光值。反應(yīng)前溶液的吸光值記為A0，反應(yīng)后溶液的吸光值記為A1，用公式（2-2）計(jì)算接枝度（DG）。DG=（A1-A0）/A1×100%（2-2）2.3.2褐變程度的測定美拉德反應(yīng)過程中通常伴隨著褐變現(xiàn)象的發(fā)生，這是由于在反應(yīng)的高級(jí)階段有含氮類棕色化合物生成，這類物質(zhì)的特征波長為420nm,因此420nm處的吸光值可以指示反應(yīng)的褐變程度。褐變程度的吸光值測定：將樣品燒杯置于待測溫度的水浴鍋中保溫反應(yīng)120min，反應(yīng)過程中每隔30min取2ml樣品與2ml稀釋液（10%十二烷基硫酸鈉和0.05mol/L硼砂）充分混合倒入比色皿中，在420nm的波長下測定吸光值。反應(yīng)前的吸光值記為L0，反應(yīng)厚的吸光值記為L1，用公式（2-1）計(jì)算褐變程度（BD）。BD=（100-L1）-（100-L0）（2-1）2.3.3粘度的測定使用數(shù)字粘度計(jì)進(jìn)行粘度測試，測試條件：選用L0轉(zhuǎn)子，測試溫度為糖基化產(chǎn)物水浴后溫度，電機(jī)轉(zhuǎn)速按需要設(shè)定為60r/min，單位為RPM。2.3.4起泡性的測定將糖基化蛋白樣品分別分散于pH為10的0.1mol/L磷酸緩沖溶液中制成蛋白濃度為1mg/mL溶液，按油：水體積比1：3加入大豆油，于8000r/min下高速勻漿1min，測量均質(zhì)停止時(shí)的泡沫高度記為h0。初始時(shí)燒杯中溶液高度記為L0。利用公式計(jì)算起泡性（FC）。FC（%）=h0/L0×100 （2-3）2.3.5起泡穩(wěn)定性的測定將2.3.2中均質(zhì)后的溶液靜置10min，再次測量泡沫高度記為h1.利用公式計(jì)算起泡穩(wěn)定性（FS）。FS（%）=（h0-h1）/h0×100（2-4）3結(jié)果與分析3.1單因素實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與分析3.1.1大米淀粉添加量對(duì)復(fù)合模擬物接枝度的影響選擇1：4、2：4、3：4、4：4、5：4的大米淀粉與大豆分離蛋白粉的添加量比例，其他反應(yīng)條件分別設(shè)置為反應(yīng)溫度70℃，反應(yīng)時(shí)間60min。由圖3-1可以看出，在水浴60min的條件下，隨著大米淀粉與大豆分離蛋白的添加量比例增大，糖基化產(chǎn)物的接枝度呈上升趨勢，出現(xiàn)峰值?？梢钥闯觯谝欢ǚ秶鷥?nèi)，隨著大米淀粉的添加量增大，可以提高蛋白上的氨基與大米淀粉上的羥基相結(jié)合，使得接枝度逐漸上升。然而，添加過多的大米淀粉，糖基化產(chǎn)物的接枝度會(huì)降低。由此證明，大米淀粉的添加量過高時(shí)，會(huì)增加溶液的粘性，是反應(yīng)溶液的流動(dòng)性下降，降低了大米淀粉與蛋白分子之間的碰撞幾率，從而不利于糖基化反應(yīng)的發(fā)生。綜上所述，選定添加量為2：4、3：4、4：4為響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)的響應(yīng)因素之一。圖3-1添加量比例對(duì)接枝度的影響3.1.2反應(yīng)溫度對(duì)復(fù)合模擬物接枝度的影響選擇50℃、60℃、70℃、80℃、90℃的反應(yīng)溫度，其他反應(yīng)條件分別設(shè)置為大米淀粉與大豆分離蛋白粉添加量比例為4：4，反應(yīng)時(shí)間為60min。如圖3-2所示，在水浴60min的條件下，隨著反應(yīng)溫度得上升，糖基化產(chǎn)物的接枝度呈先上升后下降的趨勢，出現(xiàn)峰值。隨著反應(yīng)溫度的不斷升高，蛋白結(jié)構(gòu)變得越來越松散，自由氨基的含量逐漸升高，加快了蛋白中的氨基和大米淀粉中的羥基相結(jié)合，因此接枝度逐步上升。但當(dāng)反應(yīng)溫度過高時(shí)，會(huì)導(dǎo)致大豆分離蛋白與大米淀粉發(fā)生熱變性，使分子凝聚，游離基數(shù)量降低，從而引起接枝度降低。綜上所述，選擇60℃、70℃、80℃為響應(yīng)面試驗(yàn)的響應(yīng)因素之一。圖3-2反應(yīng)溫度對(duì)接枝度的影響3.1.3反應(yīng)時(shí)間對(duì)復(fù)合模擬物接枝度的影響選擇0min、30min、60min、90min、120min的反應(yīng)時(shí)間，其他反應(yīng)條件分別設(shè)置為大米淀粉與大豆分離蛋白粉的添加量比例為4：4，反應(yīng)溫度為70℃。如圖3-3所示，在反應(yīng)溫度為70℃的條件下，隨著反應(yīng)時(shí)間得上升，糖基化產(chǎn)物的接枝度呈先上升后下降的趨勢，出現(xiàn)峰值。在一定范圍內(nèi)，隨著反應(yīng)時(shí)間的增加，接枝度呈上升趨勢，這是因?yàn)樵谔腔磻?yīng)中，蛋白發(fā)生了結(jié)構(gòu)變化，蛋白分子中更多的自由基游離出來，高度結(jié)合，導(dǎo)致接枝度上升。但單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，反應(yīng)90min后接枝度呈下降趨勢。這是由于水浴時(shí)間過長，可能導(dǎo)致了復(fù)合模擬物出現(xiàn)了聚合現(xiàn)象，從而使得接枝度下降。綜上所述，選擇30min、60min、90min作為響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)的響應(yīng)因素之一。圖3-3反應(yīng)時(shí)間對(duì)接枝度的影響3.1.4添加量比例對(duì)復(fù)合模擬物褐變程度的影響選擇1：4、2：4、3：4、4：4、5：4的大米淀粉與大豆分離蛋白粉的添加量比例，其他反應(yīng)條件分別設(shè)置為反應(yīng)溫度70℃，反應(yīng)時(shí)間60min。由圖3-4可以看出，在水浴60min的條件下，隨著大米淀粉與大豆分離蛋白的添加量比例增大，糖基化產(chǎn)物的褐變程度逐漸上升，且出現(xiàn)峰值。在一定范圍內(nèi)隨著大米淀粉與大豆分離蛋白的添加量比例增大，褐變程度呈先上升后下降的趨勢。推測可能是因?yàn)殡S著添加比例的增大使蛋白分子獲得了更為松散、伸展的結(jié)構(gòu)，蛋白與糖的結(jié)合幾率增大，糖基化反應(yīng)程度增加，生成了更多深棕色物質(zhì)，因此褐變程度變大。而褐變程度下降的原因是蛋白分子的數(shù)量有限，過量的添加大米淀粉不會(huì)使結(jié)合率上升，從而導(dǎo)致褐變程度下降。結(jié)合上述添加量比例對(duì)接枝度的影響，選擇2：4、3：3、4：4作為響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)的響應(yīng)因素之一。圖3-4添加量比例對(duì)褐變程度的影響3.1.5反應(yīng)溫度對(duì)復(fù)合模擬物褐變程度的影響選擇50℃、60℃、70℃、80℃、90℃的反應(yīng)溫度，其他反應(yīng)條件分別設(shè)置為大米淀粉與大豆分離蛋白粉添加量比例為4：4，反應(yīng)時(shí)間為60min。如圖3-5可以看出，在水浴60min的條件下，隨著反應(yīng)溫度的升高，褐變程度幾乎沒有變化。綜上所述，說明反應(yīng)溫度的升高對(duì)分子結(jié)構(gòu)的影響不大。結(jié)合反應(yīng)溫度對(duì)復(fù)合模擬物接枝度的影響，依舊選擇60℃、70℃、80℃為響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)的響應(yīng)因素之一。圖3-5反應(yīng)溫度對(duì)褐變程度的影響3.1.6反應(yīng)時(shí)間對(duì)復(fù)合模擬物褐變程度的影響選擇0min、30min、60min、90min、120min的反應(yīng)時(shí)間，其他反應(yīng)條件分別設(shè)置為大米淀粉與大豆分離蛋白粉的添加量比例為4：4，反應(yīng)溫度為70℃。如圖3-6可以看出，在反應(yīng)溫度為70℃的條件下，隨著反應(yīng)時(shí)間的升高，褐變程度幾乎沒有變化。綜上所述，說明反應(yīng)時(shí)間的變化對(duì)分子結(jié)構(gòu)的影響不大。結(jié)合反應(yīng)時(shí)間對(duì)復(fù)合模擬物接枝度的影響，依舊選擇30min、60min、90min為響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)的響應(yīng)因素之一。圖3-6反應(yīng)時(shí)間對(duì)褐變程度的影響3.2響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與分析3.2.1接枝度的結(jié)果與分析根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，從中得出三個(gè)因素大米淀粉與大豆分離蛋白添加量比例、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度作為響應(yīng)因子，并以接枝度和褐變程度來作為響應(yīng)值，根據(jù)表3-28進(jìn)行了3因素2水平的box-Behnken實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及其結(jié)果見表3-28。表3-28Box-Behnken實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果StdRunA:添加量比例B:反應(yīng)溫度C:反應(yīng)時(shí)間R1：接枝度R2：褐變程度172606040.6731.302134606049.2337.68續(xù)表StdRunA:添加量比例B:反應(yīng)溫度C:反應(yīng)時(shí)間R1：接枝度R2：褐變程度362806042.0331.594144806057.5037.63532703056.5031.146174703054.2337.317112709030.8131.05884709055.1237.169153603065.4733.2410163803043.5433.6611123609048.3733.071243809042.8134.061393706057.4233.661453706057.7133.7515103706057.7333.471613706057.9333.341723706057.8133.38用designexpert11軟件對(duì)表3-28進(jìn)行回歸分析，方差結(jié)果見表3-29。表3-29回歸模型方差分析表方差來源總和自由度均方F值p值模型1080.219120.024.700.0017significantA-添加量比例265.311265.3110.380.6836B-反應(yīng)溫度39.87139.871.560.7596C-反應(yīng)時(shí)間227.161227.168.890.2716AB11.94111.940.4670.5973AC176.621176.626.910.4829BC66.99166.992.620.7239A2133，111133.115.21<0.0001B294.60194.603.700.0032C236.21136.211.420.0005Residual178.95725.56LackofFit178.80359.6016740.4359notsignificantPureError0.142440.0356CorTotal1259.1516注：*-（0.01＜p＜0.05）-顯著性；**-（p＜0.01）由表3-29看出，當(dāng)模型p值＜0.0001，回歸模型極顯著；失擬項(xiàng)p=0.4359＞0.05不顯著，說明模型擬合度好，故此模型是適合對(duì)復(fù)合模擬物的接枝度值進(jìn)行優(yōu)化的。根據(jù)回歸系數(shù)，可以得出接枝度的二次多項(xiàng)式回歸方程為：+14.11125×A+5.07600×B-1.40604×C+0.172750×AB+0.221500×AC+0.013642×BC-5.62250×A2-0.047400×B2-0.003258×C2-94.42125?；貧w系數(shù)的顯著性分析結(jié)果表明，A-A為最顯著項(xiàng)，B-B不顯著，說明添加量比例對(duì)接枝度影響較大。從方差分析的結(jié)果可以看出，影響接枝度的三個(gè)因素的順序：A＞C＞B，即添加量比例＞反應(yīng)時(shí)間＞反應(yīng)溫度。3.2.2褐變程度的結(jié)果與分析用designexpert11軟件對(duì)表3-28進(jìn)行回歸分析，方差結(jié)果見表3-30。表3-30回歸模型方差分析表方差來源總和自由度均方F值p值模型80.298.89189.65﹤0.0001significantA-添加量比例76.26176.261626.66﹤0.0001B-反應(yīng)溫度0.340310.34037.260.0309表3-30回歸模型方差分析表續(xù)表方差來源總和自由度均方F值p值C-反應(yīng)時(shí)間0.000010.0000.00030.9874AB0.028910.02890.61640.4581AC0.000910.00090.01920.8937BC0.081210.08121.730.2295A23.0013.0063.94<0.0001B20.146110.14613.120.1209C20.166310.16633.550.1016Residual0.328270.0469LackofFit0.201230.06712.110.2414notsignificantPureError0.120740.0317CorTotal80.3516注：*-（0.01＜p＜0.05）-顯著性；**-（p＜0.01）由表3-20看出，當(dāng)模型p值＜0.0001，回歸模型極顯著；失擬項(xiàng)p=0.2414＞0.05不顯著，說明模型擬合度好，故此模型是適合對(duì)復(fù)合模擬物的褐變程度值進(jìn)行優(yōu)化的。根據(jù)回歸系數(shù)，可以得出褐變程度的二次多項(xiàng)式回歸方程為-1.35000×A-0.243125×B-0.005292×C-0.008500×AB-0.000500×AC+0.000475×BC+0.843750×A2+0.001862×B2-0.000221×C2+38.86125?；貧w系數(shù)的顯著性分析結(jié)果表明，A-A為最顯著項(xiàng)，C-C不顯著，說明添加量比例對(duì)接枝度影響較大。從方差分析的結(jié)果可以看出，影響接枝度的三個(gè)因素的順序：A＞B＞C，即添加量比例＞反應(yīng)溫度＞反應(yīng)時(shí)間。3.2.3添加量比例與反應(yīng)溫度之間交互的結(jié)果與分析圖3-7為添加量比例與反應(yīng)溫度之間的交互作用，反應(yīng)時(shí)間不變時(shí)，隨著反應(yīng)溫度的升高，復(fù)合模擬物的接枝度呈上升后下降，下降和上升的高度沒有很顯著（p＞0.05）；當(dāng)添加量處于稍高或稍低的水平時(shí)，反應(yīng)溫度對(duì)接枝度的影響并不大，當(dāng)添加量處于中等的水平時(shí)，隨著反應(yīng)溫度的增大，接枝度趨于平穩(wěn)。橢圓等高線圖說明了添加量比例和反應(yīng)溫度的交互作用不太顯著。等高線沿著添加量比例的軸向方向比反應(yīng)溫度的密集，說明了添加量比例對(duì)接枝度的影響程度比反應(yīng)溫度的影響程度大。圖3-7添加量比例和反應(yīng)溫度對(duì)接枝度影響的響應(yīng)面圖和等高線圖圖3-8為添加量比例與反應(yīng)溫度之間的交互作用，反應(yīng)時(shí)間不變時(shí)，隨著反應(yīng)溫度的升高，復(fù)合模擬物的褐變程度呈上升趨勢，上升的高度沒有很顯著（p＞0.05）；當(dāng)添加量處于稍低的水平時(shí)，反應(yīng)溫度對(duì)褐變程度的影響并不大，當(dāng)添加量處于較高的水平時(shí)，隨著反應(yīng)溫度的增大，褐變程度穩(wěn)趨于平穩(wěn)。橢圓等高線圖說明了添加量比例和反應(yīng)溫度的交互作用不太顯著。等高線沿著添加量比例的軸向方向比反應(yīng)溫度的密集，說明了添加量比例對(duì)褐變程度的影響程度比反應(yīng)溫度的影響程度大。圖3-8添加量比例和反應(yīng)溫度對(duì)褐變程度影響的響應(yīng)面圖和等高線圖3.2.4添加量比例與反應(yīng)時(shí)間之間交互的結(jié)果與分析圖3-9為添加量比例與反應(yīng)時(shí)間之間的交互作用，反應(yīng)溫度不變時(shí)，隨著反應(yīng)時(shí)間的升高，復(fù)合模擬物的接枝度呈上升后下降，下降和上升的高度顯著（p＜0.05）；當(dāng)添加量處于稍高或稍低的水平時(shí)，反應(yīng)時(shí)間對(duì)接枝度的影響大，當(dāng)添加量處于中等的水平時(shí)，隨著反應(yīng)溫度的增大，接枝度穩(wěn)趨于平穩(wěn)。橢圓等高線圖說明了添加量比例和反應(yīng)時(shí)間的交互作用顯著。等高線沿著添加量比例的軸向方向比反應(yīng)時(shí)間的密集，說明了添加量比例對(duì)接枝度的影響程度比反應(yīng)時(shí)間的影響程度大。圖3-9添加量比例和反應(yīng)時(shí)間對(duì)接枝度影響的響應(yīng)面圖和等高線圖圖3-10為添加量比例與反應(yīng)時(shí)間之間的交互作用，反應(yīng)溫度不變時(shí)，隨著反應(yīng)時(shí)間的升高，復(fù)合模擬物的褐變程度呈上升趨勢，上升的高度沒有很顯著（p＞0.05）；當(dāng)添加量處于稍低的水平時(shí)，反應(yīng)時(shí)間對(duì)褐變程度的影響并不大，當(dāng)添加量處于較高的水平時(shí)，隨著反應(yīng)時(shí)間的增大，褐變程度趨于平穩(wěn)。橢圓等高線圖說明了添加量比例和反應(yīng)時(shí)間的交互作用不太顯著。等高線沿著添加量比例的軸向方向比反應(yīng)時(shí)間的密集，說明了添加量比例對(duì)褐變程度的影響程度比反應(yīng)時(shí)間的影響程度大。圖3-10添加量比例和反應(yīng)時(shí)間對(duì)褐變程度影響的響應(yīng)面圖和等高線圖3.2.5反應(yīng)時(shí)間與反應(yīng)溫度之間交互的結(jié)果與分析圖3-11為反應(yīng)時(shí)間與反應(yīng)溫度之間的交互作用，添加量比例不變時(shí)，隨著反應(yīng)溫度的升高，復(fù)合模擬物的接枝度呈上升后下降，下降和上升的高度不顯著（p＞0.05）；當(dāng)反應(yīng)溫度處于稍高或稍低的水平時(shí)，反應(yīng)時(shí)間對(duì)接枝度的影響不大，當(dāng)反應(yīng)溫度處于中等的水平時(shí)，隨著反應(yīng)溫時(shí)間的增大，接枝度趨于平穩(wěn)。橢圓等高線圖說明了反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度的交互作用不顯著。等高線沿著反應(yīng)時(shí)間的軸向方向比反應(yīng)溫度的密集，說明了反應(yīng)時(shí)間對(duì)接枝度的影響程度比反應(yīng)溫度的影響程度大。圖3-11反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度對(duì)接枝度影響的響應(yīng)面圖和等高線圖圖3-12為反應(yīng)時(shí)間與反應(yīng)溫度之間的交互作用，添加量比例不變時(shí)，隨著反應(yīng)溫度的升高，復(fù)合模擬物的褐變程度呈上升趨勢，上升的高度沒有很顯著（p＞0.05）；當(dāng)反應(yīng)溫度處于稍低的水平時(shí)，反應(yīng)時(shí)間對(duì)褐變程度的影響并不大，當(dāng)反應(yīng)溫度處于較高的水平時(shí)，隨著反應(yīng)時(shí)間的增大，褐變程度趨于平穩(wěn)。橢圓等高線圖說明了反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度的交互作用不太顯著。等高線沿著反應(yīng)溫度的軸向方向比反應(yīng)溫度的密集，說明了反應(yīng)溫度對(duì)褐變程度的影響程度比反應(yīng)時(shí)間的影響程度大。圖3-12反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度對(duì)褐變程度影響的響應(yīng)面圖和等高線圖3.3性質(zhì)表征通過響應(yīng)面的最優(yōu)數(shù)字組合分析得出了大豆分離蛋白與大米淀粉脂肪模擬物的制備優(yōu)化最佳的工藝條件為：添加量比例為4：4、反應(yīng)溫度為71.588℃、反應(yīng)時(shí)間為67.926min。與實(shí)際相結(jié)合，選擇添加量比例為4：4、反應(yīng)溫度為71℃、反應(yīng)時(shí)間為68min。3.3.1粘度的結(jié)果與分析使用數(shù)字粘度計(jì)進(jìn)行粘度測試，測試條件：選用L0轉(zhuǎn)子，測試溫度為糖基化產(chǎn)物水浴后溫度，電機(jī)轉(zhuǎn)速按需要設(shè)定為60r/min，單位為RPM。按測量鍵后點(diǎn)擊帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，測得粘度值為5mPa·s。粘度是流體在流動(dòng)過程中表現(xiàn)出的阻力。流體（氣體或液體）在流動(dòng)過程中，當(dāng)一部分流到另一部分上時(shí)，會(huì)受到阻力，即流體內(nèi)摩擦力。為了讓流體流動(dòng)起來，需要向流體流動(dòng)的方向加上一個(gè)切線力來抵抗阻力作用。蛋白質(zhì)溶液一般呈現(xiàn)非牛頓流體的特性，溶液粘度的大小很大程度上受到蛋白組分的流體動(dòng)力學(xué)屬性的影響。影響蛋白質(zhì)流體粘度特性的主要外在因素包括：溶解度，蛋白質(zhì)濃度，溫度,pH值，鹽類存在量和剪切速率，而蛋白質(zhì)分子形狀則是蛋白質(zhì)溶液粘度變化的主要影響因子。這些外在因素主要是通過影響蛋白質(zhì)組分流體動(dòng)力學(xué)屬性進(jìn)而影響蛋白質(zhì)流體粘度性質(zhì)。蛋白質(zhì)變性粘度增加是由于其第一級(jí)或更高級(jí)結(jié)構(gòu)受到破壞而易于形成貝塔折疊狀多肽鏈。大部分蛋白質(zhì)分子可看為近似球形（當(dāng)然還有一些線狀蛋白質(zhì)分子如纖維蛋白，在此為便于了解，用球狀蛋白來舉例），其變性時(shí)是向線性這一方向發(fā)展，因而粘度卻增加。蛋白質(zhì)大部分呈規(guī)則球蛋白存在于溶液中，變性的規(guī)則球形也可轉(zhuǎn)變?yōu)闊o規(guī)則線團(tuán)并相互攪?yán)p，使粘度升高而不易結(jié)晶。在大米淀粉與大豆分離蛋白粉的添加量比例為4：4、反應(yīng)溫度為71℃、反應(yīng)時(shí)間為68min的實(shí)驗(yàn)條件下，可以看出相較于其他蛋白質(zhì)溶液該溶液的粘度稍大，說明反應(yīng)過程中引起大豆蛋白解離或者變性，結(jié)果使得粘度增大。3.3.2起泡性的結(jié)果與分析測量均質(zhì)停止時(shí)的泡沫高度h0為0.2cm。初始時(shí)燒杯中溶液高度L0為4cm。利用公式2-3計(jì)算出溶液起泡性（FC）=0.2/4×100=5。起泡性是指蛋白質(zhì)在氣-液界面處形成堅(jiān)韌的薄膜使大量氣泡融合并穩(wěn)定存在的能力。粘度對(duì)于蛋白的穩(wěn)定性影響很大，粘度大的物質(zhì)有利于泡沫的生成和穩(wěn)定。在大豆分離蛋白分中加入同比例的大米淀粉，其所含的葡萄糖。該實(shí)驗(yàn)利用糖類物質(zhì)粘度高，有一定化學(xué)穩(wěn)定性，增強(qiáng)蛋白起泡性。pH在蛋白泡沫形成過程中有較大作用。在均質(zhì)過程中添加酸性或酸性物質(zhì)可以調(diào)節(jié)蛋白pH、偏離蛋白等電點(diǎn)、提高蛋白溶解性、避免蛋白粘度降低，從而提高蛋白起泡性。并且試樣中溶劑是pH=10磷酸緩沖溶液。使得該蛋白質(zhì)溶液的起泡性較好。溫度與起泡的形成和穩(wěn)定也有直接關(guān)系，蛋白質(zhì)溶液在30℃時(shí)起泡性最好，粘度也最穩(wěn)定，溫度太低或太高均不利于蛋白的起泡。在經(jīng)過糖基化反應(yīng)后該蛋白質(zhì)溶液為70℃，又由于均質(zhì)的過程中摩擦生熱，使雞蛋所處的實(shí)際高于70℃，故打不起。油脂是一種消泡劑，油脂的表面張力很大，而蛋白泡沫很薄，當(dāng)油脂接觸到蛋白起泡時(shí)，油脂的表面張力大于蛋白膜本身的延伸力而將蛋白膜拉斷，氣體從斷口處逸散，起泡立即消失，所以即便其他因素使蛋白質(zhì)溶液的起泡性增大，但由于倒入了一定量的大豆油導(dǎo)致最終溶液起泡性結(jié)果并不大。蛋白分子由于具有典型的兩親結(jié)構(gòu)，因而在分散液中表現(xiàn)出較強(qiáng)界面活性，具有一定程度降低界面張力的作用。溶液受到急速機(jī)械攪拌時(shí)，會(huì)有大量的氣體混入，形成相當(dāng)量水一空氣界面，溶液中蛋白質(zhì)分子吸附到這些界面上來，降低界面張力，促進(jìn)界面形成；同時(shí)由于豆蛋白質(zhì)部分肽鏈在界面上伸展開來，并通過肽間(包括分子內(nèi)和分子間)相互作用，形成一個(gè)二維保護(hù)網(wǎng)絡(luò)，使界面膜得以加強(qiáng)這樣就促進(jìn)泡沫的形成與穩(wěn)定。在添加量比例為4：4、反應(yīng)溫度為71℃、反應(yīng)時(shí)間為68min的實(shí)驗(yàn)條件下，可以看出溶液起泡性較小，說明反應(yīng)過程中油脂及溫度的負(fù)面影響大于粘度和pH的正面影響，結(jié)果起泡性不大。3.3.3起泡穩(wěn)定性的結(jié)果與分析靜置10min后溶液泡沫高度h1為0.1cm。利用公式2-4計(jì)算出溶液起泡穩(wěn)定性（FS）=（0.2-0.1）/0.2=0.5。所謂起泡性穩(wěn)定，就是指泡沫形成以后能保持一定的時(shí)間，并具有一定抗破壞能力，這是實(shí)際應(yīng)用的先決條件。pH對(duì)蛋白泡沫的穩(wěn)定影響很大。蛋白溶液在pH為6.5~9.5時(shí)形成泡沫的能力很強(qiáng)但不穩(wěn)定。均質(zhì)時(shí)加入酸或酸性物質(zhì)，可調(diào)節(jié)蛋白的pH，偏離蛋白的等電點(diǎn)，使蛋白的溶解性增強(qiáng)，避免蛋白的粘度下降，以增強(qiáng)蛋白的起泡穩(wěn)定性。而樣品中的溶劑為pH=10的磷酸緩沖溶液，使得該蛋白質(zhì)溶液的起泡穩(wěn)定性較好。而蛋白質(zhì)可否作為起泡劑取決于以下兩個(gè)方面的能力，即蛋白質(zhì)遷移至界面的速率和其形成穩(wěn)定膜的能力。根據(jù)所需要的功能不同，在兩種情形下，對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的需求也不一樣。此外，要形成穩(wěn)定層，膜中組成成分不應(yīng)有靜電相斥；蛋白質(zhì)分子越有結(jié)構(gòu)，所形成的膜就越堅(jiān)硬、越粘。在添加量比例為4：4、反應(yīng)溫度為71℃、反應(yīng)時(shí)間為68min的實(shí)驗(yàn)條件下，可以看出起泡穩(wěn)定性不錯(cuò)，說明溶液抗破壞能力強(qiáng)。

結(jié)論以大米淀粉、大豆分離蛋白粉、pH=10的磷酸緩沖溶液為主要原料，利用濕熱法在不同反應(yīng)條件下進(jìn)行復(fù)合模擬物的制備，通過單因素實(shí)驗(yàn)根據(jù)糖基化反應(yīng)程度，得出優(yōu)化范圍從而進(jìn)行了響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)。最終得出在一定范圍內(nèi)，大豆分離蛋白與大米淀粉添加量比例為4：4、反應(yīng)溫度為71℃、反應(yīng)時(shí)間為68min為最佳制備工藝。在該條件下測得溶液的接枝度和褐變程度最大，粘度不大，起泡性不高，但起泡穩(wěn)定性良好。說明大豆分離蛋白與大米淀粉脂肪模擬物的制備工藝還需加以改進(jìn)，從粘度和起泡性的結(jié)果來看，應(yīng)適當(dāng)提高蛋白質(zhì)溶液中糖的含量、降低溶液的pH、降低反應(yīng)溫度使其低于30℃，均值時(shí)盡量減少大豆油的含量或者不加大豆油，本實(shí)驗(yàn)只探究了經(jīng)過糖基化反應(yīng)后，其粘度、起泡性和起泡穩(wěn)定性的性質(zhì)表征，對(duì)于產(chǎn)物的其他結(jié)構(gòu)和功能特性的變化還未研究，還需進(jìn)一步完善。如果再進(jìn)行其他因素的優(yōu)化該復(fù)合脂肪模擬物會(huì)有廣泛的用途。參考文獻(xiàn)[1]LiWh,GaoJm,WuG,LetalPhysicochemicalandstructuralpropertiesofA-andB-starchisolatedfromnormalandwaxywheatEffectsoflipidsremoval.FoodHydrocolloids,2016(60):364-373.[2]楊揚(yáng),張玲玲，李永祥，等.蛋白質(zhì)基質(zhì)脂肪模擬物制備方法及其應(yīng)用的研究進(jìn)展.中國油脂,2017,42(5):28-33.[3]張玲玲.以小麥面筋蛋白為基質(zhì)的脂肪模擬物的研究[D].天津天津科技大學(xué),2016.[4]趙錦妝，周夢舟，徐群英脂肪替代物在食品中的研究進(jìn)展[J]中國油脂2017,42(11):157-160.[5]劉羽萌.酶解法馬鈴薯淀粉脂肪模擬物的制備、性質(zhì)及應(yīng)用研究[D].哈爾濱:哈爾濱商業(yè)大學(xué),2018.[6]邊偉,陳龍，袁軍，等.芋頭淀粉脂肪模擬品的制備及特性研究[J]食品工業(yè)科技2013,34(3):243-246.[7]Alex,Errj,Fatreplacersbasedonstarch.CerealFoodsWorld,1995,40(5):366-36.[8]劉海寬.木薯淀粉基質(zhì)脂肪模擬物的制備、性質(zhì)分析及應(yīng)用的研究.桂林:廣西師范大學(xué),2008.[9]徐玉紅.小麥面粉基脂肪替代物的制備與應(yīng)用研究[D]合肥:合肥工業(yè)大學(xué),2013.[10]張斌，羅發(fā)興，羅志剛.馬鈴薯淀粉基脂肪模擬物的工藝研究[J].現(xiàn)代食品科技2009,25(6):629-632[11]WanGh,ZhaiF,Programmeandpolicyoptionsforpreventingo-besityinChina.ObesityReviews,2013,14:134-140.[12]Liur,WangLg,LiuY,etal.Fabricatingsoyproteinhydroly-sate/xanthangumasfatreplacerinicecreambycombinedenzymat-icandheatshearingtreatment.FoodHydrocolloids,2018,81:39-47.[13]Sunlchen,LiuYx,etal.Soyproteinisolate/cellulosenanofibercomplexgelsasfatsubstitut