黑米又称紫米,是一种食用大米,由于其表皮是黑色的,所以称作黑米。黑米含有特殊成分为VC、叶绿素、花青素、胡萝卜素及强心甙。我国是黑米资源最丰富的国家,已经有两千多年的种植历史。前人主要对大米蛋白质、米渣蛋白提取及功能性质的研究较多,对黑米提取物的研究仅限于黑米中的花青素、花色苷和部分黄酮等活性物质,而未对黑米蛋白质的提取、功能性质和改性深入的研究。本文主要以黑米为原料,对黑米蛋白分级提取和黑米谷蛋白的功能与结构进行研究,采用酶解、糖基化、酶解-糖基化反应对黑米谷蛋白改性研究,改变黑米谷蛋白的结构并提高溶解性与乳化性。主要研究内容如下:(1)采用分级提取黑米蛋白质,共提取出4种蛋白质,分别是清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白,四种蛋白相对百分含量分别为12.61%、3.41%、1.24%和82.75%。(2)黑米谷蛋白在功能性质方面,其溶解性、乳化性及乳化稳定性高于大米谷蛋白,低于大豆蛋白。在结构方面,黑米谷蛋白含有氨基酸17种,二级结构测定结果表明黑米谷蛋白中α-螺旋含量为1.5%,β-折叠含量为43.3%,β-转角含量为22.1%,无规则卷曲含量为33.7%。分子量主要分布在11 kDa、15 kDa、20kDa、33 kDa、45 kDa、90kDa、115 kDa、125kDa及200kDa以上。(3)采用胰蛋白酶、木瓜蛋白酶和碱性蛋白酶对黑米谷蛋白酶解,阿拉伯糖、麦芽糊精、海藻酸钠和乳糖分别与黑米谷蛋白糖基化,胰蛋白酶酶解黑米谷蛋白与阿拉伯糖反应,提高了蛋白质的乳化性与乳化稳定性,其中酶解-糖基化120min的产物溶解性与乳化性的性质提高幅度最大。(4)黑米谷蛋白与三种改性产物进行结构比较,改性过后的蛋白质变性温度均升高;通过SDS-PAGE发现经过酶解黑米谷蛋白分解成小分子,糖基化出现大分子条带说明产物引入一部分糖链,酶解产物经糖基化反应后条带在最大分子处出现,说明大分子出迁移;红外光谱和圆二色谱说明黑米谷蛋白结构改变,其中改性产物中β-折叠结构含量降低,提高了其它能更好舒展的结构含量。