成果介绍
近年来,植物基饮食因对人类健康和地球环境有益而备受关注,植物蛋白尤其是豌豆分离蛋白(PPI)在食品工业中展现出巨大潜力。PPI具有环境可持续性、成本效益、健康益处及广泛的饮食适应性,在肉类替代品、乳制品及烘焙产品中得到广泛应用。PPI能改善产品质地与稳定性,还具备抗氧化、调节血压及优化肠道微生物群落等生物活性功能,对人类健康有益。然而,PPI凝胶质地偏软、强度不足等限制了其应用,因此技术功能改性显得尤为重要。通过改性,有望提升PPI的性能,拓宽其在食品领域的应用范围。
物理改性是拓展植物蛋白功能性的有效手段,相比化学改性更安全。声共振混合技术(RAM)作为一种新型物理处理技术,通过高强度剪切力实现材料快速运动与均质化,解决了传统方法的“死区”及高温高压问题。RAM优化了分散、粉碎、乳化及提取等处理过程,显著改善了PPI空间结构,提升其溶解性与乳化性。但RAM改性后的PPI凝胶质地仍偏软,需进一步探索以增强其应用性,拓展其在食品工业中的使用范围。
酶法改性,特别是采用转谷氨酰胺酶(TGase)交联技术,是一种环保且节能的蛋白质改性新途径。TGase通过催化酰基转移反应,在蛋白质分子间或内部形成共价键,有效重塑蛋白质网络结构,进而增强其乳化与凝胶特性。作为高效的交联剂,TGase不仅优化了蛋白质的结构、口感及稳定性,还显著提升了食品的品质与附加值,在肉制品、豆制品、乳制品等多个食品领域得到广泛应用。对于植物基蛋白,如大豆分离蛋白、绿豆蛋白及豌豆蛋白,TGase交联技术能显著影响其凝胶行为与功能特性。研究表明,TGase能增强豌豆蛋白的凝胶能力,且此效果与蛋白质的空间构象及多肽组成密切相关。
鉴于RAM预处理能显著改变PPI的空间构象与活性基团暴露,TGase能增强PPI的乳化与凝胶特性。本研究探索RAM与TGase联合改性对PPI凝胶质地特性与消化性的影响。结果表明,RAM预处理15 min能显著提升PPI凝胶的持水性(WHC)和体外消化率,但凝胶强度下降。适量添加TGase(0.1%-0.3%)能改善RAM-PPI凝胶的质地、吞咽安全性和消化率。然而,TGase添加过量(0.5%)会导致蛋白质过度聚集,形成紧密网络结构,降低RAM-PPI凝胶的WHC和肠道消化率。TGase对PPI凝胶特性的影响与其在不同浓度下的酶促交联程度有关,影响蛋白质构象、相互作用、凝胶微结构及消化酶的可及性。RAM与TGase联合改性优化了PPI凝胶的质地和体外消化性,为两者在植物基蛋白改性中的联合应用提供了科学依据和实践指导,进一步拓宽了PPI在食品工业中的应用,为开发新型、健康、易消化的PPI凝胶型食品提供了可能。
原文链接: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2024.142534
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原文链接: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2024.142534
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