[发明专利]一种植物蛋白与多糖接枝聚合的方法

说明书

技术领域

本发明属于植物蛋白功能特性技术领域，具体涉及一种脉冲电场促进植物蛋白与多糖 的接枝聚合方法。

背景技术

蛋白质在食品及食品基料中的基本特性可以归纳为两个方面：营养特性和功能特性， 营养特性对食品的可接受性没有直接影响，但与摄取食品的机体的营养密切相关。植物蛋 白具备多种功能特性，但是难于同时兼具多种加工功能，而生产上需求的却是具有一项最 佳功能或兼具某几种功能平衡点的产品，如何将其应用于各种不同类型的食品体系，其核 心就是改性。

80年代以来，蛋白与多糖的接枝改性受到广泛的关注，经接枝改性的蛋白质功能性 (如水溶性、乳化性、热稳定性等)有很大的改善，是目前蛋白改性中较为理想的方法之一。 蛋白质和糖的接枝反应是基于蛋白质分子中氨基酸侧链的自由氨基和糖分子的ε-还原末 端的羰基之间的美拉德反应(Maillard Reaction)。该反应过程中蛋白质与糖以共价结合， 不需要催化剂，仅加热就可使该反应自发地进行。反应液中自由氨基的变化反应了接枝反 应的程度，自由氨基的含量采用OPA(邻苯二甲醛)分光光度法，其理论的基础是OPA与 蛋白中的自由氨基，在巯基乙醇存在的条件下，共同生成的化合物在340nm有强的吸收， 接枝反应程度可用下列方程表示：DG＝(C₀-C_t)/C₀*100％，(C₀-未反应时蛋白自由氨基 总量，C_t-反应到某一时刻蛋白自由氨基总量)。

蛋白质和多糖接枝反应主要包括两种方法：干热接枝和湿热接枝。干热法是Kato最 先提出的，主要应用于控制蛋白质与多糖之间自发的美拉德反应。反应在低于蛋白的变性 温度下进行，严格控制反应体系的水分活度使得蛋白质的氨基处于非聚集的状态便于提供 反应基团进行共价接枝反应便于提供反应基团进行共价接枝反应，此条件下的反应时间很 慢，至少需要24小时，一般需要数周才能完成。湿热法进行的接枝反应是指蛋白质与糖 在溶液的条件下加热进行，一般是单糖或双糖与蛋白的反应。湿热接枝反应是在一个密闭 的装置里放入蛋白质和糖的混合液，水浴或者油浴来控制反应的温度从而调节反应的速 度，在温度≤90℃时反应速度较慢，温度≥100℃时较快，反应完成通过冰浴降低反应 温度从而结束反应。湿热法接枝反应虽然速度有所提高，但是目前主要是应用在简单蛋白 质和单糖或双糖之间的反应，而且对产品的色泽有显著影响。因此，这两种方法均存在反 应时间长、反应产物色泽较深等技术瓶颈，难以应用到工业化生产。

管军等研究发现，微波加热10～60min，可以得到蛋白与糖的接枝共聚物，加快了蛋 白和糖的接枝反应速率；王金水等也认为，在控制超声波功率100～500W的条件下，20～ 30min的间歇式超声处理可以促进蛋白与多糖的接枝共聚，两种方法反应时间较短，但是 反应产物依然存在色泽偏黄，且不能进行连续的工业化生产等技术问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的上述不足，提供一种植物蛋白与多糖接枝聚合的 方法。本发明将植物蛋白与多糖的混合液经过脉冲电场处理后，从混合物中除去不溶组分， 或者不除去不溶组分，得植物蛋白-多糖接枝改性物。具体技术方案如下：

一种植物蛋白与多糖接枝聚合的方法，包括如下步骤：

(1)植物蛋白与多糖接枝共聚：将植物蛋白溶解后，加入多糖得到混合溶液，植物 蛋白与多糖的质量比为0.1～10∶1；

(2)将混合溶液搅拌2～3小时后，通过频率为500～2000赫兹，15～45KV的脉冲 电场，脉冲处理时间为480～2000μs，得到共聚物；

(3)将共聚物浓缩后喷雾干燥。

上述植物蛋白与多糖接枝聚合的方法中，步骤(3)将共聚物离心除去不溶解部分， 再冷冻干燥或者浓缩后喷雾干燥，或直接浓缩后喷雾干燥。

上述植物蛋白与多糖接枝聚合的方法中，所述植物蛋白包括大豆蛋白、花生蛋白、小 麦面筋蛋白中的一种。

上述植物蛋白与多糖接枝聚合的方法中，所述多糖包括阿拉伯胶、右旋糖、糊精、可 溶性淀粉中的一种。

上述植物蛋白与多糖接枝聚合的方法中，步骤(1)中蛋白与多糖的混合液用盐酸或 氢氧化钠控制pH为7～9。

上述植物蛋白与多糖接枝聚合的方法中，步骤(1)中蛋白与多糖占混合液质量的2～ 16％。