米糠贮藏过程中清蛋白结构变化的研究

以不同贮藏时间新鲜米糠为原料脱脂制备米糠清蛋白,研究新鲜米糠贮藏时间对米糠清蛋白结构的影响。结果表明:新鲜米糠制备米糠清蛋白的羰基、游离巯基和二硫键含量分别为1.55、46.56、4.01 nmol/mg,随着新鲜米糠贮藏时间的延长,米糠清蛋白的羰基和二硫键含量增加,游离巯基含量下降,新鲜米糠贮藏10 d制备米糠清蛋白的羰基、游离巯基和二硫键含量分别为6.55、29.40、7.87 nmol/mg,表明新鲜米糠贮藏过程中米糠清蛋白发生了氧化;当新鲜米糠贮藏时间从0d增加到10 d,米糠清蛋白粒径从60.18 nm逐渐增加到82.69 nm,溶解性从88.54%逐渐下降到56.00%,表面疏水性指数从789.56逐渐下降到608.97,Zeta电位绝对值从12.26 mV下降到8.83mV,表明蛋白质氧化导致米糠清蛋白形成氧化聚集体;电泳分析表明非二硫共价键参与米糠清蛋白氧化聚集体的形成。     

米糠酶解物营养饼干的研制

采用纤维素酶和植酸酶处理米糠,改善米糠中膳食纤维品质,降解植酸营养抑制剂。将米糠酶解物添加到饼干配料中,增加饼干中蛋白和膳食纤维等营养素含量。研究表明,纤维素酶和植酸酶添加量分别为1.0%和0.8%(以稳定米糠质量计),植酸降解82.4%,可溶性膳食纤维(SDF)含量12.5%。米糠添加量30%时,米糠饼干感官评价优质,饼干硬度1 236 g、持水性4.4 g/g和松密度1.1 g/cm3。米糠酶解物饼干营养丰富,蛋白质、总膳食纤维和灰分含量分别为9.74%、4.79%和2.94%。     

米糠贮藏时间对米糠蛋白结构的影响

米糠贮藏不同时间脱脂制备米糠蛋白,研究米糠贮藏时间对米糠蛋白结构的影响。结果表明:随着米糠贮藏时间的延长,米糠脂质逐渐水解和氧化,米糠蛋白羰基和二硫键含量分别从1.76和5.69 nmol/mg增加到9.16和8.25 nmol/mg,游离巯基含量从7.58下降到1.22 nmol/mg,表明米糠贮藏期间米糠蛋白发生了氧化。当米糠贮藏时间由0 d增加到10 d,米糠蛋白内源荧光强度下降,最大荧光峰位蓝移,表面疏水性下降,米糠蛋白分子量分布图中蛋白质聚集体比例和粒径增加,表明米糠贮藏期间米糠蛋白逐渐形成氧化聚集体;傅里叶红外分析表明蛋白质氧化导致米糠蛋白α-螺旋和β-折叠含量下降,β-转角和无规卷曲含量上升。电泳分析表明,蛋白质氧化导致米糠蛋白形成了氧化聚集体,二硫键和非二硫共价键参与了氧化聚集体的形成。表明米糠酸败可诱导米糠蛋白氧化,导致米糠蛋白结构改变和形成氧化聚集体。     

碱法提取联合高温和酶法改性米糠蛋白的研究

以脱脂米糠为原料,氮溶指数为指标,通过均匀设计优化碱法提取联合高温和酶法改性米糠蛋白工艺。得到最优条件为:提取温度50℃,高温改性时间4 min,酶解时间120 min,改性后的米糠蛋白氮溶指数达到96.08%。在该条件下,改性米糠蛋白的持水性、持油性、乳化性和乳化稳定性分别提高了15.8%、165.7%、48.9%和84.7%。通过对米糠蛋白游离巯基和二硫键含量测定和SDS-PAGE电泳分析表明,碱法提取联合高温和酶法改性米糠蛋白可使米糠蛋白中二硫键含量减少,游离巯基含量增加,蛋白水解,溶解度增加,从而改善其功能特性。     

米糠贮藏时间对米糠蛋白体外胃蛋白酶消化性质及其消化产物抗氧化性的影响

新鲜米糠贮藏不同时间后制备米糠蛋白,研究米糠贮藏时间对米糠蛋白体外胃蛋白酶消化性质及其消化产物抗氧化性的影响。结果表明:随着米糠贮藏时间的延长,米糠蛋白体外胃蛋白酶消化率和初始消化速率先增加后下降,在米糠贮藏3 d时达到最大值,分别为39.73%和0.381 h~(-1);随着米糠贮藏时间的延长,米糠蛋白体外胃蛋白酶消化产物清除ABTS~+·、DPPH·、·OH和O_2~-·的能力以及金属螯合能力、还原能力先增加后下降。研究表明,新鲜米糠短期贮藏(3 d)会促进米糠蛋白在胃蛋白酶中的消化,提高消化产物的抗氧化性;米糠长期贮藏抑制米糠蛋白在胃蛋白酶中的消化,降低体外消化产物的抗氧化性。     

稻米米糠蛋白乳化特性研究

为了探究米糠蛋白的性质,拓展其在食品方面的应用,将米糠蛋白和大豆蛋白的理化性质和乳化性能进行了比较。结果表明,在理化性质方面,米糠蛋白的起泡性((30.0±1.4)%)、泡沫稳定性((74.3±2.6)%)以及表面疏水性(87.7±2.5)都表现出良好的能力,且在pH10.0时,米糠蛋白的溶解度(85.03%)高于大豆蛋白(24.5%)。在乳化性能方面,2种浓度下制备的米糠蛋白乳液均比大豆蛋白乳液稳定,其中,蛋白浓度为2%时,以水为分散系制备的米糠蛋白乳液的粒径(1030 nm)小于大豆蛋白乳液粒径(1762 nm);储存7 d后,米糠蛋白乳液分层指数为59.26%,低于大豆蛋白乳液的分层指数(82.35%);米糠蛋白乳液的界面蛋白浓度为5.99 mg/m~2,而大豆蛋白乳液为3.14 mg/m~2。可见米糠蛋白具有优秀的理化性质和乳化性能,研究可为米糠蛋白在乳化食品中的应用提供一定的理论基础。     

米糠贮藏时间对米糠蛋白功能性质影响

以新鲜米糠为原料,经不同时间贮藏后脱脂制备米糠蛋白,研究贮藏时间对制备米糠蛋白功能性质的影响。结果表明:随着贮藏时间的延长,米糠蛋白羰基含量增加,表明米糠蛋白在贮藏过程中发生了氧化;随着蛋白质氧化程度的加深,米糠蛋白溶解性下降,而米糠蛋白持水性、持油性、起泡能力、泡沫稳定性、乳化性和乳化稳定性均呈现先上升后下降的趋势,表明米糠在一定贮藏期内可部分改善米糠蛋白功能性质,而长时间贮藏则会对米糠蛋白功能性质有显著的负面影响。     

蒸汽闪爆处理对高温米糠粕美拉德反应的影响

以高温米糠粕为原料,探讨蒸汽闪爆处理对米糠蛋白美拉德反应的影响。通过测定蛋白质得率、纯度、色泽、氮碳元素和自由氨基含量,并采用氨基酸组成、傅立叶红外光谱和荧光光谱等方法,分析不同蒸汽闪爆条件对美拉德反应的影响。结果表明,蒸汽闪爆处理后高温米糠粕中还原糖含量提高1.57倍,蛋白得率增至48.6%,蛋白纯度降至75.06%,其中氮元素含量降低,而碳元素含量相对升高,米糠蛋白色泽变深变暗,自由氨基、精氨酸和赖氨酸含量降低,同时,傅立叶红外光谱显示蛋白分子上引入糖苷键,且在420～430 nm处具有最大荧光强度。试验表明高温米糠粕经蒸汽闪爆处理后,精氨酸和赖氨酸的自由氨基与糖分子发生美拉德反应,且反应进程受蒸汽压力和保压时间的影响显著。     

米糠固态发酵工艺优化及其氨基酸变化

对米糠进行固态发酵,研究其蛋白、脂肪、灰分和总糖含量的变化规律,以期找到一种有效深度开发米糠资源的方法。结果表明:蛋白和灰分含量相比于发酵前明显增加,脂肪和总糖含量随着发酵时间的延长逐渐降低。以真蛋白含量为响应值,对固态发酵条件进行响应面辅助优化,确定最佳发酵条件为温度37℃,时间102h,水分含量60%,初始pH 5.5,接种量20 mL/100 g,发酵米糠的真蛋白含量19.65%,比原米糠提高了41.88%。此外,对米糠的氨基酸组成进行分析,蛋氨酸和苏氨酸占总氨基酸含量分别提高了73.92%和22.99%。     

喷射蒸煮处理对米糠蛋白功能特性及体外消化性的影响

研究了喷射蒸煮(HTC)处理对天然米糠蛋白(RBP)与热稳定米糠蛋白(HRBP)提取的影响,并对蛋白的粒度、亚基组成、接枝度、功能性及体外消化性能进行表征。研究表明:HTC处理能显著提高RBP与HRBP的得率(分别从44.9%与14.8%增加到52.2%与44.5%),但对蛋白的纯度没有显著影响。HTC处理后RBP与HRBP的粒度分别从73.6 nm与149.1 nm降低到46.8 nm与96.6 nm,同时生成接枝度28.0%与9.4%的糖基化产物。SDS-PAGE电泳图谱表明,处理后的米糠蛋白生成高分子质量的蛋白聚集体与糖基化产物。HTC处理更有利于HRBP功能性与消化性的提高,且HRBP具有RBP类似的溶解度曲线、起泡能力、泡沫稳定性与良好的乳化能力与消化能力,尽管该处理降低了天然米糠蛋白的消化性。     

Effect of stabilization of rice bran on the extractability and recovery of proteins

The extractability profile of rice bran proteins under different conditions were studied to determine optimal conditions of extraction. Milling and differential sieving of rice bran increased the protein content in fine fraction by 7%. Maximum extractability of protein from defatted rice bran at pH 11.0 was 72%, out of which 70% could be precipitated at isoelectric pH 4.0. Increasing the time of extraction or using sodium chloride, sodium dodecyl sulfate or sodium hexametaphosphate were not effective in extracting more protein. The extraction and precipitation profiles of proteins from acid stabilized rice bran were comparable to untreated rice bran. However, it was very low for heat stabilized and parboiled rice bran. Denaturation of protein due to heat treatment affected the extractability of protein. Protein contents of protein concentrates obtained from untreated rice bran and acid stabilized rice bran were in the range of 71–73% whereas protein concentrates from heat stabilized rice bran and parboiled rice bran had lower protein contents of 39.5 and 54.5%, respectively.     

A review on rice bran protein: its properties and extraction methods

Rice bran protein has been found to be of high quality and of importance for food and pharmaceutical applications. It is a plant protein that can be derived from rice bran, an abundant and cheap agricultural byproduct. The protein content in rice bran is about 10-15% and it consists of 37% water-soluble, 31% salt-soluble, 2% alcohol-soluble, and 27% alkali-soluble storage proteins. Its unique property as being hypoallergenic and having anti-cancer activity makes it a superior cereal protein that may find a wide range of applications. There were already reports on the extraction of rice bran protein several decades ago. However, as of now, commercial rice bran protein is still unavailable in the market. This review is aimed at providing valuable discussions on rice bran protein, that is, storage protein, its various properties, and extraction methods for the development of an effective processing scheme. Also, an update on the current processing methods is also included.     

挤压加工对米糠主要营养成分影响的研究

挤压机瞬时、高温、高压、高剪切的加工特点使其具有生化反应器的功能。对挤压改性加工后的米糠粉的主要营养成分变化情况进行了测试,结果表明:挤压加工后的米糠SDF含量增加了7.26%;米糠蛋白降解,蛋白质分子量整体降低;淀粉含量减少,部分淀粉降解为糊精,糊化度大幅度增大,直链淀粉含量增加;在240d的时间里FFA值仅增加了0.6%,很好地解决了米糠稳定化问题;矿物质含量几乎不变;米糠的组织结构疏松,均匀,其融合及组织化程度均有提高。挤压后的米糠主要营养成分均发生了有益的变化,更利于人体的消化吸收和利用。     

Effects of rice bran fiber on heat-induced gel prepared with pork salt-soluble meat proteins in model system

The technological effects of rice bran fiber on pork salt-soluble meat proteins in a model system were investigated. Rice bran fiber at levels of 0% (control), 0.1%, 0.5%, 1%, and 2% was added at the same time as salt-soluble meat protein to maintain similar moisture levels in all samples. Samples with increasing amounts of added rice bran fiber had higher pH, yellowness, sarcoplasmic and total protein solubilities. The moisture content, myofibrillar protein solubility and water holding capacity were the highest in the treatments containing with 1% rice bran fiber. However, the lightness and redness, textural properties decreased with increasing rice bran fiber levels. SDS gel electrophoresis did not reveal any changes in proteins regardless different rice bran fiber levels. The apparent viscosity indicated that improvements in water holding capacity and decreased texture due to added rice bran fiber.     

Rice bran proteins: Properties and food uses

Rice bran, a good source of protein and fat, is at present underutilized as a food material. The potential of producing rice bran at the global level is 27.3 million t. The presence of enzyme lipase in rice bran causes rapid deterioration of oil to free fatty acids and glycerol. Various stabilization techniques involving heat treatment, low‐temperature storage, chemical treatment, control of relative humidity during storage, and simultaneous milling and extraction were evolved to inactivate lipase. Multiple forms of rice bran lipase have been identified. Fractional classification of proteins reveals a high percentage of albumins and globulins. Proteins can be extracted from full‐fat or defatted rice bran by alkaline extraction and acid or heat precipitation. Extraction procedures influence the protein content of concentrates, which ranged from 19.4 to 76.1% in concentrates from full‐fat rice bran and 17.5 to 85.0% in concentrates from defatted rice bran. The PER of rice bran ranges from 1.59 to 2.04 and that of protein concentrates from 1.99 to 2.19. Available lysine contents of protein concentrates ranged from 54 to 58.8%. The essential amino acid profiles of protein concentrates indicate that threonine and isoleucine are limiting amino acids. Various functional properties of rice bran protein concentrates have also been investigated that are known to be influenced by drying technique and stabilization treatment of rice bran. Rice bran has been used in food as full‐fat rice bran, defatted rice bran, and in the form of rice bran oil and protein concentrates. Full‐fat and defatted rice bran have been used in bakery products, breakfast cereals, wafers, as a protein supplement, binder ingredients for meats and sausages, and as a beverage base. Incorporation of protein concentrates have been studied in bread, beverages, confections, and weaning foods.     

碾米工艺对米糠关键组分影响研究初探

为了提高米糠利用水平,开展米糠中关键组分的精准化分离研究至关重要。通过砂轮型号、碾磨转速和碾磨时间等参数对米糠中关键组分如蜡、粗脂肪和粗蛋白等组分含量影响变化进行研究,并通过扫描电镜、多元回归分析和相关性分析等手段进行表征和建模。结果表明:糙米中各组分电镜表征呈现层级交替分布的特点,从外到里依次为蜡酯层、纤维层、脂肪-蛋白层和淀粉层;米糠关键组分最高含量及其碾米工艺组合分别为:蜡0.67%(860 rpm,1.0 min)、粗脂肪18.37%(1060 rpm,1.0 min)、粗蛋白18.59%(960 rpm,2.0 min)、粗纤维16.85%(760 rpm,0.5 min)和淀粉41.12%(1060 rpm,2.5 min);砂轮型号对于蜡含量和粗纤维含量有极显著影响(P<0.01),而碾磨时间对米糠得率和淀粉含有极显著影响(P<0.01),碾磨转速除粗蛋白含量外均具有显著性的影响(P<0.05);粗纤维与其余变量整体上具有更高的极显著相关性,相关性系数分别为0.84(蜡)、0.83(粗脂肪)、0.73(粗蛋白)、–0.69(淀粉)和–0.42(米糠得率)。采用细碾和粗碾相结合的方式可以实现米糠关键组分的精准分离。     

稻米胚及米胚油的品质分析

从原料米糠中分离出纯稻米胚和纯米糠,利用溶剂浸出法分别提取其中油脂并进行品质分析对比,以研究稻米胚及米胚油的营养品质。结果表明:稻米胚粗脂肪含量27.06%,粗蛋白含量19.50%,粗纤维含量4.88%,比米糠粗脂肪、粗蛋白含量明显提高,粗纤维含量降低;米胚油的酸值(KOH)、过氧化值、维生素E含量、谷维素含量、植物甾醇含量分别为21.7 mg/g、6.1 mmol/kg、43.18 mg/100 g、0.47%、3.07%,与米糠油相比,米胚油的酸值(KOH)降低了23.8 mg/g,过氧化值降低了1.7 mmol/kg,维生素E含量提高了17.18 mg/100 g,植物甾醇含量相差不大,谷维素含量降低0.93个百分点。米胚油在酸值和维生素E含量方面较米糠油具有明显优势,新鲜稻米胚既可以直接作为营养丰富的产品,也是优质食用油的原料。     

挤压稳定化处理对米糠蛋白性质影响的研究

本文研究了挤压稳定化处理对米糠中蛋白质性质的影响，结果如下：经过本试验条件下的挤压处理，米糠中可溶性蛋白质组分由42．2％降至14．3％，残渣中不可提取蛋白质由23．9％增至56．6％。在pH2—12范围内，挤压米糠中蛋白质的溶解性显著下降，但在pH4等电点附近，蛋白质的溶解度反而增加。DSC结果显示，挤压处理使得米糠中蛋白质发生了严重变性。电镜(SEM)下的超微结构照片显示，挤压处理破坏了米糠的细胞壁结构，因而加入非淀粉糖酶对挤压米糠的蛋白质提取率几乎没有作用。     

米糠粗蛋白、粗脂肪以及粗纤维含量的近红外预测模型的建立

近红外光谱技术是一种快速无损检测物质含量和鉴别物质的现代分子光谱分析技术。本研究选用分别来自南北方共200个米糠样品(100个粳米米糠、100个籼米米糠),经过理化数据检测、近红外参数优化、光谱信息采集、光谱数据预处理、模型建立及模型优化等步骤,最终建立粳米米糠、籼米米糠及总米糠的粗蛋白、粗脂肪、粗纤维的预测模型,所建立的模型决定系数R_²均大于90%,且所建模型的预测值与国标方法测定值间的相对偏差范围均在±5%以内,说明模型具有良好的预测效果。     

3种有机酸在不同pH值条件下酸沉处理对米糠蛋白结构的影响

以传统碱溶酸沉制备米糠蛋白所用的盐酸为对照,采用酒石酸、苹果酸、柠檬酸3种有机酸分别在pH 4.0、3.5、3.0、2.0条件下酸沉制备米糠蛋白,研究有机酸酸沉对米糠蛋白结构的影响。结果表明,同种有机酸在不同pH值条件下酸沉,当酸沉pH值下降时,米糠蛋白总巯基含量和α-螺旋相对含量无显著变化,游离巯基含量和无规卷曲相对含量上升,β-折叠和β-转角相对含量下降,内源荧光强度和表面疏水性先增加后下降。相比盐酸酸沉,有机酸在相同pH值条件下酸沉制备米糠蛋白的总巯基、二级结构组成和表面疏水性无显著差异,但游离巯基含量下降、内源荧光强度升高。分子质量分布、粒径分布及电泳结果表明,较低pH值条件下的酸沉可导致米糠蛋白结构发生部分解离和聚集,但没有形成新的亚基和高分子质量聚集体。