米渣是大米精深加工生产大米糖浆、味精的副产物,蛋白含量在60%以上,价格便宜,具有广泛的应用前景。常规的―碱提酸沉‖工艺制备的米渣蛋白功能特性较差,难以满足食品加工利用。通过一定的改性手段,使得蛋白功能特性提升,是改变米渣蛋白应用受限的重要途径,对提高米渣蛋白的经济社会效益具有重要意义。目前,相关的研究报道主要是通过物理、化学或蛋白酶法以增加米渣蛋白的溶解性为目的,然而采用谷氨酰胺转氨酶(TG酶)与糖基化交联作用对米渣蛋白结构与功能影响的研究相对较少。本文以大米淀粉糖生产副产物米渣为原料,经碱提酸沉的方式提取得到的纯度达到90%以上的米渣蛋白为原料,研究TG酶与糖基化交联对米渣蛋白改性的结构和功能性的影响。首先,研究TG酶对米渣蛋白的结构和功能性质的影响。通过在4%的蛋白溶液中加入不同的酶活量(0,5,10,20,50 U/g),37℃下反应3 h,灭酶,冷冻干燥制备米渣蛋白TG酶交联产物,测定产物的结构、功能性质、流变性以及体外消化性。SDS-PAGE结果表明随着酶活量的增加,蛋白发生聚集形成大分子的聚合物,暴露巯基和总巯基含量减少;红外光谱分析结果表明β-sheet结构组成增加,β-turn结构减少。随着交联度的增加,交联产物的表面疏水性和乳化性出现增加的趋势,在酶活量为10 U/g达到最大,随后有所降低;较原米渣蛋白,交联产物表现出较弱的乳化稳定性和持水性,而持油性有所增加;同时,溶解性降低,体外流变性和体外消化率升高。总的来看,TG酶可以改变米渣蛋白结构,进而影响它的功能性质。接下来,研究了TG酶(10 U/g)对米渣蛋白(RDP)糖基化反应产物的结构和流变学性质的影响。结果表明:随着反应的进行,核糖与RDP糖基化反应的接枝度最大,TG酶能够提高糖基化反应接枝度;内源荧光λmax红移且强度降低,红外光谱显示不同产物的结构变化显著,但TG酶对产物的结构影响不大;糖基化反应可降低表面疏水性,而TG酶促进其增大;糖基化反应主要是Lys和Arg含量减少,且核糖更利于与自由氨基的反应,TG酶对产物氨基酸组成无影响;糖基化产物溶液都是假塑性流体,核糖接枝产物表观粘度最大,TG酶使表观粘度增高;三种糖基化产物动态模量随剪切频率增大而变化较大,其中核糖反应产物表现出类似凝胶特性(G′>G″),TG酶提高核糖、葡萄糖反应产物的G′与G″。进一步,研究不同分子量的糖对TG酶交联米渣蛋白的糖基化反应产物的结构和功能性质的影响。以10 U/g TG酶交联米渣蛋白为对象,与葡萄糖、乳糖、核糖、阿拉伯胶以质量比1:1配成2%的溶液进行湿法美拉德反应。在开始15 min,反应速度很快,后来趋于缓慢。结果发现,与核糖得到的反应产物的溶解性、EAI、ESI增加幅度最大,其次是葡萄糖,乳糖和阿拉伯胶。在流变学特性测试中发现,与阿拉伯胶和乳糖美拉德反应得到的产物的表观粘度低于TG酶交联米渣蛋白,而与单糖反应产物的表观粘度高于交联米渣蛋白。