知识介绍一种新型豆腐凝固剂

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1、２０１５年第２期化学教育（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｈｘｊｙ．ｏｒｇ）·９·檹檹檹檹檹檹檹殢殢檹＊檹知识介绍檹一种新型豆腐凝固剂檹殢殢檹檹檹檹檹檹檹韩怡１，２１，３１＊＊吴虹王明召（１．北京师范大学化学学院北京１００８７５；２．昆明市第三中学昆明１５０５００；３．海口市第四中学海口５７０２０３）摘要根据氨基酸、蛋白质、胶体、电负性、化学键、有机化合物常见官能团等知识基础，从我国传统美食豆腐的制作工艺出发，扼要介绍３类常用豆腐凝固剂的作用原理，着重介绍其中新型凝固剂微生物谷氨酰胺转氨酶（ＭＴＧａｓｅ）的分子结构特点、催化蛋白质凝固的机理以及应用前景。关键

2、词高中化学豆腐凝固剂微生物谷氨酰胺转氨酶催化机理应用ＤＯＩ：１０．１３８８４／ｊ．１００３－３８０７ｈｘｊｙ．２０１３０７０１０７豆腐是我国的传统美食，有着２０００多年的历是一种盐析现象。蛋白质分子由于表面带有许多极史，深受我国人民喜爱。随着中外文化的交流和沟性基团（氨基、羧基等）而对水具有高度亲和性，通，豆腐逐渐走向了世界。因而水分子易在蛋白质分子表面形成一层水膜，称［５］豆腐的一般制作过程如图１所示。将浸好的原为水化层。氯化钠等中性盐可破坏蛋白质胶粒表料大豆进行磨浆，过滤掉豆渣后形成豆浆。将豆浆面的这种水化层，中和胶粒所带的电荷，使得蛋白［６］

3、煮沸后进行点浆，再经过一些后续工艺处理，豆腐质胶粒因失去这２种稳定因素而聚沉。第３种假就制成了。在制作过程中，形成豆腐的关键步骤称说认为，盐使得豆浆的ｐＨ接近大豆蛋白的等电为“点浆”，其基本原理是使用凝固剂使豆浆凝固。点，引起蛋白质表面所带的电荷降低，破坏胶体的稳定性，致使蛋白胶凝（蛋白质所带的正、负电荷恰好相等，净电荷为零，在电场中既不向阳极运动，也不向阴极运动，这时溶液的ｐＨ称为该蛋白［６］质的等电点）。图１豆腐制作过程示意图酸类凝固剂使大豆蛋白胶凝的作用原理是这类１制豆腐常用到哪些凝固剂凝固剂产生的Ｈ＋使溶液酸度下降。当ｐＨ降至接制作豆腐时，

4、凝固剂的作用是使豆浆中的大豆近大豆蛋白等电点时，蛋白质表面所带电荷下降，蛋白胶凝从豆浆中析出（固体分散质以直径为［４］因而胶凝。该原理与盐卤凝固剂作用原理的第３－９－６１０～１０ｍ的粒子存在于液体分散剂中时形成种假说类似。这类凝固剂中，常用的是葡萄糖酸－［１］的胶体称为溶胶。若溶胶体系的分散质联结成三δ－内酯。维网状结构，其空隙中充满分散剂，这种半固体体酶凝固剂是一类较新的凝固剂，其作用原理是［２－３］系则称为凝胶，相应过程称为胶凝作用）。常它们促进蛋白质分子通过共价键彼此连接，形成网用凝固剂主要有３类，分别是氯化钙、硫酸钙等盐络状聚集体，因而胶凝

5、。谷氨酰胺转氨酶是一类典卤凝固剂，葡萄糖酸内酯（ＧＤＬ）等酸性凝固剂型的酶凝固剂，其中的微生物谷氨酰胺转氨酶和谷氨酰胺转氨酶（ＴＧａｓｅ，ＥＣ２．３．２．１３）等酶（ＭＴＧａｓｅ）具有热稳定性强、稳定存在的ｐＨ范凝固剂。［７］围广、能使豆腐长期保存并保持均匀细腻的特盐卤凝固剂使大豆蛋白胶凝的原理，主要有３［８］［４］点，因而具有较为广阔的应用范围。种假说，各有其合理性与局限性。第１种假说认为盐类凝固剂中的二价阳离子（如Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋）２ＭＴＧａｓｅ的结构有哪些特点［９］ＭＴＧａｓｅ分子由３３１个氨基酸残基组成（肽在蛋白分子之间发生桥联作用，这些

6、离子作桥使大链中的氨基酸分子因为参与形成肽键而残缺不全，豆蛋白分子聚集而胶凝。第２种假说认为豆浆凝固＊国家级精品课程建设项目；北京市精品课程建设项目；北京师范大学教学建设与改革项目＊＊通信联系人，Ｅ－ｍａｉｌ：ｗａｎｇ－ｍｚｏ＠ｂｎｕ．ｅｄｕ．ｃｎ·１０·化学教育（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｈｘｊｙ．ｏｒｇ）２０１５年第２期［６］通常将其称为氨基酸残基），分子的立体结构呈［１０］盘状，在盘的边缘有１个较深的裂缝（见图２）。左：正面图；右：背面图图４ＭＴＧａｓｅ分子裂缝底部活性中心的３个裂缝底部的黑球代表半胱氨酸Ｃｙｓ６４催化残基重要氨基酸残基（从裂缝口

7、看进去）图２ＭＴＧａｓｅ分子的立体结构模型化蛋白质凝固的独特功能。ＭＴＧａｓｅ分子裂缝的右从ＭＴＧａｓｅ分子的正面看（见图３，指定此面壁肽链环柔性好，可灵活调整空间取向而减少底物为ＭＴＧａｓｅ分子的正面，以与图２一致），裂缝２进入活性中心时的空间阻碍，因此底物蛋白质分子壁的结构十分独特。裂缝的左壁由１个肽链环和１得以顺利进入裂缝，并与暴露在活性中心底部的段Ｎ端肽链构成。该肽链环含有１３个氨基酸残６４Ｃｙｓ结合。至于ＭＴＧａｓｅ催化蛋白质凝固的具体基，编号为２７６－２８８（从Ｎ端起为氨基酸残基编过程是怎样的，目前仍在探索之中，直接证据还不号）；而Ｎ端

8、肽链段含有１０个氨基酸残基，编号足。在此介绍Ｋａｓｈｉｗａｇｉ等人提出的一种假设，描为１－１０。天然ＭＴＧａｓｅ分子的Ｎ末