推廣 熱搜： liáng] 淀粉食品添加劑餅干植物油面豆腐醬油筋力源糕點

冰結(jié)構(gòu)蛋白

日期：2019-06-29 瀏覽：770 評論：0

核心提示：不凍蛋白質(zhì)又稱冰結(jié)構(gòu)蛋白或冰組織蛋白（ISP），所起的作用是阻止形成冰結(jié)晶，并且把冰結(jié)晶的成長控制在最低限度內(nèi)。現(xiàn)在，通過ISP控制冰結(jié)晶大小的作用正在被應用在冰淇淋生產(chǎn)中，即使是很低濃度的ISP，也能夠抑制冰淇淋或餐后甜食中冰結(jié)晶長大，而且能夠使冰結(jié)晶的形狀發(fā)生多種變化。

結(jié)構(gòu)蛋白

概述

不凍蛋白質(zhì)又稱冰結(jié)構(gòu)蛋白或冰組織蛋白（ISP），所起的作用是阻止形成冰結(jié)晶，并且把冰結(jié)晶的成長控制在最低限度內(nèi)。現(xiàn)在，通過ISP控制冰結(jié)晶大小的作用正在被應用在冰淇淋生產(chǎn)中，即使是很低濃度的ISP，也能夠抑制冰淇淋或餐后甜食中冰結(jié)晶長大，而且能夠使冰結(jié)晶的形狀發(fā)生多種變化。

中文名: 冰結(jié)構(gòu)蛋白
外文名: ISP
又名: 不凍蛋白質(zhì)

作用: 阻止形成冰結(jié)晶
應用: 冰淇淋生產(chǎn)
地位: “40年來冰淇淋技術(shù)的最大突破”
發(fā)明者: 吉姆克里利

概述

冰結(jié)構(gòu)蛋白冰結(jié)構(gòu)蛋白，科學家發(fā)現(xiàn)一種蛋白質(zhì)，把它添加進冰棍和冰淇淋后，可以保持牛乳、糖分等主要成分不與冰晶分離。冰結(jié)構(gòu)蛋白的形狀可以與冰晶很好地結(jié)合，還發(fā)現(xiàn)與魚類相比，陸生動植物體內(nèi)的冰結(jié)構(gòu)蛋白表現(xiàn)更為活躍，可以從各個方向防止冰生長。

神奇蛋白

英國人吉姆克里利花費17年時間研究冰淇淋。他稱冰結(jié)構(gòu)蛋白為“40年來冰淇淋技術(shù)的最大突破”。因為它可以控制冰晶的生長，“為我們提供一種全新的用冰方法”。1969年荷蘭生物學家阿瑟德弗里斯在南極魚類的血液里發(fā)現(xiàn)冰結(jié)構(gòu)蛋白，他認為正是這種物質(zhì)使得冷水中生活的魚類不會血液結(jié)冰。

隨著對這種“抗寒”蛋白質(zhì)研究的推進，人們在越來越多的生物如抗凍植物、魚類、菌類等的內(nèi)部組織里發(fā)現(xiàn)它的存在。過去15年里，克里利和他的團隊一直在研究現(xiàn)在被稱為“冰結(jié)構(gòu)蛋白”的物質(zhì)。他們發(fā)現(xiàn)這種蛋白質(zhì)不僅可以用來阻止冰的形成，還可以“定制冰晶”。

狀態(tài)穩(wěn)定

在不同生物體內(nèi)存在不同類型的冰結(jié)構(gòu)蛋白，每種蛋白質(zhì)控制冰晶生長的方向不同，因此它們“改造”冰的方式存在些許差異。你可以用這些蛋白質(zhì)和冰本身含有的奇妙物質(zhì)生產(chǎn)出非尋常造型的冰晶，可以是針狀、球狀甚至菱形。

我們現(xiàn)在采用的是阻止冰晶橫向增長的一種冰結(jié)構(gòu)蛋白，克里利解釋說，這意味著冰晶不會“變胖”只會“變長”。這些針狀冰晶可以組成獨特的蛋白質(zhì)支架，讓冰淇淋不僅穩(wěn)定、難以滴落還較慢融化。在微觀觀測下，冰淇淋由冰晶、氣泡、脂肪粒以及水、糖分、脂肪、牛乳蛋白混合物構(gòu)成，它極不穩(wěn)定并從制成起就開始變質(zhì)，所以需要冷藏。“當氣泡變得粗大并結(jié)合在一起時，冰淇淋就變得像酥餅一樣松散，”克里利說。與此同時，隨著冰晶增長，冰淇淋里會充滿咬上去嘎嘎響的小冰粒。

而蛋白質(zhì)支架可以防止氣泡粗大化，讓冰的狀態(tài)更穩(wěn)定并且可以把冰淇淋成分都“鎖進”支架里。在顯微鏡下觀察，這種冰淇淋里不存在積聚的糖分和冰塊，因此吃的人無法從中吮吸出甜汁。

主要作用

1、克里利現(xiàn)供職于聯(lián)合利華公司康沃斯冷凍食品研究中心。聯(lián)合利華公司已獲得批準在生產(chǎn)的冰淇淋和冰棍中添加特定冰結(jié)構(gòu)蛋白。除作為冰淇淋添加劑外，冰結(jié)構(gòu)蛋白還有更重要的醫(yī)用價值。冰結(jié)構(gòu)蛋白

2、美國俄亥俄大學研究人員伊多布拉斯拉夫斯基研究冰十余年。他發(fā)現(xiàn)冰結(jié)構(gòu)蛋白的形狀可以與冰晶很好地結(jié)合，還發(fā)現(xiàn)與魚類相比，陸生動植物體內(nèi)的冰結(jié)構(gòu)蛋白表現(xiàn)更為活躍，可以從各個方向防止冰生長。

3、布拉斯拉夫斯基認為這些陸生生物體內(nèi)的抗凍蛋白質(zhì)可以用來保護供移植的人體器官。現(xiàn)有條件下，為防止器官被冰破壞，運送箱的溫度一般在0攝氏度或以上，因此器官在離開人體短短幾小時后就會失去活性。醫(yī)學家們寄希望于冰結(jié)構(gòu)蛋白既可以在更低溫度下保存供移植器官，又可以避免它們被冰破壞。

4、還有研究人員開始關(guān)注冰結(jié)構(gòu)蛋白在低溫醫(yī)學中的應用。譬如可以引導冰在特定方位的形成來凍結(jié)和破壞皮膚中的腫瘤，以減少對周邊組織的損傷。

具體實驗

本實驗采用質(zhì)構(gòu)分析儀、掃描電鏡以及冷凍面團烘焙發(fā)酵試驗法研究了冰結(jié)構(gòu)蛋白(ISP)對長期凍藏冷凍面團抗凍發(fā)酵特性與超微結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn):將面團在-18℃凍藏0、35、70、105d后，隨凍藏時間延長,面團醒發(fā)時間延長，面包比容減小。添加0.5%ISP的面團，經(jīng)105d凍藏后，醒發(fā)時間由153min縮短到130min，縮短了15.0%，面包比容由4.05ml/g上升到4.71ml/g，上升了16.3%，并且ISP使面包硬度有所減小。掃描電鏡實驗表明:強化0.5%ISP的冷凍面團，經(jīng)過105d的凍藏后，仍然可以觀察到明顯的面筋網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，這說明ISP可以顯著保護冷凍面團超微結(jié)構(gòu)。