不同方式處理對(duì)咸蛋清蛋白起泡力的研究

王彥蓉，盧茳虹，崔 春，趙謀明

(華南理工大學(xué)輕工與食品學(xué)院，廣東廣州510640)

不同方式處理對(duì)咸蛋清蛋白起泡力的研究

王彥蓉，盧茳虹，崔 春*，趙謀明

(華南理工大學(xué)輕工與食品學(xué)院，廣東廣州510640)

采用熱變性、酶解改性及脂肪酶三種方法酶解除去蛋清中混雜的脂肪，對(duì)咸蛋清蛋白進(jìn)行處理，以期提高蛋清蛋白的起泡力。通過(guò)比較不同處理方法對(duì)咸蛋清蛋白起泡力的影響，得出最佳處理方法是酶解改性，即在pH為7，溫度為55℃的條件下，添加2‰的堿性蛋白酶對(duì)蛋清蛋白酶解1h，咸蛋清蛋白的起泡力由98%提高到118%，增長(zhǎng)率達(dá)到22%。

咸蛋清蛋白，熱變性，酶解改性，脂肪酶，起泡性

Abstract:The foaming properties of salty egg white solutions by heat denaturation，enzyme modification and hydrolysis of grease in salty egg white were investigated.The results showed that the optimal treatment on improving the foaming properties of salty egg white protein was enzyme modification，and the optimum processing conditions were:enzyme concentration 2‰，pH7，temperature 55℃，reaction time 1h.At this condition，the foaming capacity increased from 98%to 118%，the rate of increase was 22%.

Key words:salty egg white;heat denaturation;enzyme modification;foaming properties

咸蛋是我國(guó)特色的蛋制品，其中咸蛋黃主要作為制作月餅和粽子的重要配料，而對(duì)于起泡性差、含鹽量高的咸蛋清利用甚少，這造成較大的資源浪費(fèi)及環(huán)境污染。起泡性是蛋清的重要功能特性，對(duì)其工業(yè)應(yīng)用有著重要影響。而目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于咸蛋清的研究主要集中在咸蛋清中活性物質(zhì)的提取及酶解咸蛋清制備生物活性肽。如于海芬［1］研究了靜態(tài)離子交換法提取蛋清中溶菌酶的最佳工藝參數(shù)，陳功、林靜、姜云慶等［2－5］分別研究了脫鹽咸鴨蛋蛋清的酶解工藝，田波［4］采用離子交換樹脂對(duì)蛋清蛋白酶解液進(jìn)行了脫鹽精制。因此，本文擬通過(guò)熱處理、輕度酶解改性以及用脂肪酶酶解蛋清中少量脂類對(duì)咸蛋清進(jìn)行處理，以期找到提高咸蛋清蛋白起泡性的最佳工藝。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

咸蛋清 由中山黃圃臘味生產(chǎn)企業(yè)提供，儲(chǔ)存于－18℃冰柜中，實(shí)驗(yàn)前從冰柜中取出，在流動(dòng)的自來(lái)水中緩化解凍，備用;酶制劑 Alcalase2.4L、Protamex、Flavorzyme500MG和Neutrase 由丹麥諾維信公司提供;中性脂肪酶 由廣州仟壹生物技術(shù)有限公司提供。

HHW－21CU－600型電熱恒溫水浴鍋 上海?，攲?shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;pHS－25數(shù)顯pH計(jì) 上海精密科學(xué)儀器有限公司;SHZ－82水浴恒溫振蕩器 金壇市恒豐儀器廠;FJ－200高速分散均質(zhì)機(jī) 北京精科華瑞科學(xué)儀器有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 熱變性對(duì)咸蛋清蛋白起泡力的影響 在室溫條件下，配制濃度為2.5%的蛋清蛋白溶液，分別置于 40、50、60、70℃的恒溫水浴鍋中，分別處理 10、20、30min，取出后用冰浴迅速將蛋清蛋白溶液冷卻至室溫，在pH為7的條件下測(cè)定其起泡性，考察熱變性對(duì)蛋清蛋白起泡性能的影響。

1.2.2 酶解改性對(duì)咸蛋清蛋白起泡力的影響 在室溫條件下，配制濃度為2.5%的蛋清蛋白溶液，分別添加2‰的風(fēng)味酶、堿性蛋白酶、中性蛋白酶、復(fù)合蛋白酶，在pH為7，溫度為55℃的條件下分別水解1、2、3h，取出后用冰浴迅速將蛋清蛋白溶液冷卻至室溫，在pH為7的條件下測(cè)定其起泡性，考察輕度酶解改性對(duì)蛋清蛋白起泡性能的影響。

1.2.3 脂肪酶酶解脂肪對(duì)蛋清蛋白起泡力的影響在室溫條件下，配制濃度為2.5%的蛋清蛋白溶液，分別添加0.5‰、1‰、2‰的中性脂肪酶，在pH為7，溫度為42℃的條件下分別水解1、3、5h，取出后用冰浴迅速將蛋清蛋白溶液冷卻至室溫，在pH=7的條件下測(cè)定其起泡性，考察脂肪酶水解除去脂肪對(duì)蛋清蛋白起泡性能的影響。

1.2.4 起泡力的測(cè)定［6－7］將處理過(guò)的蛋清蛋白溶液pH調(diào)至7，取8mL，高速均質(zhì)機(jī)以15000r/min均質(zhì)1min，測(cè)其總體積V總及滲出液體積V液，實(shí)驗(yàn)重復(fù)三次，取平均值。按下式計(jì)算起泡力(FAI):

2 結(jié)果與討論

2.1 熱變性對(duì)咸蛋清蛋白起泡力的影響

熱變性溫度及熱變性時(shí)間對(duì)咸蛋清蛋白起泡力的影響見(jiàn)圖1所示。

圖1 不同溫度處理不同時(shí)間對(duì)蛋清蛋白起泡力的影響

由圖1可知，當(dāng)熱處理時(shí)間一定時(shí)，不同溫度處理蛋清蛋白溶液對(duì)其起泡力影響不同:當(dāng)處理溫度為50℃時(shí)，蛋清蛋白的起泡力得到很大的提高，60℃和70℃熱處理次之，40℃熱處理對(duì)蛋清蛋白的起泡力基本沒(méi)有影響。當(dāng)熱處理溫度一定時(shí)，對(duì)蛋清蛋白溶液處理不同的時(shí)間對(duì)其起泡力影響不同:40℃熱處理對(duì)蛋清蛋白起泡力影響不大，起泡力基本沒(méi)變化;熱處理溫度為50℃時(shí)，隨熱處理時(shí)間的延長(zhǎng)，蛋清蛋白的起泡力先增大后降低，但都比未經(jīng)過(guò)熱處理的蛋清蛋白的起泡力強(qiáng)，在熱處理時(shí)間為20min時(shí)達(dá)到最大;當(dāng)熱處理溫度為60℃時(shí)，隨熱處理時(shí)間的延長(zhǎng)，起泡力緩慢增大并趨于平衡;70℃熱處理對(duì)蛋清蛋白起泡力的影響與60℃相似。

由此可以看出，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的熱處理可以使蛋清蛋白發(fā)生變性，不同的溫度處理不同的時(shí)間，蛋清蛋白變性的程度也不同，而變性程度的大小直接影響到它的起泡性能。熱處理使蛋清蛋白結(jié)構(gòu)伸展，原來(lái)埋藏在蛋清蛋白內(nèi)部的疏水基團(tuán)和二硫鍵暴露出來(lái)，分子柔性增加，蛋清蛋白的起泡力得到改善。隨著熱處理進(jìn)一步加深，變性程度加深，進(jìn)一步熱變性還會(huì)使蛋白質(zhì)分子部分聚合，從而使其起泡性能降低［6－8］。

劉超［9］等對(duì)次品雞蛋的蛋清蛋白進(jìn)行熱處理，得出最佳加熱溫度和加熱時(shí)間分別為60℃和20min，此時(shí)蛋清蛋白的起泡力達(dá)到最大113%，本實(shí)驗(yàn)研究的是咸蛋清蛋白，結(jié)果存在一定差異。

2.2 酶解改性對(duì)咸蛋清蛋白起泡力的影響

輕度酶解對(duì)咸蛋清蛋白起泡力的影響如圖2所示。

圖2 不同酶酶解不同時(shí)間對(duì)蛋清蛋白起泡力的影響

由圖2可知，不同酶酶解蛋清蛋白對(duì)其起泡力的影響不同，當(dāng)酶解時(shí)間為1h時(shí)，堿性蛋白酶改性對(duì)蛋清蛋白起泡力的提高程度最大，風(fēng)味酶改性對(duì)蛋清蛋白起泡力的影響次之，用復(fù)合蛋白酶改性對(duì)蛋清蛋白的起泡力基本沒(méi)有影響，中性蛋白酶改性蛋清蛋白使其起泡力降低。對(duì)于每一種酶，水解不同時(shí)間對(duì)蛋清蛋白的起泡力影響不同:對(duì)于堿性蛋白酶，隨水解時(shí)間的增長(zhǎng)，蛋清蛋白的起泡力先增長(zhǎng)后降低，水解1h時(shí)起泡力達(dá)到最大，水解2h起泡力與未改性的蛋清蛋白相比開(kāi)始降低;風(fēng)味酶改性蛋清蛋白對(duì)其起泡力的影響與堿性蛋白酶相似;復(fù)合蛋白酶水解1h蛋清蛋白的起泡力略有增加，之后隨水解時(shí)間的增長(zhǎng)蛋清蛋白的起泡力開(kāi)始降低;中性蛋白酶酶解會(huì)導(dǎo)致蛋清蛋白的起泡力降低。

由以上分析可知，不同酶由于酶解蛋清蛋白的酶切位點(diǎn)不同，對(duì)蛋清蛋白的起泡力影響不同，堿性蛋白酶使蛋清蛋白的起泡力有很大程度的提高，而中性蛋白酶酶解反而降低其起泡性。酶解程度不同也會(huì)對(duì)蛋清蛋白的起泡力有不同影響，輕度酶解使蛋白質(zhì)分子伸展，使其更容易在氣－水界面得到擴(kuò)展和吸附，降低了界面張力，使泡沫容易形成;更深一步的酶解使蛋白質(zhì)分子疏水性減小，不利于泡沫的形成［9］。

劉超研究中性蛋白酶水解蛋清蛋白對(duì)其起泡力的影響，得出酶濃度為 0.4%，pH為 6.5，溫度為40℃，時(shí)間為3h時(shí)蛋清蛋白起泡力達(dá)到最大［9］。

2.3 脂肪酶酶解對(duì)咸蛋清蛋白起泡力的影響

利用脂肪酶酶解除去蛋清中混雜的脂肪以提高蛋清蛋白的起泡性的結(jié)果如圖3所示。

圖3 不同添加量的中性脂肪酶酶解不同時(shí)間對(duì)蛋清蛋白起泡力的影響

由圖3可知，不同添加量的中性脂肪酶對(duì)蛋清蛋白的起泡力影響不同，當(dāng)水解時(shí)間為1h時(shí)，添加量為0.5‰酶解蛋清蛋白使其起泡力提高，但增幅不大;添加量為1‰時(shí)蛋清蛋白的起泡力基本無(wú)變化;添加量為2‰時(shí)酶解蛋清蛋白使其起泡力減小。隨水解時(shí)間的增長(zhǎng)，中性脂肪酶添加量為0.5‰酶解蛋清蛋白使其起泡力先增長(zhǎng)后降低，酶解1h時(shí)起泡力最大，之后不斷減小至未改性蛋清蛋白的起泡力水平之下;中性脂肪酶添加量為1‰酶解蛋清蛋白1h以下對(duì)其起泡力基本無(wú)影響，酶解1h后蛋清蛋白的起泡力開(kāi)始不斷降低;中性脂肪酶添加量為2‰酶解蛋清蛋白使其起泡力降低。

脂類物質(zhì)的表面活性遠(yuǎn)高于蛋白質(zhì)的表面活性，在泡沫形成過(guò)程中，它們更容易吸附到氣－水界面，從而抑制了蛋白質(zhì)在界面的吸附，不利于泡沫的形成［10］。對(duì)蛋清蛋白中混有的脂肪進(jìn)行酶解可以使其起泡力得到提高［11－12］，孫敏杰等研究了用脂肪酶酶解脂類來(lái)提高蛋清粉的起泡力，使其起泡力由36.67%提高到88.42%。

2.4 不同處理方式最優(yōu)條件下處理咸蛋清蛋白對(duì)其起泡力的影響

為了比較不同處理方式對(duì)蛋清蛋白起泡力的影響，在以上實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，在不同處理方式的最優(yōu)條件下處理蛋清蛋白，在pH為7的條件下考察它們對(duì)蛋清蛋白起泡力的影響，結(jié)果如圖4所示。

圖4 不同處理方式對(duì)蛋清蛋白起泡力的影響

由圖4可知，堿性蛋白酶改性處理對(duì)蛋清蛋白起泡力的增長(zhǎng)影響最大，起泡力由93%增長(zhǎng)到118%，增長(zhǎng)率達(dá)到22%;熱處理對(duì)蛋清蛋白起泡力的影響次之，起泡力由93%增長(zhǎng)到110%，增長(zhǎng)率為13%;脂肪酶酶解蛋清蛋白中脂肪對(duì)其起泡力影響不大，起泡力增長(zhǎng)率為4%。

3 結(jié)論

通過(guò)熱變性、酶解改性以及用脂肪酶三種方法酶解除去蛋清中混有的脂肪對(duì)咸蛋清蛋白進(jìn)行處理，考察不同的處理方法對(duì)咸蛋清蛋白起泡力的影響，得出最佳的處理方法是酶解改性，即在pH為7，溫度為55℃的條件下，添加2‰的堿性蛋白酶對(duì)咸蛋清蛋白酶解1h。此種處理方法條件溫和，使咸蛋清蛋白的起泡力由98%提高到118%，增長(zhǎng)率達(dá)到22%，是一種可行的提高咸蛋清蛋白起泡力的處理方法。

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Effect of different treatments on improving foaming properties of salty egg white

WANG Yan－rong，LU Jiang－h(huán)ong，CUI Chun*，ZHAO Mou－ming
(College of Light Industry and Food Sciences，South China University of Technology，Guangzhou 510640，China)

TS201.2+1

A

1002－0306(2010)08－0121－03

2010－01－25 *通訊聯(lián)系人

王彥蓉(1987－)，女，碩士研究生，研究方向:食品生物技術(shù)。

廣東省教育部科技部企業(yè)科技特派員行動(dòng)計(jì)劃專項(xiàng)(2009B090600120)。