差示扫描量热仪研究冻藏时间对湿面筋蛋白中可冻结...
本实验采用差示扫描量热仪研究冻藏时间对湿面筋蛋白中可冻结水含量的影响；用动态流变仪研究冷冻湿面筋 蛋白的黏弹性模量随冻藏时间的变化；采用扫描电子显微镜观察不同冻藏时间下冷冻湿面筋蛋白网络结构的变化，进而分析湿面筋蛋白中冰 - 水相平衡的变化及冰结构蛋白影响湿面筋蛋白冻藏稳定性的作用机制，为冷冻面制品的研究提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料
冰结构蛋白(ISP) ；面筋蛋白。
1.2 仪器与设备
面筋指数测定仪；差示量热扫描仪；扫描电子显微镜；冷冻干燥机美国；动态流变仪；蛋白质测定仪。
1.3 方法
1.3.1 样品制备
称取一定量的小麦面筋蛋白粉与蒸馏水，利用面筋指数测定仪按质量比1：1 的比例混合均匀，将制得的湿面筋蛋白用保鲜膜包裹，放在常温下稳定1h，然后切成圆片，用保鲜膜包裹放在－18℃冰箱中。
1.3.2 可冻结水含量测定
用铟和锡校准差示扫描量热仪。用剃刀从冷冻湿面筋蛋白圆片中心部位取10～15mg，密封在小铝盒中，放入DSC，空气作参比。在－15℃和5℃各保持5min，从－15℃升温到5℃，升温速度为 1℃/min。记录可冻结水的焓变(ΔH)。
1.3.3 动态流变学实验
测定条件：直径20mm、偏角1°椎板，温度25℃，频率范围0.01～100rad/s，应变量10%，测定贮能模量G′及损耗模量 G′′随频率(0.01～100rad/s)的变化。
1.3.4 冷冻湿面筋蛋白微观结构观察
借用蛋白质测定仪，严格取冷冻湿面筋蛋白样品30g，在30℃解冻2h后进行冷冻干燥。样品先用 2.5% 戊二醛固定，0.1mol/L 磷酸缓冲液漂洗，再用1% 四氧化二锇固定，0.1mol/L 磷酸缓冲液冲洗，用30%、50%、70%、90%、100% 乙醇梯度洗脱。用醋酸异戊酯置换出乙醇后，采用临界点干燥法进行干燥，经离子溅射喷金后，置于扫描电子显微镜下观察样品结构。加速电压为5kV。
2 结果与分析
2.1 可冻结水含量研究面筋蛋白质中水分子主要以结合水、可冻结结合水和自由水3 种状态存在。所谓的可冻结水主要由自由水和可冻结结合水组成；所谓的非冻结水主要由结合水和另一部分松散的结合水组成。冻藏过程中，冰晶是破坏面筋蛋白质 网络结构的主要因素之一，而可冻结水含量决定了面团在冻藏过程中冰晶的形成量，可冻结水越少，面筋的网络结构保持的越完整。可冻结水(冰)的含量可以通过 计算 DSC 曲线峰值下的面积所测得的熔化焓值ΔH 来反映。图1即为本实验测定的典型冷冻用DSC测定冷冻湿面筋蛋白中可冻结水(冰)的含量。湿面筋蛋白中冰的融化焓随冻藏时间的变化如图明此时已经有冰晶 形成，随着冻藏时间的延长，面筋网络结构中的空洞逐渐变大，可以看到游离的淀粉颗粒存在。由图5C 可以看出空白样品冻藏9周后，面筋网络结构中的空洞较大，说明重结晶形成的大冰晶对网络结构破坏程度较深。
图5a为冻藏1周后含质量分数0.5% ISP的湿面筋蛋白，与空白湿蛋白面筋蛋白(图 5A)相比，网络结构中虽然也有空洞出现，但空洞粒径更小且均匀。冻藏4周后，即使加入 ISP，面筋网络结构中的空洞不可避免的大，面筋网络结构遭到破坏，但是遭受破坏的程度明显小于未加ISP 的(图5b)。当冻藏时间延长到9周时，添加ISP在一定程度上降低了湿面筋网络结构遭受破坏(图5c)。这些结果说明引入 ISP 可以显著抑制冻藏对湿面筋蛋白网络结构的破坏。
冰晶形成以及重结晶效应所产生的大冰晶对面筋网络产生机械损伤是面筋网络在冻藏过程中受到破坏的最主要 原因之一。因ISP 可以抑制冰晶形成和重结晶，使得冷冻湿面筋蛋白网络内部和外部的可冻结水能够形成相对较小且均匀的冰晶，降低对湿面筋蛋白网络结构的破坏程度，从而提高冷 冻面制品的品质后可以抑制冻藏过程对湿面筋蛋白网络结构的破坏。
综上所述，冰结构蛋白对于提高湿面筋蛋白冻藏稳定性有很好的效果，本实验为ISP 作为一种新型的添加剂，在冷冻面团及冷冻面制品中的应用提供了基础研究信息 。
