综述改性蛋白质的安全性
大豆蛋白的改性技术研究进展

收稿日期:2008-05-23基金项目:教育部高校博士点基金资助项目(20070561059)。
作者简介:杨晓泉(1965—),男,华南理工大学轻工与食品学院副院长,华南理工大学食物蛋白工程研究中心主任,教授、博导,主要研究方向:植物蛋白质改性及分离。
大豆蛋白的改性技术研究进展杨晓泉(华南理工大学食物蛋白工程研究中心,广东广州510640)摘 要:系统阐述了大豆蛋白的功能特性及其物理改性、化学改性及酶法改性技术研究进展,并探讨了蛋白质改性技术在大豆蛋白加工业中的应用前景。
关键词:大豆蛋白;功能特性;改性中图分类号:T Q 936 文献标识码:A 文章编号:1674-0408(2008)03-0037-08Progress i n the Study on M od i f i ca ti on Techn i ques of Soy Prote i nYAN G X iao -quan(Research Center of Food Pr oteins,South China University of Technol ogy,Guangzhou 510640,China )Abstract:The paper syste matically revie ws the recent devel opments of the modificati on techniques in the s oy p r otein p r ocessing,including the physical,che m ical and enzy matic methods,and als o its relati on t o the functi onality of s oy p r otein .The app licati on po 2tentials of the modified s oy p r otein in s oy p r otein p r ocessing industry are als o discussed .Key words:s oy p r otein;functi onality;modificati on 我国有长达数千年的大豆食用历史,大豆蛋白一直是我国居民膳食中蛋白质的重要来源。
食品中蛋白质的功能性质

⾷品中蛋⽩质的功能性质⾷品中蛋⽩质的功能性质—⼀⼤⾖蛋⽩摘要:⼤⾖蛋⽩是优良的植物蛋⽩,具有多种独特的功能性质,对改善制品的感官和⾷⽤品质有较好作⽤,⼴泛应⽤于⾷品领域。
本⽂对⼤⾖蛋⽩的特性以及在各类⾷品中的应⽤进⾏了较为全⾯的综述。
关键词:⼤⾖蛋⽩,功能性质,⾷品The Functional Properties of Protein in Food System(Ⅲ)--Soy Protein Abstract: Soy Protein is excellent vegetable proteins. It is widely used in food industry due totheir specific functional properties, being helpful to improve sensory as well as edible qualities of the food Products. This paper generalized the properties of soy protein summarized its application in food industry,respectively.Keywords: soy protein; functional properties ; food.主要论点:⼤⾖蛋⽩质中氛基酸种类丰富,具有良好的营养价值。
⼤⾖蛋⽩作为⼀种常⽤的⾷品添加剂,具有多种功能特性,⼴泛应⽤于焙烤⾷品、⾁制品、乳品等⾷品领域。
⼤⾖蛋⽩质⼤⾖蛋⽩是⼀种天然的优质植物蛋⽩,具有良好的营养价值以及多种功能特性,在⾷品领域中具有⼴泛的应⽤。
1.⼤⾖蛋⽩质的化学组成及结构分析⼤⾖中⼤约含有40%的蛋⽩质、20%的脂肪、10%的⽔分、5%的纤维和5%的灰分。
⼤⾖中的蛋⽩质⼤部分为⽔溶性蛋⽩质,⽔溶性蛋⽩质中含有94%的球蛋⽩和6%的⽩蛋⽩。
大豆分离蛋白在婴儿配方奶粉中的应用及安全性

配方奶粉的营养效果进行了观察,并与 症的婴儿来说,它是禁止食用的。 伴大豆球蛋白和分子量为320kDa 的大
41 2007.11
Dair y Industr y 乳品加工
豆球蛋白。
机体刺激和敏感。新生儿的消化道含有 4 剧烈 很少的酶或消化液,无法帮助分解食 解性的提高
大豆分离蛋白对于健康的足月产婴
Fomon 对大豆蛋白基配方奶粉的研究一 认为在大豆基配方奶粉中含有大量的铝。 儿来说,是安全的。它可以完全或部分
致,小于1% 的婴儿对大豆蛋白配方奶 在牛奶中铝的含量是4 ̄65ng/mL,而在 替代乳清粉,添加到婴儿配方奶粉中。作
粉有反应。但是,对于高危婴儿的研 大 豆 蛋 白 配 方 奶 粉 中 , 含 量 为 为婴儿配方奶粉中的配料,它有着悠久
除了蛋氨酸,现在的豆基配方奶粉还添
加了碘、肉毒碱、牛磺酸、胆碱和纤维
糖。豆基配方奶粉各种营养素符合美国
婴儿学院的推荐量,满足婴儿配方法规
(1980 年制定,1986 年修订)中针对足
月产婴儿的质量标准,也满足美国食品 国产婴儿配方奶粉及国外同类产品(美
糖尿病老鼠模型的研究显示,当
药品管理局制定的质量要求。在美国每 国惠氏爱儿素),在促进婴儿生长发育、 喂以大豆食品时,患糖尿病的机率增
随即消除。婴儿喂以大豆蛋白基配方奶 对牛奶和大豆蛋白配方奶粉的限制性试
大豆分离蛋白酶解最常见的是碱性
粉后,可引起剧烈的小肠结肠炎,症状 验并没有说明大豆对症状的改善有很大 蛋白酶水解。最佳工艺参数为温度60℃,
为血腹泻、溃疡、急性和慢性的剧烈肠 的益处。绞痛不会对婴儿的身体造成危 pH 值8.0;底物浓度8.38%,酶与底物
Dair y Industr y 乳品加工
小麦蛋白改性技术的研究进展

学与工 程学院 , 陕西 杨凌 7 2 0 ) 1 10 摘 要: 综述 了化 学方 法、 物理 方法、 生物酶法 以及基 因工程 等技 术手段 在小 麦蛋 白改 性 中的 应用及 最新进展 . 中生物酶 .其
法改性技术易于将小麦蛋 白改性 到所期望的功能值 , 是提 高小麦蛋 白功能特性的重要途径 , 并展 望小麦蛋 白的应用前景。 关键词 : 小麦蛋 白; 改性 ; 技术
质 酰胺键 中的氨 , 脱氨 形成羧 酸进 行 的。Wodr和 Sot oa hr 试 验在 10m lLH L溶液中 ,5 . o C / 7 %下处理 3 n得到的 _ Omi 左 酰胺小麦蛋 白具 有很 好的 溶解性 和乳 化性 以及起 泡性。周
手段 , 改善小麦蛋 白的功能 性 , 拓宽其应用 领域 , 提高副产物 的综 合利用价 值。 蛋白质的改性就是用化学因素 ( 如化学试剂 ) 物理 因素 、 ( 如热 、 高频电场 、 射线 、 械振荡 等 ) 酶制刹 等 , 氨基酸 机 和 使
能显著提高 。
成, 含有较多的疏 水性 氨基酸 和不带 电荷 的氨基 酸 , 分子 内 疏水 作用 区域较大 , 解度较 低 , 溶 往往 不能满 足食 品加 的
需要 , 应用具有很 多局 限性 … 。冈此 , 考虑采 用一 定 的改性
B t等发现在酸性条件下 , a t 去酰胺 反应 是 接水解 蛋 白
残基 和多肽链 发生某种变化 . 引起蛋 白质 大分 子空间结构及 理化性质改变 , 从而获 得较好 的加工功能性 和营养特性 。 日
内致 力于这方 面的研 究起 步较 晚 , 史新慧等 对川 酸改 性小
麦蛋白进行 r 步的探索 , 初 在盐酸浓度 为 0 3mo L7 作 . l ,0 / 用 3 i, 解度从 30 上升到 5 . % , Om n溶 .% 4 8 乳化度从 8 0 . %上 升 到 6。% , 0 4 结果 较为 满意 。孔 祥珍 等 进 ・ 步研究 并确 定 了酸法去 酰胺小麦 蛋白制取 的最 佳工艺 参数为 : 盐酸浓度 0 3m lI 小麦蛋 白的物料 比 1 . / 0 l反应时 间 5h . o /, 25g 10m , , 反应温度 6 %。小麦 蛋白有 明 的去酰胺作用 , 5 其溶解性 及 乳 化性都大 大提 高。 早 在 17 9 6年, WuC H报 道这种温和 的酸 改性提高溶 解 度 部分 归功 丁肽 键 的水解 和高 的加热 温度 。绛 弱 酸处 的 蛋 白质 , 结构 上最明 的变化 就是 : 随着 尢酰胺程 度的增 , 蛋 白质 表面疏水 基团数量明 显增高 ; 也止足 n 于表 面吮水 毖 1 团的增加 , 加强 r 白质分 子 币 其他 分 了的卡 作川 , I 蛋 1 】 H 从 f i 导致了改性 蛋 白质一系列性质 的改善 。
蛋白分子成药性评价简述

蛋白分子成药性评价简述摘要近些年来,治疗性抗体及抗体类蛋白已经成为欧美新批准药物的一大组成部分,此类药物的临床试验数量呈迅速增长的趋势。
一个可成功开发成商业化药物的治疗性蛋白,不仅应具有理想的药效、安全性和药代动力学特性,还应具有理想的理化特性,使得其稳定性能够满足生产、制剂工艺的技术要求。
这一系列理化特性的评价,也称为“成药性”或“可生产性”评价。
本文总结了目前成药性评价方法的研究进展。
关键词:治疗性蛋白、成药性、可生产性、理化性质、稳定性、制剂前言近年来,基于单克隆抗体的治疗性药物成为了制药企业研发管线中最重要的一部分。
据统计,2016年处于临床研究中的抗体类药物分子数量在已超过了470个[1],适应症范围覆盖了肿瘤、自身免疫、眼科及一些罕见病等多个方面。
大分子蛋白药物在原液、制剂生产,及临床给药时常遇到的一个问题是蛋白的不稳定性。
一方面由于蛋白质天然的稳定性显著低于小分子化药,另一方面为了达到天然蛋白所不具有的治疗特性,研究者们还应用蛋白质工程设计出了各种非天然蛋白,如双特异性抗体、融合蛋白等。
而同时这些非天然蛋白的稳定性常常更加成为问题。
一些理化特性较差的蛋白常常在生产、储存、给药过程中出现研究者不想看到的化学修饰、断裂和聚集等现象,这大大影响了药物的产率、活性,高分子聚集体还会造成免疫原性等方面的安全性问题。
过去很多研究机构主要基于生物学活性来筛选候选分子,其可生产性的相关影响因素在分子发现阶段并未纳入考量范围。
但这些分子常常在推进到后期生产工艺开发阶段时,遇到稳定性等技术方面的问题而无法顺利商业化,从而导致大量资源被浪费。
近5年来,越来越多的研发机构开始将成药性评价也纳入蛋白药物发现阶段,以得到最佳的药物分子。
与小分子药物已有简单成熟的成药性评价标准:“里宾斯基五规则”[2]不同,大分子药物的成药性评价目前尚无类似的评价标准。
本文结合近年来各方面的研究进展,将所报道的各种大分子成药性评价方法进行了综述。
蛋白质高级结构的研究综述

蛋白质高级结构的研究综述摘要:蛋白质在人体中发挥着重要的作用,其功能与结构息息相关。
作为生物大分子,研究蛋白质的结构是目前必不可少的课题,特别是蛋白质的高级结构,只有在了解了蛋白质高级结构的前提下才能了解其功能与作用。
本文就蛋白质高级结构研究方法的几种研究方法及其优缺点进行综述。
关键词:蛋白质;高级结构;光谱;色谱;质谱[中图分类号]Q518 [文献标识码]A [文章编号]1439-3768-(2019)-04-YS 蛋白质在人体的不同生理过程中担当着重要的角色,具有着“执行者”的功能,这与其结构有着重要的关系[1, 2]。
只有在明确了蛋白质的高级结构下的前提下才能去了解它的功能以及所发挥的作用。
从目前生命科学的发展趋势来说,蛋白质结构的研究在这个范围内至关重要,其重要性可见非同一般[3, 4]。
目前蛋白质结构研究的一大热点是对蛋白质高级结构的研究。
目前用于蛋白质的高级结构的研究方法包括DSC法、CD法、荧光光谱法、HDX MS法、XRD法、低温冷冻电镜法、NMR法等。
1. 差示扫描量热法(DSC)DSC法属于热分析方法,在程序控温下测量输入到样品和参照品的功率差与温度的关系,可提供与蛋白热变性相关的信息。
该方法具有温度范围宽、分辨率高、试样用品量少的优点。
蛋白质受热变性的过程中可能会导致空间构象发生变化[5],比如肽链的伸展或折叠、某些基团发生重组等,可能会造成蛋白功能与活性的变化。
DSC可以对蛋白质进行定性,对蛋白结构进行鉴定,提供蛋白质的稳定性数据和相关结构信息,该方法常与其它手段联合使用来研究二级结构的变化。
2. 圆二色谱法(CD)CD以提供含手性中心的生物大分子的三维结构信息[6]。
通常在240 nm至190 nm或180 nm的远UV区内含有蛋白质大分子蛋白质主链信息,CD可以对蛋白质二级结构的总体含量进行定性和定量,吸收基团主要是肽键。
典型的α-螺旋在208 nm和222 nm左右有2个负峰,192 nm有1个正峰。
5个博士胶原蛋白文献

5个博士胶原蛋白文献胶原蛋白作为一种重要的结构蛋白质,在皮肤、骨骼、肌肉等领域具有广泛的应用。
以下是五篇关于博士胶原蛋白的研究文献摘要,供大家参考。
1.文献标题:《胶原蛋白在皮肤抗衰老中的作用及机制研究》摘要:本文通过研究胶原蛋白在皮肤抗衰老中的作用及其机制,发现胶原蛋白能够有效提高皮肤弹性和紧致度,减少细纹和皱纹。
通过对胶原蛋白的生物学特性进行分析,为开发新型抗衰老护肤品提供理论依据。
2.文献标题:《胶原蛋白基生物材料在骨组织工程中的应用》摘要:本文综述了胶原蛋白基生物材料在骨组织工程中的应用及其研究进展。
胶原蛋白具有良好的生物相容性和生物降解性,可以作为骨组织工程的支架材料。
通过探讨胶原蛋白基生物材料的改性方法,提高其在骨修复领域的应用潜力。
3.文献标题:《胶原蛋白在心血管疾病治疗中的应用研究》摘要:本文研究了胶原蛋白在心血管疾病治疗中的应用及其作用机制。
研究发现,胶原蛋白具有促进血管内皮细胞生长和血管新生、降低血压、抗血栓等作用。
这为开发新型心血管疾病治疗药物提供了新的思路。
4.文献标题:《胶原蛋白在食品工业中的应用及安全性评价》摘要:本文介绍了胶原蛋白在食品工业中的应用,如肉制品、乳制品、饮料等,并对其安全性进行了评价。
结果表明,胶原蛋白在食品中具有良好的稳定性和功能特性,且对人体无毒副作用,可作为一种安全、高效的食品添加剂。
5.文献标题:《胶原蛋白纳米纤维在神经组织工程中的应用》摘要:本文探讨了胶原蛋白纳米纤维在神经组织工程中的应用前景。
胶原蛋白纳米纤维具有良好的生物相容性和生物降解性,可促进神经细胞生长和神经再生。
这为神经组织工程领域提供了一种新型生物材料。
胶原蛋白论文

胶原蛋白在美容中的应用与发展摘要:胶原蛋白具有良好的物理性能和生物学特性,在化工、食品、医学、生物材料以及农业等领域有着广泛的应用,本丈综述了胶原蛋白结构和功能特点及其在化妆品方面的应用与研究进展。
关键词:胶原蛋白;化妆品;美白;保释;防皱;修复表皮1.胶原蛋白1.1 胶原蛋白简介胶原蛋白,英文名collagen,由希腊文演化而来,意为“生成胶的产物”。
是一种生物性高分子物质,在动物细胞中扮演结合组织的角色胶原又称胶原蛋白,是动物体内含量最丰富的蛋白质。
所有多细胞生物都含有胶原,哺乳动物身上所有蛋白质中约30%是胶原蛋白。
胶原是皮肤、骨、腱、软骨、血管和牙齿的主要纤维成分,而细胞骨架的重要成分也是胶原。
因此,胶原不同程度地存在于一切器官中。
胶原的独特性质是能够形成高强度的不溶性纤维。
除了在成熟的组织中起结构作用外,胶原对发育中的组织有定向作用。
另外,胶原的分子结构可被修饰以适应特定组织的功能要求[1-2]。
胶原蛋白广泛分布于人体各组织器官中,以结缔组织中含量最高。
由于它是机体内多种组织的主要组成成分,并行使十分重要的功能。
胶原蛋白是机体内蛋白质体系中的一个大家族。
经过数十年的研究和发展,已发现并确认了25种类型的胶原蛋白[3-5]。
胶原蛋白具有良好的物理性能和生物学特性,在化工、食品、医学、生物材料以及农业等领域有着广泛的应用。
1.2 胶原蛋白的结构及其功能特点胶原蛋白的类型多、结构复杂,一般可分为纤维胶原、基膜胶原、微纤维胶原、锚定胶原、六边网状胶原、非纤维胶原、跨膜胶原、基膜胶原及其他具有特殊作用的胶原蛋白,多达15种,可分为I型、Ⅱ型、Ⅲ型等[6]。
胶原蛋白是细胞外基质的结构蛋白质,其分子细胞外基质中聚集为超分子结构,主要含有α-氨基酸、脯氨酸、羟氨酸、羟赖氨酸、羟脯氨酸等。
尽管各种胶原蛋白的结构差异很大,但它们具有共同的特征:都是由3条α肽链以右手螺旋方式形成蛋白质,这样的三股螺旋区域被称为胶原区域。
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综述改性蛋白质的安全性
改性方法主要有物理法、化学法、酶法、生物基因工程法等。
1 化学改性
化学改性实质是通过改变蛋白质的结构、静电荷和疏水基团分布,去除抗营
养因子,从而改善大豆蛋白的性质。蛋白质的化学改性可分为两大类,一类是蛋
白质分子的特定基团与改性试剂以共价键相连接,即化学衍生化反应,另一类则
不存在蛋白质与改性试剂之间的共价键,主要包括亲油化、酸、碱处理等。
最常用的食品蛋白质化学改性方法:乙酸酐和琥珀酸酐作为酰化试剂的酰化
作用。它们的作用机理是酰化试剂一般与赖氨酸ε-氨基作用,带正电的氨基被
一个中性的酰基残基取代。酰化作用的功能:提高蛋白质的溶解度和水合作用和
改进蛋白质的乳化性质。酰化蛋白质的特点:较低的等电点、较高的正极电迁移
率、较好的起泡能力、较差的泡沫稳定性、结构较无序、电荷推斥、热稳定性高
(主要由前两个决定)。决定酰化蛋白质营养质量的因素:蛋白质的种类、改性
的程度、所采用的酰化剂。其他改性方法,如化学磷酸化—利用并入的高亲水性
的磷酸基,提高蛋白质在水中的溶解度;温和酸处理—增加蛋白质表面的负电荷、
导致蛋白质结构的展开、疏水性残基的暴露—具有较好的溶解度、乳化性质、起
泡性质。
化学变化的危害方面需要考虑因素有两个①改性蛋白质和它的消化产物的
毒性;②使用的化学试剂以及在蛋白质中任何残留物的毒性。
蛋白质的磷酸化作用是无机磷酸(Pi) 与蛋白质上特定的氧原子(Ser 、Thr 、
Tyr 的-OH) 或氮原子(Lys 的ε-氨基、His 咪唑环1 ,3 位N、Arg 的胍基末端
N) 形成-C-O-Pi 或-C -N -Pi 的酯化反应。
蛋白质的磷酸化改性可通过化学方法或酶法予以实现。化学磷酸化试剂:磷
酰氯(POCl3)、磷酸(H3PO4)、P2O5/ H3PO4、三聚磷酸钠(STP) 。
用于蛋白质磷酸化的酶称为蛋白激酶. 蛋白激酶家族包括有约1001 种酶.
蛋白激酶能对蛋白质进行磷酸化修饰,是很有潜力和前途的食品蛋白质改性的工
具。常用到的蛋白激酶有依赖于CAMP 激活的蛋白激酶(CAMPdPK),酪蛋白激酶Ⅱ
(CK- Ⅱ)。
磷酸化改性后的蛋白中,由于引进了大量的磷酸根基团,从而增加了蛋白质
体系的电负性,提高了蛋白质分子之间的静电斥力,使之在食品体系中更易分散,
相互排斥,因而提高了溶解度,聚结稳定性,降低了等电点,而且其净负电荷只有
在相当低的pH 环境中才会被中和,故其可有效地拓宽在食品中的应用范围。用三
聚磷酸钠改性大豆蛋白的实验结果充分验证了这一结论。但用磷酰氯改性蛋白时
其蛋白溶解度反而下降,这是因为用磷酰氯作磷酸化试剂会导致蛋白质分子之间
发生交联,这些交联键的存在是导致蛋白水溶解性降低的原因。但用磷酰氯改性
蛋白可显著提高蛋白的粘度及胶凝性。磷酸化改性蛋白中由于负电荷的引入大大
降低了乳化液的表面张力,使之更易形成乳状液滴,同时也增加了液滴之间的斥
力,从而更易分散, 因此改性蛋白的乳化能力及乳化稳定性都有较大改善。
从毒理学的观点看,因为没有一种生物可以合成磷酸根离子,而磷酸根离子
为所有生物代谢所必需,必须由膳食中取得,所以蛋白质的磷酸化改性是一种较
实用、有效的方法。
化学改性也存在很多的限制因素:(1)产品安全性,化学衍生化可定向地改
变蛋白质的功能特性,然而这一技术在食品方面的应用却很少,毒性(或安全性)
问题是最主要的原因之一。并且,这一问题由于衍生化蛋白质在消化道内的各种
变化而更加复杂化,因为完整的衍生化蛋白质无毒并不等于被消化道酶水解后的
产物无毒性,因此,在化学改性应用于食品蛋白工业之前,必须考虑安全性问题。
(2)营养损失,蛋白质的化学衍生化主要是Lyse-NH2的反应,人体内酶无法水解
这种反应产物,因而使蛋白质的有效赖氨酸损失。酸水解会使某些受到全部或部
分破坏(如色氨酸);另外,在强碱性条件下(pH>11),长时间加热蛋白质会形成
人体无法吸收的Lysinoalanine(赖氨酰丙氨酸)。
2 酶法改性:
酶法改性的作用:改变食品蛋白质的功能性质以满足食品加工的要求。酶法
改性的优点:专一性高、条件温和、有毒副产物产生几率低。酶法改性蛋白质不
会导致营养方面的损失,也不会产生毒理方面的问题。此外,蛋白质的酶法改性
还具有水解时间短,酶解程度可控制,在低酶浓度下即产生显著效果等优点。
按照酶解程度和酶解产物分子量分布,蛋白质酶解技术可以分为轻度酶解、
适度酶解和深度酶解。蛋白质深度酶解的产物主要是小肽和氨基酸,产物中肽分
子量小于5000Da,且90%的肽分子量小于500Da,主要应用于调味品和营养配
方;适度酶解和轻度酶解则被认为是限制性酶解,可实现DH和酶解产物多样性
的调控,主要应用于生产具有优良加工特性的功能性蛋白或具有特殊生理活性的
肽。采用复合酶酶解蛋白时,通常根据各种酶的加入顺序又分为分步酶解和同步
酶解。
蛋白质酶解过程中,随着肽键的断裂主要发生三种变化:肽键断裂导致带电
基团增加,分子变小,分子结构变化导致蛋白质内部疏水基团暴露出来。利用这
些变化对酶解条件进行控制,可以影响酶解产物的功能特性。
酶法改性的途径:
2.1酶催化水解
①使用的蛋白酶:胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、木瓜蛋白酶、微生物蛋
白酶。②作用:提高蛋白质的溶解度、改进蛋白质的泡沫和乳化性质③蛋白质水
解产物的特点—生理活性、苦味
2.2胃合蛋白反应
胃合蛋白即是蛋白质部分水解后再经木瓜蛋白酶或凝乳蛋白酶作用生成的高相
对分子质量多肽。胃合蛋白反应(组反应):蛋白质的最初水解、肽键的重新合
成。参与酶—木瓜蛋白酶或胰凝乳蛋白酶。作用—产物的结构、氨基酸顺序不同
于原始蛋白质功能性质改变,能提高蛋氨酸或赖氨酸缺乏的食物蛋白质的营养质
量。
2.3蛋白质交联(酶作用与化学作用的区别)
①交联作用:改进许多食物产品的物理和质构性质、提高蛋白质的营养质量。
②参与酶:转谷氨酰胺酶。
③应用实例:香肠、鱼糊产品、豆腐
3 挤压高温改性
物理改性是指利用热、电、磁、机械剪切等物理作用形式,改变大豆蛋白的
二、三级或四级结构,从而改善大豆蛋白的功能特性的方法。主要包括高温处理、
超声波处理、高压处理、挤压等,此外,还有超滤、高频增溶、低剂量辐射及添
加小分子双亲物质等方法。
天然蛋白质在挤压机内受到热和剪切挤压的综合作用,使蛋白质三级和四级
结构的结合力变弱.蛋白分子由折叠状变为直线状(即发生变性作用)。由于蛋白
质种类、分子量和氨基酸组成的不同,使得这种变化非常复杂。蛋白质变性后,
原封闭的分子内的氨基酸残基暴露在外。
很多蛋白质原料在挤压前就发生了不同程度变性,如大豆粕,一般要经过加
热蒸脱除去残留在豆粕内油脂萃取剂——己烷。因此全脂大豆粉与脱脂大豆粉所
具有的氨溶指数(蛋白质分散指数)不同。正因如此,水分高时蛋白质的变性可减
低至最小程度。评价蛋白质挤压后变性程度的最常用方法是测定其可溶性氟的变
化。
有大量文献对挤压工艺引起蛋白质和微量营养索的损失作了详细论述。一般
来说,挤压引起蛋白质生物素的降低要比其他形式的热处理来得大。
3.1 蛋白质消化丰变化
蛋白质在挤压过程中由于发生变性作用,伸展的蛋白质分子更易被蛋白酶所消
化。因此,挤压工艺通过蛋白质变性和钝化蛋白酶抑制剂.提高了蛋白质消化率。
玉米面筋粉(CGM)和玉米面筋粉与乳清的混合物.pH 为7.0时的挤压产
品在生物体内的消化率比pH 为3.85时高。同时也比螺杆转速很大时挤出产品
消化率高。高温挤压鱼与小麦的混合物时,如鱼肉掺和量大于6,则其生物消化
率比来挤压的鱼肉糜和小麦粉来得高。高温挤压艟增加蛋白质变性程度,同样,
增加温度和pH值也能提高高粱挤压产品的生物消化率。
3.2 有效赖氨酸的变化
赖氨酸是谷物和油料种子的第一限制性氨基酸,关于挤压对其影响方面的研
究广为进行。在食品的热处理过程中,还原糖或其他羰基化台物可能与赖氪酸的
ε-NH2 起化学反应.从而降低赖氨酸的生物效价。因此挤压前去除物料中的葡
萄糖和乳糖三类还原糖,可以使有效赖氨酸损失率降低。但是淀粉和蔗糖在挤压
过程中由于受到剪切力作用会发生水解现象,仍会产生一些还原搪。
高温挤压增加丁美拉德反应的机会,但是提高水分含量可减少这种影响。
3.3 抗营养因子变化
很多含高蛋白种子同时也含有干扰蛋白质消化或影响健康的化合物。与其他热处
理方法一样,挤压也可以减少这类化合物的数量或降低其活性。在水分大约为
20% 时,挤压可使胰蛋白酶抑制素和其他常见的甲壳纲类蛋白质毒性化合物发
生变性。例如,挤压能减少棉籽中游离酚含量,这是因为棉酚与赖氯酸发生反应,
键合的棉酚也许会降低毒性.但由于棉酚的键合而损失了有效赖氨酸,从而使挤
压产品出现PER减少现象。
生物工程改性是通过基因工程或选育优良野生品种也可改善大豆蛋白的功
能和营养。
多种改性方法联用也是今后蛋白质改性的一个主要发展方向