蛋白質(zhì)交聯(lián)與食品蛋白配料功能性的研究進(jìn)展

姜夢(mèng)云，劉俊榮，田元勇

（大連海洋大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧大連116023）

蛋白質(zhì)交聯(lián)與食品蛋白配料功能性的研究進(jìn)展

姜夢(mèng)云，劉俊榮，田元勇

（大連海洋大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧大連116023）

為研究蛋白質(zhì)交聯(lián)技術(shù)對(duì)蛋白質(zhì)的功能性作用，對(duì)國(guó)內(nèi)外食品體系中蛋白質(zhì)交聯(lián)的研究狀況進(jìn)行了系統(tǒng)回顧。首先，圍繞食品蛋白配料最重要的兩種功能性（乳化性、凝膠性），分析了“蛋白-蛋白”與“蛋白-糖”兩種交聯(lián)類型各自對(duì)乳化功能及凝膠功能的促進(jìn)作用；其次，進(jìn)一步探討了不同蛋白質(zhì)交聯(lián)對(duì)熱穩(wěn)定性、親水性、成膜性、發(fā)泡性和其他食品配料的常見加工性能的影響。研究表明：多數(shù)與蛋白質(zhì)有關(guān)的交聯(lián)對(duì)食品蛋白配料功能均產(chǎn)生積極作用，且針對(duì)“蛋白-蛋白”交聯(lián)的研究多于“蛋白-糖”交聯(lián)；國(guó)內(nèi)外有關(guān)蛋白質(zhì)交聯(lián)的研究涵蓋了動(dòng)物、植物、乳和蛋等主要食品蛋白源，且多數(shù)集中在對(duì)單一蛋白源的研究，而對(duì)混合蛋白源的研究相對(duì)匱乏；今后應(yīng)針對(duì)蛋白質(zhì)交聯(lián)機(jī)理，特別是加工過程中蛋白自然氧化進(jìn)行深入探索，將蛋白源應(yīng)用范圍進(jìn)一步擴(kuò)展到低值蛋白、加工副產(chǎn)物及混合蛋白源。

蛋白質(zhì)交聯(lián)；食品蛋白配料；功能性

作為生命構(gòu)成基礎(chǔ)的蛋白質(zhì)是食物的重要組分之一。目前，由于蛋白源利用的局限性，使其無法滿足現(xiàn)代食品開發(fā)與加工需求，其中最具代表性的是魚蛋白。凝膠性一直是魚糜制品最重要的屬性，由于魚蛋白易遭受蛋白變性，導(dǎo)致其凝膠效果較差，但通過改性處理可以有效地解決這個(gè)問題［1］。蛋白質(zhì)交聯(lián)是常見的蛋白質(zhì)化學(xué)改性方法之一，它是指在自然或變性狀態(tài)下對(duì)蛋白質(zhì)功能產(chǎn)生重大影響的一類化學(xué)反應(yīng)。其中包括蛋白-蛋白質(zhì)交聯(lián)，即通過一定的化學(xué)試劑或催化劑，在蛋白質(zhì)內(nèi)部多肽鏈間（分子內(nèi)交聯(lián)）或蛋白質(zhì)間（分子間交聯(lián)）形成共價(jià)鍵，從而起到改善蛋白質(zhì)功能性的目的［2］。Gerrard［3］將此種交聯(lián)分成美拉德反應(yīng)交聯(lián)、二硫鍵交聯(lián)、轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶交聯(lián)、酪氨酸殘基交聯(lián)和脫氫蛋白質(zhì)交聯(lián)。此外，蛋白質(zhì)和糖也會(huì)發(fā)生交聯(lián)，形成蛋白質(zhì)-糖復(fù)合物，Schmitt等［4］把這種交互作用歸因于靜電、氫鍵、范德華力、疏水作用。美拉德反應(yīng)則是最高效的制備蛋白質(zhì)-糖復(fù)合物的手段。上述交聯(lián)形式均通過改變蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)使其具備某種功能特性。

在食品體系內(nèi)，應(yīng)用蛋白質(zhì)交聯(lián)技術(shù)對(duì)蛋白質(zhì)功能性進(jìn)行修飾的研究較多，包括乳化性、凝膠性、溶解性、持水力、熱穩(wěn)定性、成膜性、起泡性、pH穩(wěn)定性和抗過敏等功能性［5-13］。涉及的蛋白源類型有動(dòng)物蛋白、植物蛋白、乳蛋白和卵蛋白［14-17］。本研究中，對(duì)國(guó)內(nèi)外食品體系中影響蛋白功能性的蛋白質(zhì)交聯(lián)的研究進(jìn)行了系統(tǒng)的回顧，著重圍繞食品蛋白配料的乳化性和凝膠性進(jìn)行分析討論，并對(duì)今后的研究方向進(jìn)行了展望。

1 改善乳化性的蛋白質(zhì)交聯(lián)

1.1 “蛋白-蛋白”交聯(lián)對(duì)乳化性的影響

食品體系中蛋白質(zhì)的乳化性基于其抗聚集的表面活性［18-19］，而蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變勢(shì)必會(huì)對(duì)乳化性產(chǎn)生影響?！暗鞍?蛋白”交聯(lián)方法可分為酶促法和非酶促法。特異性及反應(yīng)條件溫和的優(yōu)勢(shì)使得酶促法最為常用；非酶促法則采用戊二醛或過氧化氫等化學(xué)交聯(lián)劑，但存在一定的食品安全問題。

轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶交聯(lián)的高效性及安全性使其被廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)中。它可以催化蛋白質(zhì)或肽鍵中谷氨酰胺殘基的γ-甲酰胺基與其他蛋白質(zhì)中賴氨酸的ε-氨基或賴氨酸殘基等伯胺之間的酰胺基轉(zhuǎn)移反應(yīng)。根據(jù)其?；荏w的不同，可將其分為3類：（1）賴氨酰殘基；（2）賴氨酸的ε-氨基；（3）水（脫酰胺）［20］。F?rgemand等［21］使用轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶交聯(lián)，分別由酪蛋白酸鈉、αs1-酪蛋白、β-酪蛋白、β-乳球蛋白制備乳蛋白膜，因發(fā)現(xiàn)膜表面黏彈性的增加與蛋白膜中液滴和氣泡穩(wěn)定性的提高相關(guān)，故認(rèn)定轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶交聯(lián)是一種潛在的控制乳液穩(wěn)定性的手段。酪氨酸酶也是一種常用交聯(lián)劑，它可以催化單酚的鄰位羥基化及隨后的二酚氧化成醌［22］。Isaschar-Ovda等［23］用酪氨酸酶作為交聯(lián)劑，對(duì)大豆油包水乳液進(jìn)行了研究，使分層速率大大降低，黏度增加，乳液穩(wěn)定性提高。此外，過氧化物酶也有促交聯(lián)作用，Li等［24］研究辣根過氧化物酶對(duì)酪蛋白的交聯(lián)作用時(shí)發(fā)現(xiàn)，乳化活性指數(shù)和乳化穩(wěn)定指數(shù)顯著提高。而在化學(xué)交聯(lián)研究中，Park等［25］將戊二醛用于促大豆分離蛋白的交聯(lián)。

“蛋白-蛋白”交聯(lián)對(duì)乳化性影響的研究報(bào)道多見于乳蛋白體系，如F?rgemand等［21，26］長(zhǎng)期從事酪蛋白酸鈉、β-乳球蛋白等乳蛋白質(zhì)交聯(lián)的研究。在植物蛋白方面，Marcoa等［27］用轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶分別交聯(lián)豌豆、大豆與米粉面團(tuán)的混合物。而有關(guān)動(dòng)物源的乳化性，最常見的是蛋白質(zhì)氧化對(duì)肉品質(zhì)的影響研究。蛋白質(zhì)氧化是指受到反應(yīng)物直接誘導(dǎo)或者受到氧化應(yīng)激產(chǎn)物間接誘導(dǎo)的蛋白質(zhì)共價(jià)改性，是一種會(huì)降低肉的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、損害肉品質(zhì)的蛋白質(zhì)交聯(lián)現(xiàn)象［28］。Sun等［29］用豬肉作為研究對(duì)象，探討了蛋白質(zhì)氧化對(duì)肌原纖維蛋白乳化特性的影響。此類研究有助于闡明蛋白質(zhì)的氧化機(jī)理，從而解決實(shí)際生產(chǎn)問題以保證蛋白質(zhì)品質(zhì)。此外，Hu等［30］將藍(lán)園鲹Decapterusmaruadsi和脫脂花生粕混合作為異源蛋白配料，研究了轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶對(duì)其乳化特性的影響。目前，對(duì)此類混合源蛋白的研究很匱乏，這種方法在增加植物蛋白配料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的同時(shí)，還可提高低值水產(chǎn)蛋白利用率。

1.2 “蛋白-糖”交聯(lián)對(duì)乳化性的影響

“蛋白-糖”交聯(lián)有單糖或低聚糖作用和多糖作用兩大類型。葡萄糖是最常見的通過美拉德反應(yīng)與蛋白質(zhì)發(fā)生交聯(lián)的單糖。Saeki［7］用葡萄糖對(duì)鯉Cyprinus carpio肌原纖維功能性進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，在美拉德反應(yīng)早期葡萄糖對(duì)乳化活性和乳化穩(wěn)定性均有所提高。You等［9］在研究鰱Hypophthalmichthys molitrix水溶性蛋白與不同糖類形成聚合物的乳化性中發(fā)現(xiàn)，處理樣品的糖分子量越低，其乳化特性越差，如木糖分子量最低，其最易發(fā)生美拉德反應(yīng)，生成較多不溶類黑素，使溶液溶解度降低，并進(jìn)一步導(dǎo)致乳化性下降。Kato等［31］在研究卵清蛋白美拉德反應(yīng)時(shí)發(fā)現(xiàn)，經(jīng)葡萄糖反應(yīng)后，樣品的乳化性比空白樣品更高，但效果弱于葡萄糖6-磷酸，這是因?yàn)槠咸烟?-磷酸除了具有羰基外，還具有磷酰基團(tuán)，有助于卵清蛋白與其作用。

根據(jù)Dickinson［32］的理論，乳液液滴通過蛋白-多糖作用形成穩(wěn)定的方法有兩種：一是先制備蛋白乳液，后添加碳水化合物，在液滴表面形成雙層膜以保持穩(wěn)定；二是先制備蛋白-碳水化合物復(fù)合物，并以此作為表面活性劑加入到液滴中進(jìn)行均質(zhì)，使之形成穩(wěn)定乳液。然而，由于第一種方法在碳水化合物添加量低時(shí)，液滴碰撞速度會(huì)快于碳水化合物與液滴表面蛋白質(zhì)膜形成速度，導(dǎo)致液滴發(fā)生絮凝，因此，第二種方法被廣泛使用，且首選葡聚糖作為交聯(lián)劑。

“蛋白-糖”相互作用對(duì)蛋白改性的研究較多，其中乳品蛋白占主導(dǎo)：Lillard等［8］用葡聚糖35、葡聚糖100交聯(lián)乳清蛋白，發(fā)現(xiàn)交聯(lián)改性后產(chǎn)物的乳化穩(wěn)定性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于原料和酸改性產(chǎn)物；Tokaev等［33］用硫酸葡聚糖交聯(lián)酪蛋白，也得出了乳化能力和乳化穩(wěn)定性顯著提高的結(jié)論；Dickinson等［34］用葡聚糖T-500、硫酸葡聚糖、藻酸丙二醇酯交聯(lián)β-乳球蛋白。動(dòng)物源蛋白中，You等［9］研究了5種糖（葡萄糖、木糖、半乳糖、低聚異麥芽糖、葡聚糖10）對(duì)鰱水溶性蛋白的乳化特性影響。Saeki［7］、Fujiwara等［35］分別用葡萄糖和葡聚糖對(duì)鯉肌原纖維進(jìn)行了研究。Kato等［31］用葡萄糖和葡萄糖6-磷酸交聯(lián)卵清蛋白，但這屬于卵蛋白研究。植物源蛋白中，Diftis等［36］用羥甲基纖維素交聯(lián)大豆分離蛋白。Burova等［37］用多種多糖（葡聚糖T-500、硫酸葡聚糖、甲基纖維素、羧甲基纖維素、果膠、阿拉伯膠、卡拉膠）對(duì)蠶豆11S豆球蛋白進(jìn)行了研究。從這些研究中不難看出，選擇的糖類大多為葡萄糖和不同分子量的葡聚糖。對(duì)于植物蛋白，還可以用各種食品膠來提高其乳化性。此外，同樣具有羰基的多糖衍生物也可以作為交聯(lián)劑。

2 增強(qiáng)凝膠性的蛋白質(zhì)交聯(lián)

2.1 “蛋白-蛋白”交聯(lián)對(duì)凝膠的促進(jìn)

蛋白質(zhì)膠凝作用屬于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)性質(zhì)，蛋白質(zhì)發(fā)生有序聚集后，形成可以容納水等物質(zhì)的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。此結(jié)構(gòu)是由蛋白-蛋白間（氫鍵、疏水作用）、蛋白-水間的相互作用，以及鄰近肽鏈間的吸引力和排斥力（靜電相互作用）這3種作用達(dá)到平衡所致［18，38］。

同樣，酶法也是“蛋白-蛋白”交聯(lián)增強(qiáng)凝膠的主要方法，其中，轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶［39］及酪氨酸酶［23］應(yīng)用最為廣泛。近年來，有關(guān)漆酶的報(bào)道不斷涌現(xiàn)。漆酶與蛋白質(zhì)進(jìn)行交聯(lián)時(shí)，首先會(huì)催化蛋白質(zhì)形成半醌自由基，然后自由基會(huì)進(jìn)一步通過歧化和互變異構(gòu)化等反應(yīng)而生成醌，隨后同酚類、胺類、氨基酸或者其他蛋白質(zhì)等發(fā)生反應(yīng)［40-42］。Cura等［42］用漆酶作為交聯(lián)劑，可以使酪蛋白酸鈉的凝膠強(qiáng)度增大。

目前，促凝膠交聯(lián)研究集中在動(dòng)物源蛋白方面，主要針對(duì)肉糜制品。Ahhmed等［43］用轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶使雞肉腸、牛肉腸凝膠強(qiáng)度顯著提高。Chanarat等［6］研究了金線魚Nemipterus furcosus、印度鯖魚Rastrelliger kanagurta、沙丁魚Sardinella gibbosa的魚糜凝膠性，發(fā)現(xiàn)交聯(lián)后凝膠強(qiáng)度均顯著增加，且金線魚效果最強(qiáng)，這是因?yàn)槠鋵儆诘椭~，而脂肪過多會(huì)阻礙凝膠基質(zhì)的蛋白聚集。有關(guān)研究中所用的轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶大都屬于外源性酶［20］，而很多魚本身含有的內(nèi)源性轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶也是良好的交聯(lián)劑，Yongsawatdigul等［14］利用羅非魚內(nèi)源性轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶來交聯(lián)長(zhǎng)蛇鯔Saurida spp.魚糜后發(fā)現(xiàn)，其凝膠斷裂強(qiáng)度和變形均有所增加。Giosafatto等［44］用轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶交聯(lián)卵清蛋白，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶會(huì)通過共價(jià)鍵增強(qiáng)凝膠形成，并使得彈性提高。涉及乳源蛋白的研究中，Lauber等［39］用轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶交聯(lián)酸奶后斷裂點(diǎn)力增加；Cura等［42］用漆酶作為交聯(lián)劑，交聯(lián)酪蛋白酸鈉后使凝膠斷裂點(diǎn)力增加。對(duì)于植物源蛋白而言，Sun等［45］用轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶誘導(dǎo)雞胸肉肌原纖維/豌豆蛋白，發(fā)現(xiàn)其凝膠峰值力顯著增加。Ramírez-Suárez等［46］則以雞胸肉肌原纖維/大豆混合物為蛋白源，發(fā)現(xiàn)其儲(chǔ)能模量顯著提高。這類將植物蛋白與動(dòng)物蛋白混合制備而成的蛋白配料，是一種用來制備少肉食品的手段。

2.2 “蛋白-糖”交聯(lián)對(duì)凝膠的促進(jìn)

關(guān)于用“蛋白-糖”交聯(lián)來改善食品凝膠性的研究相對(duì)較少。Burova等［37］用果膠和硫酸葡聚糖分別交聯(lián)蠶豆11S豆球蛋白，結(jié)果表明，凝膠閾值從13％分別下降到10.3％和10.5％，而凝膠閾值越小，表明凝膠效果越高。Handa等［47］用葡萄糖與干燥蛋清進(jìn)行美拉德反應(yīng)后，發(fā)現(xiàn)其凝膠斷裂強(qiáng)度和斷裂應(yīng)力均明顯增大。Hiller等［48］研究表明，在酪蛋白酸鈉中添加乳糖后，凝膠強(qiáng)度得以提高。

3 食品加工性能與蛋白質(zhì)交聯(lián)

除乳化性和凝膠性外，蛋白質(zhì)交聯(lián)還可以對(duì)食品蛋白配料的加工性能進(jìn)行改性。本研究中涉及到的加工性能有熱穩(wěn)定性、溶解性、持水力、成膜性、起泡性、消化性、pH穩(wěn)定性和抗過敏性（表1）。

3.1 蛋白質(zhì)交聯(lián)與熱穩(wěn)定性

You等［9］研究發(fā)現(xiàn)，5種糖對(duì)鯉肌肉蛋白的熱穩(wěn)定性均有積極作用，其中，葡聚糖10的效果最為顯著。Babiker等［13］用半乳甘露聚糖、轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶和胰凝乳蛋白酶處理大豆蛋白，其中，半乳甘露聚糖處理的樣品溶解性幾乎不受溫度影響，且保持在90％以上，而另外兩種酶處理后，樣品的溶解度隨溫度增加均有所下降，Kato等［31］將葡萄糖和葡萄糖6-磷酸與卵清蛋白交聯(lián)，其溶解度也不會(huì)因加熱顯著下降。

3.2 蛋白質(zhì)交聯(lián)與親水性

Saeki［7］對(duì)鯉肌原纖維進(jìn)行糖基化改性，用葡萄糖處理后，樣品溶解度始終高于空白樣品。You等［9］對(duì)鰱的美拉德研究表明，加熱后蛋白溶解度會(huì)立即下降，但經(jīng)糖交聯(lián)后樣品的溶解度會(huì)恢復(fù)。Chanarat等［6］發(fā)現(xiàn)，經(jīng)轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶處理后的金線魚、印度鯖魚和沙丁魚的壓榨水均減少，即持水力增加。Lillard等［8］發(fā)現(xiàn)，用葡聚糖35、葡聚糖10處理乳清蛋白后，雖然持水力不如原始乳清蛋白，但顯著高于僅經(jīng)過加熱處理后的樣品。

3.3 蛋白質(zhì)交聯(lián)與成膜性

Martucci等［49］用低濃度戊二醛制備的魚明膠膜的抗張強(qiáng)度、氧氣阻隔均有所提高。Lim等［17］用轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶制備卵清蛋白膜后發(fā)現(xiàn)，抗張強(qiáng)度和平衡水分的能力均有增加。

3.4 蛋白質(zhì)交聯(lián)與起泡性

Sarker等［11］用阿拉伯葡聚糖交聯(lián)牛血清白蛋白發(fā)現(xiàn)，阿拉伯葡聚糖通過增加蛋白泡沫黏度及改變泡沫膜排水特性來提高起泡性。Yildirim等［50］用轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶交聯(lián)大豆11S球蛋白和乳清蛋白混合物發(fā)現(xiàn)，雖然交聯(lián)后起泡能力沒有改變，但泡沫穩(wěn)定性卻顯著提高。

3.5 蛋白質(zhì)交聯(lián)與其他加工性能

除上述常見的加工性能研究外，還有少量有關(guān)pH穩(wěn)定性、抗過敏性、消化性和面團(tuán)特性的研究（表1）。Salminen等［12］利用酯化果膠對(duì)乳清蛋白-果膠體系的穩(wěn)定性進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，71％酯化度果膠體系的穩(wěn)定性明顯低于50％酯化度果膠體系，原因是高度酯化導(dǎo)致果膠顆粒中疏水甲酯基團(tuán)含量增加，使得羧基含量減少，不利于氫鍵形成。Babiker等［13］用半乳甘露聚糖、轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶、胰凝乳蛋白酶處理大豆蛋白時(shí)發(fā)現(xiàn)，添加半乳甘露聚糖是最佳的去除大豆致敏性的手段。Giosafatto等［44］用轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶處理卵清蛋白后，在體外進(jìn)行胃蛋白酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶消化試驗(yàn)，結(jié)果表明，改性后的卵清蛋白有抵抗蛋白酶水解的性能，從而增加飽腹感。Rasiah等［53］用葡萄糖氧化酶處理小麥面粉后，制備出的羊角面碎屑性有所增加，雖然面包體積沒有明顯改變，但面包外形卻更加蓬松、潮濕，并有氣孔。

綜上所述，除凝膠性和乳化性外，蛋白質(zhì)交聯(lián)多應(yīng)用于成膜性和親水性，熱穩(wěn)定性和起泡性次之，對(duì)pH穩(wěn)定性、抗過敏性、消化性和面團(tuán)特性涉及較少。四類蛋白源均可以利用蛋白質(zhì)交聯(lián)來改善加工性能。在研究溶解性時(shí)常常關(guān)聯(lián)到乳化性，且溶解性與乳化性呈正相關(guān)。凝膠性也常與持水性一并被研究。此外，熱穩(wěn)定性的測(cè)定也可以通過特定溫度下蛋白溶解性來體現(xiàn)。

表1 蛋白質(zhì)交聯(lián)對(duì)不同蛋白源及功能性影響的研究情況匯總Tab.1 Functionality performances of varied protein sources induced by protein crosslinks

4 總結(jié)與展望

近30年來，在食品體系內(nèi)應(yīng)用蛋白質(zhì)交聯(lián)改善食品蛋白配料功能性的研究統(tǒng)計(jì)中（表2）可見，應(yīng)用蛋白質(zhì)交聯(lián)的研究中，“蛋白-蛋白”交聯(lián)的應(yīng)用研究多于“蛋白-糖”交聯(lián)，且轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶的應(yīng)用最為廣泛。從蛋白源角度分析，對(duì)乳源蛋白的研究所占比重最大，其次是植物源蛋白和動(dòng)物源蛋白，而針對(duì)卵源蛋白的研究較少，對(duì)于混合源蛋白的研究則相對(duì)匱乏。在動(dòng)物源蛋白的應(yīng)用研究中，水生動(dòng)物主要集中在以低值魚或水產(chǎn)品加工副產(chǎn)物為原料，開發(fā)魚糜制品。值得注意的是，很多水生動(dòng)物自身就攜帶內(nèi)源性轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶，基于此特性，可使其擔(dān)負(fù)蛋白配料及交聯(lián)劑的雙重功能；對(duì)于陸產(chǎn)動(dòng)物而言，蛋白質(zhì)交聯(lián)技術(shù)除改善肉糜凝膠性外，還可用于改良生產(chǎn)配方，制備低鹽低脂制品。對(duì)于乳源蛋白，應(yīng)用蛋白質(zhì)交聯(lián)技術(shù)主要是提高其乳化性、熱穩(wěn)定性，從而改善乳品的品質(zhì)及質(zhì)地。用蛋白質(zhì)交聯(lián)對(duì)植物源蛋白的功能性進(jìn)行改良，可增加消費(fèi)者的適口性；對(duì)于已經(jīng)喪失功能性的蛋白質(zhì)，如榨油殘?jiān)?，通過交聯(lián)可恢復(fù)其功能性，從而成為蛋白配料。對(duì)于混合蛋白源，多數(shù)研究是將動(dòng)物蛋白與其他蛋白源混合使用，一是可滿足動(dòng)物蛋白的加工和健康需求，二是可增加其他蛋白源制品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

需要指出的是，現(xiàn)有研究大多對(duì)蛋白質(zhì)的功能性產(chǎn)生了積極作用，然而，尚有少量研究結(jié)果并不盡人意。Park等［25］將戊二醛用于促大豆分離蛋白交聯(lián)，乳化穩(wěn)定性和乳化活性均出現(xiàn)降低現(xiàn)象，這可能是由于交聯(lián)后，其表面疏水性降低所致。Stuchell等［57］研究辣根過氧化物酶對(duì)大豆蛋白膜的作用時(shí)發(fā)現(xiàn)，膜的溶解度和抗張強(qiáng)度提高，而斷裂延伸率下降，且水蒸氣滲透率增大，解釋原因?yàn)槔备^氧化物酶會(huì)引起蛋白質(zhì)殘基氧化和蛋白質(zhì)降解。Jumnongpon等［64］用戊二醛、甲基乙二醛對(duì)可可蛋白進(jìn)行改性研究中，沒有得出理想的改性效果，分析原因是可可蛋白中的多酚含量太高。Truong等［65］用轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶對(duì)乳清蛋白交聯(lián)后，發(fā)現(xiàn)凝膠強(qiáng)度下降，歸因于分子內(nèi)和分子間的交聯(lián)過于強(qiáng)烈，導(dǎo)致形成的聚集體過大，無法形成凝膠的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。此外，發(fā)生于食品加工和貯藏中的蛋白質(zhì)自然氧化對(duì)食品品質(zhì)也會(huì)造成損害，如Sun等［29］研究表明，蛋白質(zhì)氧化可降低豬肉肌原纖維乳化性。

目前，蛋白質(zhì)交聯(lián)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)加工中，但對(duì)其的研究空間依然很大，主要包含以下幾點(diǎn)：①由于交聯(lián)方法多樣，對(duì)于某些交聯(lián)機(jī)理的研究還存在不足，應(yīng)繼續(xù)深入探討；②所研究的蛋白質(zhì)交聯(lián)機(jī)制幾乎均基于對(duì)目標(biāo)功能性的預(yù)先設(shè)計(jì)，而對(duì)于加工過程中自然形成的交聯(lián)現(xiàn)象還缺乏清楚的理解與認(rèn)識(shí)，這類交聯(lián)的優(yōu)勢(shì)也應(yīng)在生產(chǎn)中加以利用；③蛋白質(zhì)氧化是一種有損蛋白質(zhì)品質(zhì)的交聯(lián)，對(duì)其交聯(lián)機(jī)制和解決辦法均應(yīng)深入探索；④蛋白質(zhì)交聯(lián)技術(shù)大多應(yīng)用于單一蛋白，對(duì)于混合源蛋白的應(yīng)用研究較少，而充分利用混合源蛋白是提高效益、降低成本、節(jié)約蛋白資源的好方法，應(yīng)下氣力研究；⑤對(duì)于低值蛋白、加工副產(chǎn)物而言，蛋白交聯(lián)技術(shù)也是提高其經(jīng)濟(jì)價(jià)值的方法之一，有待大力推廣。

表2 國(guó)內(nèi)外不同食品蛋白源的蛋白質(zhì)交聯(lián)的研究統(tǒng)計(jì)Tab.2 Protein crosslinks of varied protein sources at domestic and abroad

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Research advances in functionality of food protein ingredients by protein crosslinking：a review

JIANG Meng-yun，LIU Jun-rong，TIAN Yuan-yong

（College of Food Science and Engineering，Dalian Ocean University，Dalian 116023，China）

Research advances in protein crosslinks and functionalities of food protein are reviewed comprehensively from the point of view of functional food protein ingredients.Firstly，facilitating roles of crosslinks of“protein-protein”and“protein-carbohydrate”in food functionality are described，with special emphasis on properties of emulsifying and gel forming.Secondly，effects of various crosslinks related to proteins on functionality performances are discussed including heat stability，hydrophilicity，film formation and foaming property.It can be concluded that most of protein crosslinks show a positive effect on improvement of functionalities of food protein ingredients，“protein-protein”crosslinks being more widely explored compared to“protein-carbohydrate”interactions.Furthermore，researches at home and abroad on protein crosslinks contain almost all these conventional food protein sources，including animal and vegetable original proteins，and diary and egg protein，focusing on single protein source，seldom on mixed protein.Finally，protein crosslinking mechanism，especially protein natural oxidation process，is suggested to be further investigated，insight into the application of protein sources，in particular low-fat protein，by-products and mixed protein sources.

protein crosslink；food protein ingredient；functionality

TS201.1

A

10.16535/j.cnki.dlhyxb.2016.05.018

2095-1388（2016）05-0576-07

2016-04-07

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（31271980）

姜夢(mèng)云（1991—），女，碩士研究生。E-mail：jmy302371549@126.com

劉俊榮（1963—），女，博士，教授。E-mail：ljunrong@dlou.edu.cn