大豆分離蛋白改性技術(shù)的研究進展

臧學(xué)麗+劉娟

摘要：大豆分離蛋白的改性技術(shù)方法有物理方法、化學(xué)方法和生物方法等。本文對大豆分離蛋白三種改性對大豆分離蛋白的功能特性改變的研究進展進行了綜述，對推動大豆蛋白精深加工和高值化加工業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

關(guān)鍵詞： 大豆分離蛋白；改性；研究進展

中圖分類號： TS214.2 文獻標(biāo)識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2018.01.025

大豆中蛋白質(zhì)含量豐富，且必須氨基酸含量高，種類均衡，是人類獲取植物蛋白的主要來源。大豆分離蛋白（SPI）是大豆中主要的蛋白成分，主要由7S及11S球蛋白組成，是優(yōu)質(zhì)的植物蛋白。SPI具有一定溶解性、凝膠性、乳化性等功能特性。凝膠性是大豆分離蛋白一個非常重要的功能特性，在豆制品、乳制品、肉制品等食品加工中應(yīng)用較廣泛。目前，大豆蛋白改性的方法有物理法、化學(xué)法和生物酶法。本文對大豆分離蛋白的改性進行了綜述，揭示大豆蛋白構(gòu)象改變對功能特性的影響，為探尋合理的改性手段奠定了基礎(chǔ)。

1 物理改性

物理改性法包括超聲波、微波、超高壓、加熱、冷凍、機械等方法。物理改性一般不會改變蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)，只能通過改變蛋白質(zhì)分子之間的聚集和蛋白質(zhì)的高級結(jié)構(gòu)來改變蛋白質(zhì)的乳化性、溶解性等特性。物理改性雖然具有費用低、無毒副作用等優(yōu)點，但改性效果及功能特性改善并不明顯。

1.1超聲波對大豆分離蛋白的改性

通過超聲波處理可使SPI的粒徑明顯減小，進而增加蛋白與其他物質(zhì)的作用面積。但長時間的超聲處理又會引起蛋白的聚集，影響蛋白與其他物質(zhì)的作用面積，所以超聲波處理SPI是一個復(fù)雜的動態(tài)過程[1]。超聲波對SPI的作用在于超聲波的空穴、機械作用和超混合效應(yīng)[2]。通過這些作用促使SPI內(nèi)部的化學(xué)鍵斷裂并暴露出更多的反應(yīng)位點，使SPI在后續(xù)的處理中更易反應(yīng)，進而增加大豆分離蛋白膜的乳化性、穩(wěn)定性等[3]。

1.2微波對大豆分離蛋白的改性

微波是能量的一種形式，其無法使化學(xué)鍵斷裂，而通過能量的相互作用或介質(zhì)、材料的變化展現(xiàn)[4]。微波處理可以破壞維持SPI空間結(jié)構(gòu)的非共價鍵，使SPI分子結(jié)構(gòu)展開，使乳化性和乳化穩(wěn)定性提高，當(dāng)微波處理時間過長時，展開的空間結(jié)構(gòu)通過蛋白質(zhì)分子之間相互作用重新聚集，所以乳化性和乳化穩(wěn)定性降低。

2化學(xué)改性

化學(xué)改性是在蛋白質(zhì)分子的側(cè)鏈活性基團上的羧基、氨基、羥基等，通過人為的引入基團，發(fā)生包括水解、烷基化、?；?、磷酸化等反應(yīng)；通過改變蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、電荷、水基團等方面，而達到改變蛋白質(zhì)的功能特性。但反應(yīng)產(chǎn)生的衍生物可能有毒。因此，化學(xué)改性需要考慮安全性問題，改性后營養(yǎng)價值也可能降低。應(yīng)用到食品中之前，需要考慮化學(xué)改性的營養(yǎng)性和安全性等問題。

3酶法改性

天然的SPI在一些性能方面存在一定缺陷，如粘度低、凝膠性差等。為滿足某種特定的加工需求，對SPI進行酶改性處理[5]。在眾多的處理方法中，生物酶處理是一種有效的改性方法，且作用條件溫和，專一性強[6]。所以利用生物酶法對SPI進行改性符合現(xiàn)代綠色高效的發(fā)展理念。生物酶法改性SPI可使SPI分子量降低，改性后的SPI水解物在水中溶解分散效果更加理想。

4結(jié)語

目前，常用的改性大豆分離蛋白的方法中生物酶種類較多，例如中性蛋白酶、堿性蛋白酶、木瓜蛋白酶及TGase等[7]。SPI經(jīng)過酶作用后，蛋白內(nèi)部的非極性氨基酸殘基暴露到表面，使蛋白的疏水性增大，發(fā)生聚集效應(yīng)[8]，形成凝膠。利用這個特性酶可以作為凝固劑應(yīng)用到我國傳統(tǒng)的大豆食品生產(chǎn)中，例如豆腐。目前，生產(chǎn)豆腐常用鹵水和葡萄糖酸內(nèi)脂，屬于化學(xué)法改性蛋白，長期使用會影響人身體安全。生物酶法改性能改善蛋白的各種功能特性，而且具有安全性高、專一性強、能提高大豆制品的營養(yǎng)價值等優(yōu)點。生物酶法作為一種安全有效的改性方法，已成為目前研究的熱點。

參考文獻

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作者簡介：臧學(xué)麗，博士，副教授，研究方向：生物技術(shù)在蛋白質(zhì)加工中的應(yīng)用。endprint