蛋白质的改性

植物蛋白酸性条件下溶解性提高的改性方法及应用研究进展李佳笑; 石爱民; 刘红芝; 刘丽; 胡晖; 王强【期刊名称】《《中国油脂》》【年(卷),期】2019(044)009【总页数】7页(P59-65)【关键词】植物蛋白; 酸性; 溶解性; 改性; 饮料【作者】李佳笑; 石爱民; 刘红芝; 刘丽; 胡晖; 王强【作者单位】中国农业科学院农产品加工研究所农业部农产品加工综合性重点实验室北京100193【正文语种】中文【中图分类】TS201.2; TS202.3软饮料种类繁多，风味多样，深受各国消费者欢迎。

而软饮料中60%～70%为酸性饮料，如碳酸饮料、果蔬汁饮料、运动饮料、营养素强化饮料等。

这些酸性饮料因口感较好而受到消费者喜爱，但其主要成分为水、糖、色素、食用香精等，几乎不含蛋白质。

随着人们健康消费意识的提升，这些成分单一的酸性饮料已经无法满足消费者的营养需求。

植物蛋白易被人体消化吸收，对预防肥胖等疾病具有积极的意义，因而植物蛋白饮料受到越来越多消费者的青睐[1]。

花生蛋白、大豆蛋白、豌豆蛋白、核桃蛋白等植物蛋白的等电点多分布在酸性环境下，而大多数酸性饮料的pH为3.0～4.5，植物蛋白在等电点处絮凝沉淀限制了其在酸性饮料中的应用[2]。

市面上现有的植物蛋白饮料则多为中性或碱性，且蛋白质含量较低。

如何扩展植物蛋白在酸性饮料中的应用成为目前植物蛋白应用领域中的热点和难点。

目前应用较多的方法是在饮料中加入果胶、海藻胶、黄原胶等多糖类胶体稳定剂[3]，通过提高饮料的黏度，抑制蛋白粒子的沉淀从而起到稳定作用。

但采用这一方法生产的商品长期放置或储存后溶液易出现分层或沉淀等现象，影响口感。

因此，对植物蛋白进行改性得到一种在酸性条件下溶解性、稳定性良好的植物蛋白是科研和实际生产中急需解决的难题，开发绿色高效的植物蛋白改性方法势在必行。

本文对物理改性、化学改性、酶法改性及复合改性等改性方法对植物蛋白酸性条件下溶解性的影响，改性后植物蛋白的亚基组成、空间结构等理化性质变化，乳化性、起泡性等功能性质变化，以及目前国内外对酸性条件下可溶性植物蛋白的应用等方面进行综述。

研究酶改性技术对食品中蛋白质结构的改变酶改性技术是一种广泛应用于食品工业的技术，通过对蛋白质进行化学或生物学改变，以改善食品的质地、口感和营养价值。

在食品加工过程中，酶改性技术已经被证明是一种有效的方法，可以改变食品中蛋白质的结构，从而提高其功能性和稳定性。

蛋白质是构成食品的重要组成部分，也是人体生长发育和维持正常生理功能所必需的营养物质。

在食品加工过程中，蛋白质的结构可能会发生变化，导致食品的品质下降。

酶改性技术能够通过改变蛋白质的结构，使其在加工和储存过程中更加稳定，从而提高食品的品质和营养价值。

在酶改性技术中，最常用的酶包括蛋白酶、酶解脂肪酶和多糖酶等。

这些酶可以通过特定的条件和方法，对食品中的蛋白质进行特定的作用，从而改变其结构和性质。

例如，蛋白酶可以裂解蛋白质的肽键，使其分子量降低，从而改善食品的口感和可溶性；酶解脂肪酶可以降解食品中的脂肪，改善其保存稳定性；多糖酶可以降解食品中的多糖，增加其可溶性和稳定性。

通过酶改性技术，可以实现对食品中蛋白质结构的有针对性调控。

研究表明，酶改性技术可以改变食品中蛋白质的构象、功能性和组成，从而提高其加工性能和营养价值。

例如，酶改性技术可以使蛋白质在酸性条件下更加稳定，抑制氧化和失活反应；还可以改善蛋白质的抗氧化性和乳化性，增加食品的口感和口感。

此外，酶改性技术还可以改变食品中蛋白质的亲水性和疏水性，影响其在食品体系中的作用机制。

通过对蛋白质结构的改变，可以调控食品的黏度、流变性和口感，进而满足消费者对食品品质和口感的需求。

因此，酶改性技术对食品加工行业具有重要意义，可以帮助食品生产企业提高产品质量和竞争力。

然而，酶改性技术对食品中蛋白质结构的改变也存在一些挑战和限制。

首先，在酶改性技术的应用过程中，需要选择适当的酶种和工艺条件，以实现对蛋白质结构的有效调控。

此外，酶改性技术可能会导致蛋白质的部分失活或聚集，降低其功能性和生物活性。

因此，在使用酶改性技术时，需要综合考虑蛋白质的结构和性质，以避免不必要的损失和影响。

57河南科技2011.03下不同加工方法对食品中蛋白质的影响沈阳师范大学工程技术学院 王新艳聚集，而部分蛋白质变性可以使泡沫变得更稳定。

二、化学因素引起的变化食品蛋白质在大批生产过程中常常需要进行一定的处理，其目的在于改善食品的质地和风味，破坏微生物、酶、毒素、蛋白质水解抑制物或者蛋白质的浓缩物等。

通常采用的化学方式有碱处理、氧化处理等。

1. 碱处理下的变化。

对食品进行碱处理，尤其是与热处理同时进行时，对蛋白质的营养价值影响很大。

蛋白质的碱处理通常是在40~80℃的温度下，将蛋白质在0.1~0.4N 的NaOH 溶液中浸泡数小时，经碱处理后，发生很多变化，生成各种新的氨基酸。

能引起变化的氨基酸有赖氨酸、丝氨酸、胱氨酸和精氨酸。

2. 氧化处理下的变化。

有时利用过氧化氢、过氧化乙酸和过氧化甲酰作为冷灭菌剂和漂白剂。

如，用于无菌包装系统，面粉、乳清粉、鱼浓缩蛋白的漂白等，在此过程中，可引起蛋白质发生氧化变化。

蛋白质残基和氨基酸被氧化一般比较复杂，对氧化反应最敏感的氨基酸是含硫氨基酸（如蛋氨酸、半胱氨酸、胱氨酸）和色氨酸。

蛋白质氧化反应的发生，可导致蛋白质营养价值降低，甚至还会产生有害物质。

三、酶处理下的变化酶法处理是当前蛋白质改性的研究重点，与物理处理和化学处理相比，酶法具有酶促反应速度快、条件温和、专一性强、无氨基酸破坏或消旋现象、原料中有效成分保存完全、无副产物和有害物质产生、无环境污染，以及酶解作用过程可控等特点。

蛋白质酶法改性是改造蛋白质、实现蛋白质功能多样化、改善蛋白质功能性和拓宽其应用范围的一种有效方法。

目前采用的方法有酶水解方法和酶合成法，以酶解法为主。

酶解处理是利用蛋白酶的内切作用及外切作用，将蛋白质分子降解成肽类以及更小的氨基酸分子的过程，其产物的理化特性较原始蛋白有所改变。

蛋白质经酶解后，分子量变小，很多可电离的氨基和羧基随着水解暴露出来。

它们改变了蛋白质表面的电荷分布，使得等电点偏移，蛋白质在原来的等电点处带上正电荷或负电荷，分子中表面亲水性残基的数量远高于疏水性残基的数量，带点的氨基酸残基的静电排斥和水合作用促进了蛋白质的溶解。

蛋白质高温变性蛋白质高温变性是日益受到关注的一项研究领域，这种异质性改变所带来的影响，对于我们研究蛋白质及其功能具有重要意义。

蛋白质是构成生物体的重要组成部分，其功能决定着生物体的存在。

因此，研究蛋白质高温变性具有重要意义。

高温变性是指在极高温度和条件下蛋白质结构发生改变。

蛋白质在高温环境中，其结构及功能会受到一定程度的影响，蛋白质的有序结构可能发生变化，从而降低其功能。

因此，当温度高于蛋白质的热稳定度时，蛋白质可能会陷入高温态，并发生变性反应，从而降低其各种功能。

高温变性导致蛋白质结构变异，这有可能导致活性中性化，使得蛋白质无法正常发挥功能。

除了高温变性外，蛋白质还可能受到其他因素的影响，如pH、氧化剂等，这些因素也可能导致蛋白质结构变异，生物活性降低。

高温变性被认为是影响蛋白质各种功能的主要原因之一。

因此，对蛋白质高温变性的进一步研究，对于蛋白质的功能及其在物理化学过程中的变化具有重要意义。

蛋白质高温变性及其机制的研究，是蛋白质结构及功能的重要研究方向之一。

研究者采用X射线衍射、荧光晶体学、红外光谱等方法，以及分子动力学、分子模拟等方法，系统研究蛋白质高温变性的机制，探讨蛋白质的改性反应及其影响。

除了研究蛋白质高温变性的机制外，也有人研究利用特定的化学物质来抑制蛋白质高温变性，也就是我们光谱研究中常见的抗变性剂，这类特定的化学物质可以有效的抑制蛋白质的高温变性，使其变性反应不至于太过剧烈，从而有效的保护蛋白质的结构及功能。

高温变性是一个广泛存在的问题，而且它也影响着许多蛋白质的功能，因此，对蛋白质高温变性的机理及其影响进行系统研究，以便更好地把握蛋白质及其功能，对于蛋白质及其在物理化学过程中的变化，具有重要的意义和现实意义。

通过本文的研究可以了解到，高温变性是一个蛋白质及其功能的重要方面，不仅可能影响蛋白质的活性和稳定性，而且也有可能抑制蛋白质的活性，从而影响蛋白质的功能。

因此，研究蛋白质高温变性机制以及抑制蛋白质变性的有效方法，是蛋白质功能研究的重要研究方向。

食品中蛋白质的功能（一）表１食品体系中蛋白质具有的功能性质Ｔａｂ．１　Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　ｒｏｌｅｓ　ｏｆ　ｐｒｏｔｅｉｎｓ　ｉｎ　ｆｏｏｄ　ｓｙｓｔｅｍｓ２　食品蛋白质的功能性质２．１　水化性质大多数食品是水化的固态体系，水的存在以及水分活度（ｗａｔｅｒ　ａｃｔｉｖｉｔｙ）能明显影响食品中蛋白质的物理化学和流变性质。

蛋白质成分吸收和保留水的能力对各种食品，尤其是肉制品和焙烤食品以及其它凝胶类食品的结构起着重要的作用。

蛋白质吸收水而不溶解会导致膨胀，这会影响到质构、粘度和粘着等性质。

不同条件下蛋白质的溶解度为其可应用性提供了重要的指标。

溶解度是影响蛋白质在食品加工中利用程度的重要问题，不溶性蛋白质在食品中的应用非常有限。

乳清蛋白质、酪蛋白和其他蛋白质必须具有相当高的最初溶解度才能在乳状液、泡沫和凝胶中表现出良好的功能性质。

蛋白质的溶解度受到很多因素的影响，如溶液ｐＨ值、温度、离子强度、蛋白质本身组成成分等。

一些液体和半固体型食品（如肉汁、饮料）的可接受性取决于产品的粘度。

蛋白质体系的粘度和稠度是流体食品如饮料、肉汤、汤汁、沙司和奶油的主要功能性质［４］。

蛋白质分散体的主要功能性质对于最适加工过程也同样具有实际意义，例如在输送、混合、加热、冷却和喷雾干燥中都包括质量或热的传递。

存在于小麦谷粒胚乳中的面筋蛋白质具有形成粘弹性面团的特殊能力。

面筋蛋白质富含谷氨酰胺和羟基氨基酸，易形成氢键和疏水相互作用，因此面筋蛋白质具有较强的二硫交联的能力［５］。

由于面筋蛋白质的粘着性质，它也被作为结合剂应用于各种肉制品。

２．２　蛋白质作用的相关性质蛋白质分子的表面存在很多亲水基团，溶于水可形成较稳定的亲水胶体。

而凝胶则可看成水分散于蛋白质所形成的具有部分固体性质的胶体。

大多数蛋白质的凝胶，首先是蛋白分子变性，然后变性蛋白分子互相作用，形成蛋白质的凝固态。

凝胶作用在许多食品的制备中起着至关重要的作用［６］。

例如乳品、凝结蛋白、加热和剁碎的肉和鱼产品、大豆蛋白凝胶以及面包面团等。

卵白蛋白修饰改性对功能活性影响的研究进展作者：熊舟翼，马美湖，蔡朝霞，等来源：《湖北农业科学》 2013年第15期熊舟翼，马美湖，蔡朝霞，黄茜（华中农业大学食品科学技术学院／武汉国家蛋品加工技术研发分中心，武汉４３００７０）摘要：结合前人已有研究成果，介绍了卵白蛋白的修饰改性对其功能活性影响的国内外研究现状及发展，旨在为开发高性能卵白蛋白新产品提供理论指导与实际参考。

关键词：卵白蛋白；修饰改性；功能活性中图分类号：Ｑ５１２＋．１文献标识码：Ａ文章编号：0439－８114（２０13）15－3473-05收稿日期：２０１３－０３－１３基金项目：国家现代农业产业技术体系建设项目（ｎｙｃｙｔｘ－４１－ｇ２２）作者简介：熊舟翼（１９９０－），女，湖北武汉人，在读硕士研究生，研究方向为食品加工，（电话）１３７２０２５１７８５（电子信箱）ｘｚｙ６４６５９０＠１６３．ｃｏｍ；通讯作者，马美湖，教授，（电话）１３５３７１０３００８（电子信箱）ｍａｍｅｉｈｕｈ＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ．ｃｎ。

卵白蛋白又称卵清蛋白，是蛋清中最主要的蛋白质，占蛋清中蛋白质总量的５４％～６９％；卵白蛋白是典型的球蛋白，也是蛋清中惟一含有埋藏于疏水核心内部的自由巯基的蛋白质。

卵白蛋白为单体、球状磷酸糖蛋白，相对分子质量为４３０00，有Ａ１、Ａ２、Ａ３３种成分，其差别就在于含有磷酸基的数量不同。

等电点为４．５，是由３８５个氨基酸残基组成，疏水性氨基酸占５０％以上。

卵白蛋白含３．５％的糖基和埋藏在疏水中心内部的４个自由巯基及１个二硫键。

在天然卵白蛋白晶体结构中，α－螺旋突出成为反应中心，５股β－折叠平行于分子的长轴；结构中的二硫键和巯基对卵白蛋白的聚集结构有很大影响。

卵白蛋白的主要功能特性有乳化特性、起泡性、持水性和成膜性能等，可作为乳化剂、保湿剂、可食性包装膜、凝胶剂等，在食品中起着改善食品的口感和质地、提高产品的稳定性和延长保质期的作用。

对卵白蛋白进行改性能够提高或改善卵白蛋白的功能特性，进一步扩大其在食品中的应用。

生物化学在食品科学中的应用食品科学是一门关于食品的生产、加工、质量控制和安全性评估的学科。

而生物化学则是研究生物体中化学成分、结构和功能的科学领域。

生物化学在食品科学中发挥着重要的作用，为我们提供了许多食品的制备和改良方法。

本文将探讨生物化学在食品科学中的应用。

一、蛋白质的应用蛋白质是食品中重要的营养成分，也是食品结构和功能的基础。

生物化学为蛋白质在食品中的应用提供了理论基础和实践方法。

1.1 蛋白质制备生物化学技术可以通过分离、纯化和重组等手段，将蛋白质从原材料中提取出来，并进行后续的处理和加工。

例如，通过高效液相色谱技术可以提取出特定的蛋白质，使其在食品中发挥最佳的功能。

1.2 蛋白质改性生物化学技术还可以对蛋白质进行改性，改变其结构和功能，以提高食品的品质和特性。

例如，通过酶法改性可以改善蛋白质的溶解性和胶束稳定性，增强其水性和乳化性，提高食品的质感和口感。

二、酶的应用酶是生物化学中重要的催化剂，可以加速食品中的化学反应，改善食品的品质和特性。

2.1 酶法制备食品生物化学技术可以利用酶来制备一些特殊的食品。

例如，利用酶法制备果酱可以提高果酱的果香味、色泽和质地；利用酶法制备乳酸可以改善乳制品的口感和保质期。

2.2 酶的降解作用生物化学技术还可以利用酶的降解作用来改善食品的品质和安全性。

例如，利用酶来降解食品中的有害物质，如苹果中的有机酸，可以减少其对人体的刺激和危害。

三、营养素的研究营养素是食品中的一种重要成分，对人体的健康至关重要。

生物化学通过研究食品中的营养素，可以为食品的制备和评估提供科学依据。

3.1 营养成分分析生物化学技术可以通过分析食品中的营养成分，包括脂肪、碳水化合物、维生素等，来确定食品的营养价值和品质。

通过这些分析结果，可以进行合理的食品配置和搭配，以满足人体对营养的需要。

3.2 营养素增强生物化学技术还可以通过添加营养素来增强食品的营养价值。

例如，可以向面包中添加维生素B族，增强其对人体的补充功能；可以向牛奶中添加钙质，增强其对骨骼的保护作用。

蛋白废弃物利用1. 引言蛋白废弃物是指在食品加工、农业生产、生物工程等过程中产生的废弃物，其中包含丰富的蛋白质资源。

随着人们对可持续发展的关注和资源回收利用的需求增加，蛋白废弃物利用成为了一个备受关注的研究领域。

本文旨在探讨蛋白废弃物利用的现状、挑战和发展前景。

2. 蛋白废弃物资源概述2.1 食品加工中的蛋白废弃物食品加工过程中产生大量副产品和剩余材料，其中包含丰富的蛋白质资源。

例如，豆浆厂会产生大量豆渣，肉类加工厂会产生肉骨粉等。

2.2 农业生产中的蛋白废弃物农业生产过程中也会产生大量含有丰富蛋白质的副产品。

例如，稻谷加工后会留下稻壳和稻糠，玉米加工后会留下玉米秸秆等。

2.3 生物工程中的蛋白废弃物生物工程领域的发展也为蛋白废弃物的利用提供了新的机会。

例如，微生物发酵过程中产生的菌体和废液中含有丰富的蛋白质。

3. 蛋白废弃物利用技术3.1 蛋白质提取技术蛋白质提取是蛋白废弃物利用的关键步骤。

常用的提取方法包括酸碱法、酶解法、超声波法等。

这些方法可以有效地将蛋白质从废弃物中分离出来，为后续利用提供了基础。

3.2 蛋白质降解技术蛋白质降解是将蛋白废弃物转化为更有价值化合物的关键步骤。

常见的降解方法包括微生物发酵、酶法和化学法等。

这些方法可以将蛋白质分解成氨基酸、肽段等小分子化合物，进一步应用于食品添加剂、肥料等领域。

3.3 蛋白质改性技术通过改性处理，可以改变蛋白数值特性，增强其功能性。

常用的改性方法包括酸碱处理、酶法改性、物理处理等。

这些方法可以使蛋白质具备更广泛的应用领域，如生物医学材料、食品包装材料等。

4. 蛋白废弃物利用的应用领域4.1 饲料添加剂蛋白废弃物中的蛋白质可以作为饲料添加剂，提供动物所需的营养。

例如，豆渣可以作为豆粕添加到饲料中，提高动物对蛋白质的利用率。

4.2 食品添加剂蛋白废弃物中提取出来的蛋白质可以作为食品添加剂，增加食品的营养价值和功能性。

例如，豆渣中提取出来的大豆分离蛋白可以作为乳制品和肉制品加工过程中的功能性成分。