[發(fā)明專利]一種面筋蛋白的處理方法及應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210015078.5
• 申請日: 2022-01-07
• 公開（公告）號: CN114680226B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段翔;熊丹丹;徐倩倩;劉學(xué)波;付鈺坤
• 申請（專利權(quán)）人: 西北農(nóng)林科技大學(xué)
• 主分類號: A23J3/18
• 分類號: A23J3/18;A23L2/38;A23G9/38;B65D65/46
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 張雅文

本申請?zhí)峁┮环N面筋蛋白的處理方法，針對面筋蛋白溶解性和乳化特性進(jìn)行改進(jìn)。面筋蛋白溶液經(jīng)過熱處理結(jié)合pH循環(huán)處理后，面筋蛋白分子二硫鍵斷裂，游離巰基含量增多，表面疏水性增大，粒徑減小，使得面筋蛋白的溶解性和乳化特性都有顯著提高。從而為擴(kuò)大面筋蛋白的應(yīng)用市場提供解決方案。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及食品處理領(lǐng)域，具體一種面筋蛋白的處理方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

小麥面筋蛋白，俗稱谷朊粉(Wheat gluten，WG)，是一種生活中常見的優(yōu)質(zhì) 植物蛋白，谷朊粉有著高達(dá)70％～80％蛋白質(zhì)含量，主要成分為分子量較大的麥 谷蛋白(Glutenin)和分子量較小的麥醇溶蛋白(Gliadin)。麥醇溶蛋白分子呈現(xiàn)為非 極性，主要原因?yàn)槠浞肿觾?nèi)存在的二硫鍵；而麥谷溶蛋白同時(shí)具有分子間二硫鍵 和分子內(nèi)二硫鍵，其分子間二硫鍵的形成歸因于蛋白質(zhì)亞基之間相互作用締合而 成。

濕面筋(Wet gluten)是指將谷朊粉分散于水中，其中的淀粉溶解，面筋蛋白分 子與水相互作用形成具有獨(dú)特網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)凝集物。濕面筋具有優(yōu)良的延展 性、黏彈性、吸水性、薄膜成型等特性，增加了面筋蛋白在食品和其他行業(yè)的應(yīng) 用可能。但由于面筋蛋白某些功能特性如溶解性和乳化性較差在食品和其他行業(yè) 中不能夠作為良好的乳化劑應(yīng)用。由此，為增大面筋蛋白的應(yīng)用市場，使食品行 業(yè)及其他行業(yè)中各種不同要求得到滿足，現(xiàn)需要探尋合適的方法對面筋蛋白進(jìn)行 改性，從而提高其乳化性。

小麥面筋蛋白在中性環(huán)境中水溶性較差，主要以分子量較大的面筋蛋白聚集 體存在，產(chǎn)生這種現(xiàn)象主要?dú)w因于小麥面筋蛋白分子中存在大量的非極性氨基酸 殘基(脯氨酸、亮氨酸等)和不可解離的極性谷氨酰胺殘基。當(dāng)面筋蛋白與水分子 相互作用后形成特有的面筋三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，賦予面筋蛋白獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和功能特 性。面筋蛋白含有較多的二硫鍵，其中二硫鍵有兩種類型，分別為分子內(nèi)二硫鍵 和分子間二硫鍵。面筋蛋白的黏彈性和延伸性分別由麥谷蛋白和麥醇溶蛋白賦 予，其中，麥谷蛋白形成分子量不同的蛋白質(zhì)聚合體，互相纏繞呈纖維狀，兼具 分子間二硫鍵和分子內(nèi)二硫鍵，可以抵抗一定程度的形變，賦予面筋蛋白粘彈性。 麥醇溶蛋白，不存在分子間二硫鍵，因此具有較強(qiáng)的流動(dòng)性，使面筋蛋白具有一 定的延伸性。面筋蛋白的結(jié)構(gòu)和功能特性也會(huì)因外界因素的變化而發(fā)生改變。在外界環(huán)境改變例如pH值及溫度變化時(shí)，可以使一定量的二硫鍵斷裂，產(chǎn)生游離 巰基。可以通過破壞蛋白分子間的氫鍵和疏水相互作用，或者對蛋白質(zhì)氨基酸側(cè) 鏈功能基團(tuán)進(jìn)行修飾來提高溶解性。面筋蛋白的多種功能性質(zhì)依賴于面筋蛋白的 溶解性。因此，面筋蛋白溶解性一旦有所改變，蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)隨之變化，從 而影響面筋蛋白在食品領(lǐng)域的應(yīng)用。所以提高溶解性和乳化性是擴(kuò)大面筋蛋白應(yīng) 用市場的重要內(nèi)容。

現(xiàn)今有三種通過植物蛋白改性、應(yīng)用較為廣泛的，提高乳化性的技術(shù)：物理 法、酶法、化學(xué)法。

物理改性主要熟知的有濕熱法、微波法、超高壓法、超聲波法、擠壓處理等 方式。這些方式提高面筋蛋白的乳化性主要?dú)w因于其產(chǎn)生的某種熱、電或機(jī)械能 量的變化可以使蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)和分子間的聚集方式改變，進(jìn)而影響其功能特 性。濕熱處理法和微波處理法作為提高面筋蛋白乳化特性的物理方法，被大眾所 接受。酶法是指選擇合適的酶作用于面筋蛋白不同的分子結(jié)構(gòu)，改變蛋白分子構(gòu) 象，從而導(dǎo)致面筋蛋白的溶解性和乳化性等各功能性質(zhì)產(chǎn)生較大變化。水解改性 和非水解改性是酶法改性小麥面筋蛋白主要途徑。

巰基基團(tuán)、羧酸基團(tuán)、氨基基團(tuán)、酰胺基團(tuán)等功能基團(tuán)在小麥面筋蛋白中占 比較大，酰胺基團(tuán)相比于其他功能基團(tuán)含量較多，因此，對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)及功能特 性有較大的影響。蛋白質(zhì)較為常用的化學(xué)改性法有酰化、磷酸化、糖基化、脫酰 胺、共價(jià)交聯(lián)等。通過化學(xué)方法增加或減少小麥面筋蛋白的功能基團(tuán)，提高蛋白 質(zhì)乳化性。

面筋蛋白作為一種優(yōu)質(zhì)的植物蛋白，具有較高的營養(yǎng)價(jià)值，但由于其自身結(jié) 構(gòu)特性，其水溶性較差導(dǎo)致功能特性不理想，阻礙了面筋蛋白在食品及其他行業(yè) 的應(yīng)用。本申請的目的是找到一種適合面筋蛋白的改性方法，改變面筋蛋白分子 內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使面筋蛋白的溶解性及乳化性等功能特性得到改善。