植物源抗冻蛋白对面筋蛋白性质影响研究进展.docx

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1、环节37。冷冻面团很大程度上解决了传统面团加工储藏中货架期短和易老化的难题，a-未添加抗冻蛋白；b-添加高热滞活性抗冻蛋白；c-添加中热滞活性抗冻蛋白31-34图2冰晶形态不意图Fig. 2Diagramof icecrystalmorphology市场对冷冻面团的需求不断增加。面团经过冷冻后抗冻性差、酵母的持气能力降低38,面团容易出现萎缩、硬化、变色以及开裂等现象。面筋蛋白是冷冻面团的重要组分之一，影响着冷冻面团的品质发展。植物源抗冻蛋白作为一种冷冻保口口口护剂，可添加到面筋蛋白中，用以改善面团在冷冻储藏中质的劣变。2.1植物源抗冻蛋白对面筋蛋白结构性质影响货架期短和易老化的难题，a-未添

2、加抗冻蛋白；b-添加高热滞活性抗冻蛋白；c-添加中热滞活性抗冻蛋白31-34图2冰晶形态不意图Fig. 2Diagramof icecrystalmorphology市场对冷冻面团的需求不断增加。面团经过冷冻后抗冻性差、酵母的持气能力降低38,面团容易出现萎缩、硬化、变色以及开裂等现象。面筋蛋白是冷冻面团的重要组分之一，影响着冷冻面团的品质发展。植物源抗冻蛋白作为一种冷冻保口口口护剂，可添加到面筋蛋白中，用以改善面团在冷冻储藏中质的劣变。2.1植物源抗冻蛋白对面筋蛋白结构性质影响=7 zAr令备的昌C 口怡C9同逆转的破坏，冰晶融化或是升华后面筋蛋白网络结构中会出现大孔洞。说明燕麦抗冻蛋白可修

3、饰冰晶形态，抑制冰晶重结晶，预防出现大冰晶。为期一个月的冻藏过程中，添加燕麦抗冻蛋白会使孔洞变少变小，降低面筋蛋白被破坏的程度,说明燕麦抗冻蛋白在一定程度上可以保护面筋蛋白在冻融及冻藏过程中免受机械损伤。2. 1. 3植物源抗冻蛋白对面筋蛋白相对分子质量的影响小麦淀粉中蛋白质含量在12%左右，但其对面筋蛋白性质及面制品加工和食用意义非凡。在凝胶电泳中，蛋白质亚基的迁移速度和蛋白质亚基的相对分子质量呈负相关，即相对分子质量越大，迁移速度越慢43。其中面筋蛋白中的高分子亚基对面制品的加工品质具有一定的影响。2. 2.1植物源抗冻蛋白对面筋蛋白持水率的影响面筋蛋白的持水率是面筋蛋白重要功能性质之一，

4、是指其吸收水并保留在组织中的能力，这部分水包括物理截留水、自由水和结合水，其中对食品体系贡献最大的是物理截留水,影响着蛋白质和食品体系中水分的相互作用。两者之间的相互结合，决定与维持着蛋白质结构，甚至是物理化学性质44 o曲敏等45研究发现在-L8和-4(C低温条件下，添加不同浓度苜蓿冰结构蛋白的冷冻面筋蛋白和空白组相比，持水率均是上升，但是在-18t的条件下面筋蛋白的持水率上升幅度较小，在-4(TC超低温环境下苜蓿冰结构蛋白对面筋蛋白持水率的影响效果显著。在-40寸超低温下，随着冷冻时间延长，冻藏和冻融后湿面筋蛋白持水率均下降且冻融比冻藏下2. 2.1植物源抗冻蛋白对面筋蛋白持水率的影响面筋

5、蛋白的持水率是面筋蛋白重要功能性质之一，是指其吸收水并保留在组织中的能力，这部分水包括物理截留水、自由水和结合水，其中对食品体系贡献最大的是物理截留水,影响着蛋白质和食品体系中水分的相互作用。两者之间的相互结合，决定与维持着蛋白质结构，甚至是物理化学性质44 o曲敏等45研究发现在-L8和-4(C低温条件下，添加不同浓度苜蓿冰结构蛋白的冷冻面筋蛋白和空白组相比，持水率均是上升，但是在-18t的条件下面筋蛋白的持水率上升幅度较小，在-4(TC超低温环境下苜蓿冰结构蛋白对面筋蛋白持水率的影响效果显著。在-40寸超低温下，随着冷冻时间延长，冻藏和冻融后湿面筋蛋白持水率均下降且冻融比冻藏下添加抗冻蛋白

6、对面团中的氢键破裂有减缓作用，可保护蛋白质的二级结构。杨震41研究发现,筋蛋白二级结构以-折叠为主，占比50%左右，其次是a-螺旋、B-转角。在冻藏过程中，面筋蛋白二级结构发生了显著变化，螺旋显著下降，折叠显著增加，转角无显著变化。添加黑麦菜抗冻蛋白冻藏后a-螺旋构型减少幅度变小，折叠增加幅度同样变小，主要是黑麦菜抗冻蛋白抑制了冰晶的形成和重结晶，从而减缓在冻藏中蛋白质分子二级结构变化。2. 2. 4植物源抗冻蛋白对面筋蛋白水分分布的影响面筋蛋白中的水分可分为结合水、不易流动水和自由水，在核磁共振分析仪上通过弛豫时间T2来表示，如图3所示。弛豫时间T2和水的流动性有很大关联，T21在面团中的占

7、比为20%左右，与蛋白质结合最为紧密；T22是和面团中的淀粉和其他可溶性的物质相结合的那部分水，为不易流动水或者弱结合水，占比在70%以上；T23是自由流动的水，称为自由水，占比在6%左右49-50。图3弛豫时间T2分布示意图51Fig. 3SchematicdiagramofrelaxationtimeT2distribution51贾春利52研究发现在冻藏条件下，空白组湿面筋蛋白体系中的T21和T22会显著增大，添加热稳定抗冻蛋白后，T21和T22仍随着冻藏时间的延长而不断增加，但是增加的幅度有所降低，说明在冻藏过程中和蛋白质分子结合紧密的那部分水分会逐渐减少，转变为弱结合水或者是游离水，

8、面筋蛋白分子发生脱水。2. 2. 5植物源抗冻蛋白对面筋蛋白旋转流变的影响面筋蛋白旋转流变是由弹性模量、黏性模量、黏性模量与弹性模量的比值这3部分组成。弹性模量是发生形变恢复原始形状的能力，表征物料的弹性；黏性模量是损耗变形的能力,表征物料黏性；正切值反映物料的黏弹性，并且正切值还可表征物料的状态，正切值1时，物料具有类似于流体的状态，正切值1时，物料具有类似于固态的状态。杨震41研究发现在频率0. l-40Hz添加黑麦菜抗冻蛋白组和空白组弹性模量和黏性模量均和频率成正相关且弹性模量始终大于黏性模量。新鲜面团冻融后弹性模量和黏性模量曲线的温度波动较添加燕麦抗冻蛋白组明显。对各个曲线进行积分得面

9、筋蛋白相关熔融参数，表明随着冻藏时间的延长,对照组熔融过程中起始温度Tm, 均会显著性的提高，而添加燕麦抗冻蛋白组整体会比对照组向高温迁移的幅度小。冻融曲线向高温区移动这一现象代表着水分会从不易冻结的水向可冻结水的方向转变53,所以对照组的面筋蛋白熔融特性的起始温度向高温区发生位移的现象，说明水分流动性发生了较大的变化，容易发生冰晶的重结晶，形成大冰晶。随冻藏期延长，对照组和添加燕麦抗冻蛋白组的Tm, 会逐渐减小，且经过4周冻藏后，2组Tm, 没有显著性差异。但经过冻藏后，2个组的熔融焙和Fw均升高，因为冻藏过程中形成冰晶及重结晶破坏面筋蛋白网络结构，引起疏水性基团的暴露,使一部分结合水分离开

10、,增加水分流动性。即使添加燕麦抗冻蛋白并不能完全遏制住熔融焰和Fw升高，但在一定程度上起到了延缓作用。2. 3. 2植物源抗冻蛋白对面筋蛋白可冻结水的影响冷冻面筋蛋白的品质与体系中可冻结水含量相关。在冻结过程中，可冻结水形成冰晶，冰晶在融化过程会产生熔融焰,可间接反应面团中可冻结水的含量。曲敏等45研究发现随着冷冻时间延长，在冻藏和冻融过程中，面筋蛋白的可冻结水含量均逐渐增加。添加不同浓度的苜蓿冰结构蛋白后，可冻结水含量上升趋势得到不同程度减缓，以添加0.5%的苜蓿冰结构蛋白对缓解面筋蛋白在冻藏及冻融中可冻结水的效果最好。说明在冻藏和冻融过程中，湿筋蛋白中的水分会发生结晶，部分的弱结合水会因为

11、和高分子物质之间结合不紧密而发生迁移，导致小冰晶聚集形成大冰晶，破坏网络结构，引起水分流失，增加可冻结水的含量。添加苜蓿冰结构蛋白使得面筋蛋白中的可冻结水含量上升，这主要是因为苜蓿冰结构蛋白可以降低溶液的凝固点,抑制在冻结过程中冰晶的生长及再结晶，从而减少冰晶对网络结构的破坏，阻止面筋蛋白中水分的解离。3结论与展望将植物源抗冻蛋白运用到面筋蛋白中，可有效地抑制面筋蛋白结构、功能和热力学性质的劣变。植物源抗冻蛋白不同于其他蛋白的特征是抑制冰晶重结晶的能力强。添加植物源抗冻蛋白后，其和体系中的冰晶直接结合，抑制重结晶，降低冰晶对面筋蛋白网络结构的破坏程度。目前大多数报道都是将面筋蛋白作为一个整体来研究。面筋蛋白中含有一些其他的关键成分，比如麦谷蛋白，其作为面筋蛋白的重要组成成分，可以赋予面团持水性、黏弹性等,对面筋蛋白加工及后期的焙烤起着决定性作用。可以尝试将植物源抗冻蛋白添加到面筋蛋白中，再提取其关键成分并进一步研究，来深入探究植物源抗冻蛋白对面筋蛋白品质的影响机理，为植物源抗冻蛋白改良冷冻食品品质提供理论参考。