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食品加工對過敏原活性的影響

文檔作者：徐靜李一塵徐君怡曹際娟隋凱李妍文檔來源：遼寧出入境檢驗檢疫局		點擊數(shù)：	更新時間： 2025年07月10日
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上一篇：食品加工規(guī)范化對食品安全的影響

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第3卷第4期
2012年8月
食品安全質(zhì)量檢測學報
Journal of Food Safety and Quality
Vbl．3 NO．4
Aug．，2012
食品加工對過敏原活性的影響
徐靜，李一塵，徐君怡，曹際娟+，隋凱，李妍
(遼寧出入境檢驗檢疫局，大連116001)
摘要：近年來，食物過敏性疾病的發(fā)病率明顯上升，已成為影響人類健康最常見的全球性疾病之一。本文對
食品加工中常用的幾種方法對特定食品過敏原活性的影響進行了綜述，這些加工方法包括熱處理、高壓處理、
研磨、輻照、堿水解、梅拉德反應、酶解、微生物發(fā)酵和基因工程等，并對存在的問題進行了分析。
關鍵詞：食品加工；過敏原；蛋白質(zhì)
Effects of processing on food allergens
XU Jing，LI Yi—Chen，XU Jun—Yi，CAO Ji—Juan’，SUI Kai，LI Yan
(LiaoningEntry-ExitInspectionandQuarantineBureau，Dalian 116001，China)
ABSTRACT：In recent years，food allergy has caused high incidence of disease and affected the health of
human beings all over the world．This review summarized the effects of commonly used processing technologies
on the certain food allergens，including the thermal processing，high pressure treatment，triturate，gamma
radiation，alkali treatment，maillard reaction，fermentation and genetic engineering，etc．
KEY WORDS：food processing；allergen；protein
1 引言
食品過敏原絕大多數(shù)為蛋白質(zhì)。除了雞蛋和牛奶，
動物性食物過敏反應較少見，而引起過敏反應植物
性食物種類則很多，當植物被病源細菌或真菌感染、
或者因空氣污染物和紫外光等不同外來刺激物損傷
或襲擊，植物就會產(chǎn)生一系列應激反應合成的防御
蛋白來保護自己，而除去這些蛋白質(zhì)有著相當?shù)碾y
度【l。2】。在此背景下，世界上一些先進國家嘗試研究
與開發(fā)各種低過敏或抗過敏食品，并取得了一些進
展【3’6]。雖然過敏原及抗原決定簇能夠在一定程度上
耐受各種形式的加工，但許多研究結(jié)果表明。食品加
工過程也能夠?qū)κ称愤^敏原的活性產(chǎn)生一定的影響[71。
在食品加工領域中，可對過敏原活性產(chǎn)生影響的有
物理法、化學法和生物法等，但至今沒有明確有效的
系統(tǒng)方案‘81。
2 影響過敏原活性的jj口-r方法
2．1物理法
2．1．1 熱處理
過敏原主要由蛋白質(zhì)構(gòu)成，蛋白質(zhì)在高溫環(huán)境
中會產(chǎn)生空間構(gòu)象及三級結(jié)構(gòu)的變化，從而在一定
程度上降低甚至消除過敏原的活性【9】。熱處理對過敏
原的破壞程度，取決于加熱的溫度、持續(xù)時間的長短
和加熱方式(烘烤、風干、水煮、煎炸)等外部因素，以
及蛋白質(zhì)的狀態(tài)、二硫鍵的斷裂及重新形成新的分子
作用力等內(nèi)部因素。加熱對過敏活性的影響規(guī)律較為
復雜，一些過敏原一般對熱穩(wěn)定(牛奶、雞蛋、蝦類
及其制品)，一些過敏原有一定的熱穩(wěn)定性(豆類、谷
物、堅果、魚類及其制品)。另外，熱處理能夠破壞
基金項目：國家公益性行業(yè)科研專項課題“常見食品過敏原的定量檢測方法研究”(2007GYJ036)
+通訊作者：曹際娟，女，博士，研究員，主要從事食品安全檢測與研究。E-mail：ejj0909@163．tom
萬方數(shù)據(jù)
260 食品安全質(zhì)量檢測學報第3卷
抗原表位，也能夠產(chǎn)生一些新的抗原表位。
Norgaard等[10】研究發(fā)現(xiàn)，牛奶煮沸2-5 min，其
致敏性不會有明顯變化；煮沸10 min后，D．乳球蛋白
和清蛋白失活，而酪蛋白卻仍保持穩(wěn)定，在皮膚點刺
實驗(SPT)中成陽性：從100℃牛奶中提取的酪蛋白
仍然保持致敏性。所以，消除牛奶中的過敏原需要較
長加熱時間，其中致敏性酪蛋白在此過程中幾乎難
以去除。
卵白蛋白和卵粘蛋白是雞蛋的主要過敏原。卵白
蛋白在100。chn熱3 min會減少90％的致敏性，而卵
粘蛋白在100℃長時間加熱仍保持其致敏性?？赏茰y，
雞蛋中的卵粘蛋白具有很強的熱耐受性【l¨。
Beyer等【12]研究發(fā)現(xiàn)，花生經(jīng)水煮后與IgE的結(jié)
合能力比生花生要降低一半。這與花生結(jié)構(gòu)的改變無
關，主要是由于部分過敏原如Ara hl和Ara h2等，
以及一些分子量為10～16 kDa的低分子量蛋白質(zhì)或
肽片斷溶解到水中，降低了花生的過敏性。煎炸花生
中Ara hl單體及三聚體的含量相對減少，因而導致
了其與IgE的結(jié)合能力的降低，而焙烤花生的過敏
性則比生花生還要高。由于亞洲國家傾向于消費水煮
及煎炸花生，而歐美國家習慣消費焙烤花生，因而西
方國家花生過敏的發(fā)生率遠高于亞洲國家。
Naqpal等[13]研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)100℃蒸煮后，蝦的過
敏活性保持不變，并且可從中分離出完整的蝦過敏
原，可見熱處理對蝦的過敏活性影響甚微。相比之下，
熱處理對魚的過敏原影響較大，罐裝金槍魚或鮭魚
的過敏活性比未處理的生魚要低。
熱處理對新鮮水果和蔬菜中過敏原活性的影響
較為復雜。免疫印記法表明，儲存能減輕芹菜的過敏
活性，但加熱處理去除過敏原的效果更好[1 01。根據(jù)
Dube等[14】的研究，熱處理及巴氏滅菌法對芒果果肉
及果汁中的過敏原不會造成明顯的破壞：Brenna等[”]
報道稱，121℃下持續(xù)加熱30 min，對桃子果肉及其
果汁中過敏原蛋白無影響。
2．1．2 高壓處理
大米中的過敏原主要是16 ku清蛋白，a．球蛋
白和33 ku球蛋白。將拋光大米浸于水中加
100～400 MPa壓力會使上述蛋白優(yōu)先釋放出來，
從而降低了大米的致過敏性，這種低過敏性大米
在El本很有市場[1 6|。另外，高壓處理會隨時間的延
長和壓力的增加導致蛋白釋放量的增加。為保證過
敏性蛋白能充分釋放，可結(jié)合高壓處理和酶解法，
在高壓作用下酶溶液可穿透大米胚乳細胞壁和膜，
從而促進過敏性蛋白更有效的釋放。高壓處理不但
可以減少過敏性蛋白含量，而且可以改善大米的
烹調(diào)性能，賦予其更好的光澤、風味和質(zhì)構(gòu)。
2．1．3研磨處理
Hourihane等【17】用8種花生粉對5個花生過敏患
者進行放射免疫吸附實驗，發(fā)現(xiàn)8種花生粉對5個花
生過敏患者的血清IgE均顯示了很強的結(jié)合能力，可
見對花生進行研磨加工并未能降低其致敏性。另外，
有研究表明，對花生殼進行研磨后制成的粉末僅顯
示很弱的致敏性。
谷物和小麥的過敏原主要存在于外皮中，在研
磨時把外皮去除之后，也可去掉過敏原。因此對面粉
類過敏的人群可吃細糧以減少過敏的可能性[101。
2．1．4 v一輻照處理
食品輻射加工技術是一種新型而有效的殺菌保
鮮手段，稱為“冷巴斯德殺菌法”(cold pasteurization)，
在食品加工中的應用越來越廣泛。研究表明，低劑量
(<5 kGy)的Y射線導致小分子蛋白質(zhì)的裂解，低劑量
到中劑量(<10 kGy)可以觀察到一些功能的改變，高
劑量(10～100 kGy)可以導致蛋白質(zhì)變性，而非常高的
劑量(>100 kGy)可以打斷氨基酸的側(cè)鏈[18-19]。
Cho等[19】研究發(fā)現(xiàn)4 kGy的輻照劑量就足以使
牛血清白蛋白(BSA)的過敏活性消失。Byun掣20】研
究表明10 kGy的輻照劑量能夠使蝦主要過敏原的過
敏活性喪失，但沒有給出輻照蝦肉的過敏活性的變
化情況。王爍等[2l】研究發(fā)現(xiàn)，花生中的大部分蛋白對
輻照處理的穩(wěn)定性較強，1．0 kGy以下的小劑量輻照
處理對花生制品及溶液中致敏蛋白影響不大；當輻
照劑量在1．0 kGy以上，各蛋白溶液中除分子量大于
96．9 kDa蛋白含量增加外，其余各蛋白含量普遍減
少。然而輻照并不是總是使得受輻照食品的過敏活性
降低，Leszeynska等[221報道輻照谷朊蛋白的過敏活性
不但沒有降低，反而有一定的增加；而且輻照小麥粉
過敏活性的增加程度比谷朊蛋白要大。以上結(jié)果表明
輻照對過敏活性的影響具有復雜性，輻照造成的食
品組分之間的相互作用對過敏活性具有舉足輕重的
作用。
2．2 化學法
2．2．1堿水解
Brenna等【15】在研究中發(fā)現(xiàn)60℃用NaOH浸泡可
萬方數(shù)據(jù)
第4期徐靜，等：食品加工對過敏原活性的影響261
以降低桃子果肉和果汁的過敏活性。雞蛋中卵白蛋白
和卵粘蛋白經(jīng)NaOH處理后，其過敏活性也有所降
低【231。多數(shù)過敏原對酸有抵抗作用，這可能是因為過
敏原為酸性蛋白質(zhì)，在酸性條件下比較穩(wěn)定，而堿性
的條件容易使得其結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，相應的引起過敏
活性的變化。此外化學溶劑的抽提對過敏原的活性也
有很大的影響，在精煉的食用油(特別是花生油)中沒
有發(fā)現(xiàn)能夠使患者過敏的成分【241。
2．2．2梅拉德反應
從食品工業(yè)的角度，梅拉德反應是在蛋白質(zhì)的
氨基和還原糖的羰基之間發(fā)生的一種非常復雜的一
系列非酶反應。它能夠?qū)κ称返馁|(zhì)量包括風味、顏色、
質(zhì)地以及營養(yǎng)等產(chǎn)生非常重要的影響。一些研究者報
道梅拉德反應能夠?qū)Φ鞍踪|(zhì)的過敏活性產(chǎn)生影響，
而且這種影響取決于蛋白質(zhì)和還原糖的種類。例如，
櫻桃的主要過敏原與果糖和核糖反應能夠降低其過
敏活性【251，但是乳清蛋白和葡萄糖反應卻使得其過
敏活性升高。
2．2．3酶解
酶解法以其高效、反應溫和、可控等優(yōu)點廣泛地
應用于過敏蛋白的修飾中，酶解可改變抗原決定簇
的三級結(jié)構(gòu)，或者斷裂酰胺鍵降低過敏原的分子量，
從而降低其活性。隨著酶制劑工業(yè)的發(fā)展，當前已可以
篩選出高效專一性的酶對過敏蛋白進行定向酶解，并
控制和優(yōu)化酶解工藝參數(shù)，從而開發(fā)低過敏類食品。
Kuniyoshi等【26]報道了多種蛋白酶都能夠?qū)讱?
類動物過敏原有良好的降解作用，經(jīng)過酶解的甲殼
類動物蛋白抽提物其過敏活性幾乎完全消失。董曉穎
等[27】采用中性蛋白酶、風味蛋白酶、堿性蛋白酶、
木瓜蛋白酶等對蝦肉進行處理，發(fā)現(xiàn)前兩者對蝦過
敏蛋白的降敏效果最好，致敏性幾乎完全消失；堿性
蛋白酶和木瓜蛋白酶次之，其處理后的抑制率分別
為4．94％和8．26％，致敏性有較大程度的降低。然而
酶解處理也很容易對蛋白質(zhì)的質(zhì)地產(chǎn)生影響，從而
影響食品的其他參數(shù)；而肌動蛋白酶可以通過兩步
酶解產(chǎn)生低過敏性的大米，并且保留其質(zhì)地特性，為
生產(chǎn)高品質(zhì)脫敏大米提供了實驗基礎[281。
但酶解并不能對所有的過敏原產(chǎn)生影響，許多
過敏原能夠耐受酶的水解作用，比如桃子中的過敏
原就很難被蛋白酶水解，表現(xiàn)出很強的耐受作用，或
許與所選酶的特異性有關。Penas等【2卅分別試驗了
100、200、300 MPa壓力下，堿性蛋白酶和中性蛋白
酶對大豆?jié){液的水解效果，結(jié)果表明，在100、200
MPa條件下，兩種酶的水解產(chǎn)物中可以檢測到少量
的抗原分子，而在300 MPa條件下卻不見抗原存在，
說明結(jié)合高壓環(huán)境能更好地有助于酶解法脫除食品
中的過敏原。
酶解法反應條件溫和，不會對加工食品中的其
他物質(zhì)尤其是營養(yǎng)元素造成破壞，還有可能產(chǎn)生一
些有助于調(diào)節(jié)免疫功能的生理活性肽，具有可用于
工業(yè)生產(chǎn)低過敏性食品的潛能；但該法也受到酶的
種類、酶解模式和程度等因素的影響，從而致使酶解
產(chǎn)物中的肽的組成及其致敏性有著較大的差異。酶解
也存在特異性強、某些產(chǎn)物(如苦味肽)給食品風味帶
來負面影響等缺點。
2．3 生物法
2．3．1微生物發(fā)酵
微生物發(fā)酵是重要的食品加工工藝，能夠?qū)Φ?
白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進行改變，從而降低過敏原的活
性。Beyer等【301研究發(fā)現(xiàn)，一種特殊的發(fā)酵方法能夠
降低花生食品中的過敏性蛋白質(zhì)的水平，此方法可
以使花生中Ara hl及Ara h2等主要過敏性蛋白質(zhì)降
低達70％，而對產(chǎn)品的質(zhì)量無嚴重影響；該方法的開
發(fā)，促進了花生蛋白作為乳糖不耐癥消費者的蛋白
基料的發(fā)展，極大地拓寬了花生蛋白的應用領域
肌動蛋白是大豆中的主要過敏原，Plaimein等【3l】
研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)納豆芽孢桿菌發(fā)酵后，與大豆粉相比，
納豆中肌動蛋白含量減少了12．8％-35．4％，大豆醬
油中肌動蛋白含量減少了12．8％-46．3％，對大豆粉
進行固態(tài)和液態(tài)發(fā)酵，其降低百分比分別為21．3鄉(xiāng)扣
41．7％和27．7％～46．4％，對脫脂大豆粉和大豆粉分
別進行自然液態(tài)發(fā)酵和用植物乳桿菌液態(tài)發(fā)酵，結(jié)
果顯示，這兩種液態(tài)發(fā)酵對大豆肌動蛋白的降低程
度都在55．8％～57．9％范圍內(nèi)。
大量的流行病學研究發(fā)現(xiàn)，牛乳蛋白過敏
fCMPA)是新生兒和嬰兒中最普遍的一類過敏，在西
方國家發(fā)病率可達1．5％~7％。郭鎬等[32】采用瑞士乳
桿菌L．helveticus作為發(fā)酵菌種，研究其水解乳蛋白
的能力及發(fā)酵產(chǎn)物中抗原降解的情況，發(fā)現(xiàn)發(fā)酵乳
中a哥L白蛋白(0【一LA)，p哥L球蛋白(p—LG)，aS一酪蛋白
(0【s—CN)，p一酪蛋白(p．cN)和牛血清白蛋白(BsA)的抗
原降解率分別為31．8％，20．54％，4．08％，18．67％和
25。47％，證明該菌種可用于發(fā)酵生產(chǎn)低敏性乳源蛋
白基料。
萬方數(shù)據(jù)
262 食品安全質(zhì)量檢測學報第3卷
2．3．2基因工程
基因工程可直接作用于過敏源頭，通過消除內(nèi)
源基因，使編碼蛋白質(zhì)失去致敏性。目前已證實，反
義技術可消除植物中內(nèi)源基因，反義技術又可分為
傳統(tǒng)反義技術和RNA干涉技術：前者是利用合成的
寡核苷酸質(zhì)?；蚰孓D(zhuǎn)錄病毒載體，將一段具有生物
活性基因片段轉(zhuǎn)入活細胞內(nèi)，以抑制特異基因表達；
后者是指由體外合成的短雙鏈RNA(double-strand
RNA，dsRNA)在細胞內(nèi)特異性地使同源互補mRNA
降解，使相應基因沉默，從而引發(fā)轉(zhuǎn)錄后基因沉默現(xiàn)
象。這二種方法都可使致敏基因沉默，從而減低植物
性食品過敏性[”】。
易海濤等[34】對已鑒定出的Ara h 2主要的3個
IgE表位(27—36，59．64，65．72)斷開并重新組合，按照
69．157，62—68，32．61，1-31的氨基酸順序重新排列，
同時保留其主要的T細胞表位，表達出新型低過敏
原衍生物；ELISA分析結(jié)果表明，經(jīng)基因工程改造后
的F．Ara h 2蛋白與花生過敏患者血清的中的IgE抗
體仍有特異性識別，但與未突變的Ara h 2相比，其
免疫原性有明顯降低；該方法為研發(fā)新型低敏花生
及花生制品提供了實驗基礎。
3小結(jié)
熱處理、輻照、酶解法和微生物發(fā)酵是當前應用
較為廣泛的幾種食品加工方法。其中熱處理法操作簡
便，易于推廣，可對花生(不含烘焙法)和魚類中的過
敏原產(chǎn)生較好的破壞作用。輻照法殺菌效果好，一
度在食品行業(yè)十分盛行，但如果把握不好劑量，
可能會改變食物的味道，該法對蝦肉等過敏原具
有較好的破壞作用。酶解法反應溫和，高效可控，
特別是與高壓法結(jié)合使用更能發(fā)揮其功效，針對
不同的過敏原使用特定的酶即可達到破壞的目的，
應用十分廣泛。微生物發(fā)酵在大豆、牛乳及乳制品
的脫敏中起到了舉足輕重的作用，針對不同的基
質(zhì)研發(fā)相應的菌種進行發(fā)酵，將成為今后食品安
全研究的一個熱點方向。另外，基因工程是近年來
發(fā)展起來的一項新型生物技術，短短十幾年的時
間已經(jīng)獲得了飛速發(fā)展，從理論上講，該方法可
對幾乎所有植物性食品進行基因改造從而消除過
敏原，但限于其較強的專業(yè)技術性，目前還沒有
得到廣泛的推廣。
食物過敏是當今世界普遍存在的問題，嚴重影
響到人類的生活質(zhì)量，甚至危及生命。食品深加工會
對過敏原產(chǎn)生一定的影響，但該影響是不確定的，無
法測定和控制。另外，由于一種食物中通常存在多種
不同的過敏原，因此需要將幾種方法結(jié)合起來達到
降低或去除過敏活性的目的。全面的了解各種食品中
可能存在的過敏原，并有針對性地開發(fā)新的方法和
途徑來降低和消除其活性，從而研制無過敏性或低
過敏性的高品質(zhì)食品，將成為未來食品科學領域的
熱點研究方向。
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(責任編輯：孫媛媛)
徐靜，女，博士，主要從事食品安全色
譜檢測的研究。
E—mail：jingxu99@163．com
■際娟，女，研究員，主要從事食品安
全檢測與研究。
E-mail：ejj0909@163．corn
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