大豆蛋白质是如何变性的?
由于物理条件、化学条件的改变使大豆蛋白质分子的内部结构、物理性 质、化学性质和功能性质随之改变的现象称为大豆蛋白质的变性。引起大豆蛋白质变性的有物理因素和化学因素。物理因素有过度加热、 剧烈震荡、过分干燥、超声波处理等;化学因素有极端PH、与水混溶的有机 溶剂或重金属、尿素、巯基乙醇、亚硫酸钠、十二烷基磺酸钠等物质的作用。 在变性因素的作用下,维持蛋白质分子空间构象(二、三、四级结构) 的次级键被破坏,二硫键变为巯基,使二硫键充分舒展,形成新的构型。这 些变化在偏离等电点的酸碱条件下发生时,变性分子仍带有相同的正(负) 电荷,由于同性相斥而不至于沉淀或絮凝。 这些变化发生在等点电的pH...全部
由于物理条件、化学条件的改变使大豆蛋白质分子的内部结构、物理性 质、化学性质和功能性质随之改变的现象称为大豆蛋白质的变性。引起大豆蛋白质变性的有物理因素和化学因素。物理因素有过度加热、 剧烈震荡、过分干燥、超声波处理等;化学因素有极端PH、与水混溶的有机 溶剂或重金属、尿素、巯基乙醇、亚硫酸钠、十二烷基磺酸钠等物质的作用。
在变性因素的作用下,维持蛋白质分子空间构象(二、三、四级结构) 的次级键被破坏,二硫键变为巯基,使二硫键充分舒展,形成新的构型。这 些变化在偏离等电点的酸碱条件下发生时,变性分子仍带有相同的正(负) 电荷,由于同性相斥而不至于沉淀或絮凝。
这些变化发生在等点电的pH范围 内时,变性的电中性分子因布朗运动相互碰撞而吸引,互相凝聚而析出絮状 物。提供能量(如加热)可使碰撞加剧,分子相互聚集而形成凝固物。絮状 物及凝固物的形成是蛋白质变性作用的直接结果。
(1)酸碱引起的大豆蛋白的变性随着pH的变化,大豆蛋白质溶解性 也发生变化。在极端的酸性和碱性条件下,大豆蛋白质解离成小分子质量物 质,并发生不可逆的变性现象。这是由于处在极端的酸性或碱性条件下的蛋 白质分子全部带有正电荷或负电荷,相互之间发生静电排斥作用,破坏了蛋 白质的高级结构。
当酸沉淀蛋白质在pHll。O以下时,蛋白质产生了凝聚及水合反应,使得 溶液黏度增加,这时通过透析可得到未变性的蛋白质。可是,当pH达到 11。 0~12。0时,蛋白质发生解离,分子被完全解开,露出疏水基,二硫键也 被破坏。
如果透析时蛋白质浓度较高,则会发生凝胶化现象,而低浓度时则 不产生凝胶化。当pH达到12。 0时,露出的疏水基和二硫键均被破坏。
(2)热变性蛋白质含量为0。01% ~0。02%的大豆球蛋白稀溶液,在适 当的pH或盐存在的条件下,会发生溶解,在此浓度下,即使加热也不会形成 凝胶。
将0。5%的大豆球蛋白溶液在lOOt下加热5min(分钟),大豆球蛋白 便会形成80 ~ 100s(秒)的巨大可溶性凝聚物,此后随着该凝聚物的减少, 不溶性沉淀开始增加,最后会达到一定值。不同的加热条件引起的大豆蛋白 变性程度也不同。
当大豆球蛋白在70 ~80t下加热时,解离成酸性亚基和碱 性亚基。酸性亚基成为4S可溶性低聚物,而碱性亚基则发生聚合,在高离子强 度下,形成可溶性聚合物;在低离子强度下则易生成沉淀。;3-伴大豆球蛋白在 低离子强度条件下加热易发生解离,而在高离子强度下则容易发生凝聚现象。
(3)冷冻变性将大豆蛋白质溶液冷冻会产生冻结变性,而失去可溶性。 冻豆腐就是利用这个性质制作而成的。大豆蛋白质溶液在冷冻前进行加热处 理,这种热变性的蛋白质冷冻变性快于未热变性的蛋白质。欲使大豆蛋白冻 结变性而不溶解,-5〜- It的高温好于-20尤以下的低温。
在-5 ~ - 1℃ 时,有10% ~20%的水未被冻结,此时的蛋白质被浓缩在未冻结的水中。由 于水的存在促进了各种化学反应,促进了二硫键以及其他分子间相互作用, 聚合的蛋白质之间保持着狭小的间隔。
-20T时,全体均被冻结,失去了液 态水分,蛋白质分子间不能很好地接近,侧链不能发生反应,因而导致冻结 聚合性不好。
(4)变性后蛋白质的性质控制大豆蛋白质的变性,对生产理想的大豆 蛋白质食品有重要作用。
变性后蛋白质的性质发生下列变化,主要包括:①溶解度下降。由于肽链舒展,疏水基团外露,阻碍了蛋白质分子的溶 解,使溶解度下降。②黏度增加。蛋白质变性时,紧密的分子结构被破坏,多肽链充分舒展, 分子体积增大,分子质量一定,黏度随蛋白质分子体积的增大而增加。
③生物活性丧失。酶是具有生物活性的蛋白质,在分子结构破坏的同时, 酶分子表面的活力部位被破坏而失活。④变性后的蛋白质容易被酶水解。当变性蛋白质分子结构变得松散和舒 展后,肽链暴露,酶分子就可能与之发生作用进而发生水解。收起