北京工商大学考研难吗，北京最容易考研的大学
大豆起源于我国，但我国对其副产品的加工工业起步较晚，发展也较为缓慢，而随着市场的需求以及消费水平的逐步提高，低成本高蛋白的大豆制品越来越受到消费者的关注。豆乳酸奶是以大豆为原料发酵而成的酸奶制品，是一种相对较新的产品，学术界和工业界等各界人士对该产品越来越感兴趣。然而，与传统的牛乳发酵的酸奶相比，豆乳酸奶存在口感质地粗糙等缺陷，严重阻碍了其商业化。
北京工商大学 北京食品营养与人类健康高精尖创新中心的徐若琳、刘 萍、庞志花*等选取3种乳蛋白粉，即同时含有胶束酪蛋白和乳清蛋白的乳浓缩蛋白（MPC）、乳清分离蛋白（WPI）以及NaCas，分别从体系层面、颗粒层面以及分子层面探讨不同类型乳蛋白对豆乳凝胶化的影响机理，从而改善豆乳酸奶制品的口感，利于豆乳酸奶产业的发展。
1、豆乳凝胶的流变学特性
由图1可知，在0.01～10 Hz，豆乳凝胶的G′和G″值随着扫描频率的增大均呈增加的趋势，且所有样品的G′值都大于G″值，这表明所有的凝胶都是弹性成分占优势，且样品表现出类固体的特征。添加WPI（≥20%）以及40% NaCas的凝胶表现出更高黏弹性，而其他样品与纯豆乳凝胶相比差异较小，说明添加WPI（≥20%）以及40% NaCas的凝胶结构更为致密，凝胶强度更高。此外，相同添加比例下，较高添加比例WPI（≥20%）凝胶的G′和G″值均大于其他两种乳蛋白凝胶，可见较高添加比例WPI（≥20%）对豆乳凝胶强度的影响最大，这可能与乳清蛋白和大豆蛋白在热处理过程中通过二硫桥的相互作用形成复合物相关；而酪蛋白与大豆蛋白之间并没有显著的相互作用。
2、豆乳凝胶的粒径
由表1可知，MPC的加入显著降低了体系的D4,3；但随着MPC添加比例的增大，凝胶体系的大颗粒比例增加，颗粒差异度上升。这可能是由于添加MPC的豆乳凝胶存在尚未参与聚集反应的酪蛋白胶束或者聚集程度较低的聚集体；同时MPC比例的升高也会增加乳清蛋白的比例，其与大豆蛋白的相互作用，可以形成较大的凝胶颗粒；另外大量酪蛋白胶束的存在也可能导致蛋白体系的分离，从而加剧了大豆蛋白的聚合。添加WPI（≤20%）时，体系的D4,3显著降低，这也进一步证明较低替代比例的乳清蛋白可以减小凝胶体系的粒径；而40%的替代比例导致体系D4,3显著增大，D90高达105.96 μm，可能是由于WPI具有极高的水结合能力，高替代比例下的聚集体可能无法在上清液中溶解，同时在酸化阶段大量双蛋白复合物形成聚集体，导致高添加比例下粒径增大。
3、豆乳凝胶的微观结构
由图2可知，4种豆乳凝胶均成三维网络状结构。纯豆乳的框架结构呈三维纤维网络絮状，其孔隙较均匀且规则，一些枝杈的末梢会有小球状的结团，这与报道的结构一致。相比纯豆乳凝胶，添加MPC的豆乳凝胶网状结构会更细腻，且枝杈不呈水滴状；相对添加其他两种乳蛋白粉的豆乳凝胶，其孔隙更为密集且规则；添加MPC的豆乳凝胶的锁水能力更强，结构更为稳定。
4、豆乳凝胶上清液的蛋白质组成分析
为了进一步分析乳蛋白的凝胶参与情况，及其对大豆蛋白的凝胶参与情况的作用，利用SDS-PAGE法分析凝胶上清液，所得电泳图谱如图3所示。利用Image Lab软件对豆乳凝胶上清液中蛋白组分进行定性和相对含量测定，各目标蛋白条带颜色深度（即trace值）与蛋白质浓度在一定范围内呈线性关系，因此可求得各个条带的相对比例，从而进行泳道之间蛋白相对含量对比，进而初判参与形成凝胶的蛋白质，探究乳蛋白对豆乳凝胶形成的影响。
如图4和表2所示，豆乳粉中主要形成凝胶的是大豆7S蛋白的α’、α、β亚基和大豆11S蛋白的酸性亚基（11S-AS）、碱性亚基（11SBS）。不少学者研究表明，这可能是由于豆乳蛋白颗粒的核心部分是由11S-BS与7S的β亚基相互作用形成，表现为疏水性，粒子表面亲水性较强的11S-AS和7S的α’、α亚基，使豆乳蛋白粒子较稳定地存在于豆乳体系中。由图3、4可知，添加3种乳蛋白后，上清液中分子质量在75～145 kDa的蛋白相对含量几乎为0，说明3种乳蛋白的添加对7S的α’、α亚基的凝胶化没有影响。
如图4a所示，添加NaCas的凝胶上清液中，κ-酪蛋白和α、β-酪蛋白的强度显著下降，说明NaCas中α、β-酪蛋白以及κ-酪蛋白会参与凝胶形成，结合表3可知，11S-BS的相对含量显著升高，说明NaCas会阻碍大豆粉中11S-BS凝胶化。WPI中β-乳球蛋白（β-Lg）是含量最高且极易受温度影响的一类蛋白，当温度高于30 ℃时其二聚体发生解离，三级球状结构解体，螺旋结构消失。如图4b所示，添加WPI的凝胶上清液中，β-Lg和α-乳白蛋白（α-La）的强度显著下降，说明WPI中β-Lg与α-La参与凝胶形成，结合表4可知，添加较低比例WPI（≤20%）的凝胶上清液中7S-β的相对含量显著下降，说明该条件下WPI中β-Lg与α-La参与凝胶形成的同时可能会促进7S-β凝胶化。如图4c所示，MPC中主要形成凝胶的是β-Lg、BSA和α、β-酪蛋白以及部分α-La和κ-酪蛋白，结合表4、5可知，与添加WPI的凝胶上清液相比，添加MPC的凝胶上清液中β-Lg的相对含量为0%，有可能是由于乳蛋白间的疏水作用促进了酪蛋白与β-Lg的结合。
结 论
通过不同层面研究了3种不同类型乳蛋白对豆乳凝胶化的影响及机理。在分子层面，通过SDS-PAGE确定豆乳上清液中的蛋白质组成从而判断参与凝胶的蛋白组分；在体系层面，利用震荡频率扫描的流变学方法探究凝胶形态变化，明确乳蛋白在凝胶中的作用；在颗粒层面，通过粒径测定分析凝胶聚合程度。研究结果表明，WPI（≥20%）、40% NaCas部分替代大豆蛋白制备双蛋白凝胶，可以显著增强蛋白凝胶强度，其中，WPI（≥20%）对豆乳凝胶的作用最为显著，主要归因于乳清蛋白，尤其是β-Lg与大豆蛋白间的相互作用。同时，低比例的乳蛋白的添加可以有效降低凝胶的颗粒粒径，而高比例的WPI会大幅度增大体系的凝胶颗粒，这为改善豆乳酸奶粗糙口感的研究提供一定的参考。在微观结构方面，MPC的添加使得凝胶的结构更为致密规则，NaCas的添加形成了细丝网状结构，而WPI的添加使得凝胶结构趋于不规则、致密。SDS-PAGE及光密度扫描结果显示，添加WPI（≤20%）可能会促进大豆7S-β参与凝胶，而NaCas则会阻碍大豆11S-BS的凝胶化。本实验在机理上初步浅析乳蛋白对豆乳凝胶化的影响，对于乳蛋白与大豆蛋白之间如何相互作用的深入探讨是今后的研究重点。
本文《乳蛋白对豆乳凝胶物性学特征的影响机理》来源于《食品科学》2022年43卷12期18-24页，作者：徐若琳，刘萍，庞志花，陈存社，刘新旗，赵奕昕，李通。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20210707-069。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。
修改/编辑：袁艺；责任编辑：张睿梅
图片来源于文章原文及摄图网。
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