综述:常压冷等离子体技术对植物基牛奶类似物及其蛋白质影响的综述

《Food Chemistry: X》:Exploring the impact of atmospheric cold plasma technology on plant-based milk analogues and their proteins: A review

【字体: 时间:2026年01月28日 来源:Food Chemistry: X 6.5

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  本综述系统探讨了常压冷等离子体(ACP)这一非热加工技术在植物基牛奶类似物中的应用。文章重点阐述了ACP通过活性氧氮物种(RONS)等作用机制,有效改善植物蛋白(如大豆、花生蛋白)的功能特性(如溶解性、乳化性),同时实现微生物灭活和降低抗原性(如通过ELISA检测)。综述指出,优化处理参数(电压、时间)至关重要,以避免过度处理导致蛋白质聚集等负面影响,为开发高品质植物基乳制品提供了前沿见解。

  

1. 引言

乳制品行业因市场对牛奶及奶制品需求增长而蓬勃发展。牛奶是一种乳白色分泌物,富含蛋白质、脂质、碳水化合物、维生素和矿物质,是极佳的营养来源。然而,部分人群因对乳腺成分敏感而导致肠粘膜层受刺激,或存在乳糖不耐受及牛奶蛋白过敏等问题。此外,畜牧业是温室气体排放、水资源消耗和森林破坏的重要贡献者,直接影响联合国可持续发展目标。因此,出于伦理、环境和健康相关原因,消费者对非乳制饮料和牛奶替代品的需求显著增加。
植物基牛奶类似物是指源自植物(如坚果、种子、谷物)而非动物(如奶牛、山羊)的非乳制饮料。这些牛奶替代品通过从各种植物中提取液体制成,模拟牛乳的顺滑质地。尽管这些植物基类似物是哺乳动物牛奶的有效替代品,但其适口性、保质期、抗营养因子和致敏性等方面的接受度仍是消费面临的难题。目前正在通过各种热和非热加工方法来解决植物基牛奶中的这些问题。
常压冷等离子体(ACP)是一种非热加工方法,能有效提高食品的质量和安全性。这种新颖、无害、操作可调的非热常压冷等离子体技术因其广阔前景而备受关注。等离子体是物质的第四态,是通过气体完全或不完全电离产生的非冷凝系统。冷等离子体可通过多种机制灭活微生物,包括破坏细胞膜、损伤DNA、使蛋白质变性和细胞裂解。对于植物基牛奶类似物,不稳定性也是一个主要挑战,而冷等离子体技术可通过增强附着力、亲水性和抗降解性来提高植物基牛奶蛋白的稳定性和功能性。本综述旨在探讨这种突破性技术提高植物基牛奶替代品质量和安全性的潜力,重点关注ACP如何影响各种非乳制牛奶的营养成分和蛋白质特性,并研究ACP与植物成分相互作用以灭活微生物的机制。

2. 冷等离子体产生源及等离子体处理机制

电离气体称为等离子体,被认为是物质的第四态。等离子体大致以电中性(正负电荷相等)为特征。通过施加射频或微波频率的热、磁或电能,增加电子的动能,可以实现物质的等离子体状态。等离子体主要由处于激发态或基态的离子、原子、自由电子以及光子组成。这些物质分为重物质(其余成分)和轻物质(光子和电子)。等离子体分为热等离子体和非热等离子体(或常压冷等离子体,ACP)。热等离子体中轻重粒子的温度相同,它在超过9000°C的极高加热温度下产生。ACP是一种非热等离子体,其中轻粒子比重粒子热,而重粒子处于环境温度(30-60°C)。氮气、氩气、氦气、氦氧混合气(氦气和氧气混合物)和空气等多种气体都可用于产生ACP。
冷(非热)等离子体处理主要通过活性氧和氮物种(RONS)的作用改变植物奶蛋白,这些活性物种包括·OH、O3、H2O2、NO·和ONOO?,以及紫外线光子、离子和瞬态电场。冷等离子体处理诱导蛋白质的结构和组成特性发生变化,例如解折叠、聚集和碎片化,这是由于自由电子、离子、自由基和中性粒子共同作用的结果。这导致乳化性和溶解性增强,这归因于改善的表面疏水性和更灵活的蛋白质结构的形成。等离子体成分主要特异性地在气-液界面和植物奶表面下方相互作用,促进蛋白质的受控化学和结构变化,而不会加热物料主体。在化学水平上,RONS选择性氧化易感的氨基酸残基,特别是半胱氨酸(Cys)、蛋氨酸(Met)、色氨酸(Trp)、酪氨酸(Tyr)和组氨酸(His)。硫醇(-SH)氧化导致二硫键形成,改变了二硫键的排列。同样,芳香族残基的修饰也改变了分子内相互作用。在最佳条件下,这种氧化过程通常是温和的。这些化学修饰导致一系列球状植物蛋白部分结构解折叠。暴露的疏水区域和反应性官能团导致蛋白质-水和蛋白质-蛋白质相互作用增加。然而,过度暴露可能通过交联导致不可逆的聚集。等离子体在某一水平诱导的蛋白质构象变化,在功能水平上导致蛋白质溶解性、乳化能力和起泡性能的改善,因为解折叠的蛋白质能更有效地吸附在油-水和气-水界面。改善的表面活性增强了植物奶体系的乳液稳定性并减少乳脂析出。在界面和胶体水平上,等离子体通过氧化和离子相互作用影响蛋白质的表面电荷(ζ电位),从而增强带蛋白质涂层的液滴之间的静电斥力,改善分散稳定性。因此,蛋白质聚集行为转向受控形成网络而非沉淀。从生物活性和安全角度来看,等离子体处理可引起抗营养因子和酶(例如,胰蛋白酶抑制剂、脂氧合酶连接蛋白)的结构损伤和氧化损伤,使其失活。

3. 非乳制或植物基牛奶类似物及其蛋白质

纵观历史,牛奶一直是人类饮食的重要组成部分。源自哺乳动物的牛奶因其含有蛋白质、矿物质、维生素、脂质和乳糖等重要成分而被视为营养食品。然而,围绕哺乳动物牛奶的主要问题包括牛奶蛋白过敏、乳糖不耐受,以及奶牛中的激素水平和抗生素使用。鉴于上述信息,消费者对非乳制饮料和牛奶替代品的需求显著增加。对非乳制牛奶的需求受到多种因素驱动,包括现代饮食实践的采用、素食和纯素生活方式、环境考虑以及对使用牛奶的伦理反对。
植物基牛奶替代品是源自植物成分(如坚果、谷物、油籽、豆类和假谷物)的饮料。经水提取后,产品被均质化以获得5-20 μm的粒径分布,模拟乳制牛奶的质地和外观。非乳制替代品对健康有益,有助于降低糖尿病、癌症、动脉粥样硬化和心血管疾病等疾病风险,这是由于含有纤维、异黄酮、抗氧化剂和脂肪酸。然而,它们也有一些缺点,例如蛋白质含量低、维生素和矿物质吸收有限、必需微量营养素和氨基酸(如赖氨酸、半胱氨酸和蛋氨酸)水平降低,这些氨基酸对维持正常身体功能至关重要。在植物基饮料中强化维生素和矿物质可有效满足其营养需求。此外,可以使用植物基质混合物来制造产品,从而增加氨基酸含量。

3.1. 椰奶

椰奶主要用于东南亚菜肴。它可作为饮料饮用,也用作许多咸味和甜味菜肴的成分。椰奶的加工始于将椰子细磨,然后将磨碎的椰子在热水中浸泡。 resulting 混合物随后被过滤以提取奶液。椰奶通常用作增稠剂,因为它是脂肪的良好来源。然而,椰奶的蛋白质含量较低。据报道,椰奶具有许多健康益处,以及抗病毒、抗微生物、抗致癌和抗菌特性。据报道,它富含月桂酸,有助于支持免疫系统功能、刺激大脑发育并维持血管弹性。它也是辛酸和癸酸的良好来源。此外,它含有许多抗氧化剂,如维生素E,有助于防止衰老。此外,不存在主要过敏原,并且铁、镁和铜离子的利用率高。椰奶具有浓郁、奶油般的质地和乳白色色调。

3.2. 燕麦奶

燕麦奶由预浸泡的燕麦粒制成。由于燕麦奶比其他牛奶更清淡,它适用于清淡的奶油汤和咖喱。它具有略甜的质地,类似于脱脂或低脂牛奶,使其适合用于烘焙食品。它可用于咸味和甜味食谱。它富含β-葡聚糖纤维,有助于降低总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇,帮助降低血糖并促进低胆固醇血症。还发现其脂肪和碳水化合物含量显著高于其他谷物。燕麦不含麸质,没有显著过敏原。缺点之一是淀粉含量高,这使得乳化困难;存在抗营养素(植酸盐和胰蛋白酶抑制剂);钙含量低;以及脂肪酶水平高,可能导致酸败。在燕麦中,赖氨酸是一种限制性氨基酸。燕麦的成分包括60%的碳水化合物、5–9%的脂质、11–15%的总蛋白质、0.54%的钙和2.3–8.5%的膳食纤维。这种高淀粉浓度使得形成稳定乳液变得困难,并且当燕麦饮料加热时,淀粉开始糊化,使液体奶更粘稠且呈凝胶状,从而降低了其可接受性。因此,在酶水解过程中使用α-和β-淀粉酶来克服这一点并获得合适的结果。

3.3. 芝麻奶

芝麻是全球种植的主要油料作物之一。它是一种优质蛋白质来源,具有独特的含硫氨基酸平衡。芝麻籽中含有相当数量的木脂素,已被证明具有营养保健特性,如抗氧化、降胆固醇、抗癌、抗病毒活性。据报道,它具有优异的脂质谱,饱和脂肪酸含量低。主要脂肪酸是油酸(18:1)、亚油酸(18:2)、棕榈酸(16:0)和硬脂酸(18:0)。芝麻中含有大量的植酸盐和草酸盐这两种抗营养剂。然而,草酸盐仅存在于壳表面,大多数在去壳过程中被去除,这也改善了风味。一种限制性氨基酸是赖氨酸。芝麻蛋白的水溶性较差,更容易热变性,这限制了其利用率,也是芝麻奶生产中的主要障碍之一。因此,在将芝麻蛋白用于生产牛奶之前,必须改变其功能性。由于芝麻蛋白的功能特性可以通过各种加工技术改变,包括浸泡、脱脂、烘烤、发酵、发芽和微波加热,这些技术已被报道。与豆奶消费相关的不良影响,即过敏、胀气和异味,通常在与芝麻奶消费中不常见。芝麻奶的坚果味、奶油味使其成为开发牛奶替代品的理想选择。研究人员发现,在钙、蛋白质、不饱和脂肪酸和脂肪方面,芝麻替代品在营养上优于豆基饮料。

3.4. 豆奶

由于豆奶的蛋白质含量最高,它类似于牛奶。最早关于豆奶的报道大约在2000年前的中国。它是第一个植物基牛奶类似物,旨在为牛奶不易获得的地区提供营养。它由过滤水和磨碎的大豆生产。可能包含风味剂和甜味剂。它具有丝滑、奶油般的质地。带有坚果味,略带甜味。豆奶是用于烹饪的最佳牛奶种类之一。其强大的温度稳定性使其成为咸味食谱和酱料的完美选择。其高蛋白含量使其成为烘焙的绝佳选择。豆奶中含有的异黄酮(染料木黄酮)、植物甾醇以及重要的单不饱和和多不饱和脂肪酸对心血管健康有益,并具有抗癌和抗骨质疏松症的特性。传统豆奶制备方法的产出具有明显的豆腥味和短保质期。现代豆奶生产结合了最先进的方法和设备,以最大限度地减少豆腥味,并最大化营养含量、保质期和便利性。据报道,豆奶含有高水平的镁、铁和铜离子,以及高水平的蛋白质消化率校正氨基酸评分和膳食 indispensable 氨基酸评分。其蛋白质的两亲性解释了其可接受的乳化特性。已鉴定出三种植物化学物质:植酸、皂苷和甾醇。还有相当数量的多不饱和脂肪酸,特别是亚油酸(18:2)和亚麻酸(18:3)。主要缺点包括存在潜在过敏性蛋白质、高水平的抗营养素(胰蛋白酶抑制剂)以及异味(涩味和豆腥味)。此外,蛋氨酸和半胱氨酸是限制性氨基酸。

3.5. 虎坚果奶

虎坚果在非洲、亚洲和欧洲部分地区种植。据记载,虎坚果是脂肪和碳水化合物的丰富来源,并且是钾、磷以及维生素E和C的突出来源。带有甜味的虎坚果奶源自块茎,酸度低。该块茎的成分取决于其生长区域。食用虎坚果奶与预防血栓形成、结肠癌和心脏病发作有关。它具有令人印象深刻的生物学价值。它的脂肪含量适中,含有大量的亚油酸(18:2)和油酸(18:1)。碳水化合物含量高,范围在12%至17%之间。据报道,它的血糖指数低。与虎坚果奶质量损失相关的其他质量标准包括淀粉和蛋白质含量、pH值、酶活性、脂质氧化和虎坚果奶保质期。通常,蛋白质含量低于1%,这是主要限制因素。

3.6. 大豆蛋白

大豆蛋白是一种广泛消费的蛋白质来源。它是纯蛋白质(90%),在食品加工和产品开发中有众多用途。大豆中的主要蛋白质是β-伴大豆球蛋白(7S)和大豆球蛋白(11S)。它还含有一些极性和非极性氨基酸。蛋白质的特性,即其与水和酶的相互作用,由其带电结构决定。大豆球蛋白的稳定结构及其分子灵活性分别归因于二硫键以及静电和疏水相互作用。因此,可以使用各种技术改变大豆蛋白的特性,例如常压冷等离子体。

3.7. 花生蛋白

花生是一种重要的油料作物。花生主要用于榨油。副产品脱脂花生粉是蛋白质的丰富来源,含有约47–55%的优质蛋白质。脱脂花生粉被广泛用作商业动物蛋白的无胆固醇替代品。花生蛋白主要包括花生球蛋白(14S)、花生球蛋白I(7.8S)和花生球蛋白II(2S)。花生球蛋白(14S)是花生蛋白中的主要蛋白质组分,约占总花生蛋白的75%。然而,花生蛋白的功能特性,即乳化性、起泡性和凝胶形成性较差,这限制了它们的用途。考虑到这一点,ACP作为蛋白质修饰技术阵列的一部分正在被探索。

3.8. 亚麻籽蛋白

亚麻籽蛋白据说具有若干健康益处。它包含高分子量(11-12S球蛋白)和低分子量(1.6-2S白蛋白)盐溶性部分以及水溶性部分。据报道,亚麻籽含有34.3%的必需氨基酸,使其成为潜在的蛋白质来源。亚麻籽蛋白的技术功能特性,即凝胶、起泡和乳化特性,归因于非极性氨基酸的存在。技术功能特性也部分归因于提取过程中迁移的多糖粘液。因此,研究人员正在探索ACP如何调节技术功能特性。

3.9. 冷等离子体对功能、结构和组成溶解性的影响

增强蛋白质溶解性可通过改变蛋白质结构的冷等离子体来实现。这通常通过蛋白质聚集体的分解和特定亲水基团的添加来实现,这是冷等离子体处理产生的活性物种的结果,导致构象变化。这些新添加的基团使得水分子与蛋白质表面之间更好的接触和相互作用成为可能。然而,长时间暴露期间与水的广泛相互作用可能导致蛋白质胶束过度拥挤。在给定暴露时间后,过度拥挤减少了可用于反应的活性位点数量,最终导致溶解性下降。据报道,短期等离子体处理由于均匀的粒径而增加了蛋白质溶解性。已经证明,长时间处理可能导致分子内和分子间交联,形成具有更大流体动力学半径的超分子。因此,当需要蛋白质最大溶解性时,必须调节工艺参数以避免促进聚集和降低溶解性的交联事件。

3.10. 乳化性

植物蛋白的乳化能力是其首要特性,与增加的蛋白质溶解性密切相关。为了使蛋白质具有乳化效果,它必须迅速吸附在水-空气或水-油界面,与相邻分子相互作用,并形成坚固的内聚膜。通过改变蛋白质构象,冷等离子体可以显著影响植物基牛奶中的蛋白质结构,由于改善的表面疏水性和产生允许更好油水相互作用的更灵活蛋白质结构,从而导致乳化性能增强。然而,过度处理可能导致蛋白质积聚并对乳化产生不利影响。

3.11. 粘度

通常观察到,用冷等离子体处理会降低植物基牛奶类似物的粘度。这种下降可以通过蛋白质和淀粉分子与高能等离子体组分(如激发分子、活性物种、原子和自由基)的相互作用来解释。因此,特别是在较高浓度的自由基下,这种相互作用削弱了这些聚合物链的脆弱结构并破坏了氢键。此外,这将导致较低的流动阻力,从而降低粘度。几项研究报道了CP治疗后粘度降低。

3.12. 热稳定性

植物源性牛奶的热稳定性因具体植物来源和加工技术而异。由于成分不同,植物基牛奶通常表现出与牛奶不同的热稳定性。椰奶的脂肪含量较高,使其能够在不会凝结的情况下承受更高的温度。据报道,椰奶与许多其他植物源性替代品相比具有优异的耐热性。另一方面,杏仁奶在加热时有时会分离或凝结。当暴露于较高温度或与热饮料(如咖啡)混合时,这种差异可能变得更加明显。将植物基牛奶类似物纳入烹饪或加热过程时,考虑每个品种的独特属性至关重要。加热可能导致一些分离或质地变化,但这并不一定意味着变质或安全问题。豆奶与其他植物基替代品相比表现出优异的热稳定性。它可以在没有实质性分离或凝结的情况下加热,使其适用于烹饪和烘焙。
冷等离子体处理可显著影响植物基牛奶中的蛋白质结构,通过破坏蛋白质的二级和三级组装(通过活性物种的相互作用)降低热稳定性,导致蛋白质解折叠、聚集和肽键断裂,这最终影响牛奶在不会凝结的情况下耐受高温的能力。使用差示扫描量热法分析经冷等离子体处理的植物基牛奶类似物有助于理解这种处理如何影响这些产品中成分的热特性和稳定性。差示扫描量热法有助于确定热稳定性。热稳定性的丧失归因于肽键的松弛和表面蚀刻。

3.13. 粒径分布

饮料组成颗粒的大小影响其口感和随后的沉降稳定性。活跃、强大的等离子体物种,连同自由基,破坏蛋白质的二级和三级结构,这些结构由于其表面蚀刻活动是处理材料形状变化的核心。短期等离子体处理旨在产生均匀的粒径。

3.14. 扫描电子显微镜分析

植物基牛奶的结构分析使用光学显微镜和扫描电子显微镜进行,允许在分子水平进行精确观察以评估结构。据报道,冷等离子体由于其高能量导致机械冲击,引起分子破坏。

3.15. 衰减全反射傅里叶变换红外光谱

为了检测等离子体处理后官能团的变化,广泛采用傅里叶变换红外分析。使用CP处理可以改变蛋白质的二级结构,其特征在于其电压、高电荷气体和暴露时间。据记载,CP释放活性氧和氮物种,诱导二级结构变化,破坏片层,并改变氨基酸侧链,从而影响蛋白质结构。

3.16. SDS-PAGE分析

SDS-PAGE是蛋白质分析中的重要方法,为蛋白质样品(包括植物基牛奶类似物产品中的蛋白质)的组成和特性提供宝贵见解。SDS-PAGE分析有助于确定蛋白质分子量,评估蛋白质样品纯度和均一性,检查蛋白质复合物或样品内的多个亚基,并确认蛋白质表达或鉴定蛋白质降解产物。据信,在等离子体治疗后,由于蛋白质交联及其结构变化,即解折叠、聚集和碎片化,条带强度将降低。

4. 冷等离子体对植物基牛奶类似物和蛋白质的物理化学及营养特性的影响

4.1. pH值

pH值是食品质量的一个关键方面,影响感官特性、保质期和营养特性。许多研究人员报道了等离子体治疗后pH值下降。等离子体处理后pH值的差异可归因于众多因素,即等离子体源类型(滑移电弧放电或介质阻挡放电)、电压和功率设置、溶液表面与等离子体产生区域之间的距离、缓冲基质的使用以及处理体积。此外,发现等离子体产生的活性物种向处理介质中的转移,特别是在具有可变蛋白质浓度的溶液中,会显著影响pH值。

4.2. 可滴定酸度

液体中的总酸浓度通过可滴定酸度测量。它基于使用碱NaOH进行酸中和。它是研究等离子体处理对植物基牛奶类似物风味影响的有效参数。据报道,经等离子体处理的燕麦奶的TA从对照样品中的0.054%乳酸增加到处理过的燕麦奶样品中的0.162%乳酸。在虎坚果奶中报道了类似的发现,其中TA从对照样品中的0.118%增加到DBD等离子体处理的虎坚果奶样品中的0.131±0.002%。牛奶TA的增加是由于酸性成分的形成,即硝酸、亚硝酸和过氧化氢,这些是等离子体活性物种与水反应的结果。此外,这种增加归因于氨基酸降解产生的羧基的产生以及等离子体产生的O3和OH-对醛的氧化。

4.3. 总可溶性固形物

总可溶性固形物是指影响植物基牛奶类似物感官和质地特性的溶解固体的浓度和组成。冷等离子体处理证明对总可溶性固形物没有显著影响。

4.4. 颜色

颜色是一个重要的感官属性。它是影响产品适用性并 consequently 其成功的关键质量组成部分。经等离子体处理的牛奶中脂质、蛋白质和碳水化合物分子的分解导致其光学特性发生变化。

4.5. 蛋白质和脂肪

冷等离子体处理的结果通常是植物奶中蛋白质含量减少。据报道,与对照样品相比,燕麦奶的蛋白质含量下降。随着输入电压和暴露时间的增加,蛋白质含量的减少更加明显。蛋白质减少归因于活性氧和活性氮与蛋白质分子的相互作用,导致蛋白质构象和结构的变化。在虎坚果奶中报道了类似的发现,其中蛋白质含量从对照样品中的0.45 g/100 ml急剧下降到DBD等离子体处理样品中的0.16 g/100 ml。然而,在椰奶和豆奶的研究中,报道使用ACP蛋白质含量没有显著变化。在等离子体处理的植物中,植物奶的脂肪含量没有显示出显著改变。

4.6. 脂肪酸组成和脂质过氧化

根据关于等离子体处理对脂肪酸组成影响的研究,不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的比例随着电压或时间的增加而降低。这可能是由于在较长时间或较高电压下发生更多自由反应,导致产生不稳定化合物、活性成分和自由基。等离子体处理对椰奶脂肪酸组成的影响已被观察。据报道,ACP影响了脂肪酸组成。虽然油酸和亚油酸水平下降,但椰奶中的癸酸和月桂酸水平没有显著差异。此外,己酸和辛酸的浓度增加。从理论上讲,ACP给药被认为促进长链脂肪酸的水解,从而增加中链脂肪酸的浓度。ACP治疗产生的活性物种与不饱和脂肪酸之间存在相互作用。此外,ACP治疗对脂肪酸的影响与不饱和程度有关。不饱和脂肪酸的量随着它们与活性物种反应和分解双键的容易程度而增加。
对感官属性的负面影响主要是由脂质氧化引起的,这通常由活性氧、活性氮和原子氧引起。这个过程产生的次级氧化副产物,包括酸、酮、烷烃和醛,进一步影响食物的感官属性,并导致等离子体处理食物的感官评分降低。多项研究表明,温和的ACP治疗被认为是安全的。TBA、TBARS和脂质氢过氧化物测定通常用于评估各种食品(包括植物基牛奶类似物)中的脂质氧化水平。酸败通常使用过氧化值进行评估。

4.7. 氨基酸谱分析

氨基酸的数量和组成影响营养价值。据信,ACP会导致芳香族和含硫碱性氨基酸发生羟基化、磺化、硝化和二聚化。众所周知,芳香族和含硫氨基酸的侧链特别容易氧化,尤其是半胱氨酸残基的侧链。在ACP治疗后检查了椰奶中氨基酸浓度的影响。研究结果表明,随着治疗时间和电压功率的增加,总氨基酸含量下降。这种减少可以通过氨基酸与ACP治疗产生的活性氧和活性氮之间的相互作用来解释。ACP治疗后,椰奶中的天冬氨酸含量变化不大,但谷氨酸水平确实有所上升,表明与风味相关的氨基酸对ACP治疗不太敏感。然而,在ACP治疗后,特别是在70 kV持续90秒的情况下,氨基酸浓度,特别是蛋氨酸和半胱氨酸的浓度下降了。发生这种情况是因为ACP形成的活性氧和活性氮促进了蛋氨酸的亚磺酰化以及半胱氨酸中二硫键的形成和巯基磺化。椰奶中的苯丙氨酸和酪氨酸含量在ACP治疗后同样下降,表明OH和苯环之间的距离是芳香族氨基酸苯环羟基化和硝化的简单情况。同时,精氨酸和赖氨酸的水平下降,这与氨基和活性氧之间形成的酰胺加合物有关。因此,很容易进行ACP诱导的芳香族、碱性和含硫氨基酸的羟基化、磺化、硝化和二聚化。

5. 冷等离子体对植物基牛奶类似物和蛋白质的微生物灭活和抗原性的影响

5.1. 微生物灭活

对经过等离子体处理的植物基牛奶类似物样品进行微生物学分析的目的是评估该处理对减少微生物负荷的效果。冷等离子体消除不同类型植物基牛奶等价物中微生物的功效取决于几个因素,包括处理持续时间、等离子体强度、气体成分以及与等离子体源的距离。冷等离子体对不同微生物的灭活效果还受微生物种类、产品pH值和细菌周围环境的影响。必须优化这些参数,以实现所需的微生物减少水平,同时保持各种植物基牛奶类似物的质量。
冷等离子体是通过向气体(如空气或氮气)施加电场在减压下产生的。这个过程产生高反应性物种,如离子、电子、自由基和紫外线辐射,它们相互作用使微生物失活。冷等离子体可以通过多种机制灭活微生物,包括破坏细胞膜、DNA损伤、蛋白质变性和细胞裂解。这些联合作用导致当应用于植物基牛奶类似物时微生物种群的减少或根除。不饱和脂肪酸易受OH自由基攻击导致的细胞DNA氧化和脂质过氧化,以及氨基酸氧化导致的蛋白质变性。有人认为,自由基的穿透性轰炸引发细胞壁的表面撕裂,最终导致其死亡。这个过程称为蚀刻,它主要取决于带电等离子体和底物分子之间的反应。据说带电等离子体积聚在革兰氏阴性菌细胞膜的外表面,产生静电力,最终为细胞膜破裂做好准备。然而,据报道革兰氏阳性菌没有表现出任何这种可观察到的形态变化。此外,在许多情况下,微生物细胞变得不可行或被杀死,这是由于内部细胞生物材料与可以通过细胞膜扩散的等离子体产生的活性物种之间的反应。

5.2. 抗原性分析(通过ELISA)

致敏性由过敏原特异性免疫细胞识别,这些细胞为特定的免疫反应做准备。它们包括免疫球蛋白E介导或非IgE介导的。IgE是促进快速过敏反应的独家免疫球蛋白
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