[发明专利]一种超声协同磷酸化改善大豆球蛋白功能特性的方法

说明书

一种超声协同磷酸化改善大豆球蛋白功能特性的方法，属于蛋白改性技术领域，该方法包括以下步骤：（1）大豆球蛋白溶液制备；（2）大豆球蛋白溶液的超声处理；（3）超声处理后大豆球蛋白的磷酸化处理；（4）冷冻干燥获得超声协同磷酸化处理的大豆球蛋白。本发明的改性方法可极大提高大豆球蛋白的功能特性，对拓展大豆球蛋白应用领域具有十分重要的意义。

技术领域

本发明涉及一种超声协同磷酸化处理改善大豆球蛋白功能特性的方法，属于蛋白改性技术领域。

背景技术

大豆球蛋白作为大豆蛋白的主要储存球蛋白之一，由5个亚基形成。每个亚基包含通过二硫键连接在一起的酸性A和碱性B多肽，分子量分别约为40 kDa和20 kDa。亚基之间通过疏水作用连接在一起，形成两个三聚体，它们以“环形”形式相互堆叠，产生大豆球蛋白六聚体。然而，11S的分子结构受加工条件或外部环境的影响而不断变化，极大的限制了其在食品工业中的应用。

超声处理是一种新颖的改性蛋白质的物理方法，具有环保、高效、安全等特点，在食品结构改性、功能改良和新产品开发方面具有巨大的潜力。超声对食品成分的影响主要归因于空化，可以产生高剪切能和湍流效应，导致亚基解离或聚集，破坏肽键，并干扰天然蛋白质分子之间的非共价相互作用，从而改变蛋白质的功能特征。

磷酸化是一种公认的、有效的食品蛋白质的化学改性方法。蛋白质的磷酸化是指蛋白质侧链基团被大量磷酸基团选择性诱导。随着磷酸基团在蛋白质分子表面引入的负电荷的增加，蛋白质在水合作用方面增强，从而促进其功能特性的改善。与此同时，磷酸化改性蛋白质也存在不足之处，化学物质的加入在一定程度上会影响产品的口感，过量的添加也会造成食品安全隐患。因此，针对现有的情况需要对改性方法进行改良。

近年来，协同修饰（物理和化学修饰）已被用于改善蛋白质的功能特性。受该方法的启发，本研究采用超声协同磷酸化处理大豆球蛋白，改善蛋白质的乳化性、溶解性和起泡性。这将有望为食品工业提供具有优质功能特性的大豆球蛋白，拓宽其在食品工业上的应用。

发明内容

本发明是提供一种超声协同磷酸化改善大豆球蛋白功能特性的方法，目的在于进一步提高大豆球蛋白的功能特性，拓宽其在食品工业中的应用。

为了达到上述目的，本发明采用以下的技术方案：

一种超声协同磷酸化改善大豆球蛋白功能特性的方法，该方法包括以下步骤：

（1）大豆球蛋白溶液制备：将大豆球蛋白溶于去离子水中，配制成蛋白浓度为10-30 mg/mL的溶液，置于磁力搅拌器上2 h使其完全溶解，调至中性，即为大豆球蛋白溶液；

（2）大豆球蛋白溶液的超声处理：将步骤（1）制得的大豆球蛋白溶液进行超声，超声频率为20 KHz，超声功率为200-400 W，超声时间为5-15 min，为避免超声过程中温度过热导致蛋白变性，采用冰浴保持蛋白溶液温度为25 ± 2 ℃，即为超声处理的大豆球蛋白溶液；

（3）超声处理后大豆球蛋白的磷酸化处理：将步骤（2）经过超声处理的大豆球蛋白溶液的pH值调到8.0左右，三聚磷酸钠（STPP）的加入量为0.2-0.4 %（w/v），温度控制在45℃，中速搅拌2 h，调至中性，即为超声协同磷酸化处理的大豆球蛋白溶液；

（4）冷冻干燥：将步骤（3）获得的超声结合磷酸化处理的大豆球蛋白溶液冷冻干燥24 h，获得超声协同磷酸化处理的大豆球蛋白。

在本发明中，优选的，所述步骤（1）中蛋白浓度为20 mg/mL；

在本发明中，优选的，所述步骤（2）中400 W超声10 min；

在本发明中，优选的，所述步骤（3）中STPP的加入量为0.3 %（w/v）。

本发明方法的大豆球蛋白功能特性得到改善，超声协同磷酸化处理的大豆球蛋白乳化活性提高了19.65 %，乳化稳定性提高了63.61 %；起泡能力提高了57.29 %，泡沫稳定性提高了69.35 %；溶解性提高了11.74 %。