CN104431285A - 一种微波超声波制备高起泡性卵清蛋白的方法 - Google Patents

Abstract

一种微波超声波制备高起泡性卵清蛋白的方法，准确称取卵清蛋白和葡萄糖各50g溶解于500mL的2mmol/LNaCl溶液中，于室温下慢慢搅拌20min，至完全溶解并混合均匀，调节pH至8.0后，放置于800mL高压密封罐中，通过控制微波、超声波时间及功率对卵清蛋白进行改性处理，提高其起泡性。本方法制备的卵清蛋白起泡性高，是未处理蛋白的6-8倍，操作简单，成本低，工艺合理，生产周期短的优点。

Description

一种微波超声波制备高起泡性卵清蛋白的方法

技术领域

本发明涉及一种微波超声波制备高起泡性卵清蛋白的方法，属于食品蛋白质加工领域。

背景技术

蛋白质在人体生命活动过程中起着重要的作用，是人体必需的营养物质之一。人类食用的蛋白质主要有植物蛋白和动物蛋白两大类，其中，对动物蛋白的研究相对于植物蛋白较少。动物蛋白主要来源于禽、畜及鱼类等的肉、蛋、奶，且其蛋白质构成以酪蛋白为主，能够被成人较好地吸收和利用。近年来，蛋白质的功能性质如起泡性、乳化性、持水性和凝胶性等成为科研者的研究热点。其中起泡性是蛋白质分子表面性质的主要表现形式之一，蛋白质因其起泡性而被作为表面活性剂类起泡剂，可广泛应用于人类日常生活和工业生产中。

我国蛋禽类，特别是鸡蛋，由于其较高的营养价值和鲜美的味道而成为人们食品中蛋白质的主要来源之一。其中，蛋清蛋白占鸡蛋蛋白2/3，其氨基酸组成接近于人体的氨基酸组成，且其功能性质，如起泡性，相对于植物蛋白和其它一些动物蛋白都较好，因此不仅是食品中最理想的蛋白质，也在食品工业中起着重要的作用。但是，蛋清蛋白极易发生表面变性，且稳定性差，加工性比较差，这些限制了其在食品加工中的应用。由于卵清蛋白是蛋清蛋白中最主要的蛋白质，也是蛋清蛋白中唯一一个含有四个自由巯基的蛋白，其自由巯基的含量可以决定蛋清蛋白溶液的起泡能力。因此，研究卵清蛋白改性修饰加工提高其起泡性，为提高蛋清蛋白的应用范围及应用价值提供依据。

蛋白质的改性主要有酶法、物理法、基因工程法和化学法。其中基因工程法主要是通过重组植物蛋白质的合成基因来提高蛋白质的功能特性，但是该技术周期较长，见效较慢。酶法改性主要是通过胰蛋白酶、胃蛋白酶等水解蛋白质的多肽链，或者采用酶类使蛋白质连接特殊的功能集团或发生交联，从而达到蛋白质改性目的。然而，酶法改性虽然速度快，专一性强，可是成本较高，操作较难，使其应用有了一定的限制。化学改性方法因为效果显著，应用广泛，反应简单等优点而备受关注。该方法主要包括磷酸化，脱酰胺，糖基化等，其中糖基化改性主要是将蛋白质分子上带有的氨基或羧基与碳水化合物以共价键相结合的化学反应，如美拉德反应。美拉德反应中，蛋白质与糖共价结合，不需要催化剂，仅在加热条件下就可以自发的进行，从而达到改善蛋白质功能性质的目的，是目前蛋白改性中较为理想的方法。然而，传统的美拉德反应经过水浴、油浴等加热方式往往耗时较长，需要几小时到几周，并且耗能高，所以寻找安全高效的加热方式显得尤为重要。

目前，一种微波超声波组合设备可将微波技术和超声波技术联合使用，从作用原理分析，可将这两种技术互补，一方面实现了微波对颗粒间接性加热和选择性加热的可能性，同时也可发挥超声波产生的空化作用提供大量集中释放的能量。微波超声波技术联用可在改善加热和能量转移时能够发挥各自的优势，且能提高能量使用效率，降低能量损耗，普遍应用于食品加工过程中可改善食品质量。

发明内容

为了解决卵清蛋白起泡性低的问题，本发明提供了一种将卵清蛋白与葡萄糖混合进行微波超声波处理提高蛋白起泡性的方法。

本发明工艺步骤如下：

（1）原料预处理：称取卵清蛋白和葡萄糖各50 g，溶解于500 mL的2 mmol/L NaCl溶液中，于室温下搅拌20 min，至完全溶解并混合均匀后，调节pH至 8.0；

（2）微波超声波改性处理：将上述混合均匀的溶液放入800 mL高压密封罐中，先设置微波功率为560-720 W，处理时间为5-13 min；再设置超声波功率为500-700 W，处理时间为15-25 min，将处理完后的溶液从高压密封罐中取出冷却，使样品温度达到室温；

（3）冷冻干燥：将上述蛋白溶液于-80 ℃冰箱预冻5 h，于冷冻干燥机冷冻24 h后即得高起泡性卵清蛋白干粉；

（4）真空包装，成品；

（5）产品检测：检测产品起泡性。

本发明的有益效果是：

1、微波超声波处理糖基化修饰卵清蛋白的起泡性高，是未处理蛋白的6-8倍，可广泛应用于工业和日常生活中。

2、本发明利用微波超声波处理，使物质分子吸收能量从而高速振动产生热量和降低反应活化能，可达到加热快，耗时短，能量消耗低，受热均匀的目的。

3、使用高压密封罐，可使微波超声波的能量充分利用，样品温度可以迅速升高到120 ℃以上，且大大减少液体样品因为蒸发所造成的损失，从而可达到减少能源、资源浪费的目的。

4、反应物只需加入葡萄糖，无需加入其他东西，且加入的糖是活细胞的能量来源和新陈代谢中间产物，对人体新陈代谢以及身体素质的提高起着重要的作用，所以安全营养可靠。

具体实施方式

实施例1

（1）原料预处理：称取卵清蛋白和葡萄糖各50 g溶解于500 mL的2 mmol/L NaCl溶液中，于室温下慢慢搅拌20 min，至完全溶解并混合均匀后，调节pH至 8.0；

（2）微波超声波改性处理：将上述混合均匀的样品放入800 mL高压密封罐中，先设置微波功率为560 W，处理时间为13 min；再设置超声波功率为700 W，处理时间为15 min，将处理完后的溶液从高压密封罐中取出冷却，使样品温度达到室温；

（3）冷冻干燥：将上述蛋白溶液于-80 ℃冰箱预冻5 h，于冷冻干燥机冷冻24 h后获得高起泡性卵清蛋白干粉；

（4）真空包装，成品；

（5）产品检测：检测产品起泡性。

实施例2

（1）原料预处理：称取卵清蛋白和葡萄糖各50 g溶解于500 mL的2 mmol/L NaCl溶液中，于室温下慢慢搅拌20 min，至完全溶解并混合均匀后，调节pH至 8.0；

（2）微波超声波改性处理：将上述混合均匀的样品放入800 mL高压密封罐中，先设置微波功率为600 W，处理时间为10 min；再设置超声波功率为600 W，处理时间为20 min，将处理完后的溶液从高压密封罐中取出冷却，使样品温度达到室温；

（3）冷冻干燥：将上述蛋白溶液于-80 ℃冰箱预冻5 h，于冷冻干燥机冷冻24 h后获得高起泡性卵清蛋白干粉；

（4）真空包装，成品；

（5）产品检测：检测产品起泡性。

实施例3

（1）原料预处理：称取卵清蛋白和葡萄糖各50 g溶解于500 mL的2 mmol/L NaCl溶液中，于室温下慢慢搅拌20 min，至完全溶解并混合均匀后，调节pH至 8.0；

（2）微波超声波改性处理：将上述混合均匀的样品放入800 mL高压密封罐中，先设置微波功率为720 W，处理时间为5 min；再设置超声波功率为500 W，处理时间为25 min，将处理完后的溶液从高压密封罐中取出冷却，使样品温度达到室温；

（3）冷冻干燥：将上述蛋白溶液于-80℃冰箱预冻5 h，于冷冻干燥机冷冻24 h后获得高起泡性卵清蛋白干粉；

（4）真空包装，成品；（5）产品检测：检测产品起泡性。 

Claims (2)

1.一种微波超声波制备高起泡性卵清蛋白的方法，其特征是：

（1）原料预处理：称取卵清蛋白和葡萄糖各50 g溶解于500 mL的2 mmol/L NaCl溶液中，于室温下慢慢搅拌20 min，至完全溶解并混合均匀后，调节pH至 8.0；

（2）微波超声波改性处理：将上述混合均匀的溶液放入800 mL高压密封罐中，进行微波超声波改性处理，将处理完后的溶液从高压密封罐中取出冷却，使样品温度达到室温；

（3）冷冻干燥：将上述改性后的蛋白溶液于-80℃冰箱预冻5 h，再放入冷冻干燥机冷冻24 h后即得高起泡性卵清蛋白干粉；

（4）真空包装，成品；

（5）产品检测：检测产品起泡性。

2.根据权利要求1所述的一种微波超声波制备高起泡性卵清蛋白的方法，其特征在于：上述步骤（2）中混合液使用微波超声波改性处理时，先设置微波功率为560-720 W，处理5-13 min后，再设置超声波功率为500-700 W，处理15-25 min。