本技术介绍了一种创新的低浓度牛血清蛋白制备技术,该技术通过在0.8%至3%的低浓度牛血清蛋白中应用协同脉冲电场处理,并在85至95℃的温度下进行,显著提高了糖基化反应的效率,实现了高接枝度,增强了BSA的乳化性能,同时避免了不必要的颜色变化,拓宽了其应用范围。
背景技术
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糖基化改性蛋白是一种常见的蛋白改性方式,它涉及到还原糖的半缩醛基与蛋白质游离氨基酸之间的氧化、环化和聚合等可逆或不可逆的化学重组反应。有研究表明,糖基化改性可以改善蛋白的胶凝性、起泡性和乳化性等功能性质,对抗氧化活性、抑菌性等也有一定的影响,且相比于其他的蛋白改性方式,糖基化改性不需要添加额外的或许对健康有害的化学试剂,更为绿色和安全。
由于蛋白质结构紧密,反应位点较少,特别是在蛋白质浓度较低的场景下,蛋白的反应位点更少,糖基化反应一般需要较高的温度(>110℃)和较长的反应时间(一般需要几个小时甚至几天)才能达到较高的反应程度,且反应的褐变程度很深,这可能会对食品的品质和美观造成不好的影响,还有可能会生成一些潜在的有害人体健康的物质。另外,长时间的高温反应也造成了能源和时间的浪费。因此,越来越多新兴的物理加工技术被运用于辅助糖基化反应使其提升反应效率。其中,脉冲电场作为一种新型绿色物理非热加工技术,在处理过程中造成的升温程度较小,几乎不会造成能源浪费。目前,该技术主要应用于灭菌领域中,而对于脉冲电场在糖基化改性的应用和原理研究的还比较少。中国发明专利CN114246247A公布了一种抗氧化油茶籽肽的制备方法,公开了高压脉冲电场处理使蛋白结构去折叠,然后依次经过中性蛋白酶、碱性蛋白酶、胰蛋白酶三步酶解得到油茶籽肽;本课题组前期研究成果中国发明专利CN 101584421B公布了一种脉冲电场低温处理美拉德反应的方法,采用脉冲电场强化还原糖或在碱性条件下分解为还原糖的低聚糖或多糖与蛋白质、多肽或氨基酸之间的美拉德反应,制备能够提高食品色泽的食品抗氧化剂,脉冲电场条件如下:(1)脉冲电场强度:15kV/cm~30kV/cm;(2)脉冲频率:100Hz~700Hz;(3)脉冲宽度:10μs~100μs;(4)反应温度:35℃以下。有无污染、低能耗、制备时间短、处理温度低、反应效率高、能最大限度保持产品营养和风味成分、提高食品品质、增加产品色价及食用安全性等优点。但该方法主要是介绍高脉冲电场强度(15-30kV/cm)对高浓度蛋白质(蛋白水溶液的浓度为9-25wt%)糖基化反应的促进作用,并未涉及脉冲电场在低浓度蛋白场景下对蛋白糖基化反应的影响。
实现思路