郭 永，王国明

（1.黄河水利职业技术学院，河南 开封 475003；2.沈阳德氏冷饮食品有限公司，辽宁 沈阳 110043）

0 引言

开发和利用大豆蛋白是当今食品工业中一个重要的研究领域。世界各国主要集中于大豆分离蛋白（Soybean Protein Isolate，简称 SPI）多功能性的开发，已经开发出多种专业化的大豆蛋白产品［1~2］。大豆蛋白的功能性是指在食品加工、制取、配制、烹调、储藏及销售过程中所表现出来的理化性质的总称，如溶解性、持水性、乳化性、起泡性、凝胶性、吸油性、黏度、弹性、固定风味等［3］。大豆分离蛋白虽然在功能特性上具有较大优势，但在冰淇淋生产中的应用却受到一定的限制。这主要是因为普通大豆分离蛋白的功能性质如溶解性、发泡性、胶凝性、乳化性、吸油性等不能完全满足冰淇淋生产的需求。另外，其营养成分的生物有效利用率也不高。因此，需要对大豆分离蛋白某些方面的功能特性进行改进。

蛋白质的酶解和交联是改善蛋白质特性的一种很好的方式，既安全，功能性提高效果又明显［4］。本试验利用来源于微生物的中性蛋白酶水解大豆分离蛋白，以提高SPI的溶解性。在此基础上，再用微生物谷氨酰胺转胺酶对其进行交联，观察复合改性SPI相关功能性变化。

1 实验材料和仪器

1．1 实验材料

实验材料包括：大豆分离蛋白（哈尔滨黎明植物蛋白厂生产，蛋白质含量≥90%），中性蛋白酶（广西南宁庞博生物工程有限公司生产，活力≥20万u／g），谷氨酰胺转胺酶（江苏一鸣精细化工有限公司生产，活力100 u／g），金龙鱼大豆色拉油（营口渤海油脂工业有限公司生产）。

1．2 主要实验仪器

本实验所用仪器包括：RVA－3D型快速黏度分析仪（澳大利亚Newport科学仪器公司生产），Himac CR21G高速冷冻离心机（日本日立公司生产），HH－2数显恒温水浴锅 （常州国华电器有限公司生产），HS－3C精密pH计（上海雷磁仪器厂生产），分光光度计（北京瑞利仪器公司生产）。

2 试验设计

2．1 中性蛋白酶改性SPI的制作

称取60 g SPI于反应器中，配制成浓度为10%的SPI溶液，添加中性蛋白酶，用量为4 000 u／g SPI，然后在pH值为7，温度为50℃条件下反应1 h。反应后，将酶解液迅速在100℃水浴保温3 min，钝化蛋白酶。

2．2 MTG 改性 SPI的制作

称取60 g SPI于反应器中，配制成浓度为10%的 SPI溶液，添加 MTG 酶，用量为 0．3 u／g SPI，然后在pH值为7、温度为50℃的条件下反应1 h。

2．3 双酶复合改性改性SPI的制作

将中性蛋白酶酶解后的SPI溶液钝化后，加入谷氨酰胺转胺酶，用量为 0．3 u／g SPI，在 pH 为 7.0、温度为50℃的条件下反应1 h。

2．4 试验分析方法

蛋白酶活力测定方法为紫外分光光度法（QB1805．3－93），吸水性、保水性、吸油性采用肿胀法，利用自制的Baumann仪测定的测定［7］，大豆蛋白溶解度采用双缩脲法测定，蛋白质发泡性和泡沫稳定性采用搅打法测定，蛋白质凝胶性采用RVA－3D型快速黏度分析仪测定。

3 实验结果与分析

在对SPI进行中性蛋白酶水解的基础上，继续对酶解产物进行MTG改性，将经双酶复合改性后的SPI的溶解性、吸水性、保水性、吸油性、凝胶性、发泡性与泡沫稳定性各项功能性与对照 （未改性处理的SPI）对比，结果如图1～图6所示。

图1 酶复合改性SPI与对照SPI的溶解性比较Fig.1 Comparison of enzyme compound modification SPI and SPI solubility

图2 酶复合改性SPI与对照SPI的吸水性比较Fig.2 Comparison of enzyme compound modification SPI and SPI hydroscopicity

图3 酶复合改性SPI与对照SPI的保水性比较Fig.3 Comparison of enzyme compound modification SPI and SPI water-retaining property

图4 酶复合改性SPI与对照SPI的吸油性比较Fig.4 Comparison of enzyme compound modification SPI and SPI oil absorbency

图5 酶复合改性SPI与对照SPI的凝胶性比较Fig．5 Effects of comprehensive enzyme modification on the Gel Property of SPI

图6 酶复合改性SPI与对照SPI的发泡性及泡沫稳定性比较Fig6 Effects of comprehensive enzyme modification on the foaming properties and foam stability of SPI

从图1～图6可以看出，经过双酶复合改性的SPI与对照相比，溶解性提高26．5%，吸水性提高48%，保水性非常显著，提高173%，吸油性提高35%，凝胶性下降了21%，发泡性提高39%，泡沫稳定性提高了21%。

溶解性提高有利于提高大豆蛋白作为冰淇淋配料的添加量；发泡性、泡沫稳定性有利于冰淇淋凝冻体积的增大；吸水性、保水性、吸油性的提高可防止冰淇淋在凝冻时脂肪团粒的形成，消除冰淇淋的油腻感，有助于冰淇淋组织细腻、润滑，无明显冰晶；凝胶性的下降可降低冰淇淋硬度，对冰淇淋后期的保藏稳定性起到重要作用［5~9］。

4 结语

总之，这些功能特性与生产冰淇淋所需的原料性能一致，符合低脂保健冰淇淋实际生产的要求，可以得到比普通原料生产的冰淇淋硬度、弹性更好，口感更加滑腻的高档冰淇淋。另外，此类改性大豆分离蛋白还可以完全代替植物油，生产无脂冰淇淋，不但能提高冰淇淋品质（如组织细腻、润滑，无明显冰晶，色、香、味俱佳），而且降低了成本。此外，本研究所采用的中性蛋白酶是一种肽键内切酶，主要作用于含疏水性羧基（如酪氨酸、苯丙氨酸及色氨酸）的肽键，大豆分离蛋白经该酶作用后，生成大豆多肽和大豆寡肽，但更易被人体消化吸收。

［1］ 李川．大豆蛋白改性［J］．食品工业科技，2000，21（3）：75－76．

［2］陈春佳，张宝琴．大豆蛋白质功能性调整及其他产品的开发利用［J］．食品科技，2000，25（4）：21－23．

［3］刘大川，杨国艳．大豆分离蛋白的制备及产品功能性研究［J］．中国油脂，2004，29（12）：56－61．

［4］唐传核，杨晓泉，彭志英，等．微生物转谷氨酰胺酶催化大豆 11s球蛋白聚合研究 ［J］．食品科学，2002，23（3）：42－45．

［5］刘志同，裴静，石冬冬．酶改性技术在大豆分离蛋白生产中的应用［J］．粮油食品科技，2003，11（03）：11－12．

［6］田少君，梁华民．转谷氨酰胺酶对大豆分离蛋白的改性研究［J］．粮油加工与食品机械， 2005，25（06）：54－56．

［7］ O R 菲尼马．食品化学［M］．王璋，译．北京：中国轻工业出版社，1999，53－62．

［8］ Zhu Y．Microorganism transglutaminase a review of its production and application in food processing ［J］．Applied Microbiology and Biotechnology,1995，44（6）：277－282．

［9］ Ando H．，AdadiM．and MotokiM．Purification and characteristics of a noyal transglutaminase derived from microorgnism．Agric ［J］．Biol．Chem,1989，53 （8）：2613－2617．