酶法及美拉德反應改進大米蛋白功能性質的研究.pdf

1、大米蛋白具有獨特的營養(yǎng)特性。但由于其80％以上為堿溶性谷蛋白，溶解性較差，產量相對較低，因此限制了關于大米蛋白的研究和應用。本研究以大米蛋白為原料，利用酶法和美拉德反應合成大米蛋白-糖復合產物，旨在探討通過大米蛋白及其水解產物與糖之間的接枝反應改善大米蛋白的功能性質，為植物蛋白的改性提供理論參考。
　　 首先，采用酶法對大米蛋白進行改性，探討蛋白酶催化反應動力學特性及大米蛋白改性后功能性質，確立酶法改善大米蛋白功能特性的技術參數

2、。以水解產物的乳化性和溶解性為指標，確定水解大米蛋白的最佳蛋白酶，得到酶法改性大米蛋白的最佳工藝條件：采用堿性蛋白酶Protease N，控制E/S為0.0120，水解溫度50℃，控制水解度為5％。此時水解產物的乳化性及溶解性最佳，其溶解性在pH8.0提高了3.44倍，其乳化活性分別為相同條件下蛋白對照樣的2.22倍，同時起泡性和持水性也分別提高了2.88、4.76倍。
　　 在酶法改性的基礎上，進一步嘗試采用蛋白-糖濕法接枝改

3、性來改善大米蛋白的功能性質。主要以產物的溶解性、乳化性及乳化穩(wěn)定性作為指標，同時結合產物接枝程度、褐變程度及體系pH變化，研究有限水解的大米蛋白與不同相對分子量的多糖發(fā)生美拉德反應后功能特性的變化。同時研究了不同反應溫度、質比、pH及離子強度對復合產物功能性質的影響。結果表明，反應溫度越高，反應速度也越快；質比對復合產物的性質影響不大，蛋白與葡聚糖1:1時為最優(yōu)；大米蛋白經改性后，在不同pH及離子強度下功能性質均得到改善，溶解性、乳化性

4、及乳化穩(wěn)定性變化趨勢與原料大米蛋白相似。通過對復合產物功能性質的研究，確定了以葡聚糖做為與大米蛋白發(fā)生美拉德反應的糖基供體，最佳工藝條件為：水解度為5％，pH值為11，反應溫度100℃，反應時間20min。在最佳反應條件下制備得到的復合產物，其功能性質均有了不同程度的改善。復產合物溶解性、乳化活性、乳化穩(wěn)定性分別為蛋白對照的3.83倍、5.28倍、6.57倍。
　　 對復合物的理化性質及產物結構進行了分析。由熒光分析結果可知，復

5、合物在激發(fā)波長347nm，發(fā)射波長422nm處有最大熒光強度，符合美拉德反應產物的熒光特征，從而確定美拉德反應的發(fā)生。采用HPLC分析可知，隨反應的進行，分子聚集體不斷發(fā)生解聚，分子量減小，同時產生分子量相對較小的峰，這可能是在美拉德反應過程中形成的一些次級產物，隨著反應進入到后期，生成的中間產物進一步經歷不同途徑的反應，降解生成更小分子量物質。由氨基酸成分分析結果表明，賴氨酸、脯氨酸均與葡聚糖發(fā)生了接枝反應。另外，隨著接枝反應的進行，

6、復合物表面疏水性呈現不斷下降的趨勢。傅立葉紅外(FTIR)證明了復合產物以共價鍵的結合形式接入了糖分子。掃描電鏡(SEM)研究發(fā)現大米蛋白改性前后有明顯不同，后者為薄且分散的聚集體。粒徑實驗表明，復合產物所形成的乳狀液與原蛋白相比粒徑更小且更加穩(wěn)定。
　　 將最佳工藝條件下制備的大米蛋白-葡聚糖復合產物應用于焙烤食品中，并與空白組及商用乳化劑(單甘酯，蔗糖酯)相比較。結果表明，隨著復合產物添加量增大，蛋糕面糊的彈性模量和粘性模量