蛋白质化学与工艺学CH4

1、 第四章 蛋白质的功能特性、加工与改性技术 第一节 蛋白质的功能特性 蛋白质的功能特性，就是指蛋白质在食品加工中的各种详细性质。 一、 溶解性 蛋白质的溶解性是蛋白质的固有性质。但水溶性蛋白质能否可以维持其水溶性，对决议其之后的适用价值是重要的。 普通情况下，为了促使蛋白质溶解，经过碱处置可促进其离解，还可运用CySH，巯基乙醇、乙醇等切断二硫键的试剂，这些方法都是有效的。. 二、水合性，保水性、膨润性 蛋白质的水含性，与水溶性、吸水性、保水性、膨润性、粘度、胶凝性、界面活性等性质有关。 食品中的蛋白质，对水的易分散性，易交融性是重要的性质。但这些性质受蛋白质粒子外表的极性、性状、面积大小、微

2、观构造等所影响。 三、粘度 蛋白质的粘度或流动性在调整食品的物性方是重要的。 四、胶凝性 食用蛋白质凝胶大致可分为加热凝胶和钙盐等二价金属凝胶。另外加热凝胶又可分为加热后冷却凝胶和加热形状凝胶，前者多为可逆性的。 . 钙凝胶中，二价钙离子(Ca+2)的作用很大。 明胶虽然是由胶原加热生成的螺旋状分子，但却是即保水又相互结合而成的凝胶。 五、组织构成性 组织构成性是在新蛋白食品中要特别强调的一种性质。 植物蛋白尤其是大豆蛋白，未变性时虽然溶于稀碱液中，但却完全没有类似畜肉，鱼肉的咀嚼性。 小麦蛋白质本身具有粘弹性，经过加热可得到不同于畜肉、鱼肉的咀嚼性，大豆或小麦蛋白质中只需含有一定量的未变性成

3、分，就能使其成为组织状。其方法有纺丝后集束的方法，用蒸煮挤压机在高温高压下，经过小孔挤出，使蛋白质分子按一定方向取向的方法等。. 第二节 蛋白质在食品中的作用与存在的问题 一、营养价值 即然是蛋白食品，其蛋白质含量及其中的氨基酸组成就自然成了应思索的问题。 硬组织中的蛋白质不易被生物体消化吸收，大豆等油料就有类似倾向，所以要进展各种各样的加工，破坏其组织，经过加热破坏生物活性物质，这样才被生物体消化吸收。 另外，未变性的蛋白质由于折叠分子构造，不易被酶分解，只需加热将这种分子构造折解，就易被生物体消化。 植物性和动物性蛋白质均可看作是球状蛋白质，都具有较高的营养价值。. 二、口感及其它 蛋白质

4、与口感有直接关系。小麦面筋虽然在小麦粉中只占10%左右，但在构成面包、点心、面类的独特口感方面，却起着主导作用。 在制造糕点时，将卵清蛋白添加到小麦粉中，可发扬卵清的起泡性，特别是卵清的热凝固性，而经过向面包中添加大豆蛋白质，可防止淀粉老化。 蛋白质的共性是： 均具有变幻自若的多样性。用豆腐和腐竹制出了仿肉食品，而且近年来还用大豆蛋白制出了仿火腿、腊肉制品，今后仍有充分的能够性，用各种蛋白原料开发出符合人类嗜好的蛋白食品。. 三、色、香、味 在烹调，加工中进展加热时，蛋白与共存复原糖等的羰基反响构成香味物质，进而生成褐变物。 如：焙烤点心类等食品风味来源于此。这是有利的一面。 另一方面，该反响

5、有时会对食品产生不良影响，储存中的奶粉，鱼的干制品或冻豆腐等发生褐变都是蛋白质与糖或油脂的氧化生成物反响的结果,这些反响称为氨基羰基反响 蛋白质假设在酶或酸的作用下发生水解，就会生成AA并产生香味、酱油、酱、干酪等食品，就是利用微生物酶作用而制成的蛋白食品，均具有很强的AA香味. 四、存在的问题 (一)加热引起的营养价值下降 蛋白食品在加工中，复原糖，油脂氧化物与氨基反响时，生成的香气或着色物。 假设这种反响继续，生成物便不能复原为AA，因此会失去营养价值，这是法国化学家Maillard于1912年发现的，又称美拉德反响。 美拉德反响分三个阶段进展，初始阶段，高级阶段和终了阶段。 1.初始阶段

6、 包括羰氨缩合和分子重排两种作用。 (1)羰氨缩合. 羰氨缩协作用是可逆的，在稀酸条件下，羰氨缩合产物很易水解；在碱性条件下有利于羰氨反响。 (2)分子重排一阿马都利分子重排(Amadori)葡萄糖+氨基化合物N葡萄糖基胺 N葡萄糖基胺分子重排 N果糖基胺 2.高级阶段 N果糖基胺进一步降解。. (1)果糖基胺脱水 消费羟甲基糠醛。 (2)果糖基胺脱去胺残基 生成复原酮。复原酮二羰基化合物+果糖基胺 复原酮是化学性质比较活泼的中间产物，它可以进一步脱水后再与胺缩合，也可以裂解成较小的分子，假设酮醛、乙二酰、乙酸等。. (3)二羰基化合物与AA的作用： AA发生脱羧脱氨作用。 这一反响称为斯特克

7、勒降解作用，从而进一步构成褐色色素。 二羰基化合物氨基酸 美拉德在1912年就发现褐变反响中有CO2放出。 实验证明：食品在储存过程中自发地放出CO2，在羰氨反响中产生的CO2中，90100%来自氨基酸残基而不是来自糖残基部分。所以，斯特克勒反响在褐变反响体系中即使不是独一的，也是主要产生CO2的来源。氨基酮 醛. 3.终了阶段 包括两类反响 (1)醇醛缩合 是由两分子醛的自相缩协作用生成不饱和醛。(2)聚协作用生成类黑色素。. 反响的最终产物称为类黑色素，其反响式和构造式仍不清楚。 . 蛋白食品中Lys残基存在游离的-NH2，所以很容易发生上述反响，变成人类不能利用的形状。 这是引起蛋白食品

8、营养价值降低的要素之一。不能利用的Lys称为失效Lys。 而在碱性条件下，蛋白质加热会生成一种称之为赖丙缩合物的毒性物质。赖丙缩合物 鸟丙缩合物赖氨酸鸟氨酸脱氢丙氨脱氢丙氨酸酸. 这是蛋白食品营养价值降低的缘由之二。 另外，蛋白质中的Met残基在高温下会发生氧化反响。 水解下来最后生成的Met矾也不能被人体利用，称之为失效Met，这是引起蛋白质营养价值降低的又一缘由。Met残基Met残基亚矾Met残基矾(二)加热及冻结引起的质量下降 蛋白食品，尤其是动物性食品，如牛奶、鸡蛋等 普通都是储存性很低的食品。冻结有能够引起制品的物理性质完全改动。. 第三节 蛋白质改性技术 人类喜欢的食品往往基于它的

9、味感特性，如外观、颜色、气味和组织，蛋白质在各种食品味感特性的表现方面起了一些功能作用。 酪蛋白胶束和大豆蛋白的凝乳构成性，鸡蛋蛋白的起泡性，搅拌和热定形性质，肉蛋白的持水、乳化和组织构成性等，都在许多食品中起了重要作用。 如在奶酪，日常食品肉，肉制品，焙烤食品，冰淇淋等动物来源的蛋白质如牛奶、鸡蛋、肉蛋白等，在传统食品和组合食品中运用较多，但不同食品体系和运用中要求蛋白质发扬不同的功能特性，没有一种单一的蛋白质能满足各种食品所要求功能特性，这方面植物蛋白是显得尤为突出，虽然植物蛋白资源广，价钱廉价，但因食品缺乏令人称心的功能特性而遭到限制。. 改动天然的动植物蛋白质的物化性质和功能特性，以满

10、足食品加工和食品营养性的需求，已成为当今经济兴隆国家中一些食品学家和营养学家研讨课题。 1998年美国9家大豆蛋白主干企业之ADM公司在中国展销34个大豆蛋白制品中，属大豆分别蛋白有18种，各种蛋白制品公用性较强，如有高分散性注射肉用蛋白粉，高乳化性、高凝胶性肉制品用蛋白粉以及婴儿公用粉等，我国自20世纪80年代开发大豆蛋白以来，已有10多家大豆蛋白消费企业，但他们只注重产品消费、得率以及营养价值，而纯度较低，蛋白含量难保证，国内外差距最大的是我国蛋白消费种类单一，功能性，公用性较差。 如美国产的大豆分别蛋白Supro590的持水性为7.08mL水/g蛋白，国内产品仅为4.86mL水/g蛋白，

11、凝胶性方面差距更大，我们必需求研讨蛋白的改性修饰技术，提高功能性质，使之到达国际上同类产品的质量功能特性目的。. 蛋白质改性修饰技术就是利用化学要素或物理要素或生物要素使蛋白质分子中氨基酸残基侧链基团和多肽链发生某种变化，引起蛋白质大分子空间构造和理化物质发生改动，在不影响其营养价值的根底上改善其加工功能特性。 一、物理改性 所谓物理改性是指利用热、电、机械能、声能等物理作用方式。如采用蒸煮、挤压、搅打、纺丝均属物理改性方法，它具有费用低，无毒无副作用，作用时间短，对产品营养性能影响较小等优点。 例如利用高频电场对大豆蛋白质分子进展处置，大豆蛋白质分子正负电荷在高速交变的电场作用下，产生往复极

12、化、蛋白质分子遭到剧烈的位伸、撞击、摩擦、挤压等作用并产生极化效应，使大豆蛋白质分子部分降低作用或空间构造改动，产生分子改性景象，NSI值明显提高。. 例如利用高温均质对醇法大豆浓缩蛋白进展改性处置，可使其溶解度、乳化性和起泡性提高。溶解度由16%增至70%，乳化性由2%增至91%。 醇法大豆浓缩高温时其蛋白质加速溶解，蛋白分子随之热变性并构成聚集，但由于高速均质产生的剪切及搅拌作用，流体中任何一个很小的部分都相对于另一部分作高速运动，-SH和-S-S-基团之间无法正确取向并构成二硫键，防止了聚集体的进一步聚合。 然而在蛋白聚集体内，蛋白分子位置相对固定，有利于聚集体内二硫键的构成，反过来又降

13、低了-SH基浓度及聚集体构成二硫键，改性醇法大豆浓缩蛋白的分子聚集体具有一疏水中心，外层被亲水基团包围，类似于天然可溶性蛋白分子构造，在溶解时蛋白质以聚集体方式溶解，因此改性醇法大豆浓缩蛋白也被称为“可溶性蛋白聚集体。. 二、化学改性 根据食品工业的实践需求，经过化学试剂作用，使蛋白质中部分肽键断裂或者引入各种功能基团，如带负电荷基团、亲水、亲油基团、疏基等，消费出多种具有特殊加工功能特性的蛋白种类。 美国、日本等兴隆国家曾经利用化学改性技术消费出各种功能特性的大豆蛋白，国外报道中大豆蛋白改性为最多，可作化学改性的原料大豆蛋白有：豆粉和豆粕全脂和脱脂、浓缩大豆蛋白、分别蛋白、组织蛋白制品喷丝、

14、挤压纺丝、挤压制品、紧缩制品、大豆蛋白提取物豆乳、大豆“乳清。 化学改性是利用蛋白侧链基团的化学活性，选择性的将某些基团转化为衍生物，以此来到达改动蛋白质的功能特性。蛋白质改性除提高蛋白功能特性外，如乙酰化后的蛋白还可降低美拉德反响。.一碱处置 大豆蛋青丝泡剂的常压碱解氢氧化钙工艺流程如图： 脱脂大豆配浸泡水磨重磨水洗用石灰水配成碱液进展水解压滤浓缩含固形物30%32%装瓶或者喷雾枯燥装袋。 这是20世纪80年代初，工业消费运用较广的蛋青丝泡粉工艺流程，本钱较低，设备要求不高。 但产品有时带有生石灰味，废渣的后处置环保问题均棘手。近年来，对浓碱高温下能够生成赖氨酰丙氨酸的毒性问题也提及过，在碱

15、性试剂作用下，氨基酸由L型转D型能够性添加，废品的发泡性和泡沬稳定性均很高，色泽呈乳白。.二酸处置 大豆蛋青丝泡剂的稀盐酸水解工艺流程如下： 大豆粕提取蛋白酸水解离心分别水解液 调pH值喷雾枯燥废品 酸水解工艺条件：盐酸浓度3%，水解温度85，水解时间1.5h，这条件下使大豆蛋白的大分子水解为较小分子量的胨，肽分子约占水解液的54%，分解率达1520%。 此时起泡性能强，起泡速度快，泡沫细腻，呈乳白色的细泡沫群持泡时间长，由产质量量检测目的所示，起泡度可达320%以上，失水率为20%以下泡沫稳定性目的，SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳测得废品相对分子质量在6万7万范围内。. 酸法水解的工艺优点是废品

16、得率较高，工艺流程短，消费周期快，设计投资少，操作简单，产质量量稳定。 酸碱处置可催化多种反响，从而使蛋白质的分子构造及功能特性发生艰苦变化。 这反响包括肽键水解，酰胺基水解，精氨酸侧链水解，某些氨基酸被破坏。 其结果是蛋白分子间静电斥力增大，氢键，疏水键作用力减少，因此酸碱处置的蛋白质大都具有较高的溶解度。. 三琥珀酰化作用 蛋白质分子的亲核基团如氨基或羟基等与琥珀酸酐丁二酸酐的亲电子基团如羧基相互反响，见表4-4，从而在大豆蛋白质分子构造中引入琥珀酸亲水基团，然后在催化剂作用下引入长碳链亲油基团，使蛋白质成为具有双极性基团的高分子外表活性剂，琥珀酰化作用对蛋白质的特性主要有三个作用：添加净

17、负电荷；改动构造；提高蛋白质分裂成亚单位倾向，破坏蛋白聚合，添加了蛋白质的溶解性。 琥珀酰化作用是氨基被负羧基所取代，在蛋白质内部引起静电吸引，而在临近的羧基之间引起静电排斥，这样就反过来促进蛋白质多肽链的张开，添加蛋白质的溶解性，改动了其他的物理化学特性和功能。蛋白质经琥珀酰化改性后其溶解性、乳化才干及其稳定性、起泡性及其稳定性、吸水性等功能特性均比未改性处置的蛋白有明显的提高，琥珀酰化蛋白构造非常蓬松，外观洁白，易溶于水，有很好感官，颗粒细微，类似咖啡伴侣。. 例如棉籽蛋白琥珀酰化的改性。 取原料棉籽蛋白粉CPF,边搅拌边加水固-液比为1:10用50%NaOH调至pH=9.0,再参与琥珀酸

18、酐以粗蛋白含量的20%、50%、75%、100%参与，边加边调pH，使pH坚持在8.59.0之间，待pH值稳定后离心分别，取上清液，用6mol/LHCI调等电点pH4.34.5 然后凝乳用1mol/L NaOH中和，纯化，枯燥，就得到琥珀酸酐量不同，改性程度各异的棉籽蛋白质M1、M2、M3、M4，改性程度按赖氨酸结合率来调查检验棉籽蛋白粉CPF、棉籽分别蛋白CPI和改性棉籽蛋白的功能特性变化，见表4-5。. 从表4-5中可看出，经化学改性后，持水性、吸油性、乳化性及乳化稳定性均随改性程度加深而加大，缘由是由于经改性后溶解性改善，同时经改性后，蛋白质分子翻开，蛋白外表与外界构造力增大，但起泡性及

19、起泡稳定性几乎没有改善。经改性后凝胶组织参数相对于改性前棉籽蛋白来比较，凝胶的硬度提高，且随着改性程度加大而添加，黏结性也不断添加。弹性有所下降，黏合性很小甚至为零。特别在赖氨酸结合率在58.7%以上时，凝胶组织改善效果更明显，由于赖氨酸的-NH2参与酰化反响，故有效赖氨酸的量随改性程度深化而减少。 在通常情况下，琥珀酰化的鱼蛋白比在高pH提取的鱼蛋白有较高的乳化性和稳定性，鲨丁鱼蛋白很难做成食品，如加以利用，无妨彻底琥珀酰化后，变成了具有功能性的蛋白资料，酰化后在等电点时，溶解度有显著提高，并此溶解度与酰化程度成正比，乳化才干提高，未酰化蛋白在pH7.4时能乳化油，pH7.4时就不行，而酰化

20、后在低离子强度下依然有良好乳化力。.四乙酰化作用 将醋酸酐引入到蛋白质构造的氨基上即成为乙酰化蛋白，把这种反响叫做乙酰化作用，乙酰化作用能使正氨基离子转移到带电的中性残基上，从而得到一个净负电荷，反响条件是：蛋白质的-NH2和乙酸酐在pH7.27.8作用下，生成乙酰化蛋白。 由于蛋白质的净电荷添加，分子伸展离解为亚单位的趋势添加，所以，所以溶解度、乳化力和脂肪吸收量都能获得改善，乙酰化能提高蛋白质持水性和脂肪结合力，这是由于新接上去的羰基与临近原来存在的羰基之间产生了静电排斥作用，引起蛋白质分子伸展，添加与水结合的时机。 例如燕麦蛋白质分别物经酰基化后，功能特性大为改善，见表4-6。. 又例如

21、大豆分别蛋白的乙酰化。 先将大豆分别蛋白溶解于饱和醋酸钠溶液中，在不断搅拌下，渐渐参与醋酸酐，用氢氧化钠溶液滴定，坚持pH值在7.27.8之间，反响1小时左右，用50%酒精洗涤反响物2次，再经喷雾枯燥即可获得乙酰化大豆蛋白，乙酰化作用使大豆蛋白质的等电点向较低pH转变，使大豆蛋白在pH4.57.0范围内溶解性提高，蛋白质黏度增大，凝聚性降低，发泡性及泡沫稳定性提高。 无毒和可消化性是把酰化蛋白质就用到食品制造中所必不可少的条件，Franjen指出，琥珀酰化和乙酰化的蛋白质可以说是最理想的，由于琥珀酸和醋酸存在于人体内三羧酸循环中，和它们的其他同系物相比它们的衍生物是无毒的，从营养角度调查改性前

22、后变化情况。Croainger等指出，有30%40%的有效赖氨酸被琥珀酰化的鱼肌原纤维蛋白，其PER蛋白质效果比值相当于酪蛋白的PER的78%，乙酰化蛋白比琥珀酰化蛋白喂养效果更好，所以，酰化作用对蛋白质的营养上利用效果和营养价值部分取决于蛋白质的类型、改性蛋白的量以及所选用的酰化剂类型。. 五磷酸化作用 磷酸化是一种较为有效的改性方法，采用磷酸化试剂是P2O5/H3PO4、H3PO4/CH3CCN、环状三磷酸盐、三聚磷酸钠、三氯氧磷。 蛋白质的磷酸化是选择地利用蛋白质侧链的活性基团。如苏氨酸，丝氨酸的-OH及赖氨酸的-NH2分别接进一个磷酸基团，使之变成苏氨酸磷酸酯、丝氨酸磷酸酯和赖氨酸磷酸

23、酯，从而引进大量的磷酸根基团，磷酸根基团的引进添加了蛋白质的电负性，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，因此提高了溶解度、聚结稳定性，降低了等点电。. Ferrel等人以为多聚磷酸盐是和蛋白质的碱性基或羟基反响条件是不同的，蛋白质分子中自在羟基苏氨酸-OH，丝氨酸-OH的活性比较低，它只需在pH9的碱性环境下才表现活性，而自在碱性基赖氨酸-NH2，Arg-胍基活性那么比较大，在中性到碱性的条件下都可以反响，假设把反响条件控制在弱碱性，即pH7-9之间，那么只是碱性根本原理表现活性，羟基就不起反响，蛋白质和三聚磷酸盐STP在pH7-9时的反响推测是：赖氨酸中有个自

24、在氨基，其中的氮原子上有一对孤对电子，而且氨基上氢原子的电子云又向氮原子偏移，所以这个自在氨基具有亲核性，而STP中的磷原子都呈正电性，其中P-O-P中的磷氧键的键能最低，稳定性差，所以氨基普通是进攻P-O-P-O-P中的前面的P-O键和最后的-O-P键。 将磷酸化大豆分别蛋白粉以3%浓度溶解到水里，pH值控制在8.0，参与STP的量为3%，反响温度控制在35，反响时间3.5h，反响终了后，把样品的pH值调到4.0，搅拌30min，2000rpm下离心15min，取沉淀部分冷冻枯燥，大豆蛋白功能特性水溶性、发泡才干、乳化才干、持水才干有了明显提高，蛋白溶液黏度也提高了，见表4-7。. 经过改性

25、后的大豆蛋白质的溶解曲线和未改性时的外形很类似，只是等电点向酸性区域偏移，并随着改性程度提高，等电点偏移值就越大，当改性程度达57%时，等电点的迁移值到达0.6个pH单位，即迁移到3.9，改性蛋白在pH5.38.0的范围内的溶解度比未磷酸化的大豆分别蛋白有明显提高。 例如花生蛋白的磷酸化改性。 用一氯甲烷溶解三氯氧磷配成含三氯氧磷20%的溶液，向花生蛋白溶液中参与一定量三乙胺，在冰浴中搅拌10min后，逐滴参与三氯氧磷反响30min后，将反响混合液油-水相分别，取水相用透析袋装好，用蒸馏水透析48h，然后枯燥。最正确工艺条件是：三氯氧磷用量为3%，三乙胺:三氯氧磷摩尔比=6:1，蛋白质浓度为8

26、%，此条件下磷酸化程度改性程度为0.31g/100g蛋白，功能性质发生变化。. 1改性后花生蛋白的等电点由pH4.85大幅度漂移至pH3.21，由于磷酸根负离子的引入，使得体系电负性添加，必需在较低pH环境中，净负电荷才会被中和，于是pI发生较大变化，同理，增大了蛋白质分子间的静电斥力，更趋于分散，溶解度也就相对提高。 2改性后花生蛋白乳化才干在pH3.8以上明显提高，负电荷的引入降低了乳化液的外表张力，使之更易构成乳状滴同时添加液滴之间的斥力，更易分散，所以乳化稳定性也明显提高。 又例如丝胶磷酸肽制取。 丝胶肽溶于蒸馏水配制4%浓度，于冰浴中搅拌，POCl3与丝胶肽摩尔比1:60滴参与蛋白中

27、，同时滴参与三乙胺，三乙胺用量按CH3CH23mol/L/POCl3摩尔比=5.5，反响30min，分别油水相，水相用Sephadex G-25纯化，得丝胶磷酸液，冷冻枯燥，最终产品为丝胶磷酸肽。. 红外光谱和薄层色谱分析结果阐明，被磷酸化的基团主要是苏丝氨酸残基侧链的羟基：Thr的-OH, Ser的-OH在三氯氧磷/三乙胺中作用，生成Thr-磷酸酯，Ser-磷酸酯。丝胶磷酸肽有很好的抗消化性能，其肽键、磷酸酯键不能被体内消化酶所降解。 丝胶磷酸肽促钙溶解才干显著提高，钙的溶解度可达97%以上，可以磷酸化酪蛋白CPP相媲美。 由于磷酸化反响中过量的三氯氧磷能和水作用分解：3H2O+POCl3H

28、3PO4+3HCI,使最终产物中对人体无危害性残留量问题存在隐患。六酰胺化作用 酸性蛋白质在pH7左右带负电荷，天门冬氨酸和谷氨酸酰胺化作用可降低净负电荷，经过水溶性碳化二亚胺中的铵离子和羧基基团构成天门冬酰胺和谷氨酰胺由于电荷改动，可添加产品的乳化性和起泡性。. 七硫醇化作用 众所周知，小麦面筋蛋白和动物肌肉蛋白都具有良好的强韧性和组织感，这是由于两种蛋白的二硫键和半胱氨酸的-SH的作用，如在大豆蛋白构造中引入一些含有-SH基、-S-S-基，就可到达提高强韧性、黏弹性和组织化目的，巯基试剂：N-乙酰基高半胱氨酸硫羟内酯N-AHTL和S-乙酰巯基琥珀酐S-AMSA试剂，经酶催化后引入到大豆蛋白

29、的氨基上。 大豆蛋白经硫醇化作用引入硫醇基后，使得大豆蛋白的韧性、黏弹性、凝胶性、组织感有明显提高，具有类似面筋蛋白的效果。 八酯化作用亲油化 酯化作用是利用脂肪酸盐皀类、外表活性剂处置，添加蛋白质外表疏水基团的改性方法，这是蛋白质与脂肪酸盐、外表活性剂等非共价键结合，使得蛋白质的溶解度、乳化才干、成膜蛋白质的溶解度、黏度、抗蛋白酶水解性能大大提高。. 九糖酰化作用 利用复原糖与蛋白质的氨基发生美拉德反响，使得蛋白质的溶解度、黏度、抗蛋白酶水解性能大大提高，如天然-乳球蛋白经糖酰化后，溶解度大大提高。 十去酰胺基作用 对一些富含酰胺基氨基酸的蛋白质进展脱酰胺基后，其溶解度、乳化性能、流变性质等

30、大改善，在大豆蛋白中含谷氨酰胺13.36%，天门冬酰胺11.92%，如将大豆分别蛋白按W/V为40%溶解在pH8.14的磷酸盐溶液中，在102油浴中加热3h，当反响液冷却至35-45时，用3mol/L HCl调pH至等电点后，静止30min，然后在3000rpm下离心10min,蛋白质沉淀物用45温水冲洗两次，离心，最后调浆浓度为15%左右，用5%NaOH溶液回调pH6.57.0，枯燥得去酰胺大豆分别蛋白废品，其功能特性变化为：. 1随着去酰胺程度添加，蛋白质等电点向低pH挪动，如大豆分别蛋白等电点pH4.5，而去酰胺程度为28.0%时pl为4.4,%为34.6%时pl为4.1。 2持水性在p

31、H5.5时，大豆分别蛋白SPI持水性为1.14mL水/g蛋白，改性去酰胺大豆分别蛋白持水性为3.92mL水/g蛋白；pH7.0时大豆分别蛋白持水为2.18mL水/g蛋白，改性去酰胺大豆分别蛋白持水性为6.6mL /g蛋白。 3乳化性能指数在pH7时，大豆分别蛋白为33.8mL/g，时间1.08h；改性去酰胺大豆分别蛋白的乳化性能指数为69.2mL/g，时间2.36h。 4起泡性，泡沫稳定性，大豆分别蛋白的起泡性为130%，失水率为20.5%；改性去酰胺大豆的起泡性为185%，失水率为16.8%。. 磷酸盐大豆分别蛋白去酰胺改性机理见图4-1。 从前人研讨报道看，天门冬酰胺较容易发生1道路生成环

32、状中间体和NH3，再水解去酰胺，而谷氨酰胺按2道路没构成环状中间体，而再水解去酰胺。 残留磷酸盐含量对蛋白质营养的影响： 1氨基酸含量几乎没什么变化，仅天门冬氨酸和谷氨酸含量添加较多。 2改性去酰胺大豆分别蛋白的残基磷酸盐含量为1.04%以五氧化二磷计，磷酸盐是无毒无害的质量改良剂，普通以为每天摄入2500mg以内的五氧化二磷绝不致引起中毒。 FAO/WHO规定通常磷酸盐的ADI值为70mg/kg体重，所以采用磷酸盐对大豆分别蛋白进展去酰胺改性，确以为是平安可靠的。. 三、酶法改性 在生物体里早已发现酶解是在温暖条件下进展的，酶解经常是一种不减弱食品蛋白质营养价值，而又获得更好食品蛋白质功能特

33、性的简便方法，首先我们从酶在食品蛋白系统中改性效应来看，见表4-8和表4-9。 工业中常用的蛋白酶有胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、A.S1.398中性蛋白酶、2709碱性蛋白酶、微生物蛋白酶来源丰富，产量较大，价钱低廉，逐渐成为最重要的工业用蛋白酶种类。 肽键的断裂主要引起三方面的变化。 1极性基团-NH3，-COO-数目的添加，使蛋白质平均疏水性降低，电荷密度增大，从而引起产品亲水性的添加。 2多肽链分子量的减少。 3分子构象能够引起变化。. 例如酶法改良大豆分别蛋白功能特性。 选用木瓜蛋白酶改良大事分别蛋白功能特性，木瓜蛋白酶最适宜反响65，最适宜反响的pH值6-7。但影响酶促反响的要素

34、有酶用量、底物SPI浓度、反响时间、水解度为控制反响程度的调查目的，本研讨结果为底物浓度固:液1:5(W/V),反响时间1.5h，加酶量8000活力单位/g底物，水解度3%。 改性后大豆蛋白质为溶解度98.2%，相对原料大豆分别蛋白85.7%，溶解度提高显著。 其方法是： 原料按固：液比例溶于水，反响温度升至指定恒温，加酶，用4mol/L NaOH控制因酶解使反响液pH减少，坚持pH值最适宜范围，直至到达反响所需的时间，升温终止反响，离心取上清液，即得改性蛋白液，脱盐浓缩，枯燥最终为废品。 又例如棉籽蛋青丝泡剂和乳化剂制取。. 棉籽蛋白起泡剂最正确工艺条件：选用酸性蛋白酶最适宜pH值为3.0，

35、最适宜反响温度52，酶用量可按0.1g/g蛋白粉酶活力单位21000I.U.，底物浓度固：液1：6M/V，酶促反响时间7.5h。 棉籽蛋白未改性起泡度80%，改性后为360%;泡沫稳定性未改性是全部析出，改性后失水率是14.8%，对照物鸡蛋清蛋白起泡度27.2%，失水率20.3%。 棉籽蛋白乳化剂最正确工艺条件：选用中性蛋白酶最适宜pH值为7.0，最适宜反响45，酶用量可按0.2g/g蛋白酶酶活力单位21000I.U，底物浓度固：液1：6，酶促反响时间7.5h。 棉籽蛋白未改性时乳化度40%，稳定度4.5%。 改性后乳化度82%，乳化稳定度为23.4%。 对照物鸡蛋清蛋白的乳化度64.0%，乳

36、化稳定度7.8%，改性后二功能目的均超越鸡蛋清蛋白。. 四、化学-酶改性作用 Groninger Miller提出，化学改性和酶改性结合运用，对蛋白功能改善更有效，用菠萝蛋白酶部分水解已琥珀酰化的鱼肌原纤维蛋白能添加它的分散性，降低黏度，在与未水解的琥珀化蛋白原料相比，在搅打时有更大的泡沫膨胀性。 当乙酰化和琥珀酰化的鱼蛋白用菠萝蛋白酶水解时，对肌肉食品极重要的一些功能参数如乳化活动、乳化力和凝胶作用，在与酰化的未经水解的蛋白相比是有所减低。 五、化学改性及酶法改性限制要素 一产品平安性 化学物质可定向地改动蛋白质功能特性是大家已共识的，但化学改性却难大规模运用于食品工业，一个关键性问题是平安

37、性，包括几方面：. 一是参与反响的化学试剂残基余量能否有害; 二是已改性蛋白功能特性是理想地改善了，但改性蛋白在人体中能否被体内酶消化吸收; 三是即使改性蛋白可被消化道酶水解消化，但其水解后产物能否平安，这一系列“平安问题是相当复杂，甚至有的短期内难诊断。 所以化学改性的毒性问题是化学改性能否运用于食品工业中的前提，也有学者以为像酰化反响、去酰化反响之类改性，只需酰化剂、磷酸化剂、催化剂选择适当，改性作用程度控制适宜，毒性、营养价值损失可以降低到最小。二产品功能特性变化上问题 蛋白质水解后，在某功能性质大大地改善，也许另一功能性质减弱或丧失，有学者提出利用其某功能大大改善而开发公用功能蛋白。.

38、 例如肉制品加工添加的大豆分别蛋白要求有较高凝胶性、保油性，但溶解性分散性却显著降低，所以肉用大豆分别蛋白粉不能用于饮料消费。 高NSI值的大豆蛋白添加面制品中，并不会产生优良的功能，反而破坏面团的面筋网络，而硫醇化作用可消费凝胶性好，黏弹性好，强韧性佳的面制品公用大豆蛋白粉。 三营养损失 蛋白质化学改性主要是Lys的-NH3的反响，反响衍生物是体内胰蛋白酶无法水解，呵斥赖氨酸失效，最终导致蛋白质营养价值的改动。 四消费费用 化学改性用化学试剂，酶改性用酶，价钱较昂贵，尤其酶，我国可供食品蛋白酶种类甚少，并且是一次运用，更添加本钱，随着酶制剂工业开展，酶种类及食品级酶将也会大增，微囊包埋酶，固

39、定化酶等技术开发，使酶改性在食品工业中运用前景可观。. 五产品感官性质上问题 改性蛋白产品的不良风味来自于蛋白质与脂肪酸盐进展亲油化处置产生的肥皂味;酶水解蛋白质易产生苦味。 其缘由是由于疏水性氨基酸暴露在水解产物的端基，普通以为水解后蛋白质的平均疏水性改动，如蛋白质平均疏水性大于5.85kJ/mol氨基酸残基时，水解产物会产生苦味，苦味产生是由于疏水性氨基酸和人的味觉细胞发生反响的结果，完好的球蛋白中，大部分疏水性氨基酸的侧链被包埋在蛋白质的内部，它们不和味觉细胞直接接触，因此也不会产生苦味。 然而，当蛋白质被水解以后，疏水性氨基酸含量丰富的多肽被释放到溶液中，于是它们便能和味觉细胞反响产生苦味，如今清楚产生苦味的机制是需求一对疏水基或疏水碱基，而且这些基团紧紧联在起才干产生剧烈的苦味，从苦味产生的机制看，产生苦味必需有两种功能性基团：. 1经过改动苦味氨基酸的构造脱苦 除去苦味最简单的方法是改动苦味氨基酸和肽的构造，对这些复合物而言，如氨基被乙酰基、天门冬氨酰基、谷氨酰基所修饰，就可减弱苦味;就苦味氨基酸来说，其中氨基基团是两个产生苦味的