高濕擠壓技術改善含豆渣組織蛋白不良風味的作用
張嵐1，于寒松2，3，樸春紅2 ，3，劉俊梅2,3，王玉華2,3，胡耀輝2, 3*
1．吉林醫(yī)藥學院公共衛(wèi)生學院（吉林132013）；2吉林農(nóng)業(yè)大學食品科學與工程學院（長春130118）；3．國家大豆產(chǎn)業(yè)技術研發(fā)中心加工研究室（長春130118）
摘要以含豆渣組織蛋白經(jīng)非膨化擠壓前后樣品為原料，采用固相微萃取-氣相色譜-質譜聯(lián)用技術分析比較擠壓前后樣品中揮發(fā)性成分。研究結果表明，共鑒定出30種揮發(fā)性成分，其中，原料擠壓前揮發(fā)性成分為20種，2-戊基呋喃和己醛是主要成分，相對質量分數(shù)分別為32.39%和13.87%x經(jīng)非膨化擠壓后揮發(fā)性成分為13種，十二甲基一環(huán)己硅氧烷是主要成分，相對質量分數(shù)為14.86%。己醛、2-戊基呋喃及酮類等不良風味物質未檢出，同時，形成多種酯類，產(chǎn)品風味明顯改善。因此，非膨化擠壓技術可以有效改善大豆蛋白制品的風味。
關鍵詞 豆渣；固相微萃取-氣相色譜-質譜聯(lián)用；非膨化擠壓
食用大豆蛋白有很多健康益處，但是大豆蛋白仍然由于其不良的感官特性難以被人們廣泛接受，這種情況在西方最為常見，這主要是由于豆制品的異味所導致的，例如豆腥味，青草味、苦味、澀味和酸味等。研究人員嘗試了很多方法來消除大豆產(chǎn)品的不良氣味，例如采用含水的乙醇洗滌豆粕可以去除令人不愉悅的風味，利用SC-CO，提取大豆分離蛋白揮發(fā)性異味，用活性炭和離子交換從大豆蛋白提取物中取出酚類化合物，可以改善風味，但沒有改善苦味和澀味。但目前仍鮮見采用非膨化擠壓技術改善大豆蛋白制品風味的相關文獻報道。
隨著雙螺桿擠壓機的日益發(fā)展，非膨化擠壓技術也隨之發(fā)展起來。非膨化擠壓也被稱為高濕擠壓、濕法擠壓或高水分擠壓。非膨化擠壓技術可用于改善植物蛋白產(chǎn)品狀態(tài)，生產(chǎn)出的組織蛋白纖維狀明顯，具有一定的韌性和彈性，具有類似動物肉產(chǎn)品的口感及外觀。豆渣營養(yǎng)價值高，富含優(yōu)質大豆蛋白和膳食纖維，但是其不良的口感和風味抑制了豆渣食品的開發(fā)。國家大豆產(chǎn)業(yè)技術研發(fā)中心加工研究室應用非膨化擠壓技術成功開發(fā)出以豆渣為原料的組織蛋白產(chǎn)品，具有鮮明的纖維組織肌理和香氣，口感良好，沒有豆渣的不良風味。為了進一步全面了解含豆渣組織蛋白的揮發(fā)性成分，更深入地研究非膨化擠壓技術在大豆蛋白食品中改善產(chǎn)品品質及風味的作用，試驗采用固相微萃取-氣相色譜-質譜聯(lián)用技術分析比較非膨化擠壓前后含豆渣組織蛋白的揮發(fā)性成分的差異，旨在為非膨化擠壓技術在植物蛋白特別是大豆蛋白加工領域的應用提供理論基礎。
1 材料與方法
1.1材料
制備含豆渣組織蛋白原料以及相應產(chǎn)品。原料組成包括45%豆渣粉、35%谷朊粉和20%大豆分離蛋白；含豆渣組織蛋白產(chǎn)品生產(chǎn)工藝參數(shù)為喂料速度2kg/h，螺桿轉速250 r/min，擠壓溫度150℃，物料水分55%。
1.2儀器與設備
EV25型雙螺桿擠壓機工作站：法國CLEXTRAL公司；7890A型氣相色譜-質譜聯(lián)用儀：美國Agilent公司。
1.3試驗方法
采用固相微萃取-氣相色譜質譜( SPME-GC-MS)聯(lián)用技術對擠壓前原料及擠壓后組織蛋白的揮發(fā)性成分進行分析。
1.3.1 固相微萃取
參照李慧勤的方法。將固相微萃取頭在進樣口老化，老化溫度為270℃，時間1h。將樣品取出，稱取2g置于樣品瓶中(15 m L)，封好蓋子，將樣品瓶置于40℃水浴40 min。將萃取針頭插入到樣品瓶中，固定手柄，小心推出纖維頭，計時，使纖維頭與樣品表面保持1.5 cm的距離(萃取溫度40℃，萃取時間0.5h)。計時結束后抽回纖維頭，再把萃取頭插入氣相色譜的進樣口內，推出纖維頭，啟動儀器采集數(shù)據(jù)，230℃條件下解脫附，5 min后抽回拔出。
1.3.2氣相色譜條件
J&W DB-5石英毛細柱(30 m×0.25 mm，0.25斗m)；載氣：He;流速1.0 m L/min。升溫程序：起始溫度35℃，保持5 min，以3℃/min速度升至70℃，保持5 min，再以5℃/min的速度升至170℃，保持5 min，再以5.5℃/min的速度升至230℃，保持2 min。
1.3.3質譜條件
電子離子源( EleiCtron Ionization，EI)；離子源溫度250 ℃；電子能量70 e V；激活電壓1.5 V；質量掃描范圍40～400 u。
1.3.4揮發(fā)性成分的定性分析
每個樣品重復測定3次。揮發(fā)性成分及數(shù)量采用NIST 08.L譜圖庫的檢索結果，選擇匹配度大于85%的成分結構信息，結合相關文獻資料分析確定。采用峰面積歸一化法進行各組分相對含量的計算。
2結果與分析
非膨化擠壓前后揮發(fā)性成分GC-MS圖譜見圖1。非膨化擠壓前后樣品中揮發(fā)性成分的GC-MS分析結果見表1。由圖1和表1可知，原料與擠出物中共鑒定出揮發(fā)性成分30種，其中，烷烴類8種，醛類8種，萜烯類3種，酯類3種，醇類1種，酮類3種，其他類別
4種。
由圖2及表1可知，原料擠壓前揮發(fā)性成分為20種，包括烷烴類3種，醛類8種，萜烯類、醇類各1種，酮類3種，其他4種。其中，2-戊基呋哺和已醛是主要成分，相對質量分數(shù)分別為32.39%和13.87%；經(jīng)非膨化擠壓后含豆渣組織蛋白中主要揮發(fā)性成分為13種，包括烷烴類7種，醛類1種，萜烯類2種，酯類3種，十二甲基-環(huán)己硅氧烷是主要成分，相對質量分數(shù)為14.86%。有1 7種揮發(fā)性成分經(jīng)非膨化擠后未檢出，包括2-內甲基雙環(huán)壬烷、己醛、苯甲醛、2-辛烯醛、2-壬烯醛、癸醛、2，4-癸二烯醛、2-丁基-2-辛烯醛、2-甲基-3-乙基1，3-己二烯、苯甲醇、3-壬烯-2-酮、3，5-辛二烯-2-酮、3-辛烯-2-酮、3，5-二甲基-2-乙基-吡嗪、2-戊基呋喃、4，4’-（1-甲基亞乙基）雙酚和1，2，6-雙（1，1-二甲基乙基）-4-乙基酚，主要是醛類和酮類。有10種揮發(fā)性成分在含豆渣組織蛋白中檢出，但原料中未檢出，包括八甲基-環(huán)四硅氧烷、十二甲基一環(huán)己硅氧烷、2，6，10，14-四甲基一十五烷、十六烷、十七烷、3，5-辛二烯1，4-甲基-4，8，8-三甲基-9-亞甲基一丁香三環(huán)烯、雙乙基
磷酸酯、10-羥基- 11-嗎啉基一十一烷酸丙酯和辛酸乙酯，主要是烷烴類和酯類。
3討論
一般認為己醛是豆腥味的主要成分。試驗結果表明，含豆渣原料未經(jīng)擠壓時醛類物質較多，特別是己醛含量最高，它是亞油酸和亞麻酸的氧化產(chǎn)物，許多研究已報道稱己醛與其他化學物結合，使蛋白質結構發(fā)生變化，己醛賦予大豆及大豆產(chǎn)品具有豆腥味和草香味。擠壓前原料中2-戊基呋喃相對含量較高，2-戊基呋喃是由于單線態(tài)氧分子作用于亞油酸，發(fā)生特性氧化反應后產(chǎn)生的，具有青草香。脂質氧化過程中，甲基自由基團與醛類化合物反應形成酮類物質，早期研究已經(jīng)證實乙基酮賦予綠豆的氣味和大豆的風味。2-戊基吡啶導致強勁的草的香氣，并可被品嘗出來。其他使大豆具有豆腥氣味的化合物還包括：1-己醇、反-2壬烯醛、1-辛烯-3-醇、反，反-2-4-癸二烯醛、反，反-2-4-壬二烯醛，苯乙酮-2-戊基吡啶和二甲基三硫等。
蛋白質本身沒有異味，然而它們能夠結合某些不良風味化合物，從而影響食品的感官品質，而不良風味化合物主要是不飽和脂肪酸氧化產(chǎn)生的醛類、酮類和醇類化合物。非膨化擠壓技術融合了高溫、高壓和高剪切作用，可有效防止脂肪氧合酶誘導的脂質氧化，從而改善大豆蛋白產(chǎn)品的風味。試驗結果表明，經(jīng)過非膨化擠壓后，產(chǎn)品中不良風味物質醛類由最初的8種降至1種，特別是己醛未被檢出，不良風味物質酮類和醇類未被檢出，賦予大豆食品青草香的2-戊基呋喃也未被檢出，同時，生成3種可賦予食品令人愉悅的水果香氣或者酒香氣的酯類化合物，結果表明，非膨化擠壓可以有效改善大豆蛋白食品的風味。
4結論
非膨化擠壓技術可有效改善大豆蛋白制品風味。經(jīng)非膨化擠壓后，含豆渣組織蛋白產(chǎn)品中醛類物質僅剩余1種，己醛、2-戊基呋喃及酮類和醇類等不良風味物質未檢出，同時形成多種酯類物質，產(chǎn)品風味得到明顯改善。
下一篇:返回列表
