[发明专利]一种高冻融稳定性的双网络豌豆蛋白水凝胶及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高冻融稳定性的双网络豌豆蛋白水凝胶及其制备方法，属于食品领域。本发明所述制备双网络豌豆蛋白水凝胶的方法，包括：(1)将豌豆蛋白分散在水中，充分水化，得到豌豆蛋白悬浮液；(2)将多糖加入豌豆蛋白悬浮液中混合均匀，得到豌豆蛋白‑多糖混合溶液；(3)在豌豆蛋白‑多糖混合溶液中加入谷氨酰胺转氨酶溶液，混合均匀，倒入模具，进行加热交联，得到含有第一个蛋白交联网络的豌豆蛋白水凝胶；(4)将含有第一个蛋白交联网络的豌豆蛋白水凝胶浸渍在金属离子溶液中，取出，洗涤，得到双网络豌豆蛋白水凝胶。本发明的双网络豌豆蛋白水凝胶具有良好的力学性能、流变学性质、机械强度、质构性能和冻融稳定性。

技术领域

本发明涉及一种高冻融稳定性的双网络豌豆蛋白水凝胶及其制备方法，属于食品领域。

背景技术

全球人口的快速增长和生活水平的普遍提高推动了对高蛋白食品的需求不断增加。然而，过度食用动物源蛋白所造成的环境、可持续发展、动物福利和潜在的人类健康问题确实令人担忧。为了解决这些问题，以植物为基础的肉类替代品来替代传统肉类的策略引起了消费者和科学家的广泛关注。因此，植物性肉类产品越来越多，以满足日益增长的公众需求。虽然这些产品可以补充甚至取代传统肉制品，但完全实现动物源性肉制品的胶状结构是一个挑战。

豌豆蛋白因营养全面、非转基因、无致敏性的优势，被认为最有潜力的可代替动物蛋白的一种植物蛋白。但是与动物蛋白或大豆蛋白相比，豌豆蛋白的凝胶性能差，这极大的限制了其在动物蛋白水凝胶类可代替产品中的应用。因此，通过机械、化学或生物加工来提高豌豆的成胶能力至关重要，使其能够模仿动物蛋白水凝胶产品的质地和口感。

通过调节pH值、控制升温速率和分馏过程以及高压和酶处理等方法在改善豌豆蛋白水凝胶性能方面取得了一定进展，但其作为肉类替代品的质地和力学性能仍不尽人意。此外，由于蛋白质凝胶对外界环境的敏感性，在食品生产和储存过程中容易发生絮凝和聚集，导致其结构和保水能力差。因此，仍需努力解决这些技术问题。

发明内容

[技术问题]

豌豆蛋白的凝胶性能差，限制了其应用；而目前常规采用的改善豌豆蛋白水凝胶性能的方法存在质地、力学、冻融稳定性差的问题。

[技术方案]

为了解决上述至少一个问题，本发明以豌豆蛋白、多糖为原料，经谷氨酰胺转氨酶共价交联再由金属离子对多糖进行离子交联使之形成致密的双网络结构，除去未参与反应的金属离子，制备得到了双网络豌豆蛋白水凝胶。本发明的双网络豌豆蛋白水凝胶营养健康、冻融稳定性好、质构性能好。

本发明的第一个目的是提供一种制备双网络豌豆蛋白水凝胶的方法，包括如下步骤：

(1)将豌豆蛋白分散在水中，充分水化，得到豌豆蛋白悬浮液；

(2)将多糖加入步骤(1)的豌豆蛋白悬浮液中混合均匀，得到豌豆蛋白-多糖混合溶液；

(3)在步骤(2)的豌豆蛋白-多糖混合溶液中加入谷氨酰胺转氨酶溶液，混合均匀，倒入模具，进行加热交联，得到含有第一个蛋白交联网络的豌豆蛋白水凝胶；

(4)将步骤(3)得到的第一个蛋白交联网络的豌豆蛋白水凝胶浸渍在金属离子溶液中，取出，洗涤，得到双网络豌豆蛋白水凝胶。

在本发明的一种实施方式中，步骤(1)所述的充分水化是800-1200rpm磁力搅拌2-12h。

在本发明的一种实施方式中，步骤(1)所述的豌豆蛋白悬浮液中豌豆蛋白的浓度为0.1-0.2g/mL，进一步优选为0.15g/mL。

在本发明的一种实施方式中，步骤(2)所述的多糖包括海藻酸钠、k-卡拉胶和羧甲基纤维素钠中的一种。

在本发明的一种实施方式中，步骤(2)所述的多糖在豌豆蛋白悬浮液中的浓度为0.5-2.5g/L。