专家提示:蛋白质变性会导致功能丧失,但控制这种变化为植物性蛋白质带来了新的可能性

你有没有试过用一袋面筋,却发现它并没有达到你预期的强度?一个可能的原因是,由于在分离过程中使用了高温,面筋发生了变性。当蛋白质在极端温度或其他恶劣条件下进行加工时,会导致它们展开并形成新的结构。在面筋的例子中,这意味着它不能在混合过程中形成二硫键,而这是我们在一个成熟的面团中寻找的。

为了避免这种情况,原料生产商使用各种干燥方法来减少蛋白质变性。冷冻干燥的面筋保留了最好的烘焙性能,但它还没有被证明大规模生产在经济上可行。在工业规模上,喷雾干燥通常是干燥蛋白质的最佳方法,因为蛋白质在高温下保存的时间很短。然而,展开只需要几毫秒,所以即使是喷雾干燥也会导致一些变性。

然而,如果有可能利用变性作为一种工具,以特定的方式改变蛋白质的结构,以获得新的功能呢?在烘焙食品的面筋中,变性会抑制功能,但在许多植物性蛋白质中,定向变性是改善功能特性的一种方法,包括溶解性、乳化性和凝胶性。当连接蛋白质的键被温度、化学物质、pH值和剪切力的变化破坏时,蛋白质就会变性。然而,这些变性杠杆中的每一个都破坏了蛋白质结构中的不同键,这导致了蛋白质的选择性展开。通过使用特定的加工条件,植物蛋白的生产者可以通过应用不同的变性杠杆来设计其功能。

在我们的工作中,我们发现在乙醇、剪切和低温的存在下加工豌豆蛋白会增加蛋白质在干燥后形成强乳剂的能力。通过使用不同的温度、机械力、pH值变化和化学物质组合来选择性地改变蛋白质的形状,成分供应商可以生产出蛋白质成分,以帮助面包师满足他们所有的乳化和凝胶化需求。

通过将变性视为一种工具,而不是要避免的东西,植物性乳化剂和凝胶剂可以导致清洁的标签解决方案,增加面包的体积,增强面包皮的颜色,甚至可以作为鸡蛋替代策略的一部分。

哈里森·赫尔米克(Harrison Helmick)是普渡大学的博士生。连接上LinkedIn看看他的其他烘焙技巧BakeSci.com

他的研究得到了约瑟夫Kokini安德里亚Liceaga,阿伦Bhunia。