何偉明 葉勁松 師 潔

HE Wei-ming YE Jin-song SHI Jie

(四川農(nóng)業(yè)大學(xué)，四川 雅安 625014)

(Sichuan Agricultural University, Ya’an, Sichuan 625014, China)

中國作為產(chǎn)蛋大國，禽蛋產(chǎn)量在全球占比達(dá)40%以上，世界排名第一，但蛋品加工率僅為5%～7%[1]。雞蛋作為中國主要的禽蛋，其產(chǎn)量占比約80%[2]，每年有近3 000億元的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。中國居民雞蛋消費(fèi)結(jié)構(gòu)比較單一，鮮蛋消費(fèi)量占雞蛋總產(chǎn)量的90%[3]。禽蛋粉作為一種重要的現(xiàn)代蛋制品[3]，不僅是適應(yīng)人們快節(jié)奏工作和生活的營養(yǎng)產(chǎn)品，還因其復(fù)水后具有乳化性、發(fā)泡性，以及凝膠性而作為營養(yǎng)添加劑和品質(zhì)改良劑廣泛應(yīng)用于食品加工領(lǐng)域[4]，而且在加工過程中對這些性能的需求也在不斷提升。

蛋白質(zhì)改性作為提高蛋粉加工特性的重要手段，一直受到業(yè)界重視。目前對禽蛋蛋白改性的研究主要是在物理、化學(xué)、和酶法改性中尋找新的改性方法和對改性機(jī)理的探究，對一些復(fù)合改性法也有研究，且效果較好。同時(shí)也存在一些問題，如高溫處理下改性效果與食品安全之間的平衡、高壓處理下—SH基團(tuán)暴露和氧化所需溫度的矛盾、化學(xué)改性過程中副產(chǎn)物的引入和試劑殘留、適合蛋清蛋白(EWP)改性的酶較少以及對一些改性機(jī)理研究不夠透徹。目前解決這些問題與尋找新的改性方法和使已有的改性方法更為顯著有效，仍是改性禽蛋蛋白質(zhì)的關(guān)鍵所在。

本文介紹了目前改性禽蛋蛋白的主要方法：物理改性、化學(xué)改性和酶法改性，分析了每種改性方式的優(yōu)點(diǎn)與不足以及一些改性過程中亟需解決的問題，以期提高蛋粉的加工特性、擴(kuò)大應(yīng)用范圍。

1 物理改性

物理改性通過外界條件改變作用于蛋白質(zhì)，使其二級或更高級結(jié)構(gòu)破壞、分子表面電荷分布改變和某些基團(tuán)的暴露，產(chǎn)生靜電排斥力、引力和疏水相互作用，改變蛋白質(zhì)的界面特性。因成本考慮和技術(shù)限制，目前所研究的物理改性方法主要包括加熱法、高壓處理法、電磁輻射法和添加親水性物質(zhì)等方法。

1.1 熱處理

熱處理是研究較早的物理改性方式，在熱處理過程中蛋白質(zhì)分子聚集和化學(xué)鍵改變，影響蛋白質(zhì)的表面性質(zhì)，進(jìn)而影響蛋粉的起泡性、凝膠性和乳化性等。

在20世紀(jì)70年代有研究表明[5]將蛋粉在58～60 ℃下放置10～14 d，既可提高起泡性能又能達(dá)到殺菌目的；Ibanoglu等[6]發(fā)現(xiàn)過度熱處理不利于EWP泡沫形成。這是因?yàn)檩p度熱處理暴露出疏水基團(tuán)和—SH基團(tuán)，使表面疏水性提高，利于泡沫形成，過度熱處理則使蛋白質(zhì)聚集，降低起泡性和乳化性[7]。Lechevalier等[8]發(fā)現(xiàn)干燥溫度會影響蛋粉乳化穩(wěn)定性，60 ℃加熱干燥時(shí)，乳化穩(wěn)定性因溶解度損失而降低；干燥溫度在70 ℃以上時(shí)，乳化穩(wěn)定性隨著干燥強(qiáng)度的加強(qiáng)而增加；90 ℃加熱5～10 d時(shí)，乳化穩(wěn)定性因蛋白質(zhì)溶液液滴尺寸減小顯著提高。對凝膠強(qiáng)度而言，一定程度加熱會使EWP變性聚集，提高其凝膠強(qiáng)度[9]；而高濕度下加熱不僅使蛋白質(zhì)變性聚集，還提高了蛋清的pH值和電導(dǎo)率[10-11]，結(jié)果進(jìn)一步提升其凝膠質(zhì)地。

加熱處理作為一種常見的改性方式，適度熱處理不僅能改性EWP，還可以達(dá)到脫敏和殺菌效果，其作用效果與時(shí)間和濕度有較大關(guān)系，過度熱處理則影響蛋粉品質(zhì)，因此在熱處理過程中進(jìn)一步尋找研究蛋粉質(zhì)量與食品安全的平衡點(diǎn)尤為重要。

1.2 加壓處理

高壓處理作為食品加工和保存的重要技術(shù)，可以對大分子物質(zhì)的氫鍵、離子鍵、疏水鍵等非共價(jià)鍵作用，使酶失去活性，殺死微生物，從而達(dá)到保藏食品的和促使組織變性得到新型食品的目的[12]。高壓誘導(dǎo)蛋白質(zhì)變性的作用取決于壓力、蛋白質(zhì)的種類和濃度、pH及溫度等。

Brand等[13]發(fā)現(xiàn)在低于100 MPa的壓力下蛋清不會形成聚集體，但會破壞卵黏蛋白—溶菌酶(LY)復(fù)合物，導(dǎo)致黏度和光密度降低。Panozzo 等[14]發(fā)現(xiàn)在150 MPa以上的壓力下，EWP發(fā)生聚集，黏度和光密度增加，顏色由黃變白，且EWP過敏性降低。

Singh等[15]發(fā)現(xiàn)在蛋白濃度9.6 mg/mL，550 MPa高壓處理20 min時(shí)，由S—S氧化和SS—SH交換形成可溶性聚集體，在96 mg/mL濃度(天然蛋清)下，550 MPa處理15 min 則誘導(dǎo)S—S鍵交聯(lián)形成半透明凝膠。

Vander等[16]研究了高壓處理(400～700 MPa，10～60 ℃)對兩種不同pH值(pH 7.6和pH 8.8)蛋清液(蛋白濃度為9.6 mg/mL)的影響，發(fā)現(xiàn)在pH 8.8時(shí)，大量蛋白質(zhì)暴露并伴隨一定程度的溶解，使蛋清液的起泡性增加；而pH 7.6 時(shí)，大量蛋白質(zhì)暴露而溶解度卻大幅降低，增加了泡沫穩(wěn)定性和密度。結(jié)果表明發(fā)泡能力部分由巰基含量和蛋白質(zhì)柔性決定，高壓處理后蛋白質(zhì)—蛋白質(zhì)之間的相互作用有助于提升EWP的泡沫性能。

Vander等[17]發(fā)現(xiàn)高壓對—SH的影響與溫度有較大關(guān)系，與較高溫度(40～60 ℃，500 MPa)相比，在較低溫度(10 ℃，500 MPa)下，—SH基團(tuán)的暴露更快；在氧化方面，—SH 氧化敏感程度由大到小的條件依次是：高壓高溫(40～60 ℃，500 MPa)、高壓低溫(500 MPa，10～25 ℃)、常壓高溫(101.3 kPa，70～85 ℃)。因此，高壓下—SH基團(tuán)暴露和氧化所需溫度相矛盾，而—SH基團(tuán)暴露量和氧化程度直接關(guān)系到聚集體的形成，進(jìn)一步影響EWP的功能性質(zhì)。

目前研究高壓處理主要改善蛋粉的起泡性和凝膠性，而對乳化性影響的研究較少。一般將高壓技術(shù)與蛋粉凝膠作用結(jié)合來改善食物的口感與風(fēng)味。常將高壓與溫度結(jié)合使用，因此在高壓處理下尋找—SH基團(tuán)暴露和氧化所需溫度的平衡點(diǎn)尤為重要，另一方面，在處理過程中蛋白質(zhì)的構(gòu)象改變與蛋粉功能特性的變化之間的關(guān)系也需進(jìn)一步研究和完善。

1.3 電磁輻射處理

電磁輻射由低頻率到高頻率，主要分為：無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和γ射線等。電磁輻射改性蛋白質(zhì)需要一定的能量，因此用于蛋白質(zhì)改性的則主要是微波、紫外線、超聲、電離輻射、脈沖電場等[18-19]。

1.3.1 微波處理 微波處理會改變蛋白質(zhì)分子極性和非極性殘基所帶電荷分布，同時(shí)降低蛋白質(zhì)表面的電荷密度，使空氣—水界面處蛋白質(zhì)的表面活性降低[20]，這對起泡性和乳化性的影響較大。Wang等[21]使用超聲預(yù)處理結(jié)合新型脈沖噴射床微波冷凍干燥(PSMFD)和常規(guī)冷凍干燥(CFD)生產(chǎn)出鴨蛋清粉，比較發(fā)現(xiàn)PSMFD蛋清粉比CFD蛋清粉起泡能力低，但具有更高泡沫穩(wěn)定性；這與真空微波冷凍干燥鴨蛋清粉的起泡性能研究結(jié)果一致[22]。而PSMFD蛋清粉的乳化活性比CFD蛋清粉高，乳化穩(wěn)定性相反。PSMFD蛋清粉因?yàn)楦稍锏臏囟容^低、時(shí)間較短，EWP的變性程度不及CFD蛋清粉，PSMFD蛋清粉凝膠強(qiáng)度也就較CFD蛋清粉低。而車永真等[23]認(rèn)為微波輻射后蛋白質(zhì)變性導(dǎo)致蛋白質(zhì)的疏水性提高和—SH的暴露，使蛋清粉的凝膠強(qiáng)度迅速提高。

1.3.2 紫外線輻射 紫外線輻射主要是在通過兩種方式對EWP改性，第1種[24]是誘導(dǎo)LY中色氨酸氧化，使S—S斷裂形成—SH，新的—SH可以形成分子間的S—S，導(dǎo)致在輻照過程中形成聚集體。第2種[25]是誘導(dǎo)卵白蛋白(OVA)中埋藏的—SH的暴露，促進(jìn)分子間S—S的交聯(lián)，而形成聚集體。聚集體形成增加了EWP的濁度和表觀黏度[24]。Kuan等[26]發(fā)現(xiàn)紫外線處理的EWP表現(xiàn)出更高的泡沫穩(wěn)定性和乳化穩(wěn)定性。

1.3.3 超聲處理 高強(qiáng)度超聲包含高能機(jī)械波(20～100 kHz)，可以導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性和聚集[27]，超聲還會增加電荷量、蛋白質(zhì)表面疏水性和小分子蛋白質(zhì)的濃度，降低—SH含量和表觀黏度[28]。Wang等[29]發(fā)現(xiàn)經(jīng)過超聲預(yù)處理后，鴨蛋清粉泡沫穩(wěn)定性提高。超聲處理時(shí)，起泡性能與pH有較大關(guān)系，Stefanovic等[30]發(fā)現(xiàn)在pH 7時(shí)(超聲頻率20 kHz，時(shí)間20 min，蛋白濃度為10 mg/mL)，形成大的聚集體會降低EWP起泡性。而在pH 9時(shí)，形成聚集體較小，對泡沫體積沒有不利影響。

1.3.4 電離輻射 電離輻射是一種新興的非熱技術(shù)，在可控條件下將食品暴露于放射性同位素(Co-60或Cs-137)產(chǎn)生的γ射線或電子加速器產(chǎn)生的電子束或X射線來破壞其中可能存在的微生物，同時(shí)會影響其中的大分子物質(zhì)如蛋白質(zhì)等[31]。Song等[32]用Co-60γ射線(1，2，5 kGy)處理蛋清液和蛋清粉，二者的pH均無顯著變化，兩者的起泡性與輻照劑量呈正相關(guān)，但蛋清粉起泡性改善不及蛋清液。他們[32]認(rèn)為輻射可使蛋清液中的肽鍵斷裂，從而黏度降低、疏水性增加，提高起泡性；而蛋清粉起泡性提高是因?yàn)檩椪帐沟鞍踪|(zhì)二級結(jié)構(gòu)從α螺旋到無規(guī)則卷曲的變化引起，蛋清粉經(jīng)輻照后生產(chǎn)出蛋糕的硬度、咀嚼性、黏度都顯著降低，其顏色更加明亮，同時(shí)會提高面包產(chǎn)品的起泡力和質(zhì)量。而近來研究[33]表明蛋清蛋白通過一定劑量(1.08，3.24，5.40 kGy)的電離輻射處理后，經(jīng)掃描電鏡和中紅外光譜觀察到該劑量的電離輻射不會破壞EWP的二級結(jié)構(gòu)，但蛋白顆粒的微觀表面出現(xiàn)穿孔，且穿孔率會隨輻射劑量增加而增多，利于提高蛋清蛋白水解。因此蛋清粉起泡性能的改善與電離輻射之間的關(guān)系還需進(jìn)一步研究。

1.3.5 脈沖電場處理 脈沖電場加工是在短時(shí)間內(nèi)使用外部電場(中等或高強(qiáng)度)對食品巴氏滅菌的新興技術(shù)[34]。脈沖電場處理通過誘導(dǎo)EWP聚集而達(dá)到改性目的，脈沖電場影響EWP的聚集取決于處理強(qiáng)度和蛋白質(zhì)種類[35-36]。

Wu等[35]發(fā)現(xiàn)20 kV/cm(800 μs)處理時(shí)，OVA不會形成聚集體；而25 kV/cm(800 μs)以上會導(dǎo)致部分OVA展開，并使—SH基團(tuán)暴露，該過程通過—SH氧化和分子之間SH—SS交聯(lián)而形成小的可溶性聚集體。對LY而言，則由兩種機(jī)制形成不溶性聚集體(pH 7～9，25～30 kV/cm，600～800 μs，18～20 ℃)，第1種是脈沖電場加速蛋白質(zhì)運(yùn)動，通過帶正電荷的LY和帶負(fù)電荷的OVA和卵轉(zhuǎn)鐵蛋白(OVT)之間的靜電引力形成；第2種是脈沖電場誘導(dǎo)OVA和OVT分子部分暴露，與LY通過非共價(jià)作用形成[36]。

趙偉等[37]使用25～35 kV/cm 脈沖電場處理EWP 100～800 μs，發(fā)現(xiàn)EWP的起泡和乳化功能提高。而隨著脈沖電場處理電場強(qiáng)度和處理時(shí)間的增加，其溶解度、起泡和乳化功能均降低。范金波等[38]發(fā)現(xiàn)脈沖電場處理蛋清液，可以提高其黏度，但降低了凝膠強(qiáng)度。

1.3.6 高頻電場 近年高頻電場也被應(yīng)用于蛋白質(zhì)改性中[39]48，蛋白質(zhì)分子中的正負(fù)電荷在高速交變的電場作用下，產(chǎn)生往復(fù)極化，蛋白質(zhì)分子受到強(qiáng)烈的拉伸、撞擊、摩擦等作用并產(chǎn)生極化效應(yīng)使蛋白質(zhì)分子空間結(jié)構(gòu)改變，產(chǎn)生分子改性現(xiàn)象。所以高頻電場也可能適合應(yīng)用禽蛋蛋白質(zhì)的改性。

輻照改性EWP的種類多，改性范圍廣，但一些改性機(jī)理需進(jìn)一步研究。與傳統(tǒng)食品加工處理方法相比，輻照技術(shù)則有低溫、高效、能耗少和安全性高等更符合環(huán)保的特點(diǎn)，且輻射處理穿透能力強(qiáng)、均勻、短時(shí)，對其輻照過程也可以進(jìn)行準(zhǔn)確控制。

1.4 添加親水性物質(zhì)

親水性物質(zhì)有良好的溶解特性，可以降低蛋白質(zhì)體系的表面張力等，從而改善蛋粉的功能性質(zhì)[40]，其中親水性膠體、小分子糖類、淀粉具有良好的溶解特性和黏度，而被添加入禽蛋液用于改性蛋白。

1.4.1 添加親水性膠體 Yang等[41-42]研究表明在蛋清中添加羧甲基纖維素(CMC)、瓜爾膠和黃原膠可以提高蛋清的起泡性。而Huang等[43]先用亞臨界水(在高壓下，100～374 ℃ 高溫下保持液態(tài)的熱水)預(yù)處理后生產(chǎn)出蛋粉，后加入魚鱗明膠，結(jié)果顯示亞臨界水可以提高發(fā)泡能力，但明顯降低了蛋清粉的泡沫穩(wěn)定性，加入魚鱗明膠可以降低泡沫的表面張力，形成機(jī)械性能更強(qiáng)的膜，使亞臨界水處理蛋清粉的泡沫能力和泡沫穩(wěn)定性提高，顯示出更高的泡沫性能。Ko?等[40]通過在噴霧干燥前向全蛋液中加入明膠，發(fā)現(xiàn)其不僅增加了全蛋粉的起泡性能，還提高了凝膠性能。

1.4.2 添加小分子糖類 小分子糖類可以提高蛋白溶液的黏度，賦予溶液增稠效果，將乳液絮凝和聚集形式穩(wěn)定化[40]。Yang等[41]研究表明在蛋清中添加蔗糖可以提高蛋清的黏度，提高泡沫穩(wěn)定性，但起泡力下降；宋俊俊等[44]研究了NaCl濃度、多糖以及小分子乳化劑對全蛋粉乳化性質(zhì)的影響，結(jié)果表明多糖濃度對全蛋粉的乳化性影響最大；于濱等[45]進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)乳糖添加量為6%時(shí)OVA的乳化性最好。

1.4.3 添加淀粉 Ko?等[40]發(fā)現(xiàn)添加支鏈淀粉的全蛋粉起泡性能高，乳化活性也最大，他們分析是因?yàn)榈矸鄣睦w維結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的結(jié)合油能力，而達(dá)到增稠乳液的效果；但其凝膠性(凝膠硬度和持水力)較普通蛋粉低。而王燕等[46]發(fā)現(xiàn)在魚糜中添加淀粉后，淀粉會在加熱過程中吸水變成淀粉凝膠，并填充在蛋白質(zhì)凝膠的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，使得魚糜凝膠的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加緊密，從而提高了魚糜的凝膠強(qiáng)度。Ko?等[40]分析添加支鏈淀粉的全蛋粉凝膠強(qiáng)度降低的原因是均質(zhì)過程造成EWP機(jī)械損傷。

親水性物質(zhì)對蛋白質(zhì)的作用主要是通過改變蛋白質(zhì)體系表面張力和溶液的黏度等蛋白質(zhì)溶液的界面特性，加入過多則會降低單位蛋粉的營養(yǎng)價(jià)值，其改性效果也有待提高。目前對親水性物質(zhì)的研究主要集中在尋找安全、高效的親水性物質(zhì)以及親水性物質(zhì)的加入引起蛋液界面特性變化的機(jī)理。

2 化學(xué)改性

化學(xué)改性是用化學(xué)方法使蛋白質(zhì)分子中氨基酸殘基的側(cè)鏈基團(tuán)或多肽鏈發(fā)生斷裂、聚合或引入新的基團(tuán)，導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子空間結(jié)構(gòu)和功能性質(zhì)發(fā)生改變。其實(shí)質(zhì)是通過改變蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、靜電荷、疏水基團(tuán)，從而起到改善各項(xiàng)功能特性，包括溶解度、吸水性、凝膠性及熱穩(wěn)定性等[39]48-49。目前蛋白質(zhì)的化學(xué)改性方法包括糖基化、磷酸化、酰化、去酰胺和水解及氧化等[47]。

2.1 糖基化

蛋白質(zhì)糖基化修飾是利用分子間共價(jià)鍵將碳水化合物同蛋白質(zhì)分子上的氨基 (主要是α-或ε-NH2)相連接，使產(chǎn)物即糖蛋白既有蛋白質(zhì)的大分子特性，又具有糖類物質(zhì)的親水性[48]。Xu等[49]研究了EWP與麥芽糖糊精在80 ℃和相對濕度65%條件下按比例共軛結(jié)合0～14 d，結(jié)果表明美拉德反應(yīng)結(jié)束后，凝膠形成的速度降低，但凝膠更加穩(wěn)定，凝膠的持水力最多能提高20%，發(fā)泡能力最多提高124%，泡沫穩(wěn)定性下降到54%，乳化能力和乳化穩(wěn)定性分別提高了196%和174%。Geng等[50]通過糖基化反應(yīng)制備OVA和CMC軛合物，接枝度和褐變指數(shù)隨反應(yīng)時(shí)間的增加而增加，8 d是平衡糖基化和褐變的最優(yōu)反應(yīng)時(shí)間。重量比(OVA∶CMC)優(yōu)化為4∶1，pH值最優(yōu)為7或8。糖基化反應(yīng)后OVA的熱穩(wěn)定性得到改善，與CMC的分子量和取代度呈正相關(guān)，且OVA的二級結(jié)構(gòu)受到接枝CMC的影響，反應(yīng)完成后增加了β片層和無規(guī)則卷曲，減少了α螺旋和β轉(zhuǎn)角。進(jìn)一步豐富了蛋白質(zhì)和多糖相互作用的理論框架。

2.2 磷酸化

磷酸化修飾則是無機(jī)磷酸與蛋白質(zhì)上特定的氧原子或氮原子結(jié)合(如：Lys 的ε-NH2，His咪唑環(huán)的1，3位N，Arg的胍基末端N)形成—C—O—Pi或—C—N—Pi的酯化反應(yīng)[51]，從而使蛋白質(zhì)的表面性質(zhì)發(fā)生改變而改善大分子物質(zhì)的功能特性。

劉麗莉等[52]對EWP進(jìn)行磷酸化處理，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過適當(dāng)?shù)牧姿峄幚?，EWP的溶解度、乳化性和起泡性都得到一定程度的改善；他們[53]還研究將蛋清液在pH 4.5下用三聚磷酸鈉(STP)磷酸化后分別進(jìn)行冷凍干燥和噴霧干燥，結(jié)果表明磷酸化顯著提高了蛋清粉的起泡力、凝膠性和乳化性等功能特性；對比2種蛋清粉發(fā)現(xiàn)：冷凍干燥蛋清粉的溶解性、保水性、乳化性能和熱凝膠強(qiáng)度方面較優(yōu)，噴霧干燥蛋清粉起泡性能較優(yōu)，而黏度沒有顯著差異。在凝膠性能方面，胥偉等[54]發(fā)現(xiàn)磷酸化改性后的全蛋粉，其凝膠強(qiáng)度會大幅提高。

2.3 ?；?/h3>

?；男跃褪堑鞍踪|(zhì)分子中的親核集團(tuán)(氨基、羥基)與?；噭┲械挠H電集團(tuán)(羰基)相互反應(yīng)，引入親水基團(tuán)，然后在催化劑作用下又引入長碳鏈親油基團(tuán)，使蛋白具有雙極性基團(tuán)。酰化后蛋白質(zhì)分子表面負(fù)電荷增多，多肽鏈伸展及空間結(jié)構(gòu)發(fā)生較大改變，導(dǎo)致分子柔性提高，從而增強(qiáng)蛋白質(zhì)溶解性、持水性及持油性，主要改善乳化性及起泡性[55]。

雖然?；男钥捎糜谇莸暗鞍踪|(zhì)，但目前酰化改性禽蛋蛋白質(zhì)的研究較少。王玲等[56]以鴨蛋蛋清蛋白為原料，通過琥珀酸酐酰基化改性提高了鴨蛋蛋清蛋白的凝膠強(qiáng)度。

2.4 去酰胺基

去酰胺基改性法在食品蛋白質(zhì)化學(xué)改性方法中較為突出，因?yàn)樽匀唤缰写蠖鄶?shù)蛋白質(zhì)含有大量酰胺基基團(tuán)。通過除去蛋白質(zhì)酰胺基團(tuán)，使其溶解度、乳化性及發(fā)泡性大大改善。Liao等[57]研究發(fā)現(xiàn)使用乙酸去?；鞍踪|(zhì)法可降低蛋白質(zhì)分子量而增加疏水性和表面活性，從而改善蛋白質(zhì)的溶解性、乳化和起泡性能。因禽蛋蛋白質(zhì)中也含有大量的酰胺基，該法也可能適用于改善禽蛋蛋白質(zhì)的功能特性。

化學(xué)改性具有操作簡單、應(yīng)用廣泛及效果顯著等優(yōu)點(diǎn)，但存在副產(chǎn)物多且難以去除和能耗相對較高等缺陷。如糖基化反應(yīng)能顯著提高蛋粉的凝膠強(qiáng)度，但處理時(shí)間比加壓和輻照處理的長，且會發(fā)生美拉德反應(yīng)生成副產(chǎn)物，導(dǎo)致蛋粉顏色發(fā)生褐變，影響蛋粉感官和品質(zhì)。

3 酶法改性

酶法改性因具有反應(yīng)條件溫和、設(shè)備要求低、安全性高和速度快等優(yōu)點(diǎn)而被應(yīng)用于提高蛋白質(zhì)及蛋粉的功能特性。針對不同的性能提升一般需不同的酶，如改善蛋白質(zhì)的起泡性和乳化性需要蛋白酶等；改善凝膠性則用交聯(lián)性能良好的酶，如：轉(zhuǎn)谷酰胺酶(TGase)、多酚氧化酶(PPO)、過氧化酶(POD)等，其中以TGase應(yīng)用較為廣泛[58]。

3.1 蛋白酶

遲玉杰等[59-60]在用蛋白酶提高蛋粉的起泡性方面作了較多研究，發(fā)現(xiàn)起泡性能提高是由于輕度酶解使蛋白質(zhì)分子伸展，表面巰基含量增加，蛋白質(zhì)分子柔性增大而表面張力降低，更容易擴(kuò)展和吸附在氣—液界面上。涂勇剛等[61-62]發(fā)現(xiàn)木瓜蛋白酶可改善EWP起泡性，但水解過度會產(chǎn)生苦味。Hammersh?j等[63]將卵黏蛋白用4種蛋白酶(鏈霉蛋白酶E、堿性蛋白酶、風(fēng)味蛋白酶、中性蛋白酶)水解0～24 h后，發(fā)現(xiàn)酶處理卵黏蛋白的溶解度與水解度(DH)成對數(shù)增加。風(fēng)味蛋白酶和中性蛋白酶主要在0～6 h時(shí)作用，表面疏水性(S0)增加，但鏈霉蛋白酶E和堿性蛋白酶的加入?yún)s使S0降低。發(fā)泡能力在DH為15%～40%時(shí)達(dá)到最佳，與表面張力下降密切相關(guān)，但酶水解對泡沫穩(wěn)定性沒有顯著影響。

3.2 TGase

王然等[64-65]在研究TGase對蛋清凝膠硬度的影響時(shí)，發(fā)現(xiàn)TGase的最適溫度為35 ℃；而Sakamoto等[66-67]研究TGase作用于蛋清的最適溫度在50 ℃左右，他們解釋是可能由于其他蛋白質(zhì)的存在保護(hù)了TGase蛋白質(zhì)的熱穩(wěn)定性，導(dǎo)致反應(yīng)最適溫度高于酶最適作用溫度，其中機(jī)理有待進(jìn)一步研究。徐雅琴等[68]發(fā)現(xiàn)TGase對蛋清粉的作用效果受保溫溫度的影響較小。Pilar等[69]發(fā)現(xiàn)用高壓和添加TGase得到的蛋白凝膠相比于無酶或加熱獲得的凝膠，其凝膠質(zhì)地顯著提高，顏色也更深。

酶法改性作為近年EWP改性研究的熱點(diǎn)，其特點(diǎn)是對改性條件的要求較高，效果明顯、安全無副產(chǎn)物。

4 各種改性方法的分析比較

各種改性方法的分析比較見表1。

5 展望

近年來蛋粉在其生產(chǎn)、功能研究和應(yīng)用上已取得較大的進(jìn)步，但仍然面臨諸多挑戰(zhàn)。從蛋粉生產(chǎn)到貯藏，影響蛋粉功能性質(zhì)的因素較多，后期改性則是改善蛋粉功能特性的一種重要手段，而改性方式多樣、效果不一。根據(jù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、市場需求和對蛋粉品質(zhì)影響及對各改性方式的比較，蛋粉未來改性研究方向大概是以下幾方面：

表1 各種改性方法的分析比較

(1) 為了獲得高特性蛋粉，必須充分研究蛋粉的成分和其中蛋白質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)，研究蛋粉中主要蛋白質(zhì)在改性過程中發(fā)生的變化以及其相互影響，選擇合適的改性方法。

(2) 開發(fā)新的化學(xué)改性試劑和實(shí)施定向化學(xué)結(jié)構(gòu)修飾。由于常規(guī)化學(xué)改性存在專一性差，反應(yīng)試劑殘存以及生成有毒產(chǎn)物等問題，因此，需開發(fā)一些環(huán)境友好型的化學(xué)改性試劑，避免對環(huán)境的污染，同時(shí)，可基于蛋粉在食品加工體系所需要的功能特性進(jìn)行化學(xué)定向改造。

(3) 利用微生物和基因工程等技術(shù)開發(fā)出更多條件溫和、來源豐富和作用高效的酶，將會對蛋粉行業(yè)產(chǎn)生巨大影響，而復(fù)合酶法改性則會進(jìn)一步提升蛋粉品質(zhì)。

(4) 使用多種改性方式復(fù)合的改性方法，如一定量的電離輻射處理可以使蛋白質(zhì)表面穿孔，這時(shí)加入酶可促使其與蛋白質(zhì)結(jié)合，對蛋白質(zhì)產(chǎn)生更有效的作用。以期該法達(dá)到改性需求和脫敏要求，獲得高品質(zhì)蛋粉與食品安全之間的平衡。