谷蛋白在大米蛋白質(zhì)中的含量高達(dá)80%(干基),由于其為堿溶性蛋白質(zhì),嚴(yán)重限制了大米蛋白作為一種優(yōu)質(zhì)低過(guò)敏性植物蛋白在食品工業(yè)中的應(yīng)用。為此,本文研究了在不同溫度(60、80、100℃)下,將大米谷蛋白溶于堿性溶液(pH12)中熱處理30和60min。結(jié)果表明,谷蛋白在100℃加熱60min后,在pH7下的溶解度比天然蛋白提高約3倍,發(fā)泡能力提高約2倍,且具有較好泡沫穩(wěn)定性。動(dòng)態(tài)光散射(DLS)和原子力顯微鏡(AFM)結(jié)果表明,熱處理(100℃,60min)使谷蛋白球狀聚集體的尺寸減?。s100nm),二硫鍵含量降低,表面凈電位和疏水性增加。十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠(SDS-PAGE)電泳、紫外可見(jiàn)光譜、固有熒光光譜和紅外光譜分析表明,熱處理改變了谷蛋白的一級(jí)、三級(jí)和二級(jí)構(gòu)象。此外,小角X射線散射(SAXS)結(jié)果表明,熱處理后的谷蛋白聚集體具有更大的柔韌性。這些尺寸和結(jié)構(gòu)的變化有助于改善熱處理后水稻谷蛋白的功能特性,這意味著堿和熱處理的結(jié)合有可能提高水稻蛋白質(zhì)的性能。相關(guān)研究結(jié)果以“Enhancing the solubility and foam ability of rice glutelin by heat treatment at pH12: insight into protein structure”為題發(fā)表在Food Hydrocolloids雜志。南京財(cái)經(jīng)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院碩士研究生趙萌為第一作者,熊文飛博士和王立峰教授為通訊作者。本研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2016YFD0400201)與國(guó)家自然科學(xué)基金(No. 31571766)等項(xiàng)目的資助。

圖1. 不同熱處理對(duì)大米谷蛋白在不同pH溶解能力(A、B)、起泡能力(C)、泡沫穩(wěn)定性(D)和泡沫表觀形態(tài)(E)的影響;熱處理前,蛋白質(zhì)溶于pH12水溶液(5 mg/mL);圖中60-30/60、80-30/60、100-30/60分別表示在60、80、100 ℃處理30和60 min。

圖2.不同熱處理對(duì)大米谷蛋白構(gòu)象的影響。A為SDS-PAGE電泳,B為紫外光譜,C為內(nèi)源熒光光譜,D為二階導(dǎo)數(shù)紅外光譜;不同熱處理?xiàng)l件下谷蛋白的SAXS散射強(qiáng)度分布(E)和Kratky圖(F)。
文章鏈接:https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2019.105626
