緑豆タンパク質の使用は何ですか?

インドが原産地、緑豆は非常にバランスのとれた栄養プロファイルが含まれていますタンパク質、食物繊維、ミネラル、ビタミン、多数の生理活性化合物を含む。それらは簡単に消化でき、最も豊かで安価なタンパク質源の1つです[1]。緑豆タンパク質は、ロイシン、リシン、フェニルアラニン、チロシンなどの必須アミノ酸が豊富です。特に、リジン含有量(64.5 mg/g)は、国連食糧農業機関(55 mg/g)の要件を上回っています。アワやコムギなどの低リシン穀物と一緒に摂取することで、アミノ酸バランスをとることができる[2-4]。また、緑豆タンパク質とそのペプチドはまた、抗酸化、抗増殖、アンジオテンシン変換酵素活性の阻害などの多くの生理活性を有し、また、糖脂質の代謝を改善し、非アルコール性脂肪肝の発生と発症を防止するなどの効果[5]。牛や家禽などの他のタンパク質源と比較して、緑豆タンパク質は二酸化炭素排出量が少なく、持続可能なタンパク質源です[6,7]。

緑豆タンパク質は理想的な機能特性を持っています発泡性、乳化性、保水性、油保持性、ゲル化能力を含みます。その中でも、ゲル化能力は重要な機能特性の一つです。大豆単離タンパク質(spi)と比較して、緑豆タンパク質は、疎水性および/または非荷電性アミノ酸を有し、ジスルフィド結合が少ないため、ユニークなゲル化特性が得られます[8]。これらの利点に基づいて、緑豆タンパク質は、卵の代替品、伝統的な食品、および植物性の肉を調製するために使用することができます[9-12]。しかし、天然緑豆タンパク質は、ゲル化が悪いため、食品産業への応用が制限されているため、さまざまな修飾方法によって改善することができます[2,13]。

として新しい植物タンパク質が緑豆タンパク質の研究は、近年徐々に増加しているが、そのゲルの特性にはあまり要約があります。研究により国内外の学者、本論での构成や仕组み、抽出、機能の文化財やgelation機構もやしのタンパク質を重点的に異なる外因性物質付加しの効果(塩イオンなど、多糖类、その他の種類ものなど)および異なる処理方法(リング、热処理などpH治療シフトし、超音波治療酵素治療等)緑豆タンパク質の構造とそのゲル化特性について。最後に、食品の応用における緑豆タンパク質のゲルの特性を要約し、食品産業における緑豆タンパク質のさらなる応用のための参考資料を提供することが期待されています。

1緑豆タンパク質の組成、構造、抽出および機能性

1.1 緑豆タンパク質の組成と構造

の緑豆のタンパク質は14.6%から32.6%で主にアルブミン、グロブリン、アルコール可溶性タンパク質、およびグルテニンに分類され、その中でグロブリン含有量が最も高い(60% ~ 70%)[14]。グロブリンは沈殿係数によって7 s (135 kda)、8 s (200 kda)、11 s (360 kda)に分けることができる[5,15]。8 sは緑豆の主な貯蔵蛋白質で、グロブリンの約89%を占めます;11 sと7 sは含有量が低く、それぞれグロブリンの7.6%と3.4%を占める。

8 sと1 sの構造を図1に示す。3つのサブユニットからなる阳グロブリンたんぱく质のtrimericひっつい:α、α」を維持しβ。他のマメ科植物由来の7 sグロブリンとの構造的類似性および相同性が高く、アミノ酸配列の類似性は68%である[16,17]。11 sグロブリンは、分子量40 kdaと24 kdaの酸性サブユニットと塩基サブユニットから構成され、それらはジスルフィド結合で結ばれている[18]。緑豆の種類によってタンパク質成分の含有量が異なり、8 sグロブリンの機能特性やポリペプチド組成にも大きな違いがあります。遺伝子型間の組成および構造の違いは、緑豆の8 sグロブリン成分の機能特性に重要な影響を与えるが、具体的な効果は今後さらに検討する必要がある[19]。

アミノ酸はタンパク質の基本的な構造単位であり、その組成比が影響します緑豆タンパク質の機能特性。緑豆タンパク質の疎水性アミノ酸の含有量(41.98 g/100 g)は、親水性アミノ酸(7.07 g/100 g)よりもはるかに高く、緑豆タンパク質は高い表面活性を持ち、乳化特性に影響を与える[20,21]。また、疎水性の高い内容アミノ酸、耐热もやしの蛋白質である良いことを言われる疎水性線維アミノ酸はますますとうき球状構造の形成にいった卓越表面が壁を破った多くのenthalpy必要水素債券そして構造上やりとり疎水性線維高額変性からちょくちょく出入り温度[20、22、23]。

1.2緑豆タンパク質の抽出

伝統的な緑豆タンパク質の抽出方法このようなアルカリ溶解と酸沈殿、塩抽出とお湯抽出などの化学的方法です。その中で、最も一般的に使用されている方法はアルカリ溶解と酸性沈殿であり、操作が簡単で、材料の入手が容易であり、歩留まりが高い。しかし、アミノ酸構造を破壊し、タンパク質の消化率に影響を与えることがあります[25]。より穏やかな方法は塩抽出と温水抽出であるが、収率は低い。超音波抽出、高圧抽出、酵素抽出などの新しい物理的抽出法は、タンパク質抽出の効率を向上させることができる。各抽出方法の原理、長所、短所、動作条件を表1に示します。

1.3緑豆タンパク質の機能特性

機能緑豆タンパク質の特性食品産業への応用に役立っています緑豆タンパク質の溶解度は等電点(ph 4.0 ~ 5.0)付近で最も低い。これは、緑豆タンパク質の正味電荷が等電点で減少し、タンパク質分子間の静電反発力が減少し、表面疎水性が増加することで溶解度が急激に低下し、タンパク質の凝集と沈殿につながるためと考えられる[20,37]。緑豆タンパク質は、親水性アミノ酸と疎水性アミノ酸からなる高分子であり、乳化剤として使用することができる[38,39]。緑豆タンパク質の発泡性と安定性は、それぞれ27.5%から62.5%、21.55%から49.93%である。緑豆タンパク質は、優れた泡安定性[40]をもたらし、優れた柔軟性と粘性ゲルのような結合層を形成することができます。緑豆タンパク質は、保水性(3.33 g/g、3.00 g/g)と油分(3.00 g/g、3.45 g/g)の点でspiと同等であり、部分的にspiを置き換えることができる[41]。また、他のマメ科植物(例えば、エンドウ豆タンパク質およびソら豆タンパク質は、分離タンパク質1 g当たり1.2 gおよび1.6 gの脂肪吸収能力を有する)と比較しても良好である[42]。

ゲルの特性は、食品加工においても非常に重要な役割を果たします。最小ゲル化濃度(lgc)は、ゲル化能力の一般的な指標の1つです。lgcが低いほど、タンパク質のゲル化能力が強くなります。緑豆(12%)他のマメ科タンパク質(白インゲン豆アルブミン18%、エンドウタンパク質16%、レンズ豆タンパク質16%)よりもlgc値が低く、spi(9 - 14%)と同様のゲル特性を有する。このことは、緑豆タンパク質がspiの代わりに、肉類似体の植物由来タンパク質源となる可能性を秘めていることを意味します[20,41,43,44]。図2に示すように、緑豆タンパク質のゲル形成過程には分子の展開、解離、凝集が関与し、その主な力は疎水性相互作用と水素結合、ゲル構造を支えるジスルフィド結合である[41,45-47]。つまり、緑豆タンパク質の空間構造が、最小の展開温度以上に加熱されると変化し、球状のネットワーク構造を形成する。凝集は特定の疎水性相互作用の下で起こり、ジスルフィド結合はゲルのゲル強度を維持するために使用される[48,49]。

2緑豆タンパク質の構造とゲル特性に対する外生添加物の影響

2.1緑豆タンパク質の構造とゲルの特性に対する塩イオンの影響

塩イオンは変化することができます緑豆タンパク質の凝集挙動。一般的に使用される塩イオンには、na +とca2 +があります[50]。、適切な濃度Ca2 +αの内容-helixの構造1減少しそしてが増えれば、間β-folded構造反対を示している。ca2 +の前処理はタンパク質を変性させ、タンパク質内部の疎水基とスルフヒドリル基を露出させ、タンパク質構造中のジスルフィド結合の含有量を増加させ、タンパク質間相互作用と架橋を促進する。ca2 +の添加は、na +に比べて静電塩ブリッジを介して比較的大きな凝集体を形成しますが、過剰な塩イオンが添加されると、タンパク質は「塩沈殿」を起こします[51]。緑豆タンパク質とca2 +の相互作用のメカニズムを図3に示します。

塩イオンの適切な濃度は、プラスの効果を持つことができます緑豆タンパク質のゲル化特性緑豆タンパク質間の相互作用を変化させ、それによってゲルネットワーク構造を増強し、タンパク質系のイオン濃度を増加させることによって。しかし、塩イオン濃度が高すぎるとゲルのネットワーク構造が破壊されてしまいます[51,53]。中性(ph 7)の複合系(緑豆タンパク質7.2%、菜種油10%)では、添加量ca2 +が0 ~ 5 mmol/ lのとき、緑豆タンパク質エマルションゲルがゆるくなります。ca2 +の添加量が10 ~ 20 mmol/ lのとき、緑豆タンパク質のエマルションゲルはより均一で緻密なネットワーク構造を持つ。

これは、塩イオンを適切な濃度で架橋させ、より多くの牛乳滴をカプセル化させ、ゲルネットワークをより均一で高密度にするためと考えられる[54]。濃度の異なるna +とca2 +(それぞれ44 mmol/ lと50 mmol/ l)も緑豆タンパク質のゲル特性を有意に改善した/小麦グルテンタンパク質(緑豆タンパク質/ wg複合タンパク質ゲル。同じ塩分濃度では、ca2はna +よりも凝集力が強く、複合ゲルに大きな影響を与えます。しかし、高濃度の塩イオンはゲルネットワークを破壊する可能性があります[50]。適切な濃度のca2 + (5 - 20 mmol/ l)を前処理することでも、tg誘導緑豆タンパク質のゲル特性を改善することができるが、ca2 +濃度(>20 mmol/ l)が高すぎると緑豆タンパク質とtgの相互作用が阻害され、タンパク質凝集体が大きくなりゲル特性が低下する[55]。

2.2緑豆タンパク質の構造とゲル特性に対する多糖類の影響

タンパク質と多糖類は、食品の2つの重要な栄養素です。、緑豆タンパク質に多糖類分子間および/または分子内相互作用を変化させ、共有結合および非共有結合相互作用を通じて複合体を形成することができる[56,57]。多くの研究は緑豆タンパク質の構造に異なる多糖類の添加の効果の分析に焦点を当てている。例えば、ナチュラルなゲル修飾語に一新に加え、三山歯周(三山ガムさんよ、)した低浓度(0.5% 2.5%)タンパク質もやしもやしの骨格を変えてタンパク質、変換α-helicesにβ-folds、展開蛋白の分子がさらし者にしてやろトリプトファン残留物質と疎水性を大幅に強化インタ-ラクション水素結合や静电気な相互作用はとてもが著しく強まった。サン鎖にはヒドロキシル基とカルボキシル基が豊富に含まれているため、サンの付加は水素結合を強化する。しかし、高濃度のsan(3%)は疎水性基と- sh基を遮蔽して隠し、遮蔽効果によりタンパク質分子間の相互作用を減少させる[49]。

異なる多糖類に対するタンパク質の混合比や、タンパク質と多糖類の特性などの要因は、ゲルの構造と特性に異なる影響を与えます[58]。の緑豆タンパク質にサンを追加しました緑豆タンパク質ゲルの疎水性相互作用と水素結合を増強することによってゲル特性を向上させる[49]。緑豆28タンパク質と自然コーンスターチ(NCS,)作用ゲル(59)高いため保水能力緑豆28タンパク質やのアミロースの交流NCS, carboxyl団体化中にもやしのタンパク質並び替えアミロースは後回しにされ、硬度や構造の凝集力を低下させる弱めるジェルネットワークはジェル状のシナジー効果を低减し、製品の賞味期限長引かせる。

高アシルゲラン(hag)と低アシルゲラン(lag)は異なる効果を持つ緑豆タンパク質-gellan複合ゲル[52]。hagを添加すると緑豆のタンパク質濃度が低い場合、柔らかくて弾力のあるゲルが形成される。緑豆タンパク質の濃度が高くなると、タンパク質のネットワークが切断され、ゲルが弱くなる。ラグを添加した後、緑豆タンパク質で形成されたゲルの粘性が低下し、緑豆タンパク質とラグの間に相乗作用があり、タンパク質の含有量が増えるほど粘性が高くなった。緑豆タンパク質とソバ澱粉から調製された複合ゲルは、典型的な擬塑性流体です。緑豆タンパク質の添加割合が増加すると、複合ゲルの擬塑性が徐々に増加し、せん断減肉がより顕著になり、ゆるいゲル網構造が形成され、粘度が低下する[60]。

2.3緑豆タンパク質の構造とゲル特性に対する動物と植物のタンパク質の影響

システムに複数のタンパク質が含まれている場合、タンパク質同士が相互作用して凝集体間の反発力を克服し、結合することがある[61]。複合ゲルの製造過程では、加熱前に異なる種類のタンパク質が均一に混合されます。加熱すると、タンパク質間の相互作用が変化し、異なるタイプのゲルネットワーク構造が形成される。複合タンパク質ゲルの形成は、タンパク質間の共凝集によって促進される可能性がある。また、タンパク質の混入による充填効果は、増粘や相分離によって複合タンパク質ゲルの特性を向上させることができる[62]。

緑豆タンパク質の低濃度(<6 wt%)を使用して、小麦タンパク質(wp)との複合ゲルを調製することができます。作用機序は、ジスルフィド結合を介して共有結合性の架橋が起こり、分子が凝集してゲルネットワーク構造を形成することである。しかし、緑豆タンパク質の濃度が高い場合(>6重量%)は、複合ゲルと水との間の相互作用を減少させ、架橋構造を破壊し、ゲルの形成を妨げ、ゲル構造を破壊し、ジスルフィド結合の含有量を減少させ、ゲルの品質を低下させる[63]。また緑豆タンパク質は水との結合能があり、水との結合剤やtg酵素基質として利用できる。緑豆タンパク質とミオシンフィブリンの複合ゲルのゲル構造に影響を与え、ゲル化能力を高める[64,65]。緑豆タンパク質の高い保水能力はまた、イワシのすり身で調製した複合ゲルの破壊力と破壊変形を増加させ、内因性プロテアーゼと関連するイワシのすり身のタンパク質加水分解を遅らせ、ゲルの強度を向上させることができる[66]。

2.4緑豆タンパク質の構造とゲル特性に対する他の物質の影響

タンパク質と生体活性物質(ポリフェノールなど)との相互作用は、タンパク質の機能性を高め、生体活性化合物を保存することができ、近年、食品業界で人気の研究テーマとなっている。緑豆タンパク質に異なる濃度のビテキシン(vt)を添加し、vtと緑豆タンパク質を形成した新しいvt-mung bean複合体non-covalentを通じて拘束力を持つ。vt濃度が上昇すると、複合体の粒子サイズが徐々に増加し、三次構造が展開し、蛍光強度が低下した。vt-緑豆タンパク質複合体の形成は、構造を変化させ、その機能性を著しく向上させた[67]。しかし、緑豆タンパク質のゲル特性に対するポリフェノールの影響については現在のところ研究されておらず、今後の研究が待たれる。

3緑豆タンパク質の構造とゲル特性に対する異なる加工方法の影響

3.1緑豆タンパク質の構造とゲル特性に対する熱処理の効果

タンパク質変性や凝集の度合いに影響を与えると、緑豆タンパク質の構造が展開し、タンパク質の中心にもともと埋もれていたスルフヒドリル基が露出する。これらのスルフヒリル基はタンパク質分子間にジスルフィド結合を形成しやすく、分子間力を増強する[47]。の緑豆タンパク質のゲル化プロセスまた、熱処理後のタンパク質変性・凝集の度合いを制御することでゲル特性を調整することができます[68,69]。緑豆タンパク質のビシリン成分(mv)を90°cで20分間加熱した後、氷水で15分間冷却し、二重加熱を繰り返した。1回目の加熱でmvがゲル化してはならず、2回目の加熱でmvの粘弾性熱ゲルが形成される[70]。

熱処理後、温度が上昇し、ゲルの保水性と硬度が増加し、そのネットワーク構造が高密度になります。しかし、過度に高い熱処理温度と過度に長い熱処理時間はゲルを劣化させ、保水性と硬度が低下し、ネットワーク構造が緩くなる可能性があります。緑豆タンパク質- hag乳化ゲル異なる加熱温度と加熱時間で調製されましたその結果、加熱温度と時間の増加に伴い、ゲルの特性が徐々に改善され、85°c、30分で最良の結果が得られたが、過度の温度と長い熱処理時間はゲルの劣化を引き起こす可能性がある[71]。

ph 2および異なる加熱時間(1、3、6および16時間)で緑豆タンパク質の異なる濃度で形成されたゲルは、加熱時間の増加、硬度、弾力性とを示した緑豆タンパク質のストレスを生じますゲルが増加し、より均一で密度の高いネットワーク構造が示された[72]。緑豆タンパク質粉末に異なる量の水(0,15%,20%,25%,30%,35%)を均一に噴霧し、異なる温度(25,65,75,85,95および105°c)で異なる時間(0,15,30,45,60および75分)加熱した。試料粉末を純水で20%まで希釈し、水浴中に入れ、80°cで30分間加熱してゲル化し、緑豆タンパク質のゲル特性と主要な構造変化を分析した。の緑豆28タンパク質ジェル属性25%中の含水率Cが有意に改善し、85°で加熱された60ミンです。熱水の治療に当たる細胞内水素結合を破壊し面増加張り付きと取り引き内容をβ-folding、、そして多元の文化の形成を促进し、[47]ゲルネットワーク構成について説明する。

3.2緑豆タンパク質の構造とゲル特性に対するphシフトの影響

phシフトは、環境にやさしく簡単に変化する方法です緑豆タンパク質の構造。タンパク質のph応答は、酸塩基処理によって一定期間調整された後、中性に戻ります。残留塩イオンは無視できるか、透析によって除去される。極端なph条件下では、強い静電反発によってタンパク質間相互作用(ファンデルワールス力やタンパク質分子間の疎水性相互作用を含む)が破壊される。その後、化学結合の切断によって緑豆タンパク質の球状タンパク質が「溶けた球状」構造になり、タンパク質が再構成され、新しい構造が中性phで維持される[73]。

アルカリ性条件下(ph 10 ~ 12)では、緑豆タンパク質の柔軟な構造タンパク質の溶解度を高め、タンパク質表面にアミノ酸残基を露出させることで、保水性とゲル特性を向上させます。酸性条件下では、緑豆タンパク質の溶解度(ph 2 - 4)は等電点で最も低く、酸が凝集を引き起こすため、保水性およびゲル特性が低下する[73]。このうち、ph 12の熱誘起ゲルは弾性が高く、ゲル構造が緻密である(緑豆本来のタンパク質から形成されたゲルに比べて)[13,73]。

また、緑豆タンパク質のゲル特性も改善することができますph12シフトと他の方法で相乗的に処理することによって。ph 12は緑豆タンパク質のゲル硬度を1.3倍に、ph 12は緑豆タンパク質のエマルジョンを1.8倍にそれぞれ増加させた。ph12処理されたタンパク質は、緑豆タンパク質と比較して、より多くのtg酵素架橋部位を露出させるため、ゲル性能が向上する可能性があります[74]。図4に示すように、緑豆28タンパク質のネイティブスピーカーに比べpH 12シフト緑豆28タンパク质で乳剤ゲル適切なを用意し塩イオン均質ネットワーク構造綴じのもの、とそのジェル硬度保水と水の分配よりも優れた天然緑豆28タンパク質サンプル[54]。全体的に、アルカリ性条件下で製造された緑豆タンパク質ゲルは、ゲル特性が優れています。

3.3緑豆タンパク質の構造とゲル特性に対する超音波処理の効果

超音波治療は、効率的で、経済的で、操作が簡単な新しい物理的方法です[75]。緑豆タンパク質の超音波処理の大きさを減らすことができるのたんぱく质やの分子構造、変えαコンテンツの低下-helixとβ-turnsとを増やす内容も盛り込んでβ-folding。また、緑豆タンパク質中の疎水性相互作用およびジスルフィド結合の含有量を増加させ、溶解度を向上させるが、超音波の過剰な力は遊離スルフヒドリル基の含有量を減少させ、ジスルフィド結合を弱める[76]。

超音波処理は、食品産業におけるタンパク質のゲル特性を変更するために使用することができます。緑豆タンパク質の構造を変換し、分子間力を増加させ、aを形成することができます濃密で均一な緑豆タンパク質ゲルネットワーク構造、ゲル特性を向上させる。その中で、300 w超音波処理後の緑豆タンパク質ゲルは、最大61.61%のジスルフィド結合を有し、最高のゲル特性を有しています。しかし、超音波の力が強すぎると緑豆タンパク質ゲルのジスルフィド結合が弱まる[76]。高出力超音波治疗は出力とともに2.2キロワット電力治疗する動作周波数、200 kHz程度の緑豆28濃度タンパク質で違いに適用することによって、gelation温度もやしの蛋白質が軽減された食感等の特色コシがされ、参加国のまとまり、歯応え創造性としなやかさを高めます现実、透明なゲル[77]を形成している。緑豆タンパク質を0 - 3400 jのエネルギー範囲で超音波処理すると、超音波処理エネルギーの増加に伴ってゲル硬度が増加し、ゲル硬度の増加は超音波処理エネルギーと密接に関連していた[78]。

3.4緑豆タンパク質の構造とゲル特性に対するtg酵素誘導の影響

tg酵素は効果的な緑の架橋剤である。の緑豆タンパク質の構造変化TGの会に伴うenzyme-inducedε-(γ-glutamyl)岸から遠ざかって行くcross-linksスレオニン、正常化するGln-Lys絆isopeptideやつは約20回non-covalentより強い絆(79)。tgの酵素濃度が高すぎると、共有結合性の架橋が過剰になり、分子間の凝集が阻害される。

tg酵素は、タンパク質のゲル化を改善するために最も一般的に使用されている酵素の1つです[80]。tg酵素処理後、緑豆タンパク質の溶解度は大きく変化しなかった。共有結合とジスルフィド結合は、tg酵素が緑豆タンパク質ゲルを誘導する主な力である。非共有結合性相互作用は限られており、のゲルネットワーク構造を作るtg処理緑豆タンパク質よりコンパクトで、特に30 u /g[48]の細孔がより小さく、より均一になっています。[47]。微生物トランスグルタミナーゼ(mtg)は緑豆タンパク質の架橋度を上げることによってゲル強度と水結合能力を高めることができ、mtg酵素の濃度依存性がある[81]。処理されない緑豆28タンパク質に比べ、硬gelation、歯応えMTM 4性接着现実とMTM 8ジェルが著しく増加した緑豆28たんぱく質MTG酵素(5 U / gタンパク质基板)連続悲壮ゆえ孵化45°Cの角度で4 (MTM 4)または8 h (MTM 8)。MTM 8の硬度ゲル(1907.5±20.2)gよりも高くなったのは、すでにMTM 4ゲル(1754.6±71.8)gこれは、処理時間が長くなると、タンパク質の架橋により、より高密度でより均一なゲルネットワーク構造の形成が促進され、結果としてより硬いゲルが形成されることを示している[82]。

3.5緑豆タンパク質の構造とゲル特性に対する他の技術の影響

異なる乾燥方法のゲル特性に異なる影響を与えます緑豆たんぱく粉。凍結乾燥(fd)、スプレー乾燥(sd)、オーブン乾燥(od)で緑豆タンパク質を処理した後、fdは多孔質タンパク質になり、sdとodはそれぞれしわと緻密な結晶になる。fdはsdやodよりも溶解度が高く、これは水溶性集合体の存在によるものと考えられる。fdとsdは弾性ゲルを形成し、odは凝集ゲルを形成する。fdとsdのlgcは12%であったが、odは18%のタンパク質を必要とした。異なるサンプル間のゲル構造形成の違いは、タンパク質の二次構造の違いに起因する可能性があります。からODβ時俺建造物数は比較的大きくFDに比べてSDβ変換のために-foldingβ-turns長期暖房後50°Cでこの構造の形成に重要な役割をして材タンパク質を持ち帰り比べ集約的な構造[23]に至ったという。

緑豆タンパク質を大気中の低温プラズマで処理する5分80 kVで大幅に増えコンテンツα-helixとβ○重、コンテンツ無作為のコイルを減らし溶存量減少し、LGCを現行の16%から14%へは減り、地盤が弱くなり、させて硬度を高めたゼラチンゲルおよび拡張の特性の緑豆28タンパク質[77]。緑豆タンパク質のサクシニル化、アシル化、酸化還元修飾は、未処理の緑豆タンパク質と比較してゲル化を減少させた。これは、緑豆タンパク質のアシル化がタンパク質の負の電荷を増加させる一方で、タンパク質の部分的な変性によってタンパク質鎖が展開するためである。緑豆タンパク質のスクシニル化と酸化還元修飾は、修飾中にタンパク質の正電荷を増加させ、タンパク質の正電荷とゲル化不良との間に静電反発をもたらす[83]。

要約すると、でいくつかの制限を補償する緑豆タンパク質のゲル特性これまでに、熱処理、超音波処理、プラズマ技術、乾燥処理などの物理的改質法や、tg酵素処理、ph処理などの化学的改質法など、さまざまな技術が用いられてきました。物理的修飾は、操作が簡単で、時間が短く、毒性や副作用が少ないという利点があるが、修飾の効果はあまり明らかではない。化学修飾は、物理修飾と比較して明らかな効果と速い反応速度を持っていますが、実用的な応用では、化学試薬の食品安全性に注意が必要です。現在、緑豆タンパク質のゲル特性への影響については、超高圧処理やグリコシル化などの技術的な方法がまだ研究されていない。研究方法は単一であり、将来的には物理的および化学的修飾法を組み合わせてそれぞれの利点を発揮し、緑豆タンパク質のゲル特性をより良く改善することができる。

4. 緑豆タンパク質のゲル特性食品用途で

4.1卵代替中緑豆タンパク質のゲル特性

卵は、高コレステロールやアレルゲンなどの健康問題を引き起こす可能性があるため、代替卵を見つけることが研究のホットスポットになっている。12 (pH 6.0の時に形成された緑豆28タンパク質乳剤ゲル、Ca2 +は机械的强度に优れ、保水作用があるとされ,取得食感と同様の卵、だからするほどの潜在力を持つ開発され卵代用緑豆28タンパク質[54]に基づいている。に基づいてエマルジョンで調製エッグタルトのサンプルの感覚指標phで処理した緑豆タンパク質1280 wt%の卵液の代わりにシフトと100 wt%の卵液は、外観と食感の点で卵ベースのサンプルに近く、良好な形状、歯ごたえ、魚臭さはありませんでした。保水力が高く、やわらかくジューシーな食感があり、均一なゲルネットワークと関係している可能性があります。そのため、緑豆タンパク質をベースにした代替卵は、本物の卵を完全に置き換えることができます[74]。

4.2伝統的な食品中の緑豆タンパク質のゲル特性

の緑豆タンパク質中のグルテンの欠如麺類などの主食への使用を制限する。水分量25%の緑豆タンパク質を85°cで60分間加熱すると、ジスルフィド結合の含有量がわずかに増加し、緑豆タンパク質のゲル特性と吸水性が大幅に向上した。修正緑豆28タンパク質が加えられたというもの異なる代替レベル小型麺した際で架橋の間に齟齬が生じ緑豆28蛋白分や麦だって生地置換レベルの9%、グルテンネットワーク構造蒸し民特性強化麺そのものの品質が向上したの緑豆28 protein-treated[47]麺です。

ミルクの部分的な交換緑豆タンパク質はまた、ハイブリッドチーズの開発を可能にする。緑豆のタンパク質がチーズを作るために牛乳の30%を置き換えると、タンパク質含有量と水分含有量はカウ&のものよりも高いです#39;のミルクチーズ[84]。緑豆タンパク質は、良質の植物性ヨーグルトを調製するために使用することができます。緑豆タンパク質ヨーグルトは硬度、歯ごたえ、保水力、エネルギー貯蔵率が良く、緑豆タンパク質をベースにしたヨーグルトのゲル質が優れていることを証明している。疎水性相互作用とジスルフィド結合は、誘導された植物タンパク質ベースのゲルを維持する主な力である[85]。

と述べ1%から2%の緑豆タンパク質を魚肉ソーセージにタンパク質の熱変性による魚肉ソーセージの体重減少を減らすことができ、魚肉ソーセージの収縮率を減少させ、硬度を向上させる。緑豆タンパク質を含む魚肉ソーセージは、感覚評価スコアが高く、魚肉ソーセージの全体的な受容性が向上した[86]。

4.3肉類似体における緑豆タンパク質のゲル特性

緑豆タンパク質は、良好なゲル化ポテンシャルを持っています肉のアナログ加工にも使われています[87]。押し出しパラメータが49.33%の含水率、80.66 r/minのねじ速度、144.57℃である場合、理想的な物理的特性を有するリョービーンタンパク質をゼラチン化することができる。優れた物性と繊維状構造を有しており、食肉代替品としての可能性が高い。動物性タンパク質と比較して、より健康的で環境に優しい選択です[11]。

3 dプリントは、新興の有望な技術として、さまざまな年齢やライフスタイルの消費者の栄養密度の高い食品の期待を満たすために、カスタマイズされた風味、色、質感、口触り、さらには栄養特性を備えた加工食品を提供し、新しいビジネスモデルの市場を開拓することができます[88、89]。緑豆のタンパク質にビートレッドとキシロースを加えて、着色付きの3 dプリント可能な肉アナログを作成しました。緑豆タンパク質にキシロースを付加すると、着色剤を含む肉類似体の機械的性質と微細構造が著しく改善され、食感が変化した。同時に、キシロースの添加は、肉の類似物を含む安定性を向上させることができる転写シール調理前に、キシロースはせん断弾性率を増加させ、相互作用を変化させることによって構造を変化させる可能性がある[90]。

これを大きくまとめれば、緑豆タンパク質ゲルは、食品産業で高い応用可能性を持っています。図5に示すように、将来的には他の食品用途で使用するためにさらに開発することができます[90、91]。

5結論

緑豆は、高品質の植物タンパク質を提供することができる新興マメ科作物です。緑豆タンパク質抽出アルカリ可溶化酸沈殿法により、タンパク質含有量が高く、異なる外生物質を添加したり、異なる加工技術を使用してゲル化を改善することができ、ゲル状食品の多くの分野での使用に適しています。緑豆タンパク質のゲル化機構には、分子の展開、解離結合、凝集が関与している。異なる外因性物質または加工技術は緑豆タンパク質の構造に異なる影響を与え、それによってそのゲル化特性に影響を与えます。例えば、適切な塩イオンを添加することでタンパク質の凝集が促進され、緑豆タンパク質をアルカリ性のphで処理することでタンパク質間の相互作用が促進され、ゲル化特性が向上します。

過剰な塩イオンまたは高濃度のタンパク質は、過剰なタンパク質結合を引き起こし、ゲル構造を破壊することがあります。現時点では、研究上緑豆タンパク質のゲル特性1つの技術的手法で行われます今後、緑豆タンパク質のゲル特性を改善し、新しい植物性食品を開発するために、さまざまな加工技術の組み合わせを模索することができます。また、緑豆タンパク質ゲルの応用はまだ実験段階である。商品化するためには、加工条件、テクスチャー、配合、香り、味などを最適化し、製品を総合的に検討する必要があります#39の機能性、栄養価と健康上の利点。全体として、緑豆タンパク質は、新興の植物タンパク質として、高い研究価値があり、食品業界でその巨大な可能性を引き出すためには、より多くの研究が必要です。

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