[发明专利]高强度超声波结合羟基自由基适度氧化提高大豆分离蛋白凝胶强度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高大豆分离蛋白凝胶强度的方法，具体涉及一种高强度超声波结合羟基自由基适度氧化提高大豆分离蛋白凝胶强度的方法。

背景技术

大豆分离蛋白(Soybean Protein Isolate，SPI)是以低变性脱脂豆粕为原料，采用先进的加工技术制取的一种蛋白质含量高达90％以上的功能性大豆分离蛋白质制品，大豆分离蛋白经高速低温离心后，按沉降指数可分为2S、7S、11S和15S共4级，其中最重要的是7Sβ-伴球蛋白(β-conglycinin)和11S大豆球蛋白(glycinin)。7S球蛋白是三个亚基(α₁，α和β)的不同结合形成的三聚体，它们通过疏水键和氢键相结合。每一个7S球蛋白含有少量的二硫键，且不含巯基。11S是由6个亚基构成，每个亚基由一条酸性多肽链(A)和一条碱性多肽链(B)通过一个二硫键连接形成AB亚基。11S分子含有较多的二硫键且有巯基。

SPI是食品工业中的主要蛋白配料物质，对于改善加工食品的质构特性、提高营养性具有重要影响。但是，不同种类的加工食品对于所需SPI配料功能特性的要求不同。但是，我国目前产业化的SPI制品主要存在着产品针对性不强、品种少、功能性单一等系列瓶颈问题，而且产品的性能不能完全满足现代食品加工的需求。

SPI应用于食品体系中，加热后能够形成较稳定的凝胶，同时具有较高的黏弹度和可塑性，对食品的加工极为有利。与此同时，SPI的凝胶过程是一个十分复杂的过程，通常包括分子伸展、分裂-结合及聚集等几个过程。蛋白质形成凝胶主要是通过充分伸展的肽链相互交联完成的。在热变性过程中，天然SPI构象充分伸展从而暴露出一些功能基团(如巯基和疏水基团)。为了降低体系的能量，这些暴露出的基团通过二硫键和疏水相互作用结合形成网状三维结构。当SPI浓度大于或等于凝胶临界点的浓度时，形成凝胶网状结构。

另外，SPI与其他成分如脂质和色素类似，在加工和贮藏过程中容易受到氧化攻击。蛋白质氧化是由活性氧直接诱导的或间接与脂质过氧化物反应所引起的结构修饰。目前，已有国内外相关研究表明轻度或者适度的氧化，能够提高SPI的功能特性。但关于SPI氧化的研究都主要集中在脂质自由基(比如AAPH、MDA、HPODE等等)方面，而关于羟自由基适度氧化提高SPI凝胶强度的研究基本上没有。

与此同时，高强度超声波(High Intensity Ultrasound，HIUS)改性技术是一种新兴的、安全的、无毒以及环保的蛋白改性技术。HIUS的频率范围在16-100kHz，而功率能够达到1000W/cm²。HIUS产生的空穴效应能打断蛋白质四级结构，释放出小分子亚基或肽，因此能够显著提高SPI的功能特性(主要是溶解性、乳化性、凝胶性等等)。而且，HIUS能够加速诱导氧化反应的进程。

发明内容

本发明的目的是提供一种应用高强度超声波结合羟基自由基适度氧化提高大豆分离蛋白凝胶强度的方法，该方法对于大豆分离蛋白的凝胶强度具有积极的促进影响。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

在FeCl₃、Ascorbate(Asc)和H₂O₂氧化体系中加入浓度为10～40mg/mL的大豆分离蛋白，控制体系中FeCl₃的浓度为0.1mmol/L、Asc的浓度为0.1mmol/L、H₂O₂浓度范围为0.1～15mmol/L、大豆分离蛋白的浓度为10～40mg/mL，然后放入输出功率为400～800W/cm²、频率为5～25kHz的高强度超声波中氧化培养1～5h，使大豆分离蛋白发生不同程度的氧化，从而改善其凝胶强度。