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(1.渤海大學食品科學與工程學院,生鮮農產品貯藏加工及安全控制技術國家地方聯合工程研究中心,遼寧省食品安全重點實驗室,遼寧錦州 121013;2.蕭山出入境檢驗檢疫局,浙江杭州 311208;3.湖北工業大學生物工程與食品學院,湖北武漢 430068;4.榮成泰祥食品股份有限公司,山東榮成 264300)
微波對食品蛋白凝膠性和結構影響研究進展
馮建慧1,曹愛玲2,陳小強3,蔡路昀1,*,李鈺金4,李學鵬1,勵建榮1,*
(1.渤海大學食品科學與工程學院,生鮮農產品貯藏加工及安全控制技術
國家地方聯合工程研究中心,遼寧省食品安全重點實驗室,遼寧錦州121013;2.蕭山出入境檢驗檢疫局,浙江杭州311208;3.湖北工業大學生物工程與食品學院,湖北武漢430068;4.榮成泰祥食品股份有限公司,山東榮成264300)
本文針對微波技術對蛋白凝膠形成機理,并對微波場中影響食品蛋白凝膠特性的主要因素:蛋白質的種類、微波時間、微波功率、添加劑和pH等進行分析,且對其微波處理后蛋白質分子空間結構變化進行深入闡述,并總結了微波在食品方面的應用,在此基礎上提出微波技術在食品領域未來的發展方向。
微波,蛋白,凝膠,影響因素
Abstract:In this paper,the mechanism for gel formation of protein treated by microwave was studied and the major factors influencing the gel properties of food protein in microwave field were analyzed involving the protein type,microwave time,microwave power,additives and pH value etc. The effects of microwave on the change of molecular spatial structure of the protein were deeply summarized. Application of microwave in food protein was summarized. Moreover,the directions of microwave technology for the future development were proposed.
Keywords:microwave;protein;gelation;influence factors
微波在食品加工領域作為一種常用的技術,憑借著自己獨特的優勢:高效、快捷、方便、節能、操作簡便等已廣泛應用于企業和家庭,而方便快捷的微波食品的開發更是加快了該技術在各大類食品領域中的研究應用。目前微波技術在食品加工方面的應用主要有:微波滅菌、微波干燥、微波解凍、微波改性和微波烹飪等。經過微波處理的蛋白質,其分子空間構象會發生改變,并隨之帶來理化特性和功能特性的改變,包括溶解性、吸水性和凝膠性等,其作用效果取決于蛋白質種類及濃度、微波功率、微波時間、組分間的相互影響以及體系的pH等。本文將在明確微波作用原理和蛋白凝膠化行為的基礎上,著重就近年來微波對食品蛋白凝膠化的影響因素及結構特性的影響進行綜述,旨在對微波處理后蛋白質凝膠化與空間構象之間關系進行深入探討,將可凝膠的食品蛋白作為一種功能性配料添加在凝膠類制品中如香腸、人造肉等,以及為推廣微波作為一種快捷高效的食品加工方式提供一定的理論依據。
采用微波技術加工食品具有兩方面的作用效果:“熱效應”和“非熱效應”。微波的熱效應是指食品吸收微波能而產生熱量的現象,主要存在兩種機理:一種是電導損耗機理,另一種是偶極子極化松馳損耗機理[1]。電導損耗機理的主要內容是:食品中的基本組成物質如水分、蛋白質、脂肪、碳水化合物等都屬于電介質,微波對它們的加熱稱作介電感應加熱[2]。在微波作用下,電介質會引起食品原料介電感應發熱,尤其是電介質水分子,它在微波作用下劇烈震動,使得食品原料內能增加,溫度上升。依靠微波穿透食品物料內部,與食品的電介質分子間相互作用轉化為熱能,使微波場內的食品在同一瞬間獲得熱量而升溫,這種效應稱之為“熱效應”。偶極子極化松馳損耗機理的主要內容:微波場強的變化導致偶極分子的旋轉和離子的傳導遷移,使食品物料分子間相互摩擦,產生熱能[3]。值得注意的是微波加熱中存在明顯優于常規加熱的特征,如促進物質的擴散、鈍化催化酶的活性、加快結構致密化過程、加快化學反應進程、影響體系結晶體相變等,被統稱為微波的“非熱效應”。它與微波的電磁效應有關,并一直是微波加熱領域研究的熱點[4]。
食品蛋白質最重要的功能特性之一是凝膠性,人類廣泛利用蛋白質的凝膠特性來制作凝膠類食品。生活中常見的有我國的皮凍、豆腐和西方的奶酪、香腸等。凝膠是蛋白分子動態聚集的結果,在這種聚集過程中,吸引力和排斥力一直處于動態平衡狀態,因此才能形成吸附大量水分或其他食品組分且形成高度有序的三維網絡結構或基體,如果吸引力強于排斥力,凝膠基體的水分就會排除出來,形成凝結物;如果排斥力強于吸引力,則體系難以形成空間網絡結構,因此只有當吸引力和排斥力處于平衡狀態時,才可以形成凝膠化結構[5]。蛋白質的凝膠過程是一個多步驟的熱力動力學過程,包括變性、凝集和三維網絡結構的形成[6]。凝膠類蛋白質在受熱或外加電磁場微波等的作用下,蛋白質分子會因變性而解折疊發生聚集然后形成凝膠的三維網狀結構。Cheftel[7]認為蛋白質凝膠網絡的形成是蛋白質中相鄰多肽鏈及水分子間吸引力與排斥力共同作用的結果。另外,蛋白質變性和聚集的相對速率影響著凝膠制品質構和特性,當蛋白質變性速率大于聚集速度時,蛋白質分子能充分伸展、發生相互作用從而形成高度有序的半透明凝膠,當蛋白質變性速率低于聚集速率時會形成粗糙、不透明凝膠[5]。因此需要對微波熱處理過程中食品蛋白的變性進行動力學分析,根據得出的熱變性參數,探索微波處理過程中蛋白質分子在性質上的變化,進而揭示微波處理過程中蛋白質分子的穩定性以及探討微波場內蛋白質熱變性聚集的機理。曹燕等人研究了魚糜微波加熱形成凝膠的動力學,結果表明魚糜微波加熱凝膠形成的速度比傳統水浴加熱要高兩個數量級;與水浴加熱相比,在能量吸收值相同的情況下,微波加熱樣品能達到更高的凝膠破斷力值[8]。
微波場內蛋白凝膠性受到多種因素的調控,包括凝膠體系中的蛋白質種類及濃度、微波功率、微波時間、添加劑的種類及凝膠體系的pH等,它們與蛋白所表現出的功能特性密切相關。
1.3.1 蛋白質種類及濃度 日常生活中各種各樣的蛋白質作為人們食用原料,但并不是所有的食品蛋白都具有良好的凝膠特性,且不同種類的蛋白所形成凝膠特性也存在不同程度的差異。其中,植物性蛋白如大豆分離蛋白和動物性蛋白如鹽溶性蛋白都具有典型的凝膠特性,但是相比兩種蛋白的凝膠性有著顯著差異,在相同濃度下,大豆分離蛋白的凝膠強度顯著高于鹽溶性蛋白,這是由于蛋白質的基本組成存在差異,大豆蛋白中只有7S和11S組分才具有凝膠性,同時發現11S含量越高,凝膠特性越好;7S/11S比例越大,凝膠硬度和粘度越低[9],而鹽溶性蛋白有更高的凝膠形成能力,原因是鹽溶性蛋白中的基本組分肌球蛋白重鏈(MHC)的交聯能力和由它的解折疊結構域所表現出更強的凝膠力。
值得注意的是,即使同一種蛋白,在不同的來源下都表現出不同的凝膠特性。李繼紅[10]研究不同來源的肌肉鹽溶性蛋白凝膠特性的影響,發現不同來源肌肉蛋白在相同條件下,所得到的肌肉鹽溶蛋白凝膠特性不同,文中指出凝膠功能特性最好的是雞胸肉蛋白,次之的是牛背最長肌蛋白,最差的是豬背最長肌,這是由于來源于不同的肌肉鹽溶性蛋白中,肌球蛋白的含量不同,導致其凝膠特性不同。
在微波場中,除蛋白質的種類影響凝膠特性外,蛋白質的濃度也會影響凝膠性,高濃度蛋白質形成的凝膠強度要大于低濃度蛋白質,而在相同濃度下,純蛋白的凝膠強度高于混合蛋白的凝膠強度,如相同濃度下,肌球蛋白凝膠強度要遠遠大于肌原纖維蛋白。在一定范圍內,蛋白質量濃度與凝膠特性呈正相關,但超過一定的濃度值也會對凝膠體系產生不利的影響。徐幸蓮等[11]研究蛋白質濃度、pH、離子強度在微波處理下對兔骨骼肌肌球蛋白熱凝膠特性的影響,結果表明腰大肌(Psoas major,PM)和半膜肌(Semimembranosus proprius,SMP)肌球蛋白的凝膠硬度均隨蛋白質濃度增大而顯著升高,蛋白質凝膠強度呈現上升趨勢。因此,在微波處理下,選用不同種類的蛋白和適宜的添加濃度是實際生產應用凝膠類原輔料蛋白質一個必須考慮的重要因素。
1.3.2 微波功率 微波處理食品蛋白能形成穩定的凝膠,并且微波功率對所形成的凝膠有顯著的影響。李秋慧等[12]結果表明在一定的功率范圍內,微波功率與混合體系的凝膠持水力呈正相關,其中大豆分離蛋白-磷脂復合體系在微波處理1100 W時凝膠持水力最強。但是經1300 W處理后的大豆分離蛋白,微波功率與凝膠持水力呈現負相關。文中指出蛋白在低功率時,有助于體系結構的舒展,暴露出較多的氫鍵,導致體系電荷的增加,通過對體系氫鍵和疏水相互作用力的改變提升凝膠體系的凝膠持水性;但在高微波功率下,復合體系形成聚集體,使其混合物的交互作用減弱,阻礙凝膠網絡結構的形成。Yalcin等[13]研究發現微波功率對小麥蛋白功能特性有顯著性影響,隨著功率的增加蛋白質的溶解度降低,進而影響了凝膠持水性。總之,微波功率會影響蛋白質的空間構象,進而影響其凝膠特性。Qin等[14]用不同功率的微波處理大豆分離-小麥谷蛋白混合物,發現隨著微波功率的增加,體系的凝膠強度、凝膠持水力和儲能模量逐漸增大。
1.3.3 微波時間 微波處理時間與蛋白質的凝膠性質密切相關。一般認為短時間內,微波加熱和普通加熱無明顯區別,但是長時間微波處理就會產生顯著差異,對此國內外已有大量研究證明此觀點。閆虹[15]在研究兩種微波加熱處理方式對白鰱魚糜凝膠特性的影響中發現,魚糜凝膠強度隨著微波時間的增加,先增大后減小,當微波時間為60 s時,魚糜凝膠強度達到最大值,這是由于隨著魚糜凝膠強度的增加,凝膠網狀結構更加致密,魚糜持水性增強,但隨著微波時間增加,魚糜中水分損失加劇,凝膠變硬,使得魚糜凝膠發生劣變。另外長時間的微波加熱(>60 s),會影響凝膠白度,隨著微波時間的增加,魚糜的凝膠白度逐漸降低,色澤由白色變為淡黃色。Liu等[16]研究表明,微波加熱與傳統加熱相比,適宜的微波處理時間使大豆分離蛋白具有較高的粘彈性,表現出較好的凝膠特性。因此,工業化生產凝膠類制品,應該綜合考慮蛋白質的凝膠白度和凝膠強度,選擇最佳的微波時間,以保證產品的質量。
1.3.4 添加劑 食品凝膠體系是一個復雜的系統,由于不同組分間存在相互作用,導致其凝膠性發生改變。Qin等[14]用微波誘導轉谷氨酰胺酶(TG酶)對大豆分離-小麥谷蛋白混合物凝膠特性進行研究,發現隨著微波功率的增加,體系的凝膠強度、凝膠持水力和儲能模量逐漸增大,而且TG酶的添加促進了二硫鍵的形成,活性巰基的含量驟減,最終使蛋白質凝膠體系的三維網狀結構更加均一、使凝膠結構更致密。錢娟[17]研究了三種植物油脂(大豆油、稻米油和橄欖油)及動物油脂(豬油)的添加量對低鹽魚糜的凝膠特性的影響,結果表明植物油的添加能改善低鹽魚糜的凝膠強度,而豬油的添加則對魚糜凝膠強度產生不利影響,其影響效果取決于油脂濃度。Feng等[18]研究發現NaCl的添加對阿拉斯加鱈魚肌原纖維蛋白的凝膠持水力有影響,NaCl可以增加蛋白的溶解度,進而改變體系的介電常數。總之,不同種類的蛋白質表現出不同的凝膠特性,同樣,不同種類的添加劑對蛋白質凝膠特性的影響也會不同,因此在具體的食品工業應用中,需要篩選出適宜的添加劑及用量來改善蛋白的凝膠特性。
1.3.5 pH 除了上述的影響因素外,蛋白質的凝膠網絡結構是由許多生物大分子構成,蛋白質的靜電荷和溶液的pH密切相關,在酸性體系中,蛋白質帶正電荷,在堿性體系中,蛋白質帶負電荷。無論蛋白質帶正負電荷,分子間總存在著排斥力,只有當蛋白質達到等電點時蛋白質分子間才能保持靜電平衡[19]。pH可以提高蛋白質的凝膠保水性,這是由于高的pH使凝膠蛋白質偏離其等電點,由于蛋白質存在較多的正負電荷,加強了蛋白質與水的相互作用,因此蛋白質溶解度增大,進而改善了蛋白質的凝膠保水性。Gustaw等[20]比較了在不同pH3~10的范圍內微波加熱和傳統加熱對大豆分離蛋白凝膠性質的影響,結果顯示在pH4~9范圍內傳統加熱方式表現出更高的凝膠強度,而且當pH在3和10時,微波處理后的蛋白凝膠強度迅速下降。pH對不同種類的鹽溶性蛋白影響的研究表明,當pH為4.5時提取的鹽溶性蛋白凝膠具有粘性特征,但很難形成網狀的凝膠結構,pH上升到5.5時,可以形成凝膠,但是結構較差,而pH在6.5~7.5范圍時,形成的凝膠具有較高的彈性[10]。
在現有的研究資料中發現,微波對蛋白質的作用是一個極其復雜的過程,在應用過程中,微波對蛋白質的作用機理研究的還不是很透徹。蛋白質的空間構象決定功能特性,微波處理后蛋白質功能的變化歸根到底是由于蛋白質的空間構象發生了改變。微波處理使蛋白空間結構發生伸展,使得反應基團暴露出來,分子間的相互作用力改變,從而導致蛋白質空間構象發生變化,理化性質和功能特性也隨之發生改變。
蛋白質的一級結構是由多肽鏈中的氨基酸順序決定的,目前關于微波對蛋白質一級結構的影響主要有:微波輔助蛋白質的水解、微波輔助蛋白質的合成和微波處理對蛋白質氧化的影響。蛋白質的氨基酸組成分析研究是一個非常復雜的過程,其中蛋白質水解是其必不可少的一步。微波輔助蛋白質水解的效率高于常規方法,這是由于微波相比于傳統加熱方法,微波加熱可以在很短的時間內達到所要求的高溫。所以微波可以加快酶水解蛋白的速度,提高酶水解蛋白的能力而微波輔助水解大大縮短了水解時間,提高了分析效率,由于微波加熱預處理時,微波輔助蛋白質水解主要打斷了氨基酸之間的肽鍵,可以使蛋白質結構發生變化,并且得到大量的多肽和氨基酸,進而提高了水解速率。杜雪莉等[21]在微波輔助魚粉-豆粕蛋白水解的研究中指出,微波輔助水解對外界環境要求低且穩定性好。參與研究的16種氨基酸含量相對標準偏差均小于2%,而另外兩種氨基酸酪氨酸和脯氨酸的含量標準偏差小于4%。同樣,Marconi等[22]采用微波水解和傳統方法水解牛血清蛋白,將兩種方法得到的水解物進行氨基酸序列與理論值比較分析,得出兩種水解方法的準確性和精確性無顯著性差異。Messia等[23]快速測定肉類食品中膠原蛋白含量,結果表明微波水解將傳統水解時間由24 h縮短到20 min。總之,微波輔助蛋白質水解的方法操作簡便,簡捷高效,結果穩定,有廣泛的應用前景。
近些年關于微波輔助蛋白質合成的研究很多,但是相比于常規合成方式,微波加速或改變化學反應速率的機理并不十分清楚。Guan[24]等使用微波改善大豆分離蛋白-糖接枝反應表明,在高功率微波輻照下,蛋白質二硫鍵破壞,隨著微波時間的增加,巰基含量先增加后減少,最終導致大豆蛋白亞基的聚集,并且對終產物進行紅外光譜分析,得出終產物都是由氨基與還原端通過共價鍵形成的。
蛋白質的二級結構是指多肽鏈沿一維空間的規則性循環式排列,也指多肽鏈沿著某個軸盤旋轉或折疊,并以氫鍵維系的作用力而形成的有規則的構象,如α-螺旋、β-折疊以及β-轉角等[25]。Wang等[26]研究經微波輻照玉米蛋白和大豆蛋白的復合膜后,α-螺旋、β-折疊和β-轉角均有不同程度的變化,其中α-螺旋、β-轉角、自由轉角分別降低了9.2%、2%和3%,但是β-折疊增加了40%。Ochoa-Rivas[27]采用微波處理對大豆分離蛋白二級結構的影響表明,蛋白的α-螺旋降低了4%,β-折疊增加了8%。研究表明,微波處理使蛋白質的結構發生變化,使包埋蛋白質分子內的疏水性殘基暴露于分子表面,從而發生蛋白變性,蛋白變性程度越大導致凝膠強度降低越多[28]。
蛋白質的三級結構是指在二級結構基礎上,通過巰基和二硫鍵的變化以及蛋白質表面疏水作用進一步折疊或卷曲構成復雜的空間結構[29]。肖瀛[30]在微波對牛乳蛋白的影響中指出長時間(>120 s)的微波加熱牛乳蛋白與普通方式加熱相比,可使其羰基含量、二聚酪氨酸含量明顯提高,而巰基含量明顯降低。Guan[24]探究微波改善大豆分離蛋白-糖接枝反應時得出,大豆分離蛋白在高功率輻照下,會引起二硫鍵的斷裂以及肽鍵的展開,這樣會增強蛋白質與糖類物質的有效碰撞,進而改善蛋白質的功能特性。同樣,李秋慧等[12]的研究表明大豆分離蛋白-磷脂復合物經過微波處理后,大豆分離蛋白分子的非共價鍵被破壞,同時空間結構部分展開,分子的柔性提高,與親水性較好的磷脂形成雙親結構的大豆分離蛋白-磷脂復合物。
蛋白質的四級結構是指亞基與亞基之間通過化學作用鍵如疏水相互作用等次級鍵締合成有特定空間結構的聚集體[31]。低功率和短時間微波處理食品蛋白,可以使蛋白質的結構發生部分解離,但是電磁效應和熱效應隨著時間的不同發生結構的變化,能導致蛋白質的聚合,最終發生凝膠化或凝結。Liu等[16]證實了球蛋白的伸展,并能使分裂的低聚體亞基再聚合。Francesco等[32]研究微波加熱與水浴加熱對嗜熱β-乳糖酶活性的影響,證實70 ℃微波加熱使酶不可恢復地失活,但是水浴加熱對酶活性無影響,證實微波對酶活性的影響并不僅僅存在熱效應,非熱效應也能改變蛋白質的構象。
目前,國內外學者從各個角度研究分析了微波加工對食品蛋白結構特性發生的變化,但對于微波影響食品蛋白的機理及其與凝膠性變化的關系還缺少系統性的研究,在未來,關于微波改善蛋白凝膠特性的機理有待于深入展開。
食品中的蛋白質不僅可以為人體提供能量和基礎代謝物,具有重要營養特性,而且具有一些獨特的功能性質,對產品加工品質具有顯著影響。以蛋白質為原料,利用微波加工技術來研究蛋白質品質的變化詳見表1。

表1 微波處理方式在蛋白質加工中的應用Table 1 The effects of microwave application on protein processing properties
微波技術作為一種快速高效的加熱技術,廣泛應用于蛋白質加熱、干燥、滅菌、改性、殺蟲和水解。由于水分子具有快速吸收微波能的介電性質,微波干燥特別適用于高水分含量的蛋白質的干燥,比如乳清蛋白、大豆分離蛋白等。Lamacchia等[40]通過研究微波處理對小麥蛋白脫水的影響,發現其不僅干燥速率快,而且對面筋蛋白的流變特性影響較小。Wu等[41]研究發現微波干燥的草魚蛋白脂肪含量損失少,蛋白質溶解度高,甲氧基苯胺值低于熱風干燥的產品。Gursoy等[44]研究表明隨著微波功率和時間的延長,玉米中的水分含量會逐漸降低,并且導致發芽率的減少,因此深入研究微波干燥動力學很有必要。Wang等[45]研究微波對大豆分離蛋白和玉米蛋白共混改性后對其機械強度和結構特性的影響發現,微波處理不僅提高了玉米-大豆分離蛋白共混物的機械強度,而且提升了體系的熔點和玻璃化轉變溫度。因此微波處理可以對蛋白質的結構機械特性產生積極的影響。Wang等[36]也證實微波處理可以改善大豆分離蛋白的乳化性。Messia等[23]研究發現微波水解膠原蛋白測定羥脯氨酸,與傳統水解方式相比,大大縮短了水解時間。微波提取米糠蛋白不僅可以增加蛋白質的提取率,而且與堿法提取蛋白相比,微波提取對蛋白質消化率無顯著影響。Ochoa-Rivas等[27]研究表明微波輔助堿法提取花生分離蛋白,其蛋白純度更高。Ji等[46]研究微波處理對鱈魚魚糜-魔芋膠體系凝膠強度的影響,結果表明微波加熱比水浴加熱所形成的凝膠網狀結構更加致密。
目前有很多研究集中于適當的微波處理來改善蛋白質的凝膠特性方面的應用,包括提高凝膠強度,增加凝膠持水力和降低凝膠蒸煮損失等。微波加熱改善凝膠制品的機理主要有:微波加熱能有效避免蛋白質分子降解,使蛋白空間聚集體展開,促進蛋白質-蛋白質、蛋白質-水分子等分子間的相互作用,生成更多S-S鍵,形成分子質量更大的蛋白質交聯體,最終形成三維網狀的超微結構[33]。
總之,微波在日常生活中的應用越來越廣泛,已有研究成果顯示微波加工蛋白質對其營養成分破壞性小,加工效率高、產率高、質量好、安全無污染等優點,可預見其在未來工業生產中將具有廣泛應用前景。綜上所述,經微波處理后,蛋白的溶解性、乳化性和起泡性等功能特性和理化特性得以改善,從而拓寬了蛋白的應用范圍。
目前,微波對食品蛋白的凝膠特性的影響研究比較全面、系統。由于凝膠形成空間網絡結構,可吸附食品體系中的其他成分如水分、風味物質、脂肪、碳水化合物等,進而影響食品的感官品質和營養品質,因此研發凝膠性能好且營養價值高的蛋白食品對食品工業的發展有重大意義。目前對其凝膠形成的機理研究尚不完善,有待于進一步深入探索研究。在明確微波對食品蛋白質結構和性質方面的影響后,需與微波對蛋白質結構影響的數學模型建立關系,并模擬凝膠體系與食品其他成分的相互作用,模擬其體系動力學變化過程,以完善整個知識體系,為微波更好的應用于食品工業奠定基礎。
[1]薛丁萍,徐斌,姜輝,等. 食品微波加工中的非熱效應研究[J]. 中國食品學報,2013,13(4):143-148.
[2]李里特. 微波在食品加工中應用的原理和特點[J]. 食品工業科技,1991,6(1):3-7.
[3]Chandrasekaran S,Ramanathan S,Basak T. Microwave food processing-A review[J]. Food Research International,2013,52(1):243-261.
[4]趙晶,陳津,張猛,等. 微波低溫加熱過程中的非熱效應[J]. 材料導報,2007,11(21):4-6.
[5]胡坤,方少瑛,王秀霞,等. 蛋白質凝膠機理的研究進展[J]. 食品工業科技,2006,27(6):202-205.
[6]蓋靜. 不同加熱溫度對鳙魚肌球蛋白聚集行為的影響及其機理研究[D]. 鎮江:江蘇大學,2016.
[7]Cheftel J C,Culioli J. Effects of high pressure on meat:a review[J]. Meat Science,1997,46(3):211-236.
[8]曹燕,程裕東. 鰱、狹鱈魚糜微波加熱凝膠形成的動力學分析[J]. 水產學報,2005,29(4):547-551.
[9]周建中,張暉. 植物蛋白凝膠及其應用研究進展[J]. 食品與生物技術學報,2013,32(11):1128-1135.
[10]李繼紅. 不同種類肉鹽溶蛋白凝膠特性的研究[D]. 保定:河北農業大學,2004.
[11]徐幸蓮,周光宏,黃鴻兵,等. 蛋白質濃度、pH、離子強度對兔骨骼肌肌球蛋白熱凝膠特性的影響[J]. 江蘇農業學報,2004,20(3):159-163.
[12]李秋慧,李楊,隋曉楠,等. 微波處理對大豆分離蛋白-磷脂復合體系功能特性的影響[J]. 食品科學,2016,37(19):42-47.
[13]Yalcin E,Sakiyan O,Sumnu G,et al. Functional properties of microwave-treated wheat gluten[J]. European Food Research and Technology,2008,227(5):1411-1417.
[14]Qin X S,Luo S Z,Cai J,et al. Effects of microwave pretreatment and transglutaminase crosslinking on the gelation properties of soybean protein isolate and wheat gluten mixtures[J].Journal of the Science of Food and Agriculture,2016,96:3559-3566.
[15]閆虹,林琳,葉應旺,等. 兩種微波加熱處理方式對白鰱魚糜凝膠特性的影響[J]. 現代食品科技,2014,30(4):196-204.
[16]liu H Hui,Kuo MI. Effect of microwave heating on the viscoelastic property and microstructure of soy protein isolate gel[J]. Journal of Texture Studies,2011,42(1):1-9.
[17]錢娟. 羅非魚低鹽魚糜的凝膠特性及其制品的研究[D]. 上海:上海海洋大學,2013.
[18]Feng D,Xue Y,Li Z,et al. Dielectric properties of myofibrillar protein dispersions from Alaska Pollock(Theragrachalcogramma)as a function of concentration,temperature,and NaCl concentration[J]. Journal of Food Engineering,2015,166:342-348.
[19]Tolano-Villaverde I J,Torres-Arreola W,Ocao-Higuera V M,et al. Thermal gelation of myofibrillar proteins from aquatic organisms[J]. CyTA-Journal of Food,2016,14(3):502-508.
[20]Gustaw W,Mleko S. Gelation of whey proteins by microwave heating[J]. Milchwissenschaft,2007,62(4):439-442.
[21]杜雪莉,張鳳枰,劉耀敏,等. 微波輔助蛋白質水解效果穩定性研究[J]. 食品科學,2011,32(8):121-124.
[22]Marconi E,Panfili G,Bruschi L,et al. Comparative study on microwave and conventional methods for protein hydrolysis in food[J]. Amino Acids,1995,8(2):201-208.
[23]Messia M C,Di Falco T,Panfili G,et al. Rapid determination of collagen in meat-based foods by microwave hydrolysis of proteins and HPAEC-PAD analysis of 4-hydroxyproline[J]. Meat Science,2008,80(2):401-409.
[24]Guan J J,Zhang T B,Hui M,et al. Mechanism of microwave-accelerated soy protein isolate-saccharide graft reactions[J]. Food Research International,2011,44(9):2647-2654.
[25]何軒輝,劉紅芝,趙冠里,等. 超高壓對食品蛋白凝膠性的影響研究進展[J]. 食品科學,2013,34(13):334-337.
[26]Wang N,Gao Y Z,Wang P,et al. Effect of microwave modification on mechanical properties and structural characteristics of soy protein isolate and zein blended film[J]. Czech Journal of Food Science,2016,34(2):180-188.
[27]Ochoa-Rivas A,Nava-Valdez Y,Serna-Saldívar S O,et al. Microwave and ultrasound to enhance protein extraction from peanut flour under alkaline conditions:Effects in yield and functional properties of protein isolates[J]. Food and Bioprocess Technology,2017,10:543-555.
[28]汪之和,朱孔輝,施文正,等. 鳊魚魚糜蛋白質結構與凝膠特性的關系[J].水產學報,2010,34(5):814-819.
[29]徐國恒. 二硫鍵與蛋白質的結構[J]. 生物學通報,2010,45(5):5-7.
[30]肖瀛,方雨婷,胡業芹,等. 微波加熱對牛乳清蛋白氧化的影響[J]. 食品工業科技,2014,35(8):105-108.
[31]陳衛,范大明,馬申嫣,等. 微波對蛋白質及其衍生物結構和功能的影響[J]. 食品與生物技術學報,2012,31(3):232-237.
[32]Francesco L C,Marira R S,Sabato D A,et al. Different effects of microwave energy and conventional heat on the activity of a thermophilicβ-galactosidase fromBacillusacidocaldarius[J]. Bio Electro Magnetics,1999,20(3):172-176.
[33]Kaddouri H,El Mecherfi K E,Kheroua O,et al. Microwave treatment modify antigenicity properties of bovine milk proteins[J]. African Journal of Biotechnology,2006,5(13):1267-1270.
[34]Resurreccion F P,Luan D,Tang J,et al. Effect of changes in microwave frequency on heating patterns of foods in a microwave assisted thermal sterilization system[J]. Journal of Food Engineering,2015,150:99-105.
[35]Yujie H R C. Modifying soy protein isolate by microwave-assisted phosphorylation to improve emulsification properties[J]. Journal of the Chinese Cereals and Oils Association,2009,24(6):36-40.
[36]Wang Z,Sun X,Lian Z,et al. The effects of ultrasonic/microwave assisted treatment on the properties of soy protein isolate/microcrystalline wheat-bran cellulose film[J]. Journal of Food Engineering,2013,114(2):183-191.
[37]Harun D. Effect of microwaves on technological and rheological properties of suni-bug(Eurygasterspp)damaged and undamaged wheat flour[J]. Food Science and Technology Research,2010,16(4):313-318.
[38]El Mecherfi K E,Rouaud O,Curet S,et al. Peptic hydrolysis of bovine beta-lactoglobulin under microwave treatment reduces its allergenicity in an ex vivo murine allergy model[J]. International Journal of Food Science and Technology,2015,50(2):356-364.
[39]Zhang X,Yang L,Mester Z. Determination of amino acids in selenium-enriched yeast by gas chromatography-mass spectrometry after microwave assisted hydrolysis[J]. Analytica Chimica Acta,2012,744:54-59.
[40]Lamacchia C,Landriscina L,D Agnello P. Changes in wheat kernel proteins induced by microwave treatment[J]. Food Chemistry,2016,197:634-640.
[41]Wu T,Mao L. Influences of hot air drying and microwave drying on nutritional and odorous properties of grass carp(Ctenopharyngodonidellus)fillets[J]. Food Chemistry,2008,11(3):647-653.
[43]Phongthai S,Lim S T,Rawdkuen S. Optimization of microwave-assisted extraction of rice bran protein and its hydrolysates properties[J]. Journal of Cereal Science,2016,70:146-154.
[44]Gursoy S,Choudhary R,Watson D G. Microwave drying kinetics and quality characteristics of corn[J]. International Journal of Agricultural and Biological Engineering,2013,6(1):90-99.
[45]Wang N,Gao Y Z,Wang P,et al. Effect of microwave modification on mechanical properties and structural characteristics of soy protein isolate and zein blended film[J]. Czech Journal of Food Science,2016,34(2):180-188.
[46]Ji L,Xue Y,Zhang T,et al. The effects of microwave processing on the structure and various quality parameters of Alaska pollock surimi protein-polysaccharide gels[J]. Food Hydrocolloids,2017,63:77-84.
Researchprogressofeffectofmicrowaveheatingongelationpropertiesandstructureoffoodprotein
FENGJian-hui1,CAOAi-ling2,CHENXiao-qiang3,CAILu-yun1,*,LIYu-jin4,LIXue-peng1,LIJian-rong1,*
(1.College of Food Science and Engineering of Bohai University,National & Local Joint Engineering Research Center of Storage,Processing and Safety Control Technology for Fresh Agricultural and Aquatic Products,Food Safety Key Lab of Liaoning Province,Jinzhou 121013,China;2.Xiaoshan Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau,Hangzhou 311208,China;3.College of Food and Biological Engineering,Hubei University of Technology,Wuhan 430068,China;4.Rongcheng Taixiang Food Co.,Ltd.,Rongcheng 264300,China)
TS254.9
A
1002-0306(2017)18-0317-06
2017-04-05
馮建慧(1992-),女,碩士研究生,主要從事水產品副產物功能性物質提取方面的研究,E-mail:jhfeng0122@163.com。
*通訊作者:蔡路昀(1981-),男,博士,副教授,研究方向:海洋食品化學與功能食品,E-mail:clyun2007@163.com。 勵建榮(1964-),男,博士,教授,主要從事水產品和果蔬貯藏加工及安全方面的研究,E-mail:li34008@126.com。
國家自然科學基金(31401478);“十二五”國家科技支撐計劃項目(2015BAD17B03);國家博士后基金面上項目(2015M570760);遼寧省自然科學基金(20170540006);重慶市博士后特別資助項目(Xm2015021)。
10.13386/j.issn1002-0306.2017.18.060