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发表于 2022-6-25 12:52 | 显示全部楼层 |阅读模式 |阅读模式 |发表于:云南省
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酪蛋白的功能化应用

牛奶含有丰富的蛋白质、脂肪、维生素以及矿物质等营养成分,自古以来就是各国人民竞相追捧的营养佳品,随着生活水平的提高,牛奶早已走进千家万户,逐渐成为饮食结构中不可或缺的一部分。酪蛋白是牛乳中的最主要的蛋白质,占牛乳中蛋白质总量的80%,它既是蛋白质营养源,也是食品工业重要的功能性配料之一。

酪蛋白含有大量且分布相对均匀的脯氨酸,分子结构为随机的线型松散结构,具有两亲性及良好的表面活性,在食品加工过程中除了可以起到提升营养价值的功能外,还具有增稠、乳化、稳定的作用,还可作为黏结剂、填充剂和载体使用。

比如,在烘焙食品及谷物制品中添加酪蛋白既强化了蛋白质,还利用酪蛋白的保水性来控制烘焙食品的形状和水分含量,赋予烘焙食品良好的色泽、风味和稳定性。

进入20世纪后,生物技术得到前所未有的大发展,利用生物技术可以得到常规手段难以获取甚至无法获得的产品,能够大幅降低生产成本,提高产品的利用率。而酪蛋白因产量丰富、功能突出而成为生物技术研究领域的重点对象,对其水解是主要的功能化应用方向。

对酪蛋白的水解加工具有重要意义:
1、提高营养价值。蛋白质分子较大,其要经过消化变成小分子物质后才能被吸收,通过对酪蛋白的水解能够提高消化率,促进人体吸收。另外,酪蛋白本身不易消化,不适宜婴幼儿及消化功能较弱的人群,容易引起消化不良、腹泻等问题,其水解物更适宜这些特殊人群。
2、提高资源利用率。牛奶资源在全球范围内处于供不应求的状态,但在养殖加工环节易受行情等因素影响存在大量浪费的情况,蛋白的深加工能够最大化地利用牛奶资源。
3、价值增益。酪蛋白定向水解后能生成多种活性肽,为酪蛋白打开功能化应用途径,提高产业价值。

活性肽是具有特殊生理功能的肽类物质,自1902年英国科学家从动物的胃肠中发现了促胰腺素之后,对活性肽的研究逐渐火热起来,是当下功能成分研究的热门话题之一。活性肽的功能取决于分子结构,在适当条件下,蛋白经过水解可以得到具有定向功能的肽类物质。
1.酪蛋白磷酸肽
酪蛋白磷酸肽是用胰酶或胰蛋白酶水解,含有1-6个磷酸丝氨酸残基的多肽,其核心结构为:-Se r(P)-Se r(P)-Se r(P)-G lu-G lu-(Se r:丝氨酸,G lu:谷氨酸,P:磷酸基),其在肠道弱碱性环境下带负电荷,能够稳定存在。

酪蛋白磷酸肽在肠道中能阻止磷酸钙的沉淀,使钙离子保持较高水平,从而提高钙的吸收和利用。

此外,酪蛋白磷酸肽也能够促进除钙离子之外的二价矿物质的吸收,如铁、锌等,被誉为“矿物质载体”。酪蛋白磷酸肽也是我国批准的食品营养强化剂之一,还有定向合成酪蛋白钙肽,都可用于婴幼儿配方食品。

2.酪蛋白糖巨肽
酪蛋白分为α-酪蛋白、β-酪蛋白和k-酪蛋白,而k-酪蛋白是唯一含有糖成分的酪蛋白,通过酸性蛋白酶水解后可获得酪蛋白糖巨肽。它是由NeuAc、Gal、Gal-Nac组成的五种不同粘蛋白型的糖肽,其中:Gal为半乳糖,NeuNAc为N-乙酰神经氨酸(唾液酸)Gal-NAc为N-乙酰氨基半乳糖。

酪蛋白糖巨肽的各种形式中90%以上都是含有唾液酸的糖肽,其分子中存在多个碳水化合物,被称为糖巨肽。

酪蛋白糖巨肽含有的唾液酸结构能够发挥毒素中和剂的作用,抑制霍乱等毒素与受体的结合,同时也能够与流感病毒结合,起到保护细胞的作用。同时,酪蛋白糖巨肽还具有预防肠胃疾病的作用。

3.阿片活性肽
阿片活性肽是酪蛋白中发现最早的活性肽,其能够作为激素和神经递质与体内的阿片受体相互作用,具有镇静止痛、催眠、调节生理代谢等功能,主要包括阿片激动活性肽和阿片拮抗活性肽。

此外还有抗高血压肽、免疫调节活性肽、抗菌肽、降脂肽等,目前对于酪蛋白活性肽的研究报告较多,但定向转化、分离和生产是难点所在。
目前有研究结果的酪蛋白活性肽,大多数都不具备工业化生产的可能,要么生产技术不成熟,要么成本很高,像酪蛋白磷酸肽这种低成本并且投入实际应用的活性肽并不多。

在即将发布的《允许保健食品声称的保健功能目录 营养素补充剂(2022年版)》中,也将酪蛋白磷酸肽+钙纳入其中。不可否认,酪蛋白向活性肽转化已经成为其功能化应用的有效途径。

来源:食品加工包装在线
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