基于揉混處理和擴(kuò)散波譜分析的大豆分離蛋白流變特性研究

欒濱羽， 馬 爽， 潘偉春， 朱秀清， 張 波

(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)產(chǎn)品加工研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品加工綜合性重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100193；2.哈爾濱商業(yè)大學(xué) 食品工程學(xué)院/黑龍江省谷物食品與谷物資源綜合加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江 哈爾濱 150028； 3.浙江工商大學(xué) 食品與生物工程學(xué)院， 浙江 杭州 310018)

大豆等植物蛋白原料，在擠壓的機(jī)械能和熱能作用下，可以形成具有類似肉類纖維狀結(jié)構(gòu)、質(zhì)構(gòu)、口感的仿肉制品[1]。在該過程中黏度不同導(dǎo)致的速度梯度曾被認(rèn)為是纖維結(jié)構(gòu)形成的原因[2-3]，即擠壓時(shí)物料黏度影響蛋白質(zhì)的拉伸，進(jìn)一步影響纖維狀結(jié)構(gòu)的形成[4]。實(shí)際上，天然高分子蛋白質(zhì)拉伸需要克服熵彈性，即首尾所受拉伸速度梯度(S)和分子鏈?zhǔn)湛s的弛豫時(shí)間(τ)的乘積(S×τ)足夠大，才可能被拉伸；而弛豫時(shí)間τ和體系黏度的二次方呈正比[5]。流變特性還與蛋白質(zhì)的種類、成分和加工工藝有關(guān)[4,6-8]，因此物料黏度等流變特性對(duì)于調(diào)控植物蛋白仿肉制品纖維狀結(jié)構(gòu)的形成具有重要指導(dǎo)意義。

受限于植物蛋白濃體系(含水率為30%～60%)難以形成內(nèi)部均一和外部規(guī)整的樣品，常用的動(dòng)態(tài)流變儀無法較好地表征其流變特性，也無從研究植物蛋白隨加熱溫度、剪切方式等模擬擠壓過程流變特性的變化[9-11]。受材料科學(xué)中采用雙軸揉混儀在研究、表征聚合物材料松弛行為和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的啟發(fā)，擬采用雙軸揉混來模擬擠壓機(jī)內(nèi)的加工條件，并在此條件下研究植物蛋白的流變特性[12-13]。不同于動(dòng)態(tài)流變通過施加隨時(shí)間做小幅度正弦變化的應(yīng)力使樣品產(chǎn)生可逆的小形變，雙軸揉混通過剪切等作用使樣品屈服產(chǎn)生不可逆的形變，屬于大形變。擴(kuò)散波譜可以利用激光光散射技術(shù)測(cè)量體系中示蹤顆粒的布朗運(yùn)動(dòng)情況，并用該顆粒散射光的光強(qiáng)自相關(guān)函數(shù)表征樣品黏彈性的流變測(cè)量方法，適用于高黏稠半固體、透光性差等體系的流變特性測(cè)量[14-15]。由于擴(kuò)散波譜檢測(cè)的是顆粒在測(cè)量體系中布朗運(yùn)動(dòng)軌跡，幾乎不擾動(dòng)測(cè)量體系或不造成測(cè)量體系的形變，故屬于微形變或微流變檢測(cè)方法。與傳統(tǒng)動(dòng)態(tài)流變相比，該方法既可表征較大剪切頻率范圍內(nèi)較弱流變體系的彈性模量[16]，還可檢測(cè)蛋白質(zhì)熱凝膠等含化學(xué)反應(yīng)的體系[17]，同時(shí)也可滿足在不復(fù)溶的前提下表征蛋白質(zhì)樣品流變特性的目的。雙軸揉混儀和擴(kuò)散波譜儀在合成高分子材料研究中應(yīng)用較多，但在食品材料研究中鮮有報(bào)道[18]。

本實(shí)驗(yàn)采用雙軸揉混儀和擴(kuò)散波譜分別表征大豆分離蛋白在大形變和微形變下的流變特性變化。以大豆分離蛋白為實(shí)驗(yàn)原料，研究不同含水率和攪拌時(shí)間下大豆分離蛋白表觀稠度的變化情況，以及制備的大豆分離蛋白的微流變特性，希望為理解高水分?jǐn)D壓過程蛋白質(zhì)纖維狀結(jié)構(gòu)形成機(jī)制提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

市售大豆分離蛋白，山東御馨生物科技有限公司，蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)為92.68%± 0.11%，其中可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)為71.82%。

1.2 儀器與設(shè)備

Plastograph EC plus型雙軸揉混儀，德國(guó)Brabender公司；RheoLab型擴(kuò)散波譜儀，瑞士LS公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1大豆分離蛋白揉混實(shí)驗(yàn)

物料揉混采用的雙軸揉混儀內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1。雙軸揉混儀由一個(gè)可控溫的“∞”型揉混腔和一對(duì)相向差速轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子(roller)組成。揉混腔混合室溫度80 ℃，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為63 r/min。揉混腔內(nèi)物料含水率和攪拌時(shí)間如表1。

圖1 揉混儀內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1 Internal structure diagram of kneading instrument

表1 大豆分離蛋白揉混參數(shù)

1.3.2表觀稠度測(cè)量

樣品表觀稠度由雙軸揉混儀每2 s自動(dòng)檢測(cè)并記錄。50 min后收集樣品立刻真空包裝，4 ℃過夜平衡后用于后續(xù)微流變特性測(cè)量。為更好地說明表觀稠度相關(guān)指標(biāo)含義，表觀稠度隨時(shí)間變化曲線如圖2。測(cè)試指標(biāo)為：表觀稠度達(dá)到的最大值為ηp，對(duì)應(yīng)的達(dá)到峰值的時(shí)間為tp，按照式(1)計(jì)算達(dá)到峰值10 min后稠度降低幅度η。

(1)

式(1)中，|Δη|為峰值稠度ηp與達(dá)到峰值稠度10 min后對(duì)應(yīng)的稠度ηp+10之間差值的絕對(duì)值。

圖2 表觀稠度隨時(shí)間的變化Fig.2 Apparent consistency changes with times

1.3.3微流變特性測(cè)量

揉混后的蛋白質(zhì)體系的微流變特性采用擴(kuò)散波譜儀檢測(cè)[14,17]，使用光學(xué)長(zhǎng)度為10 mm的比色皿作為容器。擴(kuò)散波譜儀的光源是波長(zhǎng)為685 nm(45 mW)的激光。樣品溫度由帕耳貼(peltier)溫度控制器控制，由數(shù)字相關(guān)器根據(jù)通過光電倍增管的強(qiáng)度評(píng)估。使用擴(kuò)散波譜儀自帶的Micro Rheology Analysis v9.2.11軟件分析多重散射后的光信號(hào)，按照式(2)計(jì)算獲得自相關(guān)函數(shù)g1(τ)和均方位移(MSD)。自相關(guān)函數(shù)、均方位移可以提供樣品體系松弛動(dòng)力學(xué)特性。

(2)

通過比較參考樣本的計(jì)數(shù)率(CR)直接計(jì)算出樣本的l*，如式(3)。

(3)

式(3)中，lref是標(biāo)準(zhǔn)樣品的光子傳輸平均自由程；下標(biāo)sample代表樣品，ref代表標(biāo)準(zhǔn)樣品；CR為計(jì)數(shù)率，表示散射光的光強(qiáng)。

根據(jù)Generalized Stokes-Einstein關(guān)系式，利用七次多項(xiàng)式的Laplace變換[19]，可以從式(1)逆向計(jì)算[Δr2(ω)]。黏彈模量在從時(shí)域到頻域的均方位移離散傅里葉變換后，可按式(4)估算。G′為儲(chǔ)能模量，G″為損耗模量。所有實(shí)驗(yàn)均在30 ℃下進(jìn)行。

(4)

式(4)中，G*(ω)為復(fù)數(shù)黏度，ω為頻率；kB為Boltzmann常數(shù)；T表示溫度；a為示蹤劑的半徑，i為單位虛數(shù)；[Δr2(ω)]是散射的均方位移。

1.3.4數(shù)據(jù)處理

每個(gè)樣品設(shè)置兩次平行實(shí)驗(yàn)，且兩次重復(fù)重現(xiàn)性平均在10%以內(nèi)。樣品表觀稠度測(cè)量結(jié)果采用Origin2019軟件繪制，大豆分離蛋白揉混特性和不同制備條件下樣品網(wǎng)格大小的影響表格用Excel軟件繪制，結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同揉混處理?xiàng)l件對(duì)大豆分離蛋白流變特性的影響

復(fù)雜流體通常有不同結(jié)構(gòu)層次和多種組分，當(dāng)被剪切時(shí)，其形變與應(yīng)力的關(guān)系可以反映其儲(chǔ)能模量和損耗模量[20]，因此可通過黏度、扭矩、儲(chǔ)能模量、損耗模量等參數(shù)表征。

2.1.1含水率對(duì)大豆分離蛋白揉混時(shí)表觀稠度的影響

大豆分離蛋白在不同含水率下揉混的表觀稠度曲線如圖3。表觀稠度間接表征揉混腔中以恒定轉(zhuǎn)速攪拌樣品時(shí)的阻力，表觀稠度越大表明轉(zhuǎn)子所受阻力越大。圖3表明，水分加入后無法立刻與樣品混勻，此時(shí)50%含水率樣品的起始稠度更大，在5.8 min處最先達(dá)到峰值，14～31 min樣品稠度在50～88 Pa·s間不斷波動(dòng)但整體呈下降趨勢(shì)，31～50 min后樣品稠度基本穩(wěn)定在50 Pa·s，曲線整體變化幅度為65 Pa·s。

圖3 50 min內(nèi)不同含水率下揉混大豆分離蛋白 表觀稠度變化Fig.3 Apparent consistency changes of soybean protein isolate kneaded under different moisture content in 50 min

在水分混勻過程中，65%含水率樣品稠度的增長(zhǎng)相對(duì)較緩，甚至在9.0～9.5 min內(nèi)下降了22 Pa·s；在11.5 min升至峰值稠度88 Pa·s，隨后逐漸下降；在26 min時(shí)稠度為62 Pa·s，在29～50 min內(nèi)稠度保持在50～60 Pa·s間波動(dòng)，曲線整體變化幅度為38 Pa·s。

80%含水率下曲線整體呈階段性上升趨勢(shì)，8～16 min、23～40 min、43～45 min、46～50 min內(nèi)稠度依次維持在38、62、75、88 Pa·s，在45.8 min時(shí)才達(dá)到峰值。

對(duì)比3種含水率樣品，50%含水率樣品達(dá)到峰值10 min后下降幅度為31.30%，65%含水率樣品為26.14%，80%含水率雖在最后5 min才達(dá)到在峰值但在攪拌過程中出現(xiàn)多次稠度穩(wěn)定的情況。在相同攪拌時(shí)間內(nèi)，樣品含水率越大，稠度曲線下降幅度越小，越穩(wěn)定。

2.1.2攪拌時(shí)間對(duì)大豆分離蛋白揉混時(shí)表觀稠度的影響

“間歇攪50 min”指攪拌10 min-暫停30 min-再攪拌10 min圖4 50 min內(nèi)不同攪拌方式下揉混大豆分離 蛋白表觀稠度變化Fig.4 Apparent consistency changes of soybean protein isolate kneaded with different mixing methods in 50 min

圖4顯示了不同攪拌時(shí)間對(duì)大豆分離蛋白揉混時(shí)表觀稠度的影響。由圖4可見，與相同含水率、持續(xù)攪拌50 min樣品相比，間歇攪拌樣品在初始10 min，表觀稠度上升較慢；伴隨著剪切停止表觀稠度瞬間降至0；暫停30 min后再次攪拌時(shí)瞬間達(dá)到峰值稠度108 Pa·s，表明80 ℃下暫停攪拌的30 min內(nèi)蛋白質(zhì)變性后轉(zhuǎn)子再次轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所受阻力更大。此外，圖4說明相同水分含量，間歇攪拌樣品更加不穩(wěn)定，達(dá)到峰值10 min后下降幅度為42.59%，表明剪切力對(duì)蛋白質(zhì)聚集體形成起阻礙作用，其峰值稠度(108 Pa·s )較持續(xù)攪拌峰值稠度(88 Pa·s)高，表明80 ℃下暫停攪拌的30 min內(nèi)蛋白質(zhì)熔融變性可形成強(qiáng)度更大的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。

聚合物的分子質(zhì)量和結(jié)構(gòu)與流變性變化密切相關(guān)，黏彈性則是聚合物流變學(xué)特性的主要體現(xiàn)。由于黏性行為的滯后性響應(yīng)，外力去除時(shí)材料不會(huì)立刻運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生滯后或松弛行為。該應(yīng)力松弛行為常通過扭矩、應(yīng)力、應(yīng)變等參數(shù)隨時(shí)間的變化曲線表征[21-22]。聚合物在揉混儀中的扭矩變化曲線通常有如下典型行為：物料加入揉混腔后，轉(zhuǎn)子所受阻力迅速增加，扭矩急劇上升并瞬間達(dá)到加料峰值；當(dāng)這一阻力被克服時(shí)，以固定速度旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子所需的扭矩減小，在一定時(shí)間內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)；隨后隨著分子剪切方向取向，扭矩會(huì)逐漸下降[23]。

本實(shí)驗(yàn)中，50%和65%含水率樣品的表觀稠度曲線在達(dá)到熔融峰值后同樣具有松弛行為，水分在揉混過程中起潤(rùn)滑和增塑作用，含水率越低樣品顆粒對(duì)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的阻力越大，更快達(dá)到更大的扭矩峰值。這與Zhang等[24]在相同溫度下50%、55%、60%含水率條件下擠壓花生蛋白結(jié)果相似，低含水率熔體的黏度更大，混合所需的能量更多，單位機(jī)械能更大。達(dá)到峰值后，兩者稠度達(dá)到穩(wěn)定所需時(shí)間相近，但65%含水率所需時(shí)間稍長(zhǎng)，這與蛋白質(zhì)濃度和聚集體形成有關(guān)[21]。水分降低了起彈性作用的蛋白質(zhì)聚合物比例，同時(shí)減弱了蛋白質(zhì)分子之間的摩擦，致使剪切力作用于內(nèi)層伸展?fàn)顟B(tài)的蛋白質(zhì)后不會(huì)瞬間帶動(dòng)外層蛋白質(zhì)發(fā)生糾纏或粘連[25]。80%含水率樣品由于含水率較高，蛋白質(zhì)可以形成較大的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，故峰值扭矩和達(dá)到峰值的時(shí)間均較大。此外，多組分蛋白松弛行為并不是單一組分的簡(jiǎn)單加和[26]。如大豆分離蛋白中主要包括大豆球蛋白和β-大豆伴球蛋白，兩者結(jié)構(gòu)不同因此聚集行為也不一致[27-28]，故還需進(jìn)一步研究蛋白質(zhì)組分對(duì)大豆分離蛋白流變特性的影響。

2.2 不同揉混處理?xiàng)l件對(duì)大豆分離蛋白微流變特性的影響

相比于傳統(tǒng)動(dòng)態(tài)流變表征的樣品受力后的宏觀變化，微流變側(cè)重于樣品微觀結(jié)構(gòu)變化，通過檢測(cè)顆粒在測(cè)量體系中布朗運(yùn)動(dòng)軌跡推導(dǎo)出測(cè)量體系受力后的宏觀現(xiàn)象[20]。結(jié)果主要包括和顆粒布朗運(yùn)動(dòng)軌跡相關(guān)的散射光自相關(guān)函數(shù)、表征顆粒布朗運(yùn)動(dòng)軌跡的均方位移等隨時(shí)間的變化[29-31]。

2.2.1不同含水率和攪拌方式對(duì)大豆分離蛋白微流變散射光光強(qiáng)自相關(guān)函數(shù)的影響

圖5是4種不同揉混處理下大豆分離蛋白樣品的散射光自相關(guān)函數(shù)的變化，散射光自相關(guān)函數(shù)衰減速度反應(yīng)示蹤粒子運(yùn)動(dòng)的快慢[30]。由圖5可知，在擴(kuò)散波譜測(cè)試過程中，所有散射光自相關(guān)函數(shù)的衰變時(shí)間都大于10-4s，根據(jù)Einstein-Stokes關(guān)系式[32]，這一現(xiàn)象表明體系可能含大顆粒和(或)體系內(nèi)部的黏性非常大。水含量越低，光強(qiáng)自相關(guān)函數(shù)衰減的越快，這表明示蹤粒子運(yùn)動(dòng)的越快，但水含量升高65%以后，所對(duì)應(yīng)的自相關(guān)函數(shù)幾乎沒變化。攪拌方式對(duì)蛋白質(zhì)交聯(lián)程度有很大影響，和持續(xù)攪拌樣品相比，攪拌10 min-暫停攪拌30 min-再攪拌10 min導(dǎo)致對(duì)應(yīng)的函數(shù)衰減快，分析原因可能是持續(xù)攪拌有助于形成更多的交聯(lián)，體系黏度較大。

“間歇攪50 min”指攪拌10 min-暫停30 min-再攪拌10 min；黑色實(shí)心正方形組成的線條代表含水率50%，持續(xù)攪拌50 min的樣品；紅色空心圓形組成的線條代表含水率65%，持續(xù)攪拌50 min的樣品；粉色空心倒三角形組成的線條為含水率80%，持續(xù)攪拌50 min的樣品；藍(lán)色實(shí)心正三角形組成的線條為含水率65%,攪拌10 min-暫停30 min-再攪拌10 min的樣品。圖5 不同處理?xiàng)l件和方式所得到的大豆分離 蛋白的散射光自相關(guān)函數(shù)Fig.5 Scattered light autocorrelation function of soybean protein isolate with different treatment conditions and methods

2.2.2不同含水率和攪拌方式對(duì)大豆分離蛋白的微流變均方差位移和網(wǎng)格大小的影響

含水率對(duì)樣品中示蹤粒子運(yùn)動(dòng)的影響結(jié)果見圖6。當(dāng)樣品含水率為50%時(shí)，在不同時(shí)刻，示蹤粒子的均方差位移(mean square deviation，MSD)最大，表明在該條件下，示蹤粒子運(yùn)動(dòng)的最快，其次是含水率80%，最慢的是65%含水率樣品。兩種攪拌方式下MSD的數(shù)量級(jí)差異較小，故攪拌方式對(duì)體系形成網(wǎng)格尺寸的影響較小[31]，這一結(jié)果和圖5基本吻合。同時(shí)，除了含水率80%樣品，其他條件下的示蹤粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)，其MSD～τα中的α都小于1，這表明體系的流體力學(xué)特性接近固體[31]。除了中途暫停攪拌樣品，其他樣品在衰變時(shí)間足夠長(zhǎng)時(shí)，出現(xiàn)一個(gè)不依賴于衰變時(shí)間的平臺(tái)，其對(duì)應(yīng)的均方差位移如圖6虛線指示縱坐標(biāo)值，該值的開平方可以反映樣品網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格大小(cage size)[33-34]。不同處理?xiàng)l件對(duì)樣品網(wǎng)格大小的影響結(jié)果見表3。由表3可知，不同處理的蛋白質(zhì)的網(wǎng)格大小為5～55 nm(網(wǎng)格大小由MSD值的開平方表示，MSD的單位為μm2，開方后經(jīng)換算，單位為nm)。網(wǎng)格變小，對(duì)示蹤粒子的約束越來越明顯，導(dǎo)致其所對(duì)應(yīng)的光強(qiáng)自相關(guān)函數(shù)衰減變慢，和圖5一致。這一結(jié)果和小麥面團(tuán)制備過程中面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)對(duì)示蹤粒子的約束相似[14]，即網(wǎng)格越小約束越大。

“間歇攪50 min”指攪拌10 min-暫停30 min-再攪拌10 min；虛線指示不依賴于衰變時(shí)間的平臺(tái)值；黑色實(shí)心正方形組成的線條為含水率50%，持續(xù)攪拌50 min的樣品；紅色空心圓形組成的線條為含水率65%，持續(xù)攪拌50 min的樣品；粉色空心倒三角形組成的線條為含水率80%，持續(xù)攪拌50 min的樣品；藍(lán)色實(shí)心正三角形組成的線條為含水率65%，拌10 min-暫停30 min-再攪拌10 min的樣品。圖6 不同處理?xiàng)l件和方式所得到的大豆分 離蛋白的均方差位移Fig.6 Mean square deviation shift of soybean protein isolate obtained by four different treatment conditions and methods

表3 不同處理?xiàng)l件和方式對(duì)樣品中網(wǎng)格大小的影響

2.2.3不同含水率和攪拌方式對(duì)大豆分離蛋白的微流變黏彈模量變化的影響

通過擴(kuò)散波譜測(cè)定光通過散射介質(zhì)時(shí)遵循的光路分布情況可得到材料的儲(chǔ)能模量G′和損耗模量G″，測(cè)定結(jié)果如圖7。由圖7可知，隨應(yīng)變頻率增大，不同含水率和攪拌方式處理的4種樣品的復(fù)數(shù)黏度(complex viscosity)逐漸下降，表明都存在剪切變稀行為。表3顯示，含水率65%樣品的網(wǎng)格較小，對(duì)應(yīng)的復(fù)數(shù)黏度較大。含水率50%和80%樣品的復(fù)數(shù)黏度幾乎無差別，但比含水率65%樣品低1～2個(gè)數(shù)量級(jí)。該結(jié)果表明，網(wǎng)格平均大小為5～7 nm時(shí)，體系中的顆粒較容易感知網(wǎng)格對(duì)它們的約束，復(fù)數(shù)黏度較高[31];反之，當(dāng)網(wǎng)格較大(11～55 nm)時(shí)，如含水率為50%或80%，體系顆粒感知到網(wǎng)格對(duì)其的約束較小，復(fù)數(shù)黏度較小。在小麥面團(tuán)中也可觀察到類似的現(xiàn)象[14]。

黑色實(shí)心正方形組成的線條代表G′；紅色空心圓形組成的線條為G″；藍(lán)色空心三角形組成的線條為復(fù)數(shù)黏度。圖7 大豆分離蛋白的制備條件對(duì)體系黏彈性能的影響Fig.7 Effect of preparation conditions of soybean protein isolate on viscoelastic properties of system

在所測(cè)的頻率范圍內(nèi)，4種樣品的儲(chǔ)能模量均大于損耗模量，均呈現(xiàn)出凝膠態(tài)行為[4]。儲(chǔ)能模量從小到大的樣品排序?yàn)?0%含水率-攪拌50 min、80%含水率-攪拌50 min、65%含水率-攪拌10 min-暫停30 min-再攪拌10 min、65%含水率-攪拌50 min；對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)能模量為10-4～10-2Pa、10-3～10-2Pa、10-2～10-1Pa、10-1～1 Pa，和網(wǎng)格大小基本呈反比，即儲(chǔ)能模量越小，網(wǎng)格越大。

本研究表明，在雙軸揉混的4種加工條件中，較低含水率(50%)時(shí)，蛋白質(zhì)形成了網(wǎng)格較大的結(jié)構(gòu)，這可能是水分較少時(shí)，蛋白質(zhì)通過物理團(tuán)聚，故儲(chǔ)能模量較低；65%含水率和80%含水率形成的網(wǎng)格大小接近，但65%含水率時(shí)蛋白質(zhì)濃度較高，故其儲(chǔ)能模量較高；持續(xù)攪拌50 min可以形成更為均勻的蛋白質(zhì)連續(xù)相，故儲(chǔ)能模量較間歇攪拌高。

3 結(jié) 論

50%～80%含水率、持續(xù)攪拌或間歇攪拌的雙軸揉混實(shí)驗(yàn)顯示，隨著含水率從50%增加至80%，大豆分離蛋白表觀稠度達(dá)到峰值所需時(shí)間越長(zhǎng)。表觀稠度達(dá)峰10 min后的下降幅度顯示，持續(xù)攪拌所形成的蛋白質(zhì)體系稠度下降幅度較小，較含水率50%或間歇攪拌所形成的體系穩(wěn)定。含水率較低(50%)時(shí)，蛋白質(zhì)傾向于形成網(wǎng)格較大，連續(xù)較差的結(jié)構(gòu)，儲(chǔ)能模量較低；增加含水率至65%～80%，或在較高含水率(65%)時(shí)持續(xù)攪拌，所形成的網(wǎng)格較小，儲(chǔ)能模量較高。本研究表明，通過揉混處理，較高含水率的大豆分離蛋白形成了網(wǎng)格較小的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這可能是高水分?jǐn)D壓組織化蛋白的纖維狀結(jié)構(gòu)較低水分?jǐn)D壓蛋白明顯的原因之一。本研究旨在探討不同種類蛋白質(zhì)或加工助劑誘導(dǎo)后蛋白質(zhì)的流變特性，同時(shí)為理解蛋白質(zhì)纖維狀結(jié)構(gòu)的形成提供可能的方法和理論參考。

致謝

衷心感謝中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所賈迪研究員對(duì)本研究在流變特性分析方面的幫助。