小麦面筋蛋白糖基化改性研究进展

小麦面筋蛋白是麦谷蛋白和麦醇溶蛋白与水结合形成的独特产物,具有优良的黏弹性和延伸性,但是由于水溶性差,应用受到较大限制。蛋白质的糖基化修饰,是将糖类物质以共价键连接的方式导入蛋白质分子中,糖基化能改善面筋蛋白溶解性、乳化性和起泡性等性质,使其应用于不同领域。本文从面筋蛋白糖基化的机理、糖的种类、糖基化对面筋蛋白理化性质的影响、糖基化面筋蛋白的应用等方面综述了小麦面筋蛋白糖基化的研究进展。     

酶法复合改性对小麦面筋蛋白性质和结构的影响

本文研究了小麦面筋蛋白(WG)经胰蛋白酶限制性酶解和谷氨酰胺转氨酶(TG酶)交联后其流变特性和热特性的变化,并且对小麦面筋蛋白的结构进行了表征。结果表明,适当的胰蛋白酶限制性酶解有利于TG酶对小麦面筋蛋白的交联作用,使用80 U/g的胰蛋白酶限制性酶解和TG酶交联复合改性效果最为显著,其弹性模量G’和热变性温度Tg分别由2.26 k Pa和55.59℃提高为6.46k Pa和59.17℃。通过对小麦面筋蛋白的结构分析表明,适当的胰蛋白酶限制性酶解能够使小麦面筋蛋白分子间二硫键断裂,表面疏水性增大,从而使紧密地小麦面筋蛋白结构变得较为松散,暴露出更多谷氨酰胺残基供TG酶交联,导致水化小麦面筋蛋白形成更为多孔且致密的小麦面筋蛋白网络结构。但是过度的酶解将不利于TG酶的交联反应。     

微波预处理对小麦面筋蛋白糖基化改性的影响

采用微波预处理小麦面筋蛋白并经葡萄糖糖基化改性后,研究其溶解性和乳化性的变化,同时对改性小麦面筋蛋白的结构进行了表征。结果表明,适当功率的微波预处理有利于小麦面筋蛋白的糖基化改性,微波功率为350 W时,小麦面筋蛋白糖基化改性效果最为显著,其在等电点处的溶解性较对照组提高了78.48%,且乳化活性及乳化稳定性最高分别达到41.65 m~2g~(-1)和11.99 min。适当功率的微波预处理使小麦面筋蛋白表面疏水性提高,而与葡萄糖接枝后,蛋白的表面疏水性降低。SDS-PAGE、傅里叶红外光谱及荧光光谱表明,小麦面筋蛋白以共价键的结合形式接入了葡萄糖分子,生成了糖蛋白。     

超声波改性对小麦面筋蛋白溶解度影响的研究

研究超声波技术改变小麦面筋蛋白的功能特性。通过单因素试验,研究底物浓度、超声功率、超声时间及pH值对溶解度的影响,得出了最佳影响范围;根据中心组合一致精度的设计(Uniform precision)的中心组合试验设计原理对改性工艺进行优化,结果表明:当底物浓度为8.8%、超声功率为720W、超声时间为8min、pH值为8.5时,蛋白溶解度可达4.11mg/ml。     

小麦面筋蛋白结构及其改性研究

小麦面筋蛋白是生产小麦淀粉时副产品,具有价格低廉、产量大等特点。小麦面筋蛋白因分子量大、结构复杂、溶解性低而使其应用受限,因此在认识小麦面筋蛋白结构基础上,研究其结构及性能方面改性方法,对拓宽小麦面筋蛋白应用和缓解小麦过饱和问题都大有裨益。     

小麦面筋蛋白化学改性研究进展

小麦面筋蛋白化学改性的主要方法有磷酸化改性、酰化改性、脱酰胺改性、糖基化改性。经化学改性后，小麦面筋蛋白的溶解性、乳化性和起泡性等功能特性得到改善，从而拓宽了面筋蛋白的应用范围和领域。     

面筋蛋白糖基化改性工艺研究

以小麦面筋蛋白和葡聚糖为原料,采用干法糖基化的化学改性方法,以接枝度为考察目标,通过单因素实验,研究了底物质量比、pH、反应温度和反应时间对接枝度的影响,利用Box-Benhnken原理进行响应面优化,获得了面筋蛋白-葡聚糖糖基化最优工艺条件为：当葡聚糖/面筋蛋白质量比135%,pH 12.0,温度60℃,时间50h,验证实验结果表明,此时面筋蛋白-葡聚糖复合物的接枝度为24.3%。十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）表明明面筋蛋白和葡聚糖发生了糖基化反应;傅里叶红外光谱（FT-IR）和荧光光谱分析表明葡聚糖的引入改变了面筋蛋白的空间结构。对反应产物的功能性测定发现,与面筋蛋白相比,糖基化面筋蛋白的溶解性、乳化性均显著提高。     

不同品种小麦面筋蛋白的功能性质

以10个品种小麦面筋蛋白为研究对象,研究了不同品种小麦面筋蛋白的持水性、持油性等水化性质,以及起泡性、泡沫稳定性和乳化性等表面性质,并分析了面筋蛋白的游离巯基、二硫键和二级结构。结果表明,面筋蛋白的功能特性在不同品种间存在差异。高筋小麦面筋蛋白的持水性、持油性显著高于低筋和中筋小麦面筋蛋白（P<0.05）,新麦26和师栾02-1面筋蛋白分别具有最强的持水性和持油性（其值分别为356.58%、392.5%）。测试样品中,低筋小麦面筋蛋白具有高的起泡性和表面疏水性,豫保1号面筋蛋白起泡性高达183.33%,而郑麦103面筋蛋白表面疏水性最强（P<0.05）。不同品种小麦面筋蛋白的游离巯基和二硫键含量不同,高筋小麦面筋蛋白含有较高的二硫键,而低筋小麦面筋蛋白游离巯基含量高。此外,高筋小麦面筋蛋白具有较高比例的α-螺旋结构,而低筋小麦面筋蛋白具有高比例的β-折叠和无规则卷曲结构。本研究结果可为面筋蛋白的精深加工和在具体领域的应用提供一定的科学依据。     

湿热-胶体改性对小麦面筋蛋白功能性质的影响

研究了在湿热条件下将羧甲基纤维素钠(CMC)、明胶、海藻酸钠、果胶、瓜尔胶这几种不同胶体作为添加剂添加到小麦面筋蛋白中,测定了其对小麦面筋蛋白功能性质的影响,主要以小麦面筋蛋白的粘稠性、乳化性和乳化稳定性、溶解性、起泡性这几个指标作为参考。实验结果表明,与简单混合相比,羧甲基纤维素钠、明胶、海藻酸钠、果胶在湿热条件下使小麦面筋蛋白的溶解性,乳化性和粘稠性都有一定幅度的提高,但是对小麦起泡性和乳化稳定性的影响不大;瓜尔胶在湿热条件下对小麦蛋白性质的影响与简单混合相比基本持平。      

湿热-胶体改性对小麦面筋蛋白功能性质的影响

研究了在湿热条件下将羧甲基纤维素钠(CMC)、明胶、海藻酸钠、果胶、瓜尔胶这几种不同胶体作为添加剂添加到小麦面筋蛋白中,测定了其对小麦面筋蛋白功能性质的影响,主要以小麦面筋蛋白的粘稠性、乳化性和乳化稳定性、溶解性、起泡性这几个指标作为参考。实验结果表明,与简单混合相比,羧甲基纤维素钠、明胶、海藻酸钠、果胶在湿热条件下使小麦面筋蛋白的溶解性,乳化性和粘稠性都有一定幅度的提高,但是对小麦起泡性和乳化稳定性的影响不大;瓜尔胶在湿热条件下对小麦蛋白性质的影响与简单混合相比基本持平。     

超声波处理提高谷朊粉溶解度的工艺条件

以谷朊粉为原料,研究了利用超声波处理对谷朊粉溶解度的改善作用,通过pH值、离子强度、脉冲振幅、超声时间、脉冲on值和off值对谷朊粉溶解度的影响,确立了四因素三水平的正交试验,探讨了超声波处理提高谷朊粉溶解度的最佳条件。结果表明：各因素对提高谷朊粉溶解度的明显程度依次为脉冲振幅＞脉冲on值和off值＞超声时间＞pH值。正交试验分析表明,超声波处理提高溶解度的最佳作用条件为pH4.5、脉冲振幅60%、超声时间为120s、脉冲on值和off值分别为40s和20s。在最佳条件下,谷朊粉的溶解度为51.12mg/ml,与未处理时相比,溶解性提高到18.4倍,拓宽了谷朊粉的应用范围。     

小麦面筋蛋白可食性复合膜的改性研究

本文研究了采用交联剂氯化钙对小麦面筋蛋白复合膜各项性能的影响,应用综合评分法得出,氯化钙的最佳添加浓度为0.67%,此时综合得分最高120.99,在此条件下制得的改性复合膜的拉伸强度提高了13.4%,水蒸气透过系数(WVP)降低了7.3%,改善了复合膜的机械性能。应用交联法提高可食性膜强度,为进一步开发应用可食性膜提供了新途径。     

超声处理对脱酰胺改性后的小麦面筋蛋白功能特性的影响

以经琥珀酸脱酰胺改性、透析处理后的小麦面筋蛋白为原料,研究超声处理提高小麦面筋蛋白氮溶指数的最佳条件。在单因素试验基础上,选取超声功率、处理时间以及温度为自变量,以氮溶指数为响应值,利用响应面分析方法,模拟得到二次多项式回归方程的预测模型。结果确定超声提高小麦面筋蛋白氮溶指数的最佳条件为超声功率100W、超声时间10min、超声温度44℃。在此条件下,小麦面筋蛋白的氮溶指数达到77.28%。超声处理后样品的起泡性提高约11%,泡沫稳定性提高20%,其乳化性及稳定性均有显著改善。     

添加剂对组织化小麦蛋白结构的影响

以小麦蛋白为原料,研究不同食品添加剂对双螺杆挤压组织化小麦蛋白质构特性的影响。结果表明,三聚磷酸钠对组织化小麦蛋白的黏着性、弹性有着显著性影响(P0.05);L-抗坏血酸钠对挤压产品的硬度、咀嚼度有显著性影响(P0.05);碳酸氢钠可以使产品的硬度、弹性、咀嚼度和恢复性分别提高33.9%、45.8%、167.8%和39.1%。添加海藻酸钠后挤压产品的黏着性提高63.5%,弹性降低29.2%。红外光谱分析显示添加碳酸氢钠可以降低组织化小麦蛋白的β-转角,提高无规则卷曲、α-螺旋和β-折叠的相对含量;添加海藻酸钠后蛋白质的无规卷曲相对含量明显降低。拉曼光谱分析表明L-抗坏血酸钠和碳酸氢钠提高了小麦蛋白二硫键含量,而三聚磷酸钠和海藻酸钠导致二硫键含量降低。扫描电镜结果显示,三聚磷酸钠促使挤压产品生成片状结构,L-抗坏血酸钠能够显著提升纤维结构,碳酸氢钠能够形成更多更大的气腔结构,海藻酸钠能够使组织化小麦蛋白产品的纤维状组织结构变得更加紧密。     

谷朊粉的功能特性及改性研究

通过一定方法改性之后的谷朊粉,在食品等工业化生产中有着广泛的应用。本文论述了谷朊粉的化学组成和功能特性,以及近年来对谷朊粉改性的研究进展。     

小麦面筋蛋白去酰胺改性的研究

采用酸法对小麦面筋蛋白进行了去酰胺改性,实验得出最佳工艺条件为:盐酸浓度0.3mol/L,物料比12.5g/100ml,反应时间5h,反应温度65℃。经改性后的面筋蛋白的溶解度和乳化性均有很大的提高。     

挤压组织化对小麦面筋蛋白结构影响的研究

通过分析挤压组织化对小麦面筋蛋白的影响,探讨了小麦面筋蛋白挤压组织化的机理。研究结果表明:挤压组织化使小麦面筋蛋白的亚基以二硫键和酰胺键的形式发生聚合。挤压过程中有大量的二硫键生成,维持小麦组织化蛋白(TWP)的主要化学作用力是二硫键和非共价键的交互作用,其次是非共价键。挤压组织化并未完全破坏小麦面筋蛋白的二级结构,而是部分α-螺旋、无规则卷曲、β-折叠转化成了较稳定的β-转角。