谷蛋白在大米蛋白质中的含量高达80%（干基），由于其为碱溶性蛋白质，严重限制了大米蛋白作为一种优质低过敏性植物蛋白在食品工业中的应用。为此，本文研究了在不同温度（60、80、100℃）下，将大米谷蛋白溶于碱性溶液（pH12）中热处理30和60min。结果表明，谷蛋白在100℃加热60min后，在pH7下的溶解度比天然蛋白提高约3倍，发泡能力提高约2倍，且具有较好泡沫稳定性。动态光散射（DLS）和原子力显微镜（AFM）结果表明，热处理（100℃，60min）使谷蛋白球状聚集体的尺寸减小（约100nm），二硫键含量降低，表面净电位和疏水性增加。十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶（SDS-PAGE）电泳、紫外可见光谱、固有荧光光谱和红外光谱分析表明，热处理改变了谷蛋白的一级、三级和二级构象。此外，小角X射线散射（SAXS）结果表明，热处理后的谷蛋白聚集体具有更大的柔韧性。这些尺寸和结构的变化有助于改善热处理后水稻谷蛋白的功能特性，这意味着碱和热处理的结合有可能提高水稻蛋白质的性能。相关研究结果以“Enhancing the solubility and foam ability of rice glutelin by heat treatment at pH12: insight into protein structure”为题发表在Food Hydrocolloids杂志。南京财经大学食品科学与工程学院硕士研究生赵萌为第一作者，熊文飞博士和王立峰教授为通讯作者。本研究得到了国家重点研发计划（2016YFD0400201）与国家自然科学基金（No. 31571766）等项目的资助。
图1. 不同热处理对大米谷蛋白在不同pH溶解能力（A、B）、起泡能力（C）、泡沫稳定性（D）和泡沫表观形态（E）的影响；热处理前，蛋白质溶于pH12水溶液（5 mg/mL）；图中60-30/60、80-30/60、100-30/60分别表示在60、80、100 ℃处理30和60 min。
图2.不同热处理对大米谷蛋白构象的影响。A为SDS-PAGE电泳，B为紫外光谱，C为内源荧光光谱，D为二阶导数红外光谱；不同热处理条件下谷蛋白的SAXS散射强度分布（E）和Kratky图（F）。
文章链接：https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2019.105626
日期：2021-04-01
