Исследование порошка растворимого рисового белка

Рис (рис)protein is a highly nutritious protein. It has a complete composition of essential amino acids, but is relatively deficient in lysine and threonine compared to animal protein. Because plant proteins and animal proteins each have their own characteristics and nutritional effects are different, it is ideal to consume these two types of protein in a balanced ratio. Clinical studies in the United States have shown that less than 1% of highly allergic patients out of about 700 cases of hereditary allergies are allergic to Белок для риса, and allergies to rice protein are rarely reported in pediatrics [1-2].

It is precisely because of the high nutritional value and hypoallergenicity of rice proteinЧто она имеет особенно хорошие перспективы для развития на продовольственном рынке. Однако, поскольку растворимость рисового белка, добываемого с помощью растворителя, является очень низкой, при подготовке растворимого порошка рисового белка, как правило, используется ферзиматический метод. Однако относительно высокая цена ферментов, используемых при ферментативной подготовке порошка рисового белка, значительно ограничивает его применение [2]. Рисовый белок ферзиматически гидролизируется для производства биоактивных пептидов, которые обладают особой физиологической активностью и могут регулировать организм '. Жизненно важная деятельность. Большинство из этих биоактивных пептидов находятся в неактивном состоянии в длинной цепи белков. Их физиологическая активность становится очевидной только тогда, когда они ферзиматически гидролизируются до соответствующей длины [3].

Национальные и зарубежные исследования по модификации рисового белка были в основном сосредоточены на химической и ферментативной модификации, а также были проведены исследования по физической модификации.

1 физическое изменение

Физическая модификация означает использование таких методов, как механическая обработка, замораживание, экструзия, магнитные поля, электрические поля, звуковые поля, ультра-фильтрация, низкодозовое излучение, а также добавление небольших молекул амфифильных веществ для улучшения функциональных свойств белков [4]. Ян хуили и др. [5] использовали ультразвуковую технологию циркуляции для лечения изолята соевого белка. Исследование показало, что с ультразвуковой мощностью 320 вт и ультразвуковым временем 15 мин эмульсирующая способность была увеличена на 17%, а эмульсирующая стабильность увеличена на 49%.

Когда ультразвуковая мощность составляла 960 или 800 вт, а ультразвуковое время - 15 мин, способность к вспениванию и стабильность вспенивания достигли максимума, соответственно, на 70% и 7% выше белка, который не проходил ультразвуковой обработки; Когда ультразвуковая мощность составляла 640 вт, гидрофобность изолята соевого белка достигла своего максимума, увеличившись на 39% по сравнению с неультразвуковым лечением. Като и др. [6] подвергли рис обработке под высоким давлением. Когда давление достигло 100~ 400 мпа, количество аллергического белка в растворенном рисе составило 0,2-0,5 мг (белк)/г (рис); Когда давление достигло 300-400 мпа, растворенное количество составляло 0,5 мг белка/г (рис); Когда давление превышает 500 мпа, растворенная сумма не увеличивается. Физическая модификация имеет характеристики минимальных токсичных побочных эффектов, низкую стоимость и короткий срок действия, но она редко используется из-за отсутствия очевидного эффекта.

2 изменение химического состава

Химическая модификация в основном включает в себя введение различных функциональных групп белка, таких как гидрофилические и липофильные группы, группы с отрицательной зарядкой, группы дисульфидов и т.д., а также использование химической активности определенных групп на боковой цепи белка для улучшения структуры, гидрофобии и электростатического заряда белка с целью изменения его свойств [4, 7]. В настоящее время широко используемые методы химической модификации включают: окисление, ациляцию, гликозилирование, фосфорилирование, алкилацию и липофильную модификацию. Доклады о химической модификации рисового белка посвящены главным образом окислению, ациляции, гликозилированию, фосфоризации и алкилации.

2.1 изменение окисления

Deamidation modification is a commonly used method in the modification of vegetable proteins- да. По сравнению с образцами немодифицированных белков, деамидомодифицированные белки имеют различную степень улучшения растворимости, эмульсификации и устойчивости эмульсии, пеноматериалов и пеноматериалов, а также удержания воды [8]. Yi Cuiping et al. [9] изучали влияние изменения окисления на растворимость рисового белка. Исследование показало, что, когда степень окисления составляла 0-63,5%, растворимость рисового белка повышалась линейно, а степень окисления - 99,4%; Когда степень окисления превысила 63,5% и достигла 66,2%, растворимость рисового белка несколько возросла. Степень окисления увеличилась линейно до 99,4%; Когда степень окисления превысила 63,5% и достигла 66,2%, растворимость рисового белка несколько снизилась. Чэнь чжичхен [10] модифицировал рисовый белок путем кислотного окисления и использовал ортогональные эксперименты для оптимизации условий кислотного изменения рисового белка: 50 г/л содержания рисового белка, 0,3 моль/л концентрации соляной кислоты, 3 ч времени реакции и 85 температур гравитационной реакции.

2.2 модификация гликозиляции

After the grafting modification of proteins and polysaccharides, their functionality is greatly improved, mainly in terms of water solubility and emulsifying properties [11]. Du Yansu et al. [12] used a dry-method Maillard reaction to glycosylate modified rice bran gluten, and investigated the effect of the mass ratio of gluten and carrageenan and the reaction time on the grafting reaction process and the functional properties of the grafted product. The results showed that at a mass ratio of gluten to carrageenan of 1:2, a relative humidity of 79%, temperature 60 °C, reaction for 24 h, the grafting degree of the product reached 28. 84%; compared to gluten, the solubility, emulsifying properties and emulsion stability of the grafted product were increased by 2. 04 times, 4. 84 times and 0. 63 times, respectively.

2.3 модификация фосфора

Фосфорная модификация белков представляет собой селективное использование протеиновых активных групп, таких как Ser, Thr-o и Lye ε-NH2, которые близки к фосфатной группе, тем самым вводя большое количество фосфатных групп, введение фосфатных групп увеличивает протеин ' электронная теория, тем самым увеличивая электростатическое отталкивание между белками, делая их более рассеянными в белковой системе, и повышая их растворимость и стабильность агрегации [13-14].

Шэнь шицян и др. [15] использовали низкое молярное соотношение фосфора оксихлорида/белка к фосфорилату соевого белка. Результаты показали, что при оптимальных технологических условиях: концентрация изолята соевого белка 4%, время реакции 30 мин, объем фосфора оксихлорида 0,20 мл, pH 10,00 изоэлектрическая точка изолята фосфорного соевого белка снизилась с 4,25 до 3,75. Объем 0,20 мл, pH 10,00, изоэлектрическая точка изолята фосфорилированного соевого белка была снижена с 4,25 до 3,75, а его растворимость и эмульгация значительно повышены. Ли хунджу и др. [16] использовали семена красной сосны в качестве сырья и модифицировали изолированный белок красного кедрового ореха триполифосфатом натрия (СТП). Оптимальными условиями растворения фосфорилированного модифицированного белка красного кедрового ореха были: температура реакции 45 градусов, pH 8,5, массовая доля STP составила 7%, а время реакции 75 мин. в этих условиях растворимость изолята белка кедрового ореха может достигать 80,2%.

3 фермента модификации

Фермент модификации использует ферменты для изменения аминокислотных остатков и полипептидных цепей белков, вызывая изменения в их структуре, тем самым улучшая их функциональные и питательные свойства. Основными методами ферментной модификации являются ковалентная переплет, гидролиз, окисление и фосфориляция [17]. Использование ферментов для перекрестного соединения белков для улучшения функциональных свойств рисовых белков лучше, чем использование методов химической модификации, потому что условия, требуемые для ферментативных методов, мягче, конкретнее, не производят токсичных веществ, а потребители считают, что ферментативные модификации более «естественны» [18].

Модификация фермента в основном связана с конкретным расщеплением пептидных цепей ферзимами, так что гидрофобные аминокислотные остатки, которые первоначально подвергались воздействию на внешней стороне протеина и#39;s более высокая структура течет, тем самым повышая растворимость белка [19]. Рен венконг и др. [20] использовали модификацию щелочных протеаз и определили оптимальные условия процесса ферментативного гидролиза для высокотемпературной денатуренной соевой муки с использованием индекса растворимости азота в качестве индикатора в ходе однофакторных и ответно-поверхностных экспериментов. Условия были следующими: pH 9,0, концентрация субstrate 8,56 г /100 мл, количество фермента 13 004. 69 U/g белка, температура 59. 10. Время 20. 47 мин., гидролиз 15. - 86%.

 Xueguo Dong et al. [21] использовали щелочный протеаз для изменения содержания рисового белка. Результаты показали, что оптимальными ферментными условиями являются количество фермента [E]/[S] = 1%, pH 8,0, температура 65°C, соотношение твердой жидкости 1:5. В этих условиях значительно повысились растворимость, эмульсионные и пенообразующие свойства рисового белка. Чэнь чжи ван и др. [22] показали, что пептиды риса, получаемые путем гидролиза щелочной протеазы рисовых белков, обладают хорошей растворимостью и низкой вязкостью и могут широко использоваться в пищевой промышленности. Чжэнг май и др. [23] использовали композитный протеаз для гидролиза порошка зерновых белков, чтобы получить растворимый порошок зерновых белков со степенью гидролиза от 25% до 30%.

Перспективы на будущее

В настоящее время основными используемыми методами являются химическая модификация и ферментативная модификацияmodify rice protein. Chemical modification has the hidden danger of chemical reagent residues, so enzymatic modification has become the focus of research on rice protein modification. The hydrolysis rates of enzymatically modified proteins are not very high, generally at most 30% to 35%, which is a great waste of resources. In order to increase the degree of protein hydrolysis and enable the active ingredients to be used to a greater extent, biological modification methods such as the interaction of several enzymes can be used to hydrolyze the protein of grains and beans, so that the hydrolysis rate of the grain protein can be increased and its active ingredients can be more fully utilized by the body. The protein is hydrolyzed into small molecular peptides, and its solubility is ensured, thereby improving the disadvantage of poor palatability of grain foods.

Справочные материалы:

[1] чжан чжаойин, ван ли, ге на и др. Исследования и разработки порошкового соединения рисовой белки [J]. Зернокомбикормовая промышленность, 2006 (12): 22-23.

[2] хан сюли, чжан руй, ма сяоцзянь и др. Прогресс в исследованиях, касающихся процесса извлечения рисового белка [J]. Исследования и разработки в области продовольствия, 2007, 28(22): 161 — 163.

[3] янь чжэньдун. Прогресс в исследованиях по активным пептидам в рисе [J]. Зерновые, масла и жиры, 2009(12): 39-42.

[4] инь бо, ли йювэй, ван сяли и др. Прогресс в области исследований по технологии модификации рисового белка [J]. Продукты питания и оборудование, 2011, 27(3): 147 — 151.

[5] ян хуили, ма хайле. Исследования по физической модификации отделения рисового белка ультразвуком [J]. Пивоварение на китайском языке, 2009, 206 (5): 24-27.

[6] Kato T, Katayama E, Matsubara S и др. Высвобождение аллергических белков из рисового зерна под высоким гидростатическим давлением [J]. Journal of agriculture trual and Food Chemistry 2000, 48 (8): 3 124-2 136.

[7] аоки т, Hiidome Y. повышение теплоустойчивости и эмул-сифицирующей активности альбумина путем эонджугации кислотой глюэруни через реакцию майяра [J]. International Food Research, 1999, 32: 129 — 133.

[8] и кайпин, яо хуйюань. Исследование по окислению белкового концентрата риса (I)-сравнение процессов окисления кислотой и окисления фермента и оптимизация параметров [J]. Наука о еде, 2005, 26(1): 145 — 149.

[9] и кайпин, яо хуйюань. Исследование по вопросу о деокислении рисового белкового концентрата (II) : воздействие изменения кислотного деокисления на функциональные свойства и питательные свойства рисового белка [J]. Наука о еде, 2005, 26(3): 79-83.

[10] чэнь чжичэн. Исследование по вопросу о процессе кислотной деокисления рисового белка [J]. Журнал гуанси профессионально-технического колледжа, 2009, 6(2): 1-7.

[11] лю шуанхуй, Элмер с, лоун н и др. Воздействие pH на функциональное поведение гороховых протеиновых комплексов "гум араб" [J]. Food Research International, 2010, 43 (2): 489-495.

[12] Du Y X, Shi S H, Xiong H и др. Модификация и функциональные свойства глютенового каррагина рисового отрубника путем гликозиляции [J]. Наука о еде, 2011, 32(16): 11 — 15.

[13] кито м. свойства распылительного сухого порошка фосфорной латецл SPI. Nippon Shokuhin Kogyo Gakkaishi, 1985, 32(9): 629.

[14] ситоий м. фосфоциляция лактоглубина при легких условиях [J]. Aqric Food Chem, 1995, 43: 49 — 52.

[15] шэнь шицян, фу лян, сюй кан и др. Исследования по модификации изолята соевого белка путем фосфоризации [J]. Наука и технологии пищевой промышленности, 2010, 31(6): 141 — 147.

[16] ли хунджу, ван чжэню, чжао синь и др. Оптимизация технологических параметров растворимости фосфорного модифицированного белка, выделенного красными кедровыми орехом, методом поверхностной реакции [J]. Исследования и разработки в области продовольствия, 2010, 30(9): 28-33.

[17] лю сяо, у цзиньцзю, гао цзиньян и др. Исследования по ферментативной модификации пищевых белков [J]. Наука о еде, 2010, 31(9): 409-413.

[18] сингх х. модификация пищевых белков ковалентным крестом [J]. Тенденции в пищевой промышленности Sci Technol, 1991, 2: 196-200.

[19] йенс а. н. энзиматический гидролиз белков для повышения растворимости [J]. J Agric Food Chem, 1976, 24(6): 1090-1093.

[20] рен виконг, чэн цзяньцзюнь, чжан чжию и др. Влияние модификации фермента на растворимость высокотемпературной денатурированной соевой муки [J]. Наука о еде, 2010, 31(21): 137 — 141.

[21] сюань годун, хе гоцин, сян хопин и др. Исследование по вопросу об изменении протеазы риса и функциональных характеристик ферзиматического гидролиза [J]. Китайский журнал зерновых, масел и пищевых продуктов, 2005, 20(3): 1-4.

[22] чэнь цзы-ван, сунь цинь-цзе, ся вэнь-шуй и др. Исследование процесса подготовки и характеристик пептидов риса с использованием ферзиматического метода [J]. Журнал сельскохозяйственного машиностроения, 2006, 22(6): 178-181.

[23] чжэн май, ни бининг, чжэн вейхан. Разработка растворимого порошка хлопьев [J]. Jiangxi Food Industry, 2006(3): 34-35.