【正文】 蛋白質(zhì)在各種食品味感特性的表現(xiàn)方面起了一些功能作用 。 如在奶酪 ， 日常食品肉 ， 肉制品 ， 焙烤食品 ， 冰淇淋等動(dòng)物來源的蛋白質(zhì) （ 如牛奶 、 雞蛋 、 肉蛋白等 ） ， 在傳統(tǒng)食品和組合食品中應(yīng)用較多 ， 但不同食品體系和應(yīng)用中要求蛋白質(zhì)發(fā)揮不同的功能特性 ， 沒有一種單一的蛋白質(zhì)能滿足各種食品所要求功能特性 ，這方面植物蛋白是顯得尤為突出 ， 雖然植物蛋白資源廣 ， 價(jià)格便宜 ， 但因食品缺乏令人滿意的功能特性而受到限制 。 1998年美國 9家大豆蛋白主干企業(yè)之 —— ADM公司在中國展銷 34個(gè)大豆蛋白制品中 ， 屬大豆分離蛋白有 18種 ， 各種蛋白制品專用性較強(qiáng) ， 如有高分散性注射肉用蛋白粉 ， 高乳化性 、 高凝膠性肉制品用蛋白粉以及嬰兒專用粉等 ， 我國自 20世紀(jì) 80年代開發(fā)大豆蛋白以來 ， 已有 10多家大豆蛋白生產(chǎn)企業(yè) ， 但他們只注重產(chǎn)品生產(chǎn) 、 得率以及營養(yǎng)價(jià)值 ， 而純度較低 ， 蛋白含量難保證 ， 國內(nèi)外差距最大的是我國蛋白生產(chǎn)品種單一 ， 功能性 ， 專用性較差 。 蛋白質(zhì)改性修飾技術(shù)就是利用化學(xué)因素或物理因素或生物因素使蛋白質(zhì)分子中氨基酸殘基側(cè)鏈基團(tuán)和多肽鏈發(fā)生某種變化 ， 引起蛋白質(zhì)大分子空間結(jié)構(gòu)和理化物質(zhì)發(fā)生改變 ， 在不影響其營養(yǎng)價(jià)值的基礎(chǔ)上改善其加工功能特性 。 如采用蒸煮 、 擠壓 、 攪打 、 紡絲均屬物理改性方法 ， 它具有費(fèi)用低 ， 無毒無副作用 ， 作用時(shí)間短 ， 對(duì)產(chǎn)品營養(yǎng)性能影響較小等優(yōu)點(diǎn) 。 例如利用高溫均質(zhì)對(duì)醇法大豆?jié)饪s蛋白進(jìn)行改性處理 ， 可使其溶解度 、 乳化性和起泡性提高 。 醇法大豆?jié)饪s高溫時(shí)其蛋白質(zhì)加速溶解 ， 蛋白分子隨之熱變性并形成聚集 ， 但由于高速均質(zhì)產(chǎn)生的剪切及攪拌作用 ， 流體中任何一個(gè)很小的部分都相對(duì)于另一部分作高速運(yùn)動(dòng) ， SH和 SS基團(tuán)之間無法正確取向并形成二硫鍵 ， 防止了聚集體的進(jìn)一步聚合 。 二 、 化學(xué)改性 根據(jù)食品工業(yè)的實(shí)際需要 ， 通過化學(xué)試劑作用 ， 使蛋白質(zhì)中部分肽鍵斷裂或者引入各種功能基團(tuán) ， 如帶負(fù)電荷基團(tuán) 、 親水 、 親油基團(tuán) 、 疏基等 ， 生產(chǎn)出多種具有特殊加工功能特性的蛋白品種 。 化學(xué)改性是利用蛋白側(cè)鏈基團(tuán)的化學(xué)活性 ， 選擇性的將某些基團(tuán)轉(zhuǎn)化為衍生物 ， 以此來達(dá)到改變蛋白質(zhì)的功能特性 。 （ 一 ） 堿處理 大豆蛋白發(fā)泡劑的常壓堿解 （ 氫氧化鈣 ） 工藝流程如圖： 脫脂大豆配 → 浸泡 → 水磨 → 重磨 → 水洗 → 用石灰水配成堿液進(jìn)行水解 → 壓濾 → 濃縮 → 含固形物30%~32%裝瓶或者噴霧干燥裝袋 。 但產(chǎn)品有時(shí)帶有生石灰味 ， 廢渣的后處理環(huán)保問題均棘手 。 （ 二 ） 酸處理 大豆蛋白發(fā)泡劑的稀鹽酸水解工藝流程如下： 大豆粕 → 提取蛋白 → 酸水解 → 離心分離 → 水解液 → 調(diào) pH值 → 噴霧干燥 → 成品 酸水解工藝條件：鹽酸濃度 3%， 水解溫度 85℃ ，水解時(shí)間 ， 這條件下使大豆蛋白的大分子水解為較小分子量的胨 ， 肽分子約占水解液的 5～ 4%， 分解率達(dá) 15～ 20%。 酸法水解的工藝優(yōu)點(diǎn)是成品得率較高 ，工藝流程短 ， 生產(chǎn)周期快 ， 設(shè)計(jì)投資少 ， 操作簡單 ， 產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定 。 這反應(yīng)包括肽鍵水解 ， 酰胺基水解 ， 精氨酸側(cè)鏈水解 ， 某些氨基酸被破壞 。 （三）琥珀?；饔? 蛋白質(zhì)分子的親核基團(tuán)（如氨基或羥基等）與琥珀酸酐（丁二酸酐）的親電子基團(tuán)（如羧基）相互反應(yīng)，見表44，從而在大豆蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)中引入琥珀酸親水基團(tuán)，然后在催化劑作用下引入長碳鏈親油基團(tuán)，使蛋白質(zhì)成為具有雙極性基團(tuán)的高分子表面活性劑，琥珀?；饔脤?duì)蛋白質(zhì)的特性主要有三個(gè)作用：①增加凈負(fù)電荷；②改變結(jié)構(gòu)；③提高蛋白質(zhì)分裂成亞單位傾向，破壞蛋白聚合，增加了蛋白質(zhì)的溶解性。蛋白質(zhì)經(jīng)琥珀酰化改性后其溶解性、乳化能力及其穩(wěn)定性、起泡性及其穩(wěn)定性、吸水性等功能特性均比未改性處理的蛋白有明顯的提高，琥珀?；鞍捉Y(jié)構(gòu)非常蓬松，外觀潔白，易溶于水，有很好感官，顆粒細(xì)微，類似咖啡伴侶。 取原料棉籽蛋白粉（ CPF） ,邊攪拌邊加水（固 液比為 1:10）用 50%NaOH調(diào)至 pH=,再加入琥珀酸酐（以粗蛋白含量的 20%、 50%、 75%、100%加入），邊加邊調(diào) pH，使 pH保持在 ~之間，待 pH值穩(wěn)定后離心分離，取上清液，用6mol/LHCI調(diào)等電點(diǎn)（ ~） 然后凝乳用 1mol/L NaOH中和，純化，干燥，就得到琥珀酸酐量不同，改性程度各異的棉籽蛋白質(zhì) M M M M4，改性程度按賴氨酸結(jié)合率來考察檢驗(yàn)棉籽蛋白粉（ CPF）、棉籽分離蛋白（ CPI）和改性棉籽蛋白的功能特性變化，見表 45。經(jīng)改性后凝膠組織參數(shù)相對(duì)于改性前棉籽蛋白來比較，凝膠的硬度提高，且隨著改性程度加大而增加，黏結(jié)性也不斷增加。特別在賴氨酸結(jié)合率在 %以上時(shí)，凝膠組織改善效果更明顯，由于賴氨酸的 εNH2參與?；磻?yīng)，故有效賴氨酸的量隨改性程度深入而減少。 （四）乙酰化作用 將醋酸酐引入到蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的氨基上即成為乙?；鞍?，把這種反應(yīng)叫做乙?；饔?，乙?；饔媚苁拐被x子轉(zhuǎn)移到帶電的中性殘基上，從而得到一個(gè)凈負(fù)電荷，反應(yīng)條件是：蛋白質(zhì)的 NH2和乙酸酐在 ~，生成乙?；鞍?。 例如燕麥蛋白質(zhì)分離物經(jīng)?；?，功能特性大為改善，見表 46。 先將大豆分離蛋白溶解于飽和醋酸鈉溶液中，在不斷攪拌下，緩緩加入醋酸酐，用氫氧化鈉溶液滴定，保持pH值在 ~，反應(yīng) 1小時(shí)左右，用 50%酒精洗滌反應(yīng)物 2次，再經(jīng)噴霧干燥即可獲得乙?；蠖沟鞍祝阴；饔檬勾蠖沟鞍踪|(zhì)的等電點(diǎn)向較低 pH轉(zhuǎn)變，使大豆蛋白在 ~，蛋白質(zhì)黏度增大，凝聚性降低，發(fā)泡性及泡沫穩(wěn)定性提高。 Croainger等指出，有 30%~40%的有效賴氨酸被琥珀?；聂~肌原纖維蛋白，其 PER（蛋白質(zhì)功效比值）相當(dāng)于酪蛋白的PER的 78%，乙?；鞍妆如牾；鞍孜桂B(yǎng)效果更好，所以，?；饔脤?duì)蛋白質(zhì)的營養(yǎng)上利用效果和營養(yǎng)價(jià)值部分取決于蛋白質(zhì)的類型、改性蛋白的量以及所選用的?；瘎╊愋?。 蛋白質(zhì)的磷酸化是選擇地利用蛋白質(zhì)側(cè)鏈的活性基團(tuán)。 Ferrel等人認(rèn)為多聚磷酸鹽是和蛋白質(zhì)的堿性基或羥基反應(yīng)條件是不同的，蛋白質(zhì)分子中自由羥基（蘇氨酸 OH，絲氨酸 OH）的活性比較低，它只有在 pH﹥ 9的堿性環(huán)境下才表現(xiàn)活性，而自由堿性基（賴氨酸 εNH2，Arg胍基）活性則比較大，在中性到堿性的條件下都可以反應(yīng)，如果把反應(yīng)條件控制在弱堿性，即 pH79之間，則只是堿性基本原理表現(xiàn)活性，羥基就不起反應(yīng)，蛋白質(zhì)和三聚磷酸鹽（ STP）在 pH79時(shí)的反應(yīng)推測是：賴氨酸中有個(gè)自由氨基，其中的氮原子上有一對(duì)孤對(duì)電子，而且氨基上氫原子的電子云又向氮原子偏移，所以這個(gè)自由氨基具有親核性，而 STP中的磷原子都呈正電性，其中 POP中的磷氧鍵的鍵能最低，穩(wěn)定性差，所以氨基一般是進(jìn)攻POPOP中的前面的 PO鍵和最后的 OP鍵。 經(jīng)過改性后的大豆蛋白質(zhì)的溶解曲線和未改性時(shí)的形狀很相似，只是等電點(diǎn)向酸性區(qū)域偏移，并隨著改性程度提高，等電點(diǎn)偏移值就越大，當(dāng)改性程度達(dá)