大豆蛋白酶水解产物对面粉糊化特性的影响

崔会娟，王 璐，郭兴凤

（河南工业大学 粮油食品学院，河南 郑州 450001）

0 前言

大豆蛋白酶水解后，酶水解产物中含有多种生理活性肽.小分子大豆肽不仅溶解性好、黏度低，而且在人体内消化吸收快.另外，还具有降低血脂[1]和胆固醇、促进矿物质吸收和脂肪代谢[2]、免疫调节作用[3]和抗氧化功能[4-5]等多种不同的生物活性.大豆蛋白酶水解产物在食品工业中一般应用于饮料和代乳品中，也可添加在肉类食品和发酵食品中[6]，而在面制品中的应用鲜见报道.

面粉的糊化特性是反映淀粉品质的重要指标，它直接影响着面粉及面制品的品质.作者采用中性蛋白酶酶解大豆蛋白，探讨酶水解产物的水解度以及添加量对面粉糊化特性的影响，以期为大豆蛋白酶水解产物在面制品加工中的应用提供理论依据，提高大豆蛋白酶水解产物的应用价值，扩大其应用范围.

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 材料和试剂

大豆分离蛋白：山东谷神生物科技集团有限公司；中性蛋白酶（Neutrase 0.8 L）:丹麦诺维信公司（酶活1.8×104U/g）；金苑特一粉：郑州金苑面业有限公司；磷酸二氢钠、十二水合磷酸氢二钠、茚三酮、氢氧化钠、盐酸等试剂均为分析纯.

1.1.2 仪器与设备

AY120 分析天平：日本岛津公司；JJ-6 六联电动搅拌器：常州普天仪器制造有限公司；HH-S 型数显恒温水浴锅：巩义市英峪予华仪器厂；722s 可见分光光度计：上海精密科学仪器有限公司；PHS-2F 型pH 计：上海精密科学仪器有限公司雷磁仪器厂；Sublimator 4x5x6 德国zirbus 冷冻干燥机：德国SPK 系统技术有限公司；RVA-3D 型快速黏度仪：澳大利亚Newport Scientific 公司.

1.2 方法

1.2.1 原料基本成分的测定

粗脂肪的测定参照GB/T 14772—2008；粗蛋白的测定参照GB/T 5009.5—2010；水分的测定参照GB/T 5009.3—2010；灰分的测定参照GB/T 5009.4—2010.

1.2.2 酶水解产物的制备

参照前期优化的大豆蛋白酶水解条件进行酶水解产物的制备.用蒸馏水配制浓度为7.57%（W/V）的大豆分离蛋白溶液100 mL，搅拌均匀后，在47 ℃条件下预热30 min，并用1 mol/L NaOH 和1 mol/L HCl 调节pH 至6.92，再加入1%（E/S，W/W）中性蛋白酶水解，水解过程中保持pH 恒定，分别水解5、15、90、300 min 后，90 ℃灭酶15 min，迅速冷却至室温后，冷冻干燥，制备不同水解度的酶水解产物.为了提高水解度，同时制备加酶量为3%，水解270 min 的酶水解产物.

1.2.3 大豆蛋白酶水解产物水解度的测定

水解度的测定方法采用茚三酮比色法[7-8].

称取2 g（精确到0.000 1 g）大豆蛋白酶水解产物加水溶解后定容至100 mL，过滤，取稀释一定倍数的滤液2 mL 于25 mL 试管中，依次加入0.5 mL pH8.0 的磷酸盐缓冲液和0.5 mL 质量分数为2%的茚三酮溶液，混匀，放于水浴中保持微沸加热15 min，迅速冷却，定容后于570 nm 处测定吸光度，以蒸馏水作参比.同时以蒸馏水替代样品做空白试验，然后利用工作曲线计算水解液中—NH2的含量.水解度（DH）的计算公式如下：

1.2.4 面粉糊化特性的测定

称取3.5 g 样品（校正水分含量为14%，面粉+大豆蛋白酶水解产物）于铝筒中，加入25 mL 蒸馏水，用塑料搅拌桨搅拌1 min 后，置于RVA 旋转塔中.具体测试程序见表1.其中，转速在试验开始10 s 之后，以160 r/min 匀速搅拌至试验测试结束.主要测定指标有：峰值黏度、最低黏度、最终黏度、衰减值、回生值和糊化温度.其中，衰减值为峰值黏度与最低黏度之差，回生值为最终黏度与最低黏度之差.

1.2.5 数据处理

每次试验重复两次，结果表示为两次平行试验的平均值±平均偏差.试验数据采用SPSS16.0 统计软件进行处理，并进行方差分析，置信水平95%.

表1 测试程序Table 1 Test program parameters

2 结果与分析

2.1 原料基本成分（表2）

表2 大豆蛋白和面粉的主要组分（以湿基计）Table 2 Chemical composition of soy protein and wheat flour(wet basis) %

2.2 不同水解条件下大豆蛋白酶水解产物的水解度（表3）

表3 不同水解条件下大豆蛋白酶水解产物的水解度Table 3 The hydrolysis degree of soy protein hydrolyzates under different hydrolysis conditions

2.3 大豆蛋白酶水解产物对面粉糊化特性的影响

2.3.1 大豆蛋白酶水解产物水解度对面粉糊化特性的影响

分别将水解度为3.67%、4.19%、5.43%、6.17%和7.45%的酶水解产物按添加量为6%（W/W）的比例添加到面粉中，测定面粉样品的糊化指标，同时以未水解的大豆蛋白作对比，结果如图1—图3所示.

图1 大豆蛋白酶水解产物水解度对面粉峰值黏度、最终黏度及最低黏度的影响Fig.1 The effect of the hydrolysis degree of soy protein hydrolyzates on peak viscosity，final viscosity and trough viscosity of wheat flour

图1 为大豆蛋白酶水解产物水解度对面粉峰值黏度、最终黏度及最低黏度的影响，原面粉的峰值黏度、最终黏度及最低黏度分别为（2 499.5±4.5）cp、（2 898.5±36.5）cp 和（1 553.0±28.0）cp，其值与大豆蛋白的添加量无显著性差异（p ＞0.05），但比水解度为3.67%的值要高.添加不同水解度的酶水解产物后，面粉的峰值黏度、最低黏度、最终黏度均明显降低.大豆肽带有的大量疏水末端影响了淀粉与水分子间氢键的形成，导致峰值黏度下降，此结果与孙旸等[9]的研究相符.随着水解度的增大，面粉峰值黏度、最终黏度和最低黏度并没有明显的差别（p＞0.05）.另外，王春娥等[10]通过蒸煮对比试验发现，峰值黏度值越低，会使面条发黏、混汤、易断，所以，为保证面条的品质，峰值黏度的最低值应在2 000 cp 为宜.从图1 可以看出，添加水解度7.45%的酶水解产物的面粉峰值黏度在2 000 cp 以上，说明添加此酶水解产物的面粉可以用来制作面条.

图2 大豆蛋白酶水解产物水解度对面粉衰减值和回生值的影响Fig.2 The effect of the hydrolysis degree of soy protein hydrolyzates on breakdown and setback values of wheat flour

从图2 可知，随着水解度的增大，添加酶水解产物的面粉衰减值和回生值均呈现先下降后上升最终基本持平的趋势.添加水解度为4.19%的酶水解产物的面粉的衰减值和回生值均达到最低.其中，原面粉的衰减值为（946.5±23.5）cp，回生值为（1 345.5±64.5）cp，均比添加酶水解产物的值大.水解度在4.19%时，酶水解产物对衰减值的影响明显逐渐下降，这是衰减值等于峰值黏度减去最低黏度的缘故.此外，图1 的结果显示，水解度在3.67%与水解度4.19%之间峰值黏度变化明显，但是对最低黏度没有明显影响、水解度对回生值有着相类似的影响，在水解度为4.19%时达到最低，说明添加此水解度的酶水解产物可以延缓面粉老化速率.

由图3 可知，面粉糊化温度随着水解度的增大呈现先上升后平缓的趋势，糊化温度的升高可能是由于大豆蛋白吸水性较好，添加酶水解产物后，可能是由于蛋白质水解度越大，蛋白质分子内部的疏水基团越暴露得越多，影响淀粉分子与水分子之间氢键的形成，抑制了淀粉的糊化，提高了糊化温度[11].2.3.2 大豆蛋白酶水解产物的添加量对面粉糊化特性的影响

图3 大豆蛋白酶水解产物水解度对面粉糊化温度的影响Fig.3 The effect of the hydrolysis degree of soy protein hydrolyzates on pasting temperature of wheat flour

从以上分析可以看出，添加水解度为4.19%时的大豆蛋白酶水解产物，对面粉糊化过程中黏度上升的抑制最显著，对面粉的糊化状态影响最大.因此，将水解度为4.19%的大豆蛋白酶水解产物分别按0%、2%、4%、6%、8%、10%的比例添加到面粉中，考察大豆蛋白酶水解产物的添加量对面粉糊化特性的影响，结果如图4—图6 所示.

图4 酶水解产物的添加量对面粉峰值黏度、最终黏度及最低黏度的影响Fig.4 The effect of the addition amount of soy protein hydrolyzates on peak viscosity，final viscosity and trough viscosity of wheat flour

图5 酶水解产物的添加量对面粉糊化衰减值和回生值的影响Fig.5 The effect of the addition amount of soy protein hydrolyzates on breakdown and setback of wheat flour

图6 酶水解产物的添加量对面粉糊化温度的影响Fig.6 The effect of the addition amount of soy protein hydrolyzates on pasting temperature of wheat flour

由图4—图6 可知，当酶水解产物添加量小于4%，峰值黏度、最终黏度、最低黏度及回生值无显著差异（p＞0.05），但当添加量超过6%时，峰值黏度、最终黏度、最低黏度、衰减值及回生值均显著降低.这是因为随着酶水解产物添加量的增加，样品中面粉的比例逐渐下降，因此糊化的淀粉总量减小，当停止加热时，淀粉分子之间的相互作用力要小于氢键与分子之间的作用力[12]，从而回生值大幅度下降，明显改变了面粉老化的性能.糊化温度随着添加量的增加略微有上升，这是因为大豆蛋白以及酶水解产物中的亲水性基团在加热过程中与淀粉分子竞争吸水，使得面粉中淀粉颗粒吸水膨胀的机会减少，延缓了淀粉糊化，从而使得糊化温度上升[13].Chen 等[14]也发现面粉中的蛋白质经木瓜蛋白酶水解后与原面粉相比明显提高了糊化温度.因此，大豆蛋白酶水解产物添加量为6%时，可显著降低面粉糊化的回生值，并且有较好的峰值黏度，可用来生产制作面条、馒头等面制食品.

3 结论

添加6%不同水解度的酶水解产物后，面粉的峰值黏度、最终黏度和最低黏度均比原面粉明显降低，衰减值和回生值先下降后上升最终趋于平缓；随着酶水解产物添加量的增加，面粉峰值黏度、最终黏度、最低黏度、衰减值和回生值均显著降低，糊化温度略有上升.由此可见，大豆蛋白酶解物对面粉的糊化特性没有产生不利影响，可以作为添加剂加入面粉中，最佳添加量为6%，并且添加到面粉里之后，有较低的回生值，可以用来生产面条、馒头、面包以及冷冻食品，从理论上推断可以降低产品老化速率，从而延长产品的货架寿命.

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