植物基肉制品產(chǎn)業(yè)發(fā)展對于有效緩解因人口增加帶來的動物肉短缺、改善居民營養(yǎng)健康、減少環(huán)境污染等具有重要意義,并將成為碳達峰和碳中和的新先鋒。市售植物基肉制品以大豆蛋白、小麥蛋白、豌豆蛋白等植物蛋白為主要原料,但存在豆腥味、纖維結(jié)構(gòu)和質(zhì)地仍需改進等問題。我國是世界花生第一生產(chǎn)大國,花生蛋白是世界第三大植物蛋白來源,花生中蛋白質(zhì)含量26%-32%,消化系數(shù)達90%,無脹氣因子,無豆腥味,含精氨酸,具有抗衰老等功能特性。王強研究團隊前期通過工藝改進和裝備創(chuàng)新,突破了花生蛋白難以形成纖維結(jié)構(gòu)的難題,制備的高水分擠壓花生蛋白質(zhì)地與動物肉接近。本研究以花生蛋白為原料,通過三步提取法,對高水分擠壓過程中各區(qū)段水溶性蛋白、SDS提取水不溶性蛋白、SDS+DTT提取水和SDS不溶性蛋白進行分析,研究高水分擠壓和TG酶改性結(jié)合對花生蛋白致敏性的降解效果及機制。
結(jié)果表明,高水分擠壓處理可以顯著降低所有可提取蛋白中過敏原的含量,在水溶性蛋白提取物中大部分主要過敏原降低到非常低的水平。使用SDS緩沖液和 SDS+DTT 緩沖液的順序提取打破非共價相互作用和二硫鍵,顯著提高了高水分擠壓處理擠出物中蛋白質(zhì)的可提取性(5.56 至 18.75 mg/100mg)。由于蛋白質(zhì)的聚集、重排、更多二硫鍵的形成以及氫鍵和二硫鍵之間的相互作用減少,高水分擠壓顯著降低了蛋白質(zhì)的溶解度/萃取率(24.76 至 5.56 mg/100mg)。對不可溶性蛋白提取物的分析導(dǎo)致額外量的過敏原蛋白的回收,尤其是在SDS+DTT 提取階段。該結(jié)果表明分析水溶性和水不溶性蛋白提取物的重要性,或開發(fā)用于總蛋白和過敏原蛋白分析的新型/改進的提取方法的重要性。在所有 3 階段蛋白提取物中過敏原均顯著減少,其中Ara h 1 減少最多約為91.64%,而 Ara h 2 (61.14%)、Ara h 3 (54.97%) 和 Ara h 6 (59.61%) 也顯著減少。高水分擠壓誘導(dǎo)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的重排、蛋白質(zhì)的降解和聚集,以及蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用的改變,從而導(dǎo)致過敏原含量的減少。該研究為改善高水分擠壓制備植物基肉制品工藝條件,降低過敏源提供了方法和借鑒。
該研究近日發(fā)表在食品領(lǐng)域國際著名學(xué)術(shù)期刊Food Chemistry(IF=7.514)上,此成果是該團隊在研究花生蛋白高水分擠壓纖維結(jié)構(gòu)形成機理與品質(zhì)調(diào)控基礎(chǔ)上,在植物基肉制品營養(yǎng)品質(zhì)改良提升方面的有益探索。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所博士留學(xué)生Shah Faisal為論文第一作者,王強研究員為通訊作者。研究得到了國家重點研發(fā)計劃(2021YFC2101402)、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程項目(CAAS-ASTIP-2020-IFST)和國家自然科學(xué)基金(32172149, U21A20270, 31801487)的資助。
原文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2022.132569