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小麦面筋蛋白的复合改性研究

章旭  
【摘要】:面筋蛋白是小麦淀粉生产过程中的副产品,由于在水中溶解性差,限制了在食品中的应用。本论文主要研究利用微生物转谷氨酰胺酶(MTGase)的脱酰胺作用对面筋蛋白进行改性,通过美拉德反应和柠康酰化两种方法来掩蔽面筋蛋白上的赖氨酸残基的ε-NH2,来防止MTG的交联反应的发生,更多对面筋蛋白进行脱酰胺作用来改善功能特性,为面筋蛋白的综合利用提供理论支持。 首先,选用葡萄糖和葡聚糖分别与面筋蛋白进行美拉德反应,通过研究不同的反应时间、蛋白与糖的配比对接枝反应的影响,结果表明,在蛋白与糖配比为10:1(w/w),反应时间24 h,葡萄糖糖基化和葡聚糖糖基化面筋蛋白的接枝度分别达到40%和20%。两种糖基化24 h面筋蛋白在底物浓度为5%,MTG为100U/g底物,pH 8.0,37oC条件下反应7 h后,葡萄糖和葡聚糖糖基化面筋蛋白氨释放量分别达到40μM氨/g蛋白和50μM氨/g蛋白,高于非糖基化面筋蛋白的31μM氨/g蛋白,表明疏水性增加,氮溶解性指数均达到20%,持水性分别达到5.24g/g样品和4.43g/g样品,持油性在1 h后达到最高分别为4.56g/g样品和4.29g/g样品,且都高于对照面筋蛋白。电泳分析表明,糖基化24h面筋蛋白在MTG作用下,高分子量部分发生了一定的交联反应,在低分子量区域出现了新的谱带。 其次,对面筋蛋白进行柠康酰化,研究在不同的反应时间、蛋白与柠康酸酐的配比对酰化反应的影响,在配比为2:1(w/w),反应时间3 h,酰化度可达到72%。研究表明,柠康酰化面筋蛋白最适去酰化条件为:pH 3.0,温度35oC,时间3 h。酰化度72%的面筋蛋白经在底物浓度为5%,MTG为100U/g底物,pH 8.0,37oC条件下反应7 h后,氨释放量达到53μM氨/g蛋白,高于对照面筋蛋白的31μM氨/g蛋白,氮溶解性指数从23.6%增加到27.2%,表面疏水性变化不明显,持水性在反应3h时达到最大3.68 g/g样品,持油性反应1h时达到最大5.37 g/g样品,去酰化后,相对去酰化前溶解性、表面疏水性、持油性降低,持水性提高。电泳分析显示,酰化面筋蛋白出现了很多新的谱带,在MTG的作用下,高分子量部分发生了交联反应,去酰化后,由于蛋白分子的不同脱酰胺程度,谱带出现分散模糊。 二级结构分析表明,糖基化面筋蛋白在MTG作用下,无规则卷曲、α-螺旋、β-转角结构含量升高,柠康酰化面筋蛋白在MTG作用下,无规则卷曲、β-转角含量先提高后降低,α-螺旋和β-折叠的含量先降低后提高。


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