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大豆分离蛋白范文1
Abstract: This paper attempts to research the changes of tensile strength and breaking elongation from a serial of blend membranes with soy protein isolate as film substrate, which are mixed by adding a natural polymer material-guar gum, changed the contents of glycerol, proportion of guar gum and soy protein isolate, pH.
Key words: soy ptotein isolate；guar gum；blend membrane
中图分类号：G31文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）22-0303-02
0引言
大豆分离蛋白（SPI）由于其来源丰富，价格便宜，加工成型方便，且其膜具有可降解性、透氧率低[1]，已经成为各国研究者广泛关注的重要天然高分子材料之一。但同时由于大豆分离蛋白分子中含有许多氨基、羧基等亲水性基团，和石油为原料合成的聚烯烃类材料相比，大豆分离蛋白膜在机械强度及耐水性方面有一定的缺陷[2，3]。经天然共混改性制备的生物薄膜具有可降解性、生物相容性、通透性相比单组分大豆分离蛋白膜有所改善等优点。利用天然多糖等高分子材料替代有污染、难降解的人工合成材料具有非常重要的现实意义和广阔的应用前景。
瓜尔胶是从瓜尔豆中提取的一种天然可再生高分子中性多糖，具有安全无毒、生物相容性好、可被生物完全降解等优点，被广泛地应用于各个领域中。瓜尔胶含多-OH有望与蛋白质分子中-NH2、-COOH等基团作用，减弱大豆蛋白分子间和分子内的氢键相互作用，提高蛋白质链段的运动能力，从而增加膜材的柔顺性，改善大豆蛋白的加工性能。
因此，本课题采用大豆分离蛋白为成膜基质，天然瓜尔胶多糖为添加剂，通过调节二者间的质量比例关系，采取加热的方式使大豆分离蛋白变性，以甘油为增塑剂，调节大豆分离蛋白的空间网络结构及柔韧性，蒸馏水和无水乙醇为溶剂，通过变化大豆分离蛋白、瓜尔胶以及增塑剂间量的关系，结合调节共混溶液pH，优化膜的抗拉强度和断裂伸长率。
1试验材料与方法
1.1 材料与设备
1.1.1 材料大豆分离蛋白（SPI，哈高科大豆食品有限责任公司）水分5.31%、蛋白质91.60%、灰分4.51%；瓜尔胶（印度进口，天津华裕经济贸易有限公司）其余试剂均为国产分析纯。
1.1.2 设备电子分析天平（0.001g，北京赛多利斯仪器系统有限公司）；DZW电热恒温水浴锅（天津莱斯特仪器有限公司）；PH计（上海雷磁仪器厂）；JJ-1型定时电动搅拌器（江苏省金坛市金城国胜实验仪器厂）；干燥器（湖南汇虹试剂有限公司）；螺旋测微器（0.001mm哈尔滨量具刃具厂）；TA.XT.Plus质构仪（Stable Micro System Ltd）；电热恒温鼓风干燥箱（上海一恒科学仪器有限公司）；自制玻璃板。
1.2 方法
1.2.1 膜性能测定①膜厚（Film Thickness，FT）。在被测膜上随机取5点，用螺旋测微器（0.001mm）测定厚度，取平均值。膜厚单位为mm。②抗拉强度（tensile strength，TS）。抗拉强度测定前，先将待测样品防止装有饱和溴化钾水溶液的室温条件干燥器中，均衡48h。将膜裁切成工字型长条，用质构仪测定，拉伸速度为5mm/s，有效拉伸距离为100mm，记录膜破裂时的抗拉力[5]。每种膜测定3个样，取平均值即得。③断裂伸长率（Breaking Elongation，BE）。将膜裁切成长如图所示尺寸的工字型长条，用质构仪测定，拉伸速度为5mm/s，有效拉伸距离为100mm，记录膜受到张力至断裂时的膜长[5]，根据下式计算：E=（L1-L0）/L0×100%；
式中：E为断裂伸长率（100%）；L1为膜断裂时的长度（m）；L0为膜的原长（m）；每种膜测定3个样，取平均值即得。
1.2.2 成膜工艺①不同大豆分离蛋白（SPI）浓度膜的制备工艺。将3.0、4.0、5.0、6.0%（w/v）SPI粉末，1.5%（w/v）增塑剂丙三醇加入到装有去离子水：无水乙醇=4：1（v/v）的烧杯中，未加瓜尔胶多糖，30±1℃恒温水浴锅均质，水浴加热至80±1℃，维持温度反应30min，冷却消泡，溶液浇铸于模具中，自然晾干，在室温条件下溴化钾饱和水溶液的干燥器中均衡备用，依大豆分离蛋白的用量由低到高将膜分别标记为：IG3-0、IG4-0，IG5-0和IG6-0，作为空白实验作对照。②不同瓜尔胶（GG）浓度膜的制备工艺。将3.0、4.0、5.0、6.0%（w/v）SPI粉末，1.5%（w/v）增塑剂丙三醇和0.15%、0.20%和0.25%（w/v）的瓜尔胶多糖加入到装有去离子水：无水乙醇=4：1（v/v）的到烧杯中。接下来方法同1）。依瓜尔胶多糖和大豆分离蛋白的用量由低到高将大豆分离蛋白复合膜分别标记为：IG3-3，IG3-4和IG3-5； IG4-3，IG4-4和IG4-5；IG5-3，IG5-4和IG5-5；IG6-3，IG6-4和IG6-5。③不同甘油浓度膜的制备工艺。将5.0%（w/v）SPI粉末，0.5、1.0、1.5、2.0、3.0%（w/v）增塑剂丙三醇和0.15%（w/v）的瓜尔胶多糖加入到装有去离子水：无水乙醇=4：1（v/v）的到烧杯中。接下来方法同1）。依据增塑剂丙三醇的用量由低到高将大豆分离蛋白复合膜分别标记为：IGG-0.5、IGG-1.0，IGG-1.5和IGG-2.0；IGG-3.0。④不同pH条件膜的制备工艺。将5.0%（w/v）SPI粉末，1.5（w/v）增塑剂丙三醇和0.20%（w/v）的瓜尔胶多糖加入到装有去离子水：无水乙醇=4：1（v/v）的到烧杯中，在30±1℃恒温水浴锅均质得到共混水溶液。室温条件下用配置的2mol/L或0.1mol/L的NaOH和HCl溶液调节混合体系pH分别为6.0、7.0、8.0、9.0、10.0，80±1℃水浴锅反应30min，冷却消泡，溶液浇铸于模具中，自然晾干，揭膜，在室温条件下溴化钾饱和水溶液的干燥器中均衡备用，依据增塑剂丙三醇的用量由低到高将大豆分离蛋白复合膜分别标记为：IG-6、IG-7、IG-8、IG-9、IG-10。
2结果与分析
2.1 大豆分离蛋白复合膜IG抗拉强度的研究
2.1.1 大豆分离蛋白和瓜尔胶浓度对复合膜抗拉强度的影响如图1表示的是大豆分离蛋白浓度分别为3、4、5、6%（w/v）和瓜尔胶浓度分别为0.00、0.15、0.20、0.25%（w/v）得到IG3、IG4、IG5、IG6四个系列16种复合膜的抗拉强度变化柱状图。IG3指的是蛋白浓度为3%（w/v），瓜尔胶浓度分别为0.00，0.15，0.20， 0.25%（w/v）对应复合膜IG3-0、IG3-3、IG3-4、IG3-5，IG4、 IG5 、IG6类同。由图可以看出四种瓜尔胶浓度，均是大豆分离蛋白浓度为5%（w/v）时复合膜的抗拉强度最大，并且在同样瓜尔胶浓度条件下，复合膜抗拉强度随大豆分离蛋白浓度由3%到6%先增大后降低。这可能是由于随着大豆蛋白浓度的增大，经加热变性的蛋白量增多，暴露出更多的活性基团，这些活性基团经相互作用有助于形成致密的网络结构，但当蛋白浓度增大到6%时，由于大量蛋白没有溶解，变性蛋白量没有继续增大，而致使蛋白没有增多的活性基团经相互作用形成致密的网络结构，所以复合膜的抗拉强度有所降低。瓜尔胶浓度由0.15%到0.25%，复合膜的抗拉强度呈现增大的趋势，这可能是由于大豆分离蛋白体系中加入瓜尔胶后发生了氢键或疏水等相互作用，改变了蛋白原来的结构，形成新的立体网络结构，随着瓜尔胶浓度的增大，新的网络结构越来越致密，最终使复合膜的抗拉强度增大。
2.1.2 pH对大豆分离蛋白复合膜抗拉强度的影响取大豆分离蛋白浓度3、4、5、6%w/v复合膜抗拉强度最大的5%w/v浓度作为pH影响因子的后续研究浓度。取瓜尔胶浓度为0.20%w/v以及甘油浓度为1.5%w/v得到在不同pH条件下的复合膜IG-6、IG-7、IG-8、IG-9、IG-10，测得相应膜的抗拉强度随pH的变化柱状图如图2。从柱状图分析可以得出，在pH大于7.0情况下，随着pH增大，复合膜的抗拉强度稍有增大，这与莫文敏等人研究的结果一致[6]。这是由于随着成膜液碱性增强，结合受热条件，蛋白变性更加明显，蛋白分子结构发生重组，这有助于形成紧密的空间网络结构，最终使复合膜的抗拉强度增大。
2.1.3 甘油浓度对大豆分离蛋白膜抗拉强度的影响图3表示的是随着复合膜IGG-1、IGG-1.5、IGG-2、IGG-3材料中添加甘油量的增加其抗拉强度的变化柱状图，在大豆分离蛋白复合膜中，甘油添加量为0.50%w/v时不能成膜，所以选取甘油浓度1.0、1.5、2.0和3.0%w/v进行试验。图可以看出，随着添加增塑剂甘油量的增加，膜的抗拉强度是降低的，这是因为甘油是一种多羟基物质，含量增加，单位体积羟基的数目增多，结合水分子的数目也增多，使膜中蛋白质相对含量下降，削弱了其分子间的相互作用，结构变差，膜的致密性下降[7]。
2.2 大豆分离蛋白复合膜IG断裂伸长率的研究
2.2.1 大豆分离蛋白和瓜尔胶浓度对复合膜断裂伸长率的影响
图4表示的是不同大豆分离蛋白浓度以及不同瓜尔胶浓度条件下复合膜IG3-0、IG4-0，IG5-0、IG6-0；IG3-3、IG4-3、IG5-3、 IG6-3；IG3-4、IG4-4、IG5-4、IG6-4；IG3-5、IG4-5、IG5-5、IG6-5的断裂伸长率变化柱状图。由图可以看出，随着大豆分离蛋白浓度由3.0%w/v增大到5.0%w/v，同等瓜尔胶浓度条件下比较，复合膜的断裂伸长率是降低的。但当蛋白浓度达到6.0%w/v时，各种不同瓜尔胶浓度复合膜的断裂伸长率增大。另外，当大豆分离蛋白浓度一定时，随着瓜尔胶浓度的增大（0.15~0.25%w/v）复合膜的断裂伸长率是下降的（大豆分离蛋白浓度6.0%w/v对应复合膜除外），这可能是由于瓜尔胶与大豆分离蛋白经微弱的氢键或疏水相互作用改变了大豆分离蛋白原来致密的机构，形成比较疏松的结构，由于这种作用比较微弱，而使断裂伸长率降低。
2.2.2 pH对大豆分离蛋白复合膜断裂伸长率的影响图5表示的是随着大豆分离蛋白复合膜IG-6、IG-7、IG-8、IG-9、IG-10成膜溶液的pH变化，复合膜断裂伸长率的变化柱状图。由图可以看出，随着pH由6.0变化到10.0，复合膜的断裂伸长率成递增的趋势，这是因为，随着溶液碱性增强，大豆分离蛋白变性明显，这对于膜的机械强度改善是有利的，断裂伸长率的增加，意味着大豆分离蛋白经变性后其原来的分子内和分子间氢键受到破坏，增大了分子空间的流动性，因此复合膜的柔韧性增大，断裂伸长率增大。
2.2.3 甘油含量对大豆分离蛋白复合膜断裂伸长率的影响图6表示的大豆分离蛋白-瓜尔胶复合膜IGG-1、IGG-1.5、IGG-2、IGG-3在增塑剂浓度由1.0% w/v逐渐增大到3.0%w/v时，相应膜的断裂伸长率变化柱状图，并且发现随着增塑剂甘油浓度的增大，复合膜的断裂伸长率明显增大，甚至当甘油浓度为3.0%w/v时，复合膜的断裂伸长率增至111.43%。这是因为甘油作为小分子穿插与大豆分离蛋白分子的立体结构中，对膜的柔韧性起了很关键的作用，所以膜的断裂伸长率随着甘油浓度的增大而增大。
3小结
3.1 给定实验条件下，蛋白浓度为5%w/v时复合膜的抗拉强度最大，且随着瓜尔胶在复合膜中含量的增加，其抗拉强度是增大的；随着pH由7.0变化到10.0，复合膜的抗拉强度是增大的；随着甘油含量的增大，复合膜的抗拉强度是降低的。
3.2 在给定实验条件下，蛋白浓度为5%w/v时复合膜的断裂伸长率最小，且随着瓜尔胶在复合膜中含量的增加，其断裂伸长率是降低的（复合膜中蛋白浓度为3、4、5%w/v时）；随着pH由6.0变化到10.0，复合膜的断裂伸长率是增大的；随着甘油含量的增大，复合膜的断裂伸长率是增大的。
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大豆分离蛋白范文2
关键词：大豆蛋白废水；生物处理；膜处理；综合利用
1 大豆蛋白废水的特点
（1）排放量大。据统计，国内大豆分离蛋白企业每生产1t大豆分离蛋白排放出60～80m3的大豆乳清废水，全国每年排放量在300t以上；（2）有机物浓度、悬浮物浓度高，环境污染严重。其中生活需氧量（BOD）高达5000～8000mg/L，COD高达18000～20000mg/L，悬浮固体（SS）高达1500mg/L，给天然水体系统带来巨大的污染负荷，严重挑战人们的水环境安全。（3）有机物以蛋白质和低聚糖为主，包括大豆乳清蛋白、微量大豆球蛋白、油脂、蔗糖、水苏糖、无机盐等；可生化性好（BOD/COD高达0.6～0.7），营养配比合理（C：N：P平均为100：4.7：0.2），有毒有害物质含量少，适于采用生物处理；（4）温度较高，pH值较低，容易腐败并释放出硫化氢等恶臭气体；氮、磷含量较高，易导致水体富营养化。
2 大豆蛋白废水处理技术研究现状
2.1 厌氧生物处理
大豆蛋白生产废水是典型的高浓度有机废水，但无毒性，且具有良好的可生化性，适宜于采用生物法对其进行处理。其中，厌氧生物处理技术具有运行费用低、可回收再生能源沼气、剩余污泥少等突出优点，是经济高效的高浓度有机废水处理技术。秦麟源等人采用AFB对大豆乳清废水进行了处理实验，证明该工艺在SS去除、沼气产量和抗pH冲击能力方面具有显著优势，有机负荷（以COD计）为10 kg/m3·d左右时，其COD去除率可达90%。但是，AFB必须保证污泥颗粒保持形状、大小和密度的均匀，同时污泥和填料不会从反应器流失，以实现良好的流态化。
2.2 好氧生物处理
陈亮对AB活性污泥法处理大豆乳清废水进行了研究，结果表明，在优化运行条件下，大豆乳清废水经过AB活性污泥法处理的效果明显，A段和B段对有机污染物的去除率可分别达到89%和83%，总去除率可达97%。其它研究表明，AB活性污泥法对大豆乳清废水的处理效果良好。包洪新等人采用SBR对大豆乳清废水的处理进行了实验研究，并讨论了C/N比对硝化、反硝化的影响以及提高脱氮效果的途径。结果显示，当厌氧处理后的大豆乳清废水COD为2000 mg/L，TN 470 mg/L，NH3-N 465 mg/L时，经处理后的出水 COD≤90 mg/L，TN≤75 mg/L，NH3-N≤9 mg/L，其去除率分别达到了96%、85%和98%。
2.3 膜分离技术
大豆蛋白生产废水中的乳清蛋白，其分子量在2000～20000 Dt之间，低聚糖分子量在300～700 Dt之间，因此可以采用膜分离技术进行回收。赵丽颖等人研究了多级串联膜系统对大豆乳清废水的资源化处理技术。从分离蛋白车间排出的乳清废水，首先进行95℃灭菌10 s、调pH至2.5等预处理措施后，排出沉降蛋白，其上清夜进入超滤系统。在超滤系统中，分子量为2000～20000 Dt的乳清蛋白被截留，所形成的浓缩液经双效浓缩和喷雾干燥生产出乳清蛋白产品，而透过液则进入一级纳滤系统，用于分离分子量为300～700 Dt的大豆低聚糖。经过一级纳滤系统产生的浓缩液用0.7%活性碳脱色30 min，调节pH值至6.5后进入二级纳滤系统进行水洗脱盐的纯化过程，浓缩液经喷雾干燥得到大豆低聚糖成品。一级和二级纳滤系统的透过液混合后再经两级反渗透系统进行除盐即得到回用水，回用于分离蛋白车间的浸出用水。
3 大豆蛋白废水处理技术分析与展望
目前采用的厌氧、好氧等生物净化工艺虽然可以将大豆乳清废水处理到符合国家一级排放标准（COD
利用膜技术对大豆乳清废水进行综合利用，不但可以解决环境污染问题、带来明显的生态效益，而且可以生产出具有高附加值的产品，创造可观的经济效益，同时促进人们的身体健康，因而具有广阔的市场前景和潜力。但是，膜分离技术回收大豆乳清液的工艺还面临着很多问题。目前的成功经验主要集中于膜技术回收大豆乳清蛋白，而对大豆低聚糖的回收，成功经验则较少；应用膜分离技术回收大豆乳清蛋白过程中关键环节—超滤过程的效果受着物料温度、操作压力、膜面流速、浓缩倍数等因素的影响而难以控制。最为重要的是，膜污染和浓度极化的机理和控制技术没有很好解决，现有的清洗技术难以保证大规模生产应用；膜材料与组件的技术和性能有待于发展。因此，我国还难以实现大规模回收大豆乳清的工业化生产。
尽管大豆蛋白废水处理的研究与应用都有了较大发展，但如何进一步有效去除废水中N、P及残留有机物，仍然是亟待解决的问题。
参考文献
大豆分离蛋白范文3
关键词：转谷氨酰胺酶；食品领域；应用；研究
基金项目：吉林省教育厅资助项目（吉教科合字[2014]第609）
中图分类号： TS201.3 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/ki.jlny.2016.19.058
转谷氨酰胺酶简称TG，这是催化转酰基反应的酶，主要过程是催化蛋白及多肽分子内或分子间的共价聚合，使得蛋白分子的相对分子质量、结构及空间构象都发生显著的变化。此催化过程具有反应条件温和，聚合后的凝胶蛋白具有凝胶性好，热稳定性优良等优点。
转谷氨酰胺酶存在的范围较为广泛，在动物、植物及微生物中都有分布，它在生命活动中占有十分重要的作用。转谷氨酰胺酶最早是由Waelsch及其合作者在1958年提出的，最初的转谷氨酰胺酶的提取是从动物组织中提取的，且产量非常低，不能满足在工业中应用的需要，因此转谷氨酰胺酶的研究进展较慢。
1 转谷氨酰胺酶在大豆蛋白领域的应用
转谷氨酰胺酶目前主要应用于食品领域中，微生物源的转谷氨酰胺酶具有底物蛋白选择范围广，交联效果好及对钙离子的依赖性较小等优点[1]。由于其优良的特性转谷氨酰胺酶在食品领域的应用越来越大。
1.1转谷氨酰胺酶在聚合大豆蛋白中的应用
华南理工大学唐传核等人利用紫外光谱、红外光谱及荧光光谱等手段研究了转谷氨酰胺酶聚合大豆蛋白的机理，实验结果表明，聚合的机理为转谷氨酰胺酶的聚合使得大豆酸沉蛋白的空间结构发生了变化，使得蛋白的结构发生变化，进而性能发生了变化，例如稳定性增加，持水性增加及溶解度降低等[2]；郑州工程学院梁华民等研究了转谷氨酰胺酶对大豆分离蛋白交联聚合的最佳条件，实验结果表明，转谷氨酰胺酶凝结大豆蛋白的最佳条件为：温度45℃或50℃，pH值为7.0，反应时间为2小时在最适加酶量为5U/g时转谷氨酰胺酶凝结大豆蛋白的效果最佳[3]；东北农业大学于国萍等研究表明在实验条件为：转谷氨酰胺酶添加量为40U/g， pH值为7.5，反应时间为2.5小时大豆蛋白的凝胶强度得到了明显的提高，但凝胶表面的保水性却有所降低，为我国大豆蛋白的研究做出了贡献[4]；四川大学的张海均等研究表明经转谷氨酰胺酶改性的大豆蛋白的溶解性、持水性、吸油性乳化性明显减弱，实验结果表明转谷氨酰胺酶在改性大豆蛋白的研究及应用方面作用效果良好[5] ；中国农业大学食品学院李军等研究了转谷氨酰胺酶在可食性大豆蛋白保鲜膜的制备过程中的应用情况，实验结果表明在大豆蛋白的添加量为5%，甘油的添加量为3.0%，酶的添加量为0.2%时，大豆蛋白膜的抗拉伸性、延展性及阻水性强度较强，这便有效补充了可食性保鲜膜的研究内容[6]；河南工业大学田少君等研究了微生物源的转谷氨酰胺酶对大豆蛋白的改性作用，实验结果表明，经转谷氨酰胺酶改性后的大豆蛋白其内部结构发生了明显的改变，大豆蛋白内部的疏水结构暴露出来，使得大豆蛋白的稳定性得到了明显的增加[7]。
1.2转谷氨酰胺酶在肉制品中的应用
南京农业大学程巧芬等研究了转谷氨酰胺酶应用在肉制品中对肉制品的质量的改善作用，结果表明，经转谷氨酰胺酶改性的肉制品其肉质结构得到了明显的改善，肉品产出率得到了显著的提高，原料利用率也得到了明显的提高[8]；湖南农业大学龙谭等研究了转谷氨酰胺酶对牛肉丸质构特性的影响，实验结果表明在温度为55℃，反应时间为0.5小时在最适加酶量为0.75%时牛肉制品的弹性，凝胶性及咀嚼性效果达到最佳[9]；华中农业大学严菁等对转谷氨酰胺酶对鱼糜凝胶强度的影响进行了研究，实验结果表明，在42℃条件下，用10U/g的转谷氨酰胺酶处理鱼糜2小时，鱼糜的凝胶强度达到最优，凝胶强度增加了1倍[10]。
1.3转谷氨酰胺酶在其他研究领域的应用
华南理工大学黄志良等论述了转谷氨酰胺酶对乳蛋白的改性作用，论述表明，经过转谷氨酰胺酶处理的乳蛋白其凝胶特性、乳化性及成膜性都得到了明显的提高，非常适合应用在乳制品工业中[11]；河北农业大学李慧静等研究了转谷氨酰胺酶对面粉加工品质的影响，实验结果表明，经过转谷氨酰胺酶的加入面粉中游离巯基含量得到明显下降，面粉的持水性及面粉成品的品质均得到了明显的提高[12]。
2展望
转谷氨酰胺酶在食品领域应用广泛，随着科技的进步其应用范围及应用量必将进一步增加。目前转谷氨酰胺酶在工业领域的应用范围较小，在膜蛋白的应用较为广泛，接下来的研究可在工业领域进一步推广。
参考文献
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大豆分离蛋白范文4
关键词：大豆蛋白 Alcalase 酶解
一、实验原理
水解蛋白质的反应式。大豆蛋白原料组成：蛋白质含量为91%；水分含量的测定采用常压直接干燥法，测得水分含量为7.35％。
二、Alcalase水解大豆蛋白
1.酶解反应
步骤如下：(1)将大豆蛋白在105℃下干燥至恒重，称取一定量上述原料加入反应釜，按照设计的底物浓度向反应釜中补充适量水。(2)连接反应釜和超级恒温水浴，然后启动磁力搅拌器和超级恒温水浴，使温度为控制温度下。(3)在反应釜上安装pH计电极，在搅拌下以一定方式加入蛋白酶进行水解。(4)在反应过程中不断进行搅拌，并滴加2mol/LNaOH维持pH值不变。(5)水解结束后，水解液经过高温灭活(95℃下加热5min)，在4000r/min的条件下离心10min，取适量上清液供分析用。
酶解效果评价：采用大豆蛋白的水解度指标评价酶水解效果，大豆蛋白水解度（HD）的测定是描述蛋白质水解程度的一个非常重要的量。测得的蛋白质相应含量就可以计算出1克水解大豆蛋白样相应的HD值：
HD=[0.01×V/（3×0.1）-0.33]/7.8
2.pH值定测
利用仪器校正后测量，将每组测取三个数据取平均值。
三、结果与讨论
1.大豆蛋白的酶解
酶解蛋白质通常是在维持体系pH值不变条件下进行的。蛋白质在酶解的过程中pH值一般呈明显的下降趋势，其根本原因是肽键打开后羧基的酸性造成的，可通过向水解液中加NaOH溶液维持pH值不变。
2.单因素水解条件的考察
2.1pH值对水解度的影响
水解条件：酶与底物比45
；底物浓度60g/L；水解时间2h；温度60℃。实验结果如图3-1所示。由图3-1可以看出，水解度随着pH值的增大先升后降，即存在着最佳的pH值， pH值为8.0时水解度最高。
2.2温度对大豆蛋白水解度的影响
水解条件：酶与底物比75
；底物浓度60g/L；水解时间2h；pH值8.0。在pH值为8.0的条件下水解大豆蛋白时，水解度随着温度值的增大先升后降，即存在着最佳的温度，温度为70℃时水解度最高。
2.3酶与底物比对大豆蛋白水解度的影响
水解条件：水解温度60℃；底物浓度60g/L；水解时间2h；pH值8.0。随着酶与底物比的增加，水解度呈上升趋势，但是当酶与底物比达到40 以后，再增加酶与底物比水解度的增加不是非常显著，这可能是因为酶与底物比高于40
以后酶在底物表面的吸附作用己达到饱和。故我们选择酶与底物比为40
。
底物浓度对大豆蛋白水解率的影响。水解条件：水解温度60℃；酶与底物比60 ，pH值8.0；水解时间2h。由图3-4可以看出，在较低的底物浓度时，随着底物浓度增加，蛋白质水解度逐渐增大，但底物浓度增加到一定程度后再继续增加，水解度下降，故Alcalase水解大豆蛋白的最适反应物浓度为50g/L。
3.正交试验确定大豆蛋白的最佳水解条件
考虑到各因素的相互依赖和相互制约，导致对酶解效果的影响，进行正交试验以确定各参数的最佳组合。按正交表L9(34)设计试验，以水解度测定指标，来考查4个因素对水解效果的影响，水解时间为2h。
从正交试验得到的最佳水解条件为：底物浓度50g/L，水解温度70℃，酶与底物比60
，pH值8.0。
在4个因素的极差值中，对于水解度与底物比最大，底物浓度其次，pH值最小，4个因素对水解度影响的大小顺序为：C>D>A>B，即酶加入量>底物浓度>温度>pH；
4.水解时间考查
影响酶解蛋白水解程度的另一重要因素为反应时间，在以上最佳水解条件下，考察了大豆蛋白水解度随时间的变化情况。随着水解时间的延长，水解度不断增加，但当水解时间为4h后，再延长水解时间，水解度增加较慢，所以水解时间可取为4h，此时水解度达到24.6%。
大豆分离蛋白范文5
关键词：低钠肉制品；氯化钾；氯化钙；大豆分离蛋白
Optimizing the Formulation of Low-Salt Pork Sausages by Orthogonal Array Design
LING Yun-xiao，YIN Jia-yi，CAI Ke-zhou，WANG Qi，JIANG Shao-tong*，CHEN Cong-gui
（Anhui Province Key Laboratory for Agricultural Processing Product， School of Biotechnology and Food Engineering，
Hefei University of Technology， Hefei 230009， China）
Abstract：In the present study， low-salt pork sausages were created by partial addition of potassium chloride and calcium chloride as salt substitutes in the presence of soy protein isolate （SPI）. Following one-factor-at-a-time experiments， an orthogonal array design was used to establish the optimum formulation of low-salt pork sausages. The results obtained indicated that low-salt pork sausages with 28% potassium chloride， 8% calcium chloride and 1.5% SPI had the best quality.
Key words：low-salt pork meat；potassium chloride；calcium chloride；soy protein isolate （SPI）
中图分类号：TS251.6 文献标志码：A 文章编号：1001-8123（2013）03-0017-05
肉制品是我国居民日常消费量较大的食品之一，在食品工业中占有十分重要的地位。由于我国人民的饮食习惯问题，在加工肉制品时会使用大量的食盐[1-3]。研究发现过量摄入食盐会诱发高血压，且推荐每天盐分摄入量不要超过6g[4]。由于氯化钠的起味及营养作用，导致在肉制品中无法被完全替代，因此，尝试用其他盐部分替代氯化钠是低钠肉制品的研究热点[5]。
早期人们在钠盐替代盐方面做了较多的工作。Armenteros等[6]发现，用氯化钾代替50%的氯化钠与用100%氯化钠腌制的肉制品的物化和感官特性无明显差异。Pasin和Whiting在肉制品中用氯化钾代替氯化钠制作猪肉香肠，得出相近的结论，氯化钾部分替代氯化钠对肉制品的风味、色泽都无明显影响，一定程度范围内对肉制品的质构也无明显影响，但是过量添加会导致肉制品的质构特性降低[7-9]。在应用钙盐替代氯化钠时，发现也有同样的问题[10]。大豆分离蛋白（soy protein isolate，SPI）具有乳化性、保水性、吸油性和黏结性等特殊功能，通过添加大豆分离蛋白，可以明显改善肉制品的质构特性[11]。
因此，本实验以氯化钾和氯化钙的复合盐替代部分氯化钠，同时添加大豆分离蛋白作为肉制品质构改良剂，研究三者复配最佳比例，旨在为低钠肉制品开发提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
猪瘦肉 家乐福售新鲜猪后腿肉。辅料：白糖、料酒、五香粉、氯化钠（食品级）、氯化钙（食品级）、氯化钾（食品级）、豆分离蛋白（食品级）。
1.2 仪器与设备
FA/004型电子天平 Ohaus（上海）有限公司；TA-XT Plus物性分析仪 英国Stable Micro System公司；K9840凯式定氮仪 济南海能仪器有限公司；DHP-781恒温干燥箱 武进电器仪器厂；CT14RD台式冷冻高速离心机 上海天美公司；HH-S恒温水浴锅 常州国华电器有限公司；SYP-MM12绞肉机（绞肉盘孔径Φ5mm）、SF-200塑料薄膜封口机 温州兴业机械设备有限公司；BD（C）-69冷藏柜 青岛澳柯玛股份有限公司；BC/BD-241GS冰柜 美菱股份有限公司。
1.3 方法
1.3.1 原料准备
市售猪后腿肉，将瘦肉和肥肉分开，去除可见的结缔组织，分别用电动绞肉机绞碎呈糜状。分装好，至于冷冻柜里储藏，待用。
1.3.2 工艺流程与操作要点
工艺流程：原料处理腌制充填煮制冷却成品。
原料处理：将分装好的肉糜拿出一份至于冷藏柜0～4℃解冻24h；腌制：以肉总量为100%计，准确称取80%猪瘦肉、20%肥膘、1.5%白砂糖、0.3%五香粉、10%料酒、7%水和3%的盐（氯化钠与其替代盐的总和）辅料，斩拌均匀，置于冷藏柜0～4℃环境中腌制24h；充填：手工灌肠，保证用力均匀，肠体密实度一致，无空气进入肠体。每根火腿肠质量均匀，约在25g左右。压扣封口的时候，注意不要使得钉扣刺破肠衣，避免蒸煮过程爆肠现象；煮制：在80℃水浴锅中将火腿肠煮制40min；冷却：火腿肠出锅后，迅速用流水冷却20min。置于冷藏柜暂存，待检测。
1.3.3 单因素试验
考察氯化钾替代量（0%、25%、30%、35%、40%），氯化钙替代量（0%、10%、20%、30%、40%），大豆分离蛋白添加量（0%、0.5%、1%、1.5%、2%），确定各单因素的最适宜条件。
1.3.4 正交试验方案设计
在前期单因素试验的基础上，采用L9（34）正交表。3个因素为氯化钾替代量、氯化钙替代量和大豆分离蛋白添加量。每个因素在单因素试验的水平基础上细化，选取3个水平，进行三因素三水平的L9（34）正交试验。正交试验的方案见表1。
1.3.5 指标检测
1.3.5.1 总持水性的测定
蒸煮损失率（cooking loss，CL）检测：参Pietrasik的方法[12]，试验做3个平行样，重复3次。
保水性（water holding capacity，WHC）的检测：采用离心法[13]，试验做3个平行样，重复3次。
总持水性（total water-binding capacity，TWBC）计算如下：
TWBC =（1-CL）×WHC
1.3.5.2 质构检测
参照Trespalacios等[14]方法，并稍作改动。选用质构仪的TPA模型；测定参数设定为触发类型Auto（Force）、触发力5.0g、测试速率1.00mm/s、返回速率1.00mm/s、下压距离4.00mm，压缩探头为不锈钢P/36R圆柱形。试验做3个平行样，重复3次。
硬度（hardness）：第1次下压过程中的压力峰值，单位N；咀嚼性（hewiness）=弹性×硬度×黏结性，单位N。
原料肉测定结果为：水分71.7%、粗蛋白20.08%、粗脂肪4.85%、灰分91.89%。
1.3.6 数据分析方法
单因素试验方差的显著性采用F检验。F检验时，置信度取P
2 结果与分析
2.1 单因素试验
2.1.1 氯化钾替代量对火腿肠品质的影响
2.1.1.1 氯化钾替代量对火腿肠总持水性的影响
由图1可以看出，随氯化钾的增加，火腿肠总持水性成峰状波动，在氯化钾替代量为35%时达最高峰。从整体看当氯化钾的替代量不超过40%时，对火腿肠的总持水是有好的作用，尤其是替代量在35%左右时有较好的效果，但是超过35%后就会产生反作用。数据分析（F检验）显示，氯化钾替代量对火腿肠弹性有显著影响。
2.1.1.2 氯化钾替代量对火腿肠硬度的影响
由图2可以看出，火腿肠的硬度随着氯化钾替代量的增加而变化，在替代量为25%时达到最高峰，之后火腿肠的硬度开始下降，虽然在替代量接近40%又开始上升，但总体比较还是下降的。数据分析（F检验）显示，氯化钾替代量对火腿肠硬度没有显著影响。
2.1.1.3 氯化钾替代量对火腿肠咀嚼性的影响
由图3可以看出，在氯化钾替代量25%时咀嚼性达到最高，在替代量为30%时，火腿肠的咀嚼性达到最低，之后又随着替代量的增加开始上升，但总体比较还是下降的。数据分析（F检验）显示，氯化钾替代量对火腿肠咀嚼性有显著影响。
综合考虑氯化钾对火腿肠总持水性、硬度和咀嚼性的影响，选择25%～31%替代量为后续氯化钾正交试验水平。
2.1.2 氯化钙替代量对火腿肠品质影响
2.1.2.1 氯化钙替代量对火腿肠总持水性的影响
由图4可以看出，随着氯化钙替代量的增加，火腿肠的总持水性会升高，当替代量为10%时出现峰值，然后随着替代量的增加而缓慢降低。这可能是由于在较低替代量情况下，钙离子能够与肉中蛋白质结合，使蛋白质结构发生松弛，导致肉制品吸水膨胀，而过量替代可能引起结构松弛度过大，难以维持与水的结合[5]。数据分析（F检验）显示，氯化钙替代量对火腿肠的总持水性有较显著影响。
2.1.2.2 氯化钙替代量对火腿肠硬度的影响
钙离子会促进肉释放组织蛋白酶，使得蛋白水解活性增强，导致结构蛋白被水解，从而可以起到嫩化肉的效果，这也直接会造成肉制品硬度的下降[10]。由图5可以看出，随着氯化钙替代量的增加，火腿肠的硬度整体呈现下降趋势，在替代量为20%时负面效果最大。数据分析（F检验）显示，氯化钙替代量对火腿肠硬度有显著影响。
2.1.2.3 氯化钙替代量对火腿肠咀嚼性的影响
因为钙离子会促进肉质的嫩化，所以对火腿肠的咀嚼性有负面影响。由图6可以看出，加入钙盐后火腿肠的咀嚼性降低了，尤其是在替代量为10%～20%之间降低幅度较大，在替代量为20%时负面效果最大。之后咀嚼性又开始缓慢上升，但总体来说用氯化钙替代氯化钠后火腿肠的咀嚼性下降。数据分析（F检验）显示，氯化钙替代量对火腿肠咀嚼性有显著影响。
综合考虑氯化钙对火腿肠总持水性、硬度和咀嚼性的影响，选择8%～12%替代量为后续氯化钙正交试验水平。
2.1.3 大豆分离蛋白对火腿肠品质影响
大豆分离蛋白范文6
1HHP处理对谷物和豆类化学组分的影响
1．1HHP处理对自由水和结合水的影响水具有独特的物理性质，如高热容、高沸点、高表面张力、高潜热等，这些性质称为水的特异性。水的特异性是由于水分子之间形成的三维网络结构、分子间氢键、四面体组合等原因造成的。在恒温条件下，如果显著地改变了水的体积，水的性质也会发生变化。例如在超过600MPa的高静水压下，水介质会发生凝固结冰现象。水在细胞中以自由水与结合水2种状态存在。自由水是在生物体内或细胞内可以自由流动，是良好的溶剂和运输工具，用水分活度表示。自由水对于HHP处理效果影响较大;结合水是指在细胞内与其它物质结合在一起的水。稻谷籽粒及其各组成部分的水分含量各不相同。皮层含水量较高，故韧性较大，易于碾剥。胚乳含水量较低，籽粒强度大，不易碾碎。稻壳含水量最低，脆性大，易于脱壳。这种水分分布不均对稻谷的加工是很有利的［15］。阮征等［16］采用HHP处理，并用蔗糖等调节水分活度，结果发现，水分活度低于0．94时，在室温下400MPa处理红酵母15min所产生的致死作用会受到抑制。30℃，水分活度为0．96时，400MPa，15min的处理可使酵母细胞减少1个数量级;当水分活度减至0．94，酵母失活不足两个数量级;当水分活度低于0．91，几乎没有失活现象。研究表明，水分活度大小对微生物抵抗压力非常关键，对于固体与半固体食品的HHP处理，考虑水分活度的大小十分重要。
1．2HHP处理对蛋白质结构和功能的影响HHP对蛋白质分子的影响表现为以下方面:对于一级结构基本无影响，有利于二级结构的稳定，会破坏其三级结构和四级结构，迫使蛋白质的原始结构伸展，分子从紧密而有序的构造转变为松散而无序的构造。蛋白质经过HHP处理后，溶解性、起泡性和乳化性等都会发生改变。
1．2．1蛋白质溶解性苏丹等［17］经过大量研究发现:大豆蛋白在400～600MPa下处理20min后，其亚基结构发生明显
变化，7S和11S蛋白含量显著增加;大豆蛋白巯基含量和表面疏水性都明显增加。同时HHP处理能够使较大的蛋白质分子颗粒解聚成较小的颗粒，这使得蛋白质颗粒溶解于溶液中的体积分数增加，使溶液的分散性增强。薛路舟等［18］以大豆分离蛋白的溶解度为研究对象，发现其会随压力的增大而增大，且在0～100MPa时的溶解度变化最大。在300MPa下，随着HHP处理时间延长，大豆分离蛋白溶解度也明显增加，但当处理压力大于400MPa时，大豆分离蛋白质质量分数大于5%，其溶解度就会降低。
1．2．2蛋白质凝胶特性张宏康等［19］通过HHP和热处理两种不同方法得到大豆分离蛋白凝胶，并且对凝胶样品进行了感官分析。结果发现，随着温度及处理压力的增高、大豆分离蛋白质量分数的增大，HHP处理得到的凝胶强度会增高，热处理得到的凝胶强度不及高静压处理所得到的凝胶，而且HHP处理的凝胶外观更加平滑、细致，因此可以断定HHP处理得到的凝胶更加优质。
1．2．3蛋白质乳化性质袁道强等［20］研究发现在压力400MPa，处理时间12．5min，pH为8．0条件下，大豆分离蛋白的乳化能力与乳化稳定性可分别提高86．6%和24．7%。李晓等［21］以花生分离蛋白为研究对象发现，花生分离蛋白溶液经400MPa、15minHHP处理后，其乳化性提高。通过凝胶电泳可以发现，在400MPa条件下处理后，蛋白分子发生一定程度的解聚和伸展;而通过红外光谱分析可以发现，蛋白质电荷分布加强;通过扫描电镜可以发现，400MPa处理后蛋白会消失一些不溶性颗粒。导致花生分离蛋白分子乳化性变化的原因主要是因为HHP改变了其分子结构。
1．2．4蛋白质粘度和粘弹性经HHP处理后，大豆分离蛋白溶液的表观粘度会增加，且随着处理压力的提高，其储能模量G＇和损耗模量G″也随着增大。豆浆黏度会在超过200MPa的压力下表现出增大趋势，其中在300～400MPa下，黏度的增加最为明显，这是由于在此压力范围内，豆浆中的蛋白质解聚和伸展较为明显。随着豆浆浓度的增大其黏度也会增大。但高静压处理所产生的增黏效果会随着豆浆浓度的不同而改变。张宏康［22］的研究也显示豆浆的黏度会随着处理压力的增高而呈线性增高的趋势。
1．3HHP对酶活力的影响酶的化学本质是蛋白质，其核心组成是活性中心。高静压作用可使盐键、疏水键以及氢键等被破坏，这些都是维持三维结构的次级键，从而导致了酶蛋白三级结构崩溃，使酶活性中丧失或改变其氨基酸的组成，从而达到改变催化活性的目的［23］。脂肪氧化酶(LOX)是催化脂肪氧化的酶类。陈复生等［24］研究发现，在大豆中，脂肪氧化酶的浓度越高，其抗压性越大，且在Tris缓冲液中或室温下都十分耐压，如果充入二氧化氮或者降低、增高温度都会增大其压力失活的效果。Wang［25］以豆浆和大豆提取物中的脂肪氧化酶为研究对象，发现HHP会使它们脂肪氧化酶发生钝化。脂肪氧化酶的等温和等压钝化作用在两种体系中是不可逆的，且在压力—温度联合测试中遵从一级反应。在整个压力—温度区域中(250～650MPa和5～60℃)，两个体系在恒温的情况下，随着压力的增加，脂肪氧化酶钝化速率常数增加，在大豆提取物中的速率常数相对豆浆中的大一些。在等压条件下，两种体系脂肪氧化酶在20℃时表现了最大的稳定性。在高温条件下，随着压力的增加，两种体系脂肪氧化酶钝化速率常数温度依赖性降低，而在30℃时脂肪氧化酶钝化速率常数对压力最为敏感。在其他领域中，HHP对酶的影响也很大。Cano等［26］以果胶甲基酯酶为研究对象发现:在室温下，新鲜橘汁中果胶甲基酯酶在100～400MPa处理下可被灭活。西红柿中的果胶甲基酯酶对压力的抗性略大，随着pH值的降低，它的压力稳定性也降低，在高温度(59～60℃)和低压条件下，西红柿的果胶甲基酯酶被激活。德力格尔桑等［27］发现，牛乳中脂肪酶活性随着压力增加而急剧下降。在室温、500MPa下，分别处理8、6和4min，脂肪酶活性几乎不变;提高压力至700MPa时脂肪酶活性分别下降77%、66%和45%;继续升高压力至900MPa时脂肪酶完全钝化。施压时间和压力对脂肪酶的钝化效应极显著(P＜0．01)。
1．4HHP处理对淀粉结构和物理特性的影响HHP处理时，在压力作用下，淀粉颗粒将会溶胀分裂，其晶体结构遭到某种程度的破坏，内部有序态分子间的氢键断裂，分散成无序的状态，同时淀粉分子的长键断裂，因此，HHP处理，将使谷物和豆类中淀粉的糊化特性、结晶结构等性质发生改变。淀粉的种类不同其受到压力的影响也不同，在室温下压力超300MPa时，小麦淀粉开始糊化，600MPa时小麦淀粉会完全糊化;而同样在600MPa下，马铃薯淀粉则没有变化，直至800MPa时才会完全糊化［28］。杨留枝等［29］应用X－射线衍射和偏光显微镜对600MPa下，不同浓度的氯化钙介质处理的马铃薯淀粉进行了分析研究，结果发现，氯化钙不论在何种浓度下均会抑制淀粉的糊化，且保持较好的偏光十字;马铃薯淀粉的结晶结构在低浓度氯化钙下影响不大，而在高浓度的氯化钙中会被严重破坏。刘延奇等［30］以玉米淀粉颗粒为研究对象，发现玉米淀粉经400、500、600MPa处理后，其偏光十字和特征衍射峰随着压力的增大而逐渐变弱并消失;在未达到糊化状态之前，淀粉颗粒表面随着压力的增大而被逐渐消磨，直至淀粉颗粒出现塌陷情况;结晶度随着压力的增大而逐渐降低，当压力达到600MPa时，其结晶区域完全消失。Stolt等［28］研究发现10%粘玉米淀粉经450MPa处理110min，粘度系数不超过7Pa，而经550MPa下处理5～10min粘度系数能达到20Pa。粘度系数的结果与储能模量G＇的测试结果完全相同，除了在长时间加压的情况下储能模量G＇降低，由此可知过度的压力会削弱凝胶结构。
1．5HHP处理对植物化学素的影响李凤［31］以大豆膳食纤维为研究对象，将其充分吸水后经700MPa静压，15min处理后考察持水率、膨胀率、黏度和显微结构的变化。结果发现，样品的膨胀率、持水率经处理后都有较大的提高，而黏度略有下降;样品经处理后，组织结构越来越疏松，空隙更多更大，但是其瓣膜状的空间结构没有改变。赵健等［32］研究发现，薯渣膳食纤维化学结构经HHP处理后基本没有影响，但纤维构成比例发生了改变，水溶性纤维含量降低，不溶性纤维含量增加，且膳食纤维的结合胆酸盐能力和吸附葡萄糖能力均有提高，在500MPa处理时效果最为明显。因此可以得出，薯渣膳食纤维经HHP后能将葡萄糖浓度控制在较低的水平，能有效抑制餐后血糖的急速升高。维生素特别是水溶性维生素在热加工中极易损失，而在高静压加工中Vc、B1、B2、B6等维生素没有被破坏。目前HHP处理对于谷物和豆类中维生素和矿物质的影响并无报道。在其他系统中，HHP处理对果蔬中维生素和矿物质影响较少［33］。如动物食品如蛋制品中也发现在20℃，400MPa高压下处理30min，大部分的Vc能够被保持［34］。
2HHP技术在谷物和豆类加工中的应用
2．1HHP技术在大米中应用HHP技术在大米中主要应用于减少过敏原物质及解决陈米口感方面。大米一直以来都被视作消费量大、安全的谷物。然而，自从1979年Shibasa-ki［35］首次关注大米球蛋白的安全问题，认为其容易诱使人体发生哮喘、过敏性皮疹、过敏性皮炎等疾病以来，大米过敏等安全问题也得到了人们的大量关注。大米中的蛋白质约占胚乳中的8%。这些蛋白是由5%～10%的醇溶蛋白，4%～10%的球蛋白，80%～90%的谷蛋白组成。研究表明大米蛋白特别是16kDa的清蛋白和26kDa的α－球蛋白的摄入可能引起过敏。但相关研究主要集中在过敏原蛋白的鉴定上。近年来，一些学者研究采用HHP的加工方式，降低和减少大米蛋白中的过敏原物质［36］。Kato等［36］研究了HHP对大米过敏原蛋白的影响。在100～400MPa的压力下处理置于蒸馏水中的精白米，大米释放大量的过敏原蛋白(约0．2～0．5mg/g);在300～400MPa的压力下，过敏原蛋白质的释放量最大;继续升高压力到500MPa时，过敏原蛋白释放无显著增加。对大米过敏患者的血清进行抗原抗体反应试验，发现食用高静压大米后体内的抗原量有明显减少。YamazakiA等［37］研究发现，在HHP处理中大米过敏原蛋白质的溶解和释放与浸泡大米的提取液相关。在300MPa下，处理置于0．025mol/L氢氧化钠溶液中的大米，会释放出大量的醇溶蛋白和谷蛋白;处理置于70%的乙醇溶液中的大米，会释放出大量分子量为13Da的醇溶蛋白;处理置于1mol/L的食盐水中的大米，会释放出大量α－球蛋白。因此应根据自身需求选择不同的提取液以便准确、方便、高效的得到所需的蛋白质。徐洲等［35］认为在操作压力400MPa左右，升压速度、减压速度2MPa/s以上，浸泡时间30min以上，浸泡中性盐溶液的浓度0．01mol以上时，1单位大米在以0．5单位中性盐溶液中经HHP处理可有选择性地提取、去除大米中的球蛋白、清蛋白等过敏原，从而制备低过敏原大米。淀粉是大米的重要组成部分，新米淀粉质膜中的淀粉质膜和胚乳细胞壁柔软，煮制过程中易被破坏，从而部分流出，增强了米饭的口感和粘性，入口柔软。而存放较长的陈米由于其细胞壁和细胞膜已连接在一起，口感略硬、粘度降低。将陈米进行HHP处理，条件是将陈米吸水湿润后在20℃、50～300Mpa下处理10min。得到的米粒再按常规方法煮制，其粘度上升、硬度下降、平衡值提高到新米范围，也改变了其光泽和香气，如同新米一样。煮制时间也可大大减少［38］。为了使产品具有较长的保藏期，也可将谷物和豆类采用HHP处理，如用二次脉冲高压处理绿豆，贮藏一月后，与常规保藏方法相比，99%的过氧化酶失活，且较好的保留了绿豆的硬度和维生素C［39］。
2．2高静压技术在大豆及制品中的应用HHP技术在大豆及制品中主要起到灭菌和灭酶(油脂稳定化)的作用。Pre''''stamo［40］报道在58℃下，400MPa高静压处理后，豆腐中的微生物大幅降低。并假设HHP处理的效果主要取决于HHP的保压时间。还有研究认为一些微生物在HHP处理前后未发生变化，具有抗HHP的作用，例如在高压处理豆腐后一些芽孢杆菌能够保持活性。HHP对微生物灭活的影响取决于微生物的类型、保压时间、处理温度、溶液的成分等几个因素。除了温度和保压时间，影响HHP处理效果的另一个显著因素是环境介质。食品成分如蔗糖、果糖、葡萄糖和盐的渗透等有助于高压环境中微生物的存活［41］。在大豆制品中，异味(特别是腐败风味和豆腥味)主要产生于脂肪氧合酶的作用。因为脂肪氧合酶的分解导致氢过氧化物含量的增加。脂肪氧合酶对于热很敏感，在82℃以上加热15min即可破坏［42］。酶的热稳定性已经有大量的研究，但是HHP处理酶使其灭活的原理尚未明确［43］。在常压下，温度升高至60～70℃可达到灭酶的作用。而在高静压下经过一个循环或者多个循环仅需较低的温度即可达到灭酶的效果［44］。在350～525MPa，10～40℃，应用多循环处理灭活大豆脂肪氧合酶对比单个循环仅需更低的温度即可［45］。不同介质对于HHP灭酶效果影响很大，如在商品大豆脂肪氧合酶－I溶于0．2mol柠檬酸磷酸盐(pH4．0～9．0)和0．2molTris(pH6．0～9．0)缓冲溶液，置于400和600MPa压力下20min，在碱性条件下脂肪氧合酶丧失了80%的活性，然而在酸性条件下完全失活［46］。
2．3HHP技术在小麦和大麦中的应用HHP技术在小麦和大麦中的应用主要体现在对淀粉酶的影响及对小麦面筋强度的影响。小麦和大麦等中的主要内源性生物酶是淀粉酶。淀粉酶能使淀粉水解成为葡萄糖，改变其面团的性质，从而提高面包体积。在特定的条件下，将一些酶暴露在HHP的环境下，被发现能够提高酶的活性，然而，当压力继续提高，酶将会因为活性位点发生改性而失活。Gomes等研究表明［47］，在室温下25%大麦和小麦粉糊样品在400～600MPa高压下处理10～20min后，可溶性碳水化合物含量大幅提高，糖的含量减少。Gomes还研究了从大麦麦芽中分离出的淀粉酶在室温下，pH4．8～6．9的缓冲盐溶液，200～600MPa高压下处理10min，酶活性的减少在酸性条件下减少更快。小麦蛋白能形成面筋，具有独特的粘弹性，研究表明［48］含水的小麦面筋在200～800MPa、20～60℃下，经HHP处理20～60min，采用TPA分析表明，面筋的弹性模量提高了2～3倍。
3HHP技术在谷物和豆类加工中的应用展望
