微波膨化干燥過程中蛋白質(zhì)變性機(jī)理

    蛋白質(zhì)能依靠物理的(諸如加熱、加壓、冷凍、表面張力和輻射等)，與化學(xué)的(諸如酸堿、乙醇、重金屬鹽類和有機(jī)化合物等)因素而變性。蛋白質(zhì)物料膨化干燥技術(shù)就是把發(fā)泡膨脹、脫水與蛋白質(zhì)變性相結(jié)合的一種食品加工方法。

    蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)有三種基本形式，1為聚縮氨基酸結(jié)成蛋白質(zhì)的一個鏈分子式，當(dāng)變性時該蛋白質(zhì)鏈的NH端與另一端CO相結(jié)合形成環(huán)狀。2為第二種蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)形式，它有三種形狀的聚縮氨基缺鏈，當(dāng)變性時這些蛋白質(zhì)鏈的氫結(jié)合鏈斷開，神直成直短狀態(tài)。3為出二個以上的聚縮員基酸鏈相結(jié)合組成的形式。兩個聚縮笛基酸鎊是通過s-s和氫鎂相連而成的。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)可逆變性時熱結(jié)合的氫鍵結(jié)合斷開，但強(qiáng)結(jié)合的s—s鍵仍相連。當(dāng)不可逆變性時，氫鍵相s—s鍵兩者都斷開。

    對于控物性蛋白質(zhì)而言，可逆變性是在極其狹窄的溫度利時間區(qū)域中進(jìn)行的，不利于加熱處理，面對動物蛋白質(zhì)，特別是魚肉蛋白質(zhì)，它的可逆變性的溫度和時間區(qū)域比較寬，可以首先通過蒸煮等預(yù)熱進(jìn)行可邊交性凝固，然后使用微波加熱進(jìn)行不可逆變性固定。

    如上述當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)變性將引起上述三種分子結(jié)構(gòu)基本形式的分子配列的變化。當(dāng)?shù)谝淮巫冃裕纯赡孀冃裕r結(jié)合的氫鍵斷開，如果繼續(xù)加熱進(jìn)入第二次變性(即不可逆變性)階段，則強(qiáng)結(jié)合的s—s將被破壞斷開，由此完成了最速氨基酸鏈的移動到配列的變化。氫鍵結(jié)合被破壞將使結(jié)合水游離，這個游離水分將在微波加熱膨化干燥過程中技迅速向外排出。

    對末變性的蛋白質(zhì)生料中摻入添加物井進(jìn)行充分揉捏或攪拌，有利于使生料中混入空氣形成氣泡。當(dāng)微波加熱時氣泡膨脹，包裹氣泡的蛋白質(zhì)薄膜在表面張力作用下，同時進(jìn)行加熱變性和表面張力變性，使得蛋白質(zhì)變性過程加快，能在極短時間內(nèi)完成。顯然這時應(yīng)有游離水向外排出。

    游離水向外排出的能力與微波功率、氣泡膨脹能力成正比，據(jù)試驗結(jié)果表明，與不發(fā)泡干燥制品相比，從物料中排出水分速率正比于膨脹體積比的1．2—1．5倍。從于燥時間來說，比不發(fā)泡干燥制品干燥時間縮短五、六倍，而且絕不會發(fā)生因干燥速率加快而產(chǎn)生成品表面焦糊現(xiàn)象。可見，這種游離水形成并向外排出的狀況有利于微波加熱膨化干操工藝。