一、植物蛋白源含义
植物蛋白是蛋白质的一种,来源于植物, 营养全面,与动物蛋白相仿, 易被人体消化吸收,具有多种生理保健功能。
二、简介
植物蛋白是人类膳食蛋白质的重要来源。
1、谷类一般含蛋白质6%-10%,不过其中所含必需氨基酸种类不完全。
2、薯类含蛋白质2%-3%。某些坚果类如花生、核桃、杏仁和莲子等则含有较高的蛋白质(15%-30%)。
3、豆科植物如某些干豆类的蛋白质含量可高达40%左右。特别是大豆在豆类中更为突出。它不仅蛋白质含量高,而且质量亦高,是人类食物蛋白质的良好来源。
植物蛋白为素食者饮食中主要的蛋白质来源,可用以制成形、味、口感等与相应动物食品相似的仿肉制品。素食者专食不完全蛋白质,会发生营养缺乏症,必须兼食大豆蛋白质。
植物蛋白是主要来源于米面类、豆类,但是米面类和豆类的蛋白质营养价值不同。米面类来源的蛋白质中缺少赖氨酸(一种必需氨基酸),因此其氨基酸评分较低,仅为0.3~0.5,这类蛋白质被人体吸收和利用的程度也会差些。
三、分类
从营养学上说,植物蛋白大致分为两类:
一是完全蛋白质,如大豆蛋白质;酪蛋白、乳白蛋白、白蛋白、卵白蛋白、大豆蛋白等。
二是不完全蛋白质,绝大多数的植物蛋白质属于此类。如胶蛋白、豆球蛋白、玉米蛋白、麦胶蛋白、大麦蛋白、芸豆蛋白等。
凡是含有各种必需氨基酸且比例适宜的蛋白质,称为完全蛋白质;缺乏任何一种必需氨基酸的蛋白质,称为不完全蛋白质。单独使用不完全蛋白质时,不能维持机体的氮平衡和生长发育需求。
四、来源
1、豆类、小麦(面粉)和大米中一般都含有较多的植物蛋白(大豆种子所含蛋白比例高达40%)。但是米面类和豆类的蛋白质营养价值不同。
2、谷类一般含蛋白质6%-10%,蛋白质含量不算高,但由于是人们的主食,所以仍然是蛋白质的主要来源。豆类含有丰富的蛋白质,特别是大豆含蛋白质高达36%-40%,氨基酸组成也比较合理,在体内的利用率较高,是植物蛋白质中非常好的蛋白质。某些坚果类如花生、核桃、杏仁和莲子等则含有较高的蛋白质(15%-30%)。
五、提取
利用植物蛋白的差别将目的蛋白与非蛋白质杂质和非目的蛋白相互分离, 最常见的方法有碱溶酸沉法、酶提取法、有机溶剂提取法、盐溶提取法、反胶束萃取法等。
六、提取方法
1、碱溶酸沉法
碱溶酸沉法是最常用的植物蛋白提取方法,利用的原理是植物蛋白易溶于碱性环境,在酸性等电点条件下析出。碱溶酸沉法的优点是蛋白质的提取率和纯度都较高,易操作,成本低;缺点是过高浓度的碱液会使提取出的蛋白质发生美拉德反应,影响蛋白质的营养特性等以陕北主产的黄米为原料,利用碱溶酸沉法提取黄米蛋白,通过正交试验优化得出黄米蛋白的最佳提取率为86.93%。以亚麻籽为原料,采用碱溶酸沉法提取亚麻籽蛋白,在单因素实验和响应面优化的基础上,得出亚麻籽蛋白的最佳提取率为79.26%,纯度高达92.34%。
2、酶提取法
采用酶法提取植物蛋白的优点是效率高,反应条件温和,操作安全,不会产生有害物质;缺点是对操作环境要求较为严格,相比碱法提取蛋白,需要增加灭酶的步骤。
3、有机溶剂提取法
有机溶剂提取法主要针对不溶于水、酸液、碱液和稀盐溶液的蛋白质,因为这类蛋白质和脂质结合牢固,只溶解于乙醇、丙酮等亲脂性较强的有机溶剂,且必须在低温下进行操作以防止蛋白质变性
4、盐溶提取法
盐溶可被定义为少量的中性盐如硫酸铵会使 蛋白质分子表面的电荷增加,促进蛋白质分子与水分子相互作用,进而增大蛋白质分子在水溶液中溶解度的现象。盐溶法的优点是维持了蛋白质的天然构象,不易变性,但提取率和纯度都较低。
5、反胶束萃取法
反胶束萃取技术是一种用于蛋白质提取的新 型技术。反胶束是指表面活性剂分子的亲水端朝里、疏水端朝外,形成具有增溶蛋白质能力的“水池”,其实质是具有热力学稳定性和光学透明性的纳米尺度的聚集体。
6、其他提取技术
上述提及的是比较常见的蛋白质提取技术,其他的提取技术主要是辅助提取法和复合提取法,目的是增加蛋白质的提取率利用超声波辅助法提取青稞蛋白,通过正交试验确定青稞蛋白的最优提取工艺条件为 pH10.5,料液比1∶22(g/mL),超声功率550W,提取时间20min,在此条件下,青稞蛋白的最佳提取率为93.15%,纯度为78.67%。超声波辅助法提取的青稞蛋白的功能特性较好,可以应用在肉制品、烘焙食品中。
七、功能特性
蛋白质对食品的感官品质具有重要的影响,主要是对食品成分在加工、储藏过程中物理特性的影响。一般来说,决定蛋白质功能特性的物理、化学性质包括蛋白质的结构、大小、形状、氨基酸组成、净电荷分布、疏水基团与亲水基团的比例、蛋白质分子间的作用力等,但是很难描述食品的功能特性与哪种特定蛋白质的理化特性相关。
食品的感官品质特性是通过各种功能配料之间复杂的相互作用获得的。根据蛋白质所能发挥的作用特点,可以将蛋白质的功能特性分为三类:蛋白质与水相互作用,如分散性、溶解性、黏度、持水力等;蛋白质与蛋白质相互作用,如沉淀、胶凝作用等;蛋白质界面性质,如乳化性、起泡性、持油性等。