酶法多肽技术简介

大豆多肽的理化性质

http://www.whjst.com    20060415   信息来源:中国肽谷·九生堂

 

世界著名多肽科学家       邹远东

 

肽的理化性质是影响其加工、贮存稳定性、口感质量及最终产品的营养和生物效应的重要因素。在水解过程中,由于肽键的降解,导致了三个主要变化。

1)可离解的基团(NH4+COO-)数目的增多,导致了亲水性及静电荷数的增加;

2)分子结构的改变,导致了包埋于内部的疏水性残基暴露于水相中;

3)多肽链长与分子量的降低,导致了肽的许多关键性参数,如溶解性、粘度、乳化作用、起泡性、胶凝性及风味等较之完整蛋白完全不同。

但具体与产物分子大小或DH(水解度)、所用蛋白酶特性、母本蛋白物理和化学性能及水解条件等有关,还与最终产物的组成因素,如pH值、离子强度、产物类型及产物中的其他成分等重要因素相关联。

 

溶解性

 

大豆多肽最重要的理化性能之一,即在大幅度pH值、温度、离子强度、氮浓度范围内的可溶性。许多学者研究表明:即便是有限的或部分水解作用都会使最终水解物的溶解性增加,特别是在大豆蛋白的等电点pH4.5处,大豆蛋白质会形成沉淀,但大豆多肽则保持溶解状态。其溶解性的增加可能是由于水解物分子量的减小和因水解新产生的可离解的氨基和羧基基团,增加了水解物的亲水性之故。

 

稳定性

 

蛋白水解物的稳定性是指含水解物的产品的热稳定性、与其他组分共处时稳定性及贮存稳定性。

即便是与CaCl20.03mol/L)共贮于pH311体系中,水解度极低(8%)的乳清胰蛋白酶水解物经高温长时间(134℃,5min)处理后,仍有80%含氮组分保持可溶,此时,蛋白质的溶解性极差。酪蛋白的胰蛋白酶和凝乳胰蛋白酶水解物(2%~5%)经100℃,30min处理后,仍保持稳定。

贮存稳定性对于大豆多肽在清凉饮料中的应用很重要。大豆多肽可强化透明果汁饮料中的氮,且其稳定性极佳。

 

乳化性

 

许多研究者已就不同酶在不同水解条件下所得水解物的乳化性进行了系统的研究,通常认为,通过水解度(DH)的适度控制可以提高蛋白水解物的乳化性。水解使包埋于内部的疏水性残基暴露,提高了在界面的吸附,形成了内聚性膜,同时,疏水性残基与油相互作用,亲水性残基则与水相互作用。但随着水解程度的提高,蛋白质的极度降解也会导致水解产物乳化性的急剧下降。这是由于水解物分子量过小之故。因为, 肽链至少应具有大于20个氨基酸残基才能具有良好乳化性。尽管小肽能迅速扩散,并在界面吸附,但它们不能折叠并在界面如蛋白质一般取向,因此,不能有效地降低界面张力,且小肽能被界面吸附趋势更强的大肽分子取代,所以小肽分子的乳化稳定性差。 蛋白酶的选择对产物乳化性及其稳定性影响很大。Turgeon et al.认为疏水性残基在远处(35个残基)的成簇对于肽在界面的有效吸附和良好乳化性与界面性能是必要的。亲水性氨基酸残基肽键的蛋白酶水解产物的乳化性及稳定性高于疏水性氨基酸残基的蛋白酶水解产物。

 

同渗重摩(Osmolality

 

同渗重摩,是指在1kg溶剂中所溶解的有渗透作用的微粒的量,通常表示为(mOsm/kg)。高同渗重摩溶液,即高压或高渗透压产品会从小肠中吸取大量水分,引起严重腹泻,甚至脱水和破坏电解质平衡,也会引发恶心、呕吐和腹胀。显然,对于同渗重摩,有:游离氨基酸>肽>蛋白质。因此,肽对氨基酸的取代,必将极大降低最终产物的渗透压及减少其引发不适症的可能性。

 

流变学性能

 

蛋白质中肽键的断裂降低了肽产物的疏水性,增加了净电荷,使肽产品缺乏蛋白胶凝时应有的疏水性及吸引力和排斥力之间严格的平衡,与母本蛋白(大豆蛋白)相比粘度急剧下降,且肽溶液粘度通常不受热处理的影响,恒温加热也不会产生胶凝,因此,肽产品的生产可以不受蛋白质制品生产时的种种限制(如对热交换器、泵、搅拌罐中的搅拌器和喷雾干燥的污染),这对高氮含量制品的生产具有重大意义。蛋白质限制性酶解也是一种喷雾干燥前增加固形物浓度的有效方法。

此外,大豆蛋白的黏度随其浓度的增高而急剧升高,但对于低分子的大豆多肽来说此种变化很小,即使在50%的高浓度下也仍然富有流动性。测试表明,大豆蛋白浓度提高到10%以后,黏度呈直线上升,而30%大豆多肽的黏度与10%大豆蛋白的黏度相当,即使达到50%时,其流动性仍然很好。此外,大约10%浓度的大豆蛋白质水溶液一经加热就会凝固,而大豆多肽的水溶液不会产生凝固现象。(注:此文摘自世界著名多肽科学家邹远东专著《酶法多肽论》一书)

 

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