醇法大豆浓缩蛋白的改性专业技术研究进展

醇法大豆浓缩蛋白的改性技术研究进展

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醇法大豆浓缩蛋白的改性技术研究进展

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（武汉轻工大学食品科学与工程学院食工xxx班xxx）

摘要：本文概括了醇法大豆浓缩蛋白的各种改性方法，通过对各种方法的作用机理进行分析，比较各个方法的优劣，以供大豆浓缩蛋白工业化借鉴。

关键词：醇法大豆浓缩蛋白；改性

1.前言

醇法大豆浓缩蛋白是以含水酒精淋洗低温脱脂豆粕，除去豆粕中的可溶性杂质而制得的大豆蛋白制品。醇法大豆浓缩蛋白制备工艺简单，无环境污染，且生产的大豆浓缩蛋白具有高蛋白、低脂肪、高纤维等优点，是优质的蛋白质来源。但是由于醇法大豆浓缩蛋白在加工过程中蛋白质与乙醇作用发生变性，蛋白质分子结构改变，氮溶解指数大大降低，造成在食品中的应用受到限制。不过研究发现，经过改性可以提高其功能特性，因此醇法大豆浓缩蛋白的改性技术得到管饭的研究，其改性方法多种多样且各有千秋。在此本文对国内外醇法大豆浓缩蛋白的应用现状和改性技术做出了整理和归纳。

2.醇法大豆浓缩蛋白的功能性及应用现状

大豆浓缩蛋白的功能性概括起来主要有十个方面：乳化性、吸油性、吸水性与保水性、凝胶性、溶解性、起泡性、被膜性、黏结性、调色性、附着性[1]。针对其应用领域不同，对大豆浓缩蛋白进行改性，使其具有不同的功能，在食品中发挥不同的作用。

分析发达国家大豆蛋白生产应用，浓缩蛋白、分离蛋白、组织蛋白三足鼎立，其中尤以浓缩蛋白所占市场份额最大，在此之中又以醇法大豆浓缩蛋白占据94%的绝对主导地位。按照食品加工的需求，开发出数十种大豆蛋白制品，广泛应用与各类食品中[2]。

3.醇法大豆浓缩蛋白的改性方法

大豆蛋白的功能性取决于蛋白质在液—液界面和气—液界面的吸附性质，而蛋白质吸附性质的强度主要受四个方面的影响：蛋白质的结构特性，如分子大小、形状、柔韧性、表面电荷、疏水性和溶解性；被吸附蛋白质层的特性，如厚度、流变学特性、静电荷及其分布、

水合程度等；溶液状况，如pH、离子强度、温度等；加工过程的有关参数，如剪切力、温度、相的组成及粘性、液滴大小等[3]。针对上述影响因素，可以采取不同手段对其进行修饰处理。大豆浓缩蛋白的改性方法主要有物理改性、化学改性、酶改性、生物工程改性。

3.1 物理改性

所谓物理改性就是利用物理方法（热、电、磁、机械剪切等）改变大豆蛋白的二、三、四级结构，从而达到改善大豆蛋白功能特性的目的。

物理改性具有费用低、无毒副作用、耗时短、对产品营养性能影响小等特点。

3.1.1 热改性

热改性是大豆蛋白在一定温度下加热一定时间，使其发生改性的方法。研究表明热改性对大豆蛋白的溶解性、粘性、凝胶性、乳化性及其稳定性均有一定程度的影响[4]。张梅等[5]研究物理改性对醇法大豆浓缩蛋白的影响时，发现90100℃加热4 min可将大豆浓缩蛋白的NSI提高到65%以上，乳化性及乳化稳定性等功能也有不同程度的改善。在工业化生产中，热处理时一般采用注入热蒸汽的方法，再经过减压降温迅速冷却，这种方法的优点在与能够使物料迅速达到预期温度，加热时间短，蛋白质改性可控程度强，在达到改善蛋白质性质的同时能较好的保持产品原有性状。

3.1.2 机械改性

机械改性是利用机械力力使大豆蛋白在高速运动的条件下受到剪切、碰撞等外力的作用，蛋白质的次级键断裂，再经过高温作用，使蛋白质分子重组，转变为大分子结构，类似于天然蛋白质结构[6]，使蛋白质原有的一些功能特性得到恢复，经机械改性得到的蛋白质的结构与未加工的蛋白质结构有一定区别，两者在功能上也有很大的不同。华欲飞等[7]以FA25型均质机对醇法大豆浓缩蛋白进行物理改性研究，大豆浓缩蛋白溶出度有很大的提高。

3.1.3 超声改性

超声改性主要通过超声空化对溶液中悬浮的大豆蛋白粒子起强烈振荡、膨胀及崩溃作用，打断蛋白质的四级结构，释放小分子亚基或肽，提高大豆蛋白的溶解性。超声处理时间、功率不同以及在不同pH和离子强度下超声处理对大豆蛋白有不同程度的影响。朱建华等[8]

试验得出，采用频率25KHz、功率为400W超声波对大豆分离蛋白处理10min，能显著地提高蛋

白质的凝胶性。

3.1.4 微波改性

微波改性是利用高频率的微波场极化蛋白质分子，使其成为有序分子，暴露出分子内部的非极性基团，改善大豆浓缩蛋白的功能特性。但是由于微波的热作用，随着微波作用时间延长，蛋白质会由球形结构变为棒状结构，从而暴露出疏水基团，反而使蛋白质的溶解性降低。

3.2 化学改性

化学改性有广义与狭义之分。前者泛指所有利用化学手段，例如pH、盐、表面活性剂等对蛋白质进行结构修饰的方法，后者专指利用特定的化学试剂与蛋白质分子的特定基团反应，在大豆蛋白分子中引入各种功能基团，改变蛋白质的一级结构，从而改善大豆蛋白功能特性。

化学改性对于改善大豆蛋白的功能特性效果显著，但化学方法反应复杂、剧烈且副产物多，难以控制，残留化学修饰剂等诸多安全隐患，目前已较少采用。

3.2.1 酸碱作用下的改性

不同的酸碱水解条件可破坏大豆蛋白的四级结构甚至是二、三级结构，生成亚基、肽或氨基酸。

酸碱作用对大豆蛋白的结构改变较大，但对其功能性影响却有限。另外，酸、碱水解对设备要求较高，且反应条件不易控制，易发生羰氨褐变、胱赖反应等影响产品的质量。

3.2.2 酰基化改性

用酰化试剂与蛋白质分子的亲核基团(如氨基、苯环)进行反应，使大豆蛋白分子中引入新功能基团，酰化最常用的试剂为琥珀酸酐和乙酸酐。酰化后的蛋白质分子表面电荷下降，多肽链伸展，空间结构改变。酰基化增加了蛋白质的溶解性、乳化性。

3.2.3 磷酸化改性

磷酸化试剂选择性的与蛋白质侧链的活性基团相互作用，使蛋白质分子中引入磷酸基，使大豆蛋白质的表面电荷及电离度发生改变，从而达到改善蛋白质功能的目的。三氯氧磷和