東北農業大學江連洲教授、隋曉楠教授等在ANNU REV FOOD SCI T綜述「大豆蛋白:分子結構再探討和加工技術最新進展」

2021-02-26 食品放大鏡
近日,東北農業大學食品學院江連洲教授、隋曉楠教授等在國際期刊《Annual Review of Food Science and Technology》在線發表了題為「Soy Protein: Molecular Structure Revisited and Recent Advances in Processing Technologies》的綜述論文。

大豆蛋白具有一系列可應用於食品的功能理化特性,例如乳化、起泡沫、膠凝以及水和脂肪吸收。大豆蛋白衍生的食品例如豆腐、豆奶、丹貝、醬油、味噌和仿肉製品對於素食者來說是一些很好的飲食選擇,而且相對動物蛋白基食品,這些食品能夠以更加可持續性的方式製造生產。研究顯示,大豆蛋白的理化性質在很大程度上取決於其化學和分子結構。近年來,隨著人們對植物基蛋白的需求增加,大豆蛋白也成為人們關注的焦點。食品科學家一直在努力改善傳統豆製品的味道、品質和功能;而且利用新興加工技術來使得今天大豆蛋白的發展取得巨大進步。一個例子就是通過與多酚相互作用、美拉德反應或者非熱加工來對大豆蛋白進行修飾。一些新興的技術例如fibrillation和靜電紡絲能夠為設計和製造具有不同應用的大豆蛋白提供新的方式。3D列印作為工業4.0最重要的支柱之一,被引入到食品加工中。通過使用先進的3D列印和噴墨技術,人們可以就地且高效地生產滿足個體需求的食物。在過去的幾年裡,植物基肉的風潮已經引起了人們的廣泛關注,而且在植物蛋白高溼擠出上也取得了空前成功。人們普遍認為,大豆蛋白加工在最近幾十年裡取得了較大進步。在本綜述中,作者首先了解了人們對大豆蛋白分子結構和兩種主要大豆蛋白(β-伴球蛋白和大豆球蛋白)之間結構上的不同的現有認識;其次,作者對大豆蛋白加工技術和大豆蛋白在食品生產中的新興應用所衍生出的最新見解進行了綜合概述;最後,鑑於所有可行的加工技術,作者對加工與蛋白結構改變之間的相關性進行了討論。

Figure 1Classification of food proteins and soy proteins.

Figure 2. Molecular structure characteristics of (a) β-conglycinin and (b) glycinin. (c) Proposed schematic illustration of β-conglycinin.(d) Schematic illustration of soy glycinin. 


Figure 3. Crystal structure as shown in a ribbon diagram of (a) β-conglycinin consists of three subunits of α c, αc, andβ [Protein Data Bank (PDB) ID 1UIK] homotrimer. Crystal structure as shown in a ribbon diagram of (b)glycinin consists of six homosubunits of A3B4 (PDB ID 1OD5)


Figure 4. Noncovalent interaction between proteins and polyphenols via (a) hydrogen bond, (b) hydrophobic interaction, and (c) ionic bond. Covalent interaction between proteins and polyphenols via (d) alkaline reaction, (e) free-radical grafting, and ( f ) the enzymatic method. Figure adapted from Quan et al. (2019).


Figure 5. (a) Schematic illustration of the co-rotating twin-screw extruder with a cooling die (flow patterns shown in pink). (b) Laminar flow profile of proteins through dies as affected by cooling. Panel b adapted from Bounie & Van Hecke (1997).

Figure 6. Schematic representation of the formation of amyloid fibrils.

Table 1 Complexation of soy protein and polyphenols and changes in functional properties of soy protein

Table 2 Summary of studies on the texturization of soy protein by high-moisture extrusion

Table 3 Changes in functional properties of soy protein Maillard conjugates

原文連結:

https://doi.org/10.1146/annurev-food-062220-104405

江連洲教授,國際食品科學院院士。歷任東北農業大學食品學院院長、國家大豆工程技術研究中心主任。兼任國務院學科評議組成員、農業部產業體系崗位科學家、教育部科技委學部委員、AOCS中國分會主席、中國大豆產業協會副會長、全國大豆產業技術創新戰略聯盟理事長等。榮獲國家「萬人計劃」教學名師、全國優秀科技工作者、國務院特殊津貼、「頭雁行動」領頭人、「龍江學者」特聘教授、「泰山學者」領軍人才、省「五一」勞動獎章、「龍江科技英才」等榮譽稱號。江連洲教授36年來傾心致力於大豆加工理論和技術研究,率先提出植物蛋白柔性化加工理論,系統創新大豆高效加工增值技術,顯著提升大豆資源的綜合利用水平;組合發明了植物油料高值化生物加工技術,開闢了油料加工戰略性新興產業。主導創建了以產品高端化、生產高效化、資源高值化為特徵的中國特色大豆精深加工技術體系。在糧油特別是大豆加工領域取得豐碩成果,為提升我國大豆產業整體科技水平和國際競爭力做出了傑出貢獻,是該領域公認的知名專家。主持完成聯合國UNDP、「863計劃」、國家自然科學基金重點等國家重大科研項目近50項,發表學術論文400餘篇,其中SCI/EI近200篇,出版著作11部;獲得包括國家科技進步二等獎、國家教學成果二等獎等科技獎勵30餘項;獲授權發明專利近100項;轉化科技成果40餘項,累計為企業創經濟效益達100億元。同時在人才培養、團隊與學科建設和工程技術平臺構建方面成效顯著,出色發揮了在學科及行業中的領軍作用。

簡介來源:

http://www.neau.edu.cn/info/1194/55947.htm

隋曉楠,教授,博士/碩士生導師,國家優秀青年基金獲得者,中國科協「青年人才託舉」人才,「龍江學者」青年學者,糧食工程系副主任。畢業於新加坡國立大學(NUS)獲博士學位,經人才引進就職於東北農業大學食品學院,2016年評為副教授(破格),2018年評為教授(破格)。作為主要發起人籌辦美國油脂化學家協會(AOCS)中國分會(China Section),並擔任分會秘書長(Secretory General)。主要從事大豆蛋白質高值化加工與利用、食品功能因子研發等領域科研與教學工作,先後入選中國科協「青年人才託舉工程」、教育部「霍英東青年教師基金」、黑龍江省「龍江學者」、黑龍江省「頭雁計劃」、黑龍江省「青年創新人才」,東北農業大學「青年才俊」及「學術骨幹」等;主持/參與國家重點研發計劃、國家自然科學基金「重點項目」、「面上項目」和「青年基金」、中國博士後面上「一等資助」和「特別資助」、黑龍江省博後面上「一等資助」和「特別資助」、黑龍江省青年創新人才培養計劃、黑龍江省留學回國人員擇優資助和黑龍江省留學歸國人員科學基金等科研項目;擔任國際SCI期刊Journal of Food Biochemistry編委、Journal of the American Oil Chemists』 Society首次中國特刊「植物蛋白新興加工技術」客座主編等。

在國際TOP期刊ACS Sustainable Chemistry & Engineering、Journal of Agricultural and Food Chemistry、Food Hydrocolloid、Food Chemistry、Food & Function等,發表SCI論文30餘篇(第一或通訊),最高影響因子10.5,總影響因子124。發表EI論文30餘篇,封面文章2篇,總引用800餘次,h-index 16。其中2019年受《中國食品學報》「青年論壇」約稿發表有關大豆蛋白質研究綜述論文。出版英文獨著1部(Springer出版),參編英文專著2部(Elsevier和Wiley出版),編寫中文專著2部。部分研究內容受美國有線電視新聞網CNN、新加坡聯合早報、新加坡國立大學官方主頁等媒體報導。參加國際學術會議並做報告近20次,連續兩次擔任國際學術會議會場主席(美國油脂化學家協會2018年年會PCP 2b會場: Current Trends in New and Minor Proteins, New Methods and New Uses,美國;2019年年會PCP 3b會場: Biotransformation of Proteins,美國)。

http://spxy.neau.edu.cn/info/1297/3032.htm



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https://www.wjx.top/jq/85151447.aspx

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