Page 115 - 《精细化工》2022年第5期

第 5 期 靳紫梦，等: 超声波处理对大豆蛋白乳液凝胶特性及运载槲皮素性能的影响 ·969·

成。凝胶时间定义为 tanδ = 1 的时间。G′和 G″对角
频率（ω）依赖性如图 2b 所示，大豆分离蛋白乳液
凝胶的频率相关性参数见表 4。由图 2b 可知，随着
ω 的增加，乳液凝胶的 G′和 G″均呈增加趋势。由表
4 可知，天然大豆分离蛋白乳液凝胶的 n′接近 0.1，
说明天然大豆分离蛋白乳液凝胶的 G′对频率具有弱
依赖性，属于弱凝胶范畴 [32] 。经过超声波处理后，
K′显著增大（p < 0.05），n′有所下降（p < 0.05），说
明乳液凝胶的弹性性质增加，趋向更强的固体材料
性质，乳液凝胶的质构特性增强，本实验结果与
[7]
ZHAO 等 研究结果相似。

表 4 大豆分离蛋白乳液凝胶的频率相关性参数
Table 4 Frequency dependence parameters of soy protein
isolate emulsion gel
2
K′ n′ R
SPI 7427.1 ± 18.4 a 0.095 ± 0.003 a 0.990 ± 0.003
USPI 9464.0 ± 23.7 b 0.090 ± 0.002 b 0.992 ± 0.002
注：小写字母（a、b）表示超声波改性条件下，大豆分离

蛋白乳液凝胶的频率相关性参数差异显著（p < 0.05）。
图 2 超声波处理对大豆分离蛋白乳液凝胶流变性的影响
Fig. 2 Effect of ultrasonic treatment on rheology of soy 2.3.2 水合特性
protein isolate emulsion gel
通过低场核磁共振技术能够得到乳液凝胶水分
1
这可能是由于超声波处理导致大豆分离蛋白的 子中 H 质子相互交换迁移的规律，进而表征乳液凝
结构展开，乳化性增强，在乳液形成过程中能够更 胶的水合特性，结果见表 5。由表 5 可以看出，超
有效地吸附于油-水界面，形成平均粒径更小的乳液 声波改性处理导致大豆分离蛋白乳液凝胶的弛豫时
（表 2）。在加入 GDL 后，结构展开的蛋白质吸附 间（T 2）下降（p < 0.05），说明乳液凝胶束缚水分子
在细小的乳液液滴上，乳液滴之间发生更强且更多 的能力增强；P 22 显著上升（p < 0.05），P 23 显著下降
的相互作用，形成了结构更强的三维网络结构，导致 （p < 0.05），说明乳液凝胶中的不易流动水含量上升，
凝胶的最终 G′增大 [31] 。流变学分析的乳液凝胶黏弹性 自由流动水含量下降。QIN 等 [26] 研究发现，超声波
结果与乳液凝胶的质构特性（表 1）实验结果一致。 处理使大豆蛋白-小麦蛋白混合凝胶的微观结构更
乳液凝胶的 G′表示乳液凝胶的弹性性质（凝胶 加致密均匀。致密均匀的凝胶结构束缚水分子的能
更趋近于固体），G″表示乳液凝胶的黏性性质（凝胶 力增强，凝胶网络中不易流动水含量升高，自由流
更趋近于液体），损耗因子（tanδ）为 G″与 G′的比 动水含量降低。本实验结果与 QIN 等 [26] 研究结果
值。当 tanδ < 1，即 G′ > G″时，固态的乳液凝胶形 一致。

表 5 大豆分离蛋白乳液凝胶的驰豫时间及峰比例分布
Table 5 Relaxation time and peak ratio of soy protein isolate emulsion gel
T 22/ms T 23/ms P 22/% P 23/%
b
b
SPI 83.299 ± 0.200 b 694.659 ± 6.807 84.834 ± 0.093 a 12.740 ± 0.119
a
a
USPI 80.313 ± 0.787 a 666.992 ± 0 86.741 ± 0.225 b 8.069 ± 0.085
注：小写字母（a、b）表示超声波改性条件下，大豆分离蛋白乳液凝胶的驰豫时间、峰比例分布差异显著（p < 0.05）；T 22（10 ~
100 ms）表示处于凝胶网络孔隙中的不易流动水；T 23（>100 ms）表示凝胶网络结构外的自由流动水；P 22、P 23 分别代表 T 22、T 23 下
所出现的峰面积占比（%）。

2.3.3 微观结构 乳液凝胶的微观结构趋于致密均匀。秦新生 [33] 研究
图 3a、b 分别为天然大豆分离蛋白乳液凝胶和 了超声波处理对大豆蛋白和小麦蛋白混合凝胶微观
超声波改性大豆分离蛋白乳液凝胶的 SEM 图。由图 结构的影响，结果表明，超声波改性使蛋白质分子
3a、b 可以看出，天然大豆分离蛋白乳液凝胶的微 结构展开，凝胶过程中在单位体积内提供的交联位
观结构有较大的孔洞；而经过超声波改性处理后， 点增加，进而形成了微观结构更加致密均匀的凝胶