小麥面筋蛋白的酶法改性、應(yīng)用及凝膠化機(jī)理研究.pdf

1、本文以小麥面筋蛋白(WG)為研究對象，研究蛋白酶限制性酶解和谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶（TG酶）交聯(lián)復(fù)合改性對小麥面筋蛋白流變性的影響;通過改性前后小麥面筋蛋白結(jié)構(gòu)變化，分析了堿性蛋白酶限制性酶解結(jié)合TG酶交聯(lián)改性小麥面筋蛋白的相關(guān)機(jī)理;將改性后的小麥面筋蛋白作為填充劑添加到肉丸中，研究其對肉丸耐蒸煮特性的影響;考察了熱誘導(dǎo)小麥面筋蛋白凝膠化過程中，蛋白質(zhì)分子間作用力及結(jié)構(gòu)的變化。主要結(jié)論如下:
　　分別通過胰蛋白酶、堿性蛋白酶和中性蛋白酶對

2、小麥面筋蛋白進(jìn)行限制性酶解，研究限制性酶解和TG酶交聯(lián)復(fù)合改性對小麥面筋蛋白流變性的影響，研究表明:三種復(fù)合改性小麥面筋蛋白的儲能模量G'分別比TG酶直接處理小麥面筋蛋白提高了31.7％、58.2％和19.6％。
　　研究堿性蛋白酶限制性酶解和TG酶交聯(lián)復(fù)合改性對小麥面筋蛋白結(jié)構(gòu)的影響。研究表明，適當(dāng)?shù)膲A性蛋白酶酶解（水解度DH為0.187％）和TG酶交聯(lián)使小麥面筋蛋白的熱變性溫度Tg由54.43℃提高為57.69℃，說明小麥面筋

3、蛋白結(jié)構(gòu)變得更為穩(wěn)定;SDS-PAGE電泳表明，DH0.187％的酶解和TG酶交聯(lián)復(fù)合改性后，小麥面筋蛋白生成了分子量更大的多聚體，而過度的水解使得大分子量麥谷蛋白亞基生成了分子量低于31.0 kDa的多肽;游離巰基和表面疏水性測定表明，DH0.187％的酶解能夠使小麥面筋蛋白結(jié)構(gòu)變松散，暴露出更多TG酶作用位點(diǎn)，從而促進(jìn)TG酶的共價(jià)交聯(lián);二級結(jié)構(gòu)研究表明，DH0.187％的酶解使小麥面筋蛋白α-螺旋和β-轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)含量降低，β-折疊和無

4、規(guī)則卷曲結(jié)構(gòu)含量增加，并且α-螺旋與β-折疊的比例由0.608降為0.544，說明小麥面筋蛋白結(jié)構(gòu)的韌性增加;掃描電鏡結(jié)果表明，堿性蛋白酶限制性酶酶解有利于TG酶催化小麥面筋蛋白生成結(jié)構(gòu)致密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而過度水解將會使小麥面筋蛋白三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)消失。
　　研究復(fù)合改性小麥面筋蛋白(MWG)對肉丸高溫長時(shí)間蒸煮特性的影響。結(jié)果表明，在肉糜中添加MWG使肉丸在高溫長時(shí)間沸騰體系中的蒸煮損失率降低了49.16％，肉丸得率提高了15.48％

5、，保水性提高了18.27％，肉丸的質(zhì)構(gòu)特性，如硬度、彈性和咀嚼性分別提高了97.05％、6.68％和121.96％。研究表明，MWG對肉丸抗蒸煮特性的改善優(yōu)于大豆分離蛋白(SPI)和WG。流變性和SDS-PAGE研究表明，肉丸中的肌原纖維蛋白可能與MWG發(fā)生了相互作用，形成了更為穩(wěn)定且致密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，因此改善了肉丸的蒸煮特性和質(zhì)構(gòu)。添加植物蛋白后，肉丸中不可移動水向結(jié)合水轉(zhuǎn)變，自由水向不可移動水轉(zhuǎn)變，并且結(jié)合水含量增大，自由水含量下降，

6、這與肉丸的保水性提高有關(guān)。
　　小麥面筋蛋白凝膠的形成主要?dú)w因于蛋白質(zhì)分子間的相互作用，主要包括非共價(jià)鍵（離子鍵、氫鍵和疏水相互作用）和共價(jià)鍵（二硫鍵）的形成。通過流變學(xué)、SDS-PAGE、紫外光譜和傅里葉紅外光譜等研究發(fā)現(xiàn)，在加熱過程中，小麥面筋蛋白結(jié)構(gòu)先發(fā)生伸展，隨后伸展的小麥面筋蛋白發(fā)生聚集，形成了三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。對小麥面筋蛋白的二級結(jié)構(gòu)研究表明，90℃凝膠化的小麥面筋蛋白中由蛋白質(zhì)聚集引起的β折疊含量從38.10％升高為44