碱性蛋白酶水解提取米蛋白的功能特研究

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【摘要】：测定碱性蛋白酶提取的米蛋白功能特性，包括保水性、乳化性和乳化稳定性、起泡性与泡沫稳定性、蛋白凝胶形成性、米蛋白吸油性，然后将蛋白添加到火腿肠中，测定得率。【关键词】：米蛋白；功能特性；得率[作者简介]李清筱（1977－），女，河北石家庄人，工学硕士，助教，研究方向：粮食油脂、及植物蛋白工程；王修法，男，高级讲师。目前从总体上讲，我国人民的膳食主要以粮谷类为主，优质蛋白所占的比例仍然明显低于世界平均水平。大米蛋白无论从营养还是从资源方面，都是一种极为占优势的蛋白。许多研究资料表明，与其他蛋白食品相比，大米蛋白中的蛋氨酸的含量高达2.2％，这是其他植物蛋白甚至很多动物蛋白质也无法比拟的[1]。因此，对米蛋白进行系统的研究是很有必要的。本课题将用碱性蛋白酶提取的米蛋白，测定其功能特性，然后应用到肉制品中，测定得率。1材料与方法1.1材料与设备材料：在实验室用碱性蛋白酶水解提取的米蛋白（液固比10:1，温度为45℃、pH为10、时间为8h、酶的添加量为12％时提取），市购大豆色拉油；设备：恒温水浴锅，离心沉淀机，均质仪。1.2试验方法（1）蛋白保水性测定[2]；（2）蛋白乳化性与乳化稳定性的测定[3]；（3）起泡性与泡沫稳定性的测定[4]；（4）蛋白凝胶形成性的测定[6]；（5）米蛋白吸油性的测定[4]；（6）火腿肠应用试验：①配料火腿肠配料如下：后腿肌肉55、脂肪25％、冰水10％、氯化钠2％、复合磷酸钠0.3、亚硝酸钠0.002％，然后再添加不同量（2、4、6、8、9）的米蛋白进行实验。②火腿肠得率的测定得率=W3-W1/W2-W1×100式中：W1：塑料离心管重量（g）；W2：放入水浴前肉糜加塑料离心管的总重量(g)；W3:水浴加热并吸干析出水和脂肪后，肉凝胶加塑料离心管的总重量[5](g)2结果与讨论2.1米蛋白的保水性表1、表2分别给出了碱性蛋白酶提取米蛋白的保水性与pH值、温度的关系。从表1可知，米蛋白的的保水性随pH值的增加而增加。而在pH4.0左右时米蛋白的保水性最低，这可能是因为在蛋白的等电点附近，整个蛋白质分子呈电中性，蛋白质－蛋白质相互作用达到最高，而缔合和收缩的蛋白质呈现最低的水化和膨胀。表2则表明，米蛋白的保水性在35℃左右时最大，随后随温度的升高而降低。表1碱性蛋白酶提取米蛋白的保水性与pH值的关系pH值4.05.06.07.0保水值（g/g）1.962.082.132.25表2碱性蛋白酶提取米蛋白的保水性与温度的关系温度25355060保水值（g/g）2.862.932.422.252.2米蛋白的乳化性与乳化稳定性表3出示了碱性蛋白酶提取米蛋白在不同浓度下的乳化性和乳化稳定性。表4出示了碱性蛋白酶提取米蛋白在不同pH值下的乳化性和乳化稳定性。表3碱性蛋白酶提取米蛋白在不同浓度下的乳化性和乳化稳定性（pH6.0,室温）浓度（）乳化性（）乳化稳定性（）20min30min60min90min13270534129345786253375568072645676385786760表3表明，随着蛋白浓度的增加，乳化性和乳化稳定性都呈增大的趋势。表4碱性蛋白酶提取米蛋白在不同pH值下的乳化性和乳化稳定性（浓度5,室温）pH乳化性（）乳化稳定性（）20min30min60min90min214826855436587872655985776635841105161574339由表4可以看出，在pH中性左右时，米蛋白的乳化性和乳化稳定性最好。2.3米蛋白的起泡性与泡沫稳定性表5为碱性蛋白酶提取米蛋白在不同pH下的起泡性与泡沫稳定性（浓度5,室温）。表6为碱性蛋白酶提取米蛋白在不同浓度下的起泡性与泡沫稳定性（pH6.0,室温）。表5碱性蛋白酶提取米蛋白在不同pH值下的起泡性与泡沫稳定性（浓度5,室温）pH起泡性（）泡沫稳定性（）20min30min60min90min246322821186716254413286765585145107362554742由5可以看出，米蛋白的起泡性和起泡稳定性在pH值中性左右时较好。表6碱性蛋白酶提取米蛋白在不同浓度下的起泡性与泡沫稳定性（pH6.0,室温）浓度起泡性（）泡沫稳定性（）20min30min60min90min1382317128345332115105524230211376555412718从表6可以看出，随着蛋白浓度的增大，起泡性和起泡稳定性增大。2.4米蛋白的凝胶形成性表7为碱性蛋白酶提取米蛋白的凝胶形成性与浓度的关系。限于测定方法及影响因素的复杂性，本课题只对米蛋白的凝胶形成性进行定性研究。表7碱性蛋白酶提取米蛋白的凝胶形成性与浓度的关系。浓度8101214感官特征液态，有流动性较柔软有弹性弹性好从上表可以看出，米蛋白的浓度越大，其凝胶形成性的感观评价越好。2.5米蛋白的吸油性表8为温度对提取米蛋白的吸油性的影响。表8碱性蛋白酶提取米蛋白的吸油性受温度变化的影响温度℃2580吸油性ml/g2.52由表8可以看出，温度低时蛋白的吸油性较强，可能是由于低温导致油的粘度变大，从而影响蛋白的吸油性。3在肉中的应用猪肉的肌肉组织中含有大约75％的水分，加热后肌肉中的蛋白质凝结，失去持水能力，使得成品得率低，肉质硬，口感和切片性差。因此，能否在加工过程中尽量保持原有水分，生产出口感细嫩的产品，是西式火腿制作的技术关键[5]。一些资料认为将大豆分离蛋白与腌制盐水一起混合注射到肌肉组织中，可以提高西式火腿的出品率和改进产品的品质。本实验在火腿肠中添加不同量的米水解蛋白来测定火腿肠的得率。结果见图1。图1碱性蛋白酶提取的米蛋白在不同添加量下肉的得率由图1可以看出，随蛋白添加量的增加，其火腿肠的得率也呈上升趋势。这可能是由于米蛋白较好的持水性和持油性，增加了火腿肠的得率。米蛋白在火腿肠的蒸煮过程中，它的凝胶效应发生在肌纤维收缩前，在纤维的形成一层致密的覆盖膜，从而大大减轻了由于肌纤维收缩造成的汁液流失。蛋白与肉蛋白可以形成具有一定强度和弹性并具有咀嚼感的凝胶，这种凝胶优于肉蛋白本身形成的凝胶，成胶后将水和脂肪等固定在凝胶网络中。米蛋白的添加量增加，其吸水和脂肪的能力增加，所以肉的得率会增加。4结论用碱性蛋白酶水解提取的米蛋白，研究其功能特性，发现：一是pH中性时，随着蛋白浓度的增大，乳化性和乳化稳定性都呈增大的趋势，其凝胶形成性的感观评价越好，起泡性增大，起泡稳定性下降；二是米蛋白的乳化性和乳化稳定性在pH中性时最好，此时起泡性和起泡稳定性也较好；三是米蛋白的的保水性随pH值的增加而增加，在pH4.0左右时米蛋白的保水性最低，在35℃左右时保水性最大，随后随温度的升高而降 低；四是温度较低时，蛋白的吸油性较好；五是随着蛋白浓度的增加肉的得率也增加。参考文献[1]中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所.食物成分表[M].北京:人民卫生出版社,1992.[2]郭兴凤.豌豆蛋白的功能特性研究[J].郑州粮食学院学报,1996,17（3）．[3]J.Bruckner.DieNahrung.1986,30.[4]江志炜,沈蓓英,潘秋琴.蛋白质加工技术[M].北京:化学工业出版社．[5]马宇翔,周瑞宝,等.大豆分离蛋白在火腿肠中的应用研究[J].郑州工程学院报,20__,25(1)．[6]沈蓓英,等.植物蛋白凝胶特性研究[J].中国油脂,1995,20（4）．