糖基化改性的大豆分离蛋白乳化特性的研究文献综述
2020-05-22 20:58:20
文 献 综 述
我国分离蛋白厂家生产的产品单一,生产的肉制品添加用的分离蛋白,其凝胶、保水、保油等性能也不及进口的同类产品。因此,我国急需研制高功能、多品种的大豆蛋白产品,这不仅会促进农产品加工产业的发展,也会促进食品产业的发展[2]。 糖基化改性是化学改性的一种类型,是蛋白质的氨基酸与多羟基化合物,如单糖或低聚糖等在弱碱性环境中,二者发生美拉德反应,生成糖基化蛋白。糖基化分离蛋白在功能特性上比原大豆分离蛋白有很大的改变[1]。对于大豆分离蛋白的功能特性,国外已有不少研究,如溶解性、粘度、凝胶性等,乳化性能研究也有报道。本文着重探讨大豆分离蛋白在不同pH值、温度,离子强度对其乳化性能的影响。
大豆分离蛋白是大豆制品中蛋白质含量最高、应用面最广的高附加值产品。生产大豆分离蛋白是利用蛋白质在等电点的聚集、沉淀,偏离等电点时的解聚、溶解的原理。大豆分离蛋白既是来源丰富、经济的蛋白营养源,又可作为食品的改性稳定剂[6]。
乳化性是蛋白质的一种重要功能性质,它应包括乳化容量和乳化稳定性两种特性。蛋白质的乳化性能可应用于香肠、汤料、奶酪、蛋糕等食品体系。例如在猪肉香肠中,利用大豆蛋白结合脂肪和水的能力,并与盐溶肉蛋白配合形成稳定的乳化系统,在保持成品质量不变的前提下,降低成本,提高得率[5]。
食品乳化剂的基本物理化学性质是表面活性和乳化增溶性。因为乳化剂的分子内具有亲水基和亲油基,易在水和油的界面形成吸附层,属于表面活性剂的一种,其亲油基,如烷基(碳氢化合物长链)与油脂的烷烃结构相似,因此与油脂能互溶。其亲水基一般是溶于水或能被水润湿的原子团,如羟基。食品乳化剂可降低界面张力,降低聚结的原始动力,增加了体系的安全性,使原来的热力学不稳定的食品乳状液,由于整体自由能降低形成了介稳平衡状态[3] 。食品中脂肪和水的乳胶体,因为两相界面上的张力产生自由能,不易稳定。蛋白具有乳化剂的特征结构,即两亲结构,在蛋白质的分子中同时含有亲水性基团和亲油性基团。蛋白质的乳化活性,在食品中可以提高食品对脂肪吸收和对脂肪的保存性,促进对脂肪的结合,从而减少加工时脂肪的损失[14]。 大豆蛋白是由多种48型氨基酸组成的大分子,沿着蛋白质大分子主链,分布着-NH3、-COO、CONH等亲水基团,也分布着许多-(CH2)N、-C6H5 等疏水基团。这种特殊的结构决定了蛋白质分子的表面活性特征[15]。大豆蛋白的表面活性是大豆蛋白最重要、最基本的功能之一,在实际应用中表现为乳化功能,即能显著地降低油、水或空气、水的界面张力。但是由于大豆蛋白为球状蛋白,常规条件下在水中的溶解性不好,多数基团特别是疏水基团不能暴露,从而影响了其乳化性能[4]。
蛋白质的乳化特性受反应环境的影响,主要影响因素是溶液的PH和离子强度和温度。1、PH对乳化活性和乳化稳定性的影响
大豆分离蛋白的乳化活性受PH影响较大,在PH3-5之间,由于等电点的出现,使其溶解性下降,因而导致了其乳化活性的下降,随后乳化活性呈缓慢上升的趋势,这是因为在碱性条件下,由于OH-的作用,使C00-增多,增加了分子间的静电斥力,使离散双电层加厚,溶液界面膜加厚,同时有利于胶束的形成,因此乳化活性得到提高[12]。PH在10-12时,乳化活性达到最高后又下降,这是因为在强碱条件下SPI降解成小分子,减少了相互作用,体系对油的包容作用减弱,从而乳化性能下降。麻建国研究发现,葡萄糖共价连结后显著的提高了大豆分离蛋白溶液对PH的乳化稳定性能,在大豆分离蛋白的等电点附近,糖基化大豆分离蛋白的乳化活性略有下降但仍处于较高水平[11]。