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超高压对功能性多肽和低聚糖的作用

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超高压对功能性多肽和低聚糖的作用

发布日期:2018-12-17 作者: 点击:

  超高压对功能性多肽和低聚糖的作用

  

  研究表明,超高压食品灭菌设备处理对大分子蛋白质和淀粉有一定的改性作用。蛋白质经超高压处理后,其空间的三、四级结构发生变化,活性降低,其等电点、溶解性和对酸碱的缓冲性能都有变艺。淀粉溶液经超高压处理后,黏度和空间结构会有一定的变化。蛋白质酶解产物肽和 3-9 个单糖经 1,4 及 1,6-糖苷键低度聚合糖的结构受超高压的影响较小,原因是肽和多糖的结构一般呈线性,它们空间变形的伸缩性较小,其功能活性主要取决于它们的分子量大小、氨基酸与单糖的种类以及它们的排列顺序。

  

  功能性活性多肽和低聚糖的液态产品都要进行杀菌和防腐处理,这些产品在灌装之后,通常采用热力杀菌和添加防腐剂的方法进行保鲜。但这种热力杀菌处理必然会引发 Maillard(美拉德) 反应,导致产品褐变以及氨基酸、多肽和低聚糖等功能成分的损失。同时,添加某些防腐剂的方法与功能食品的天然理念相违背。功能性多肽一般采用蛋白质酶解或微生物发酵的方法加工制造,其后续处理的两个关键技术问题是既要灭酶、灭菌,又要保持其活性不受破坏。利用超高压对食品进行灭酶、杀菌的工艺技术已经非常成熟,可以满足功能性多肽的生产要求。

  

超高压食品处理

  乳酸链球菌素是由属于 N 血清型的某些乳酸链球菌产生的一种小肽,为一种高效、安全的生物型防腐剂。采用添加乳酸链球菌素和超高压方法,对功能食品进行杀菌防腐,是一种合理的技术。在应用乳酸链球菌素时,要注意 3 个方面的关键问题:一要防止蛋白酶对其酶解;二要防止乳酸链球菌素在加工过程中被降解;三要防止乳酸链球菌素在保藏过程中失活。采用热力、辐照方法处理,会在一定程度上破坏乳酸链球菌素的结构;而采用超高压处理,对大分子的蛋白酶有破坏作用,但对小分子的多肽则不会产生明显的破坏作用,能较好地保留添加到食品中的乳酸链球菌素的含量和活性。

  

  超高压对功能性色素的作用在食品生产过程中,色素成分的保留率已经成为产品品质和营养功能性评价的一个重要指标。功能性色素如番茄红素、花青素、β-胡萝卜素和红曲等色素,在加工过程中,易受光、氧、辐照和热力的作用而发生降解,导致其稳定性和功能件降低,甚至产生一些异味成分,影响产品 的感官质量。采用超高压技术处理,食品中的功能性色素能够避免氧、光和热的作用,因而色素 的稳定性好、保留率和生物效价高。超高压处理能较大限度地保留食品中的功能色素成分,又能在不降低色素含量的情况下产生更多的同分异构体,从而改善色素的功能性和理化特性。

  

  经超高压处理的番茄汁的色度值(a 值与 b 值)比用热力破碎加工的番茄汁更高,但这并不是由二者番茄红素含量的差别引起的,可能是由超高压处理导致番茄红素、番茄黄素等色素结构变化引起的。用超高压处理的草莓酱的色素保留率较高,其色度值(L-、a-)优于热力加工的草莓酱。膳食中80%-97%的番茄红素都是反式结构,而人体组织器官中的番茄红素主要是顺式结构。研究发现,顺式番茄红素更容易与胆酸混合乳化,而反式番茄红素在肠道内更容易形成结晶,前者的吸收率和生物效价比后者更高。加工处理能够增加番茄红素的顺式体含量和比例,如加热处理能增加顺式番茄红素的含量,一般不超过 10%;但加热处理的同时会使番茄红素发生降解,并产生番茄红素的氧化物,导致番茄红素的总含量降低。

  

  实验发现,采用压力为 35—40MPa 的超临界萃取技术,能防止提取过程中番茄红素的降解和氧化分解反应的发生,并有一定程度的异构化作用。在用此法提取的番茄红素中,反式体占88%,顺式体占 12%。而鲜番茄中的番茄红素基本都是反式的。这就表明,高压可能对番茄红素结构的异构化有促进作用。在实际生产中,可在不降低番茄红素含量的情况下,采用超高压处理,来控制番茄红素或其产品中番茄红素顺反异构体的种类、含量和比例,达到提高番茄红素吸收率和生物效价的目的。

  

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关键词:超高压处理,超高压食品处理,超高压食品处理设备

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