籼米蛋白质对其糊化特性的影响

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本论文采用不同方法分析了可提取蛋白和结合蛋白对籼米粉糊化特性的影响。首先,采用分离重组的方法研究了不同品种及不同含量籼米蛋白与同种籼米淀粉重构形成的籼米粉的糊化特性。结果发现,蛋白质品种及含量均对籼米粉糊化特性有影响,且随着蛋白含量的升高,籼米粉的峰值粘度、最终粘度、崩解值和回生值降低,对热糊粘度影响不大,但糊化温度有随之升高的趋势。对蛋白质的亚基结构及含量进行分析,发现来自球蛋白的17k Da亚基对峰值粘度影响最大,33k Da次之。分析籼米粉和重组籼米粉糊化特性的变化值表明,籼米淀粉与其它因素的相互作用比仅与蛋白的相互作用大得多。因此为不破坏同一品种中淀粉和蛋白之间存在的天然相互作用,我们采取逐一去除籼米粉中蛋白组分的方法分析了去除清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白等不同组分的糊化特性。结果表明,去除清、球、醇溶蛋白及这三种蛋白的组合后米粉糊化峰值粘度、热糊粘度和最终粘度都有所升高,而峰值粘度和热糊粘度随着去除组分的增多有升高的趋势,有协同效应,最终粘度有逐渐降低;崩解值、糊化温度都有所降低,且都没有随着去除组分的增加呈现规律的变化。去除谷蛋白后最终粘度和峰值粘度都有所升高,崩解值、糊化温度有所降低,且相应的变化也最为显著(P<0.05)。在热特性方面,去除清、球、醇溶蛋白和这三种蛋白的组合以及谷蛋白后四个特征值都降低了,其中起始温度、峰值温度和终止温度随着去除组分的增加降低趋势逐渐增加,存在协同效应,但在终止温度、焓变上不存在协同效应;谷蛋白去除后四个特征值都有显著(P<0.05)降低的趋势,糊化特性和热特性的这些变化都是与亚基变化相一致的,显然59.30k Da、52.41k Da、25.11k Da、14.90k Da不是引起这些变化的主要因素,33.29k Da和19.90k Da才是主要的因素,焓变主要受淀粉的影响较大。为研究结合蛋白对籼米粉糊化特性的影响,采用单因素和响应面分析法优化了耐高温α-淀粉酶提取籼米黄淀粉中蛋白质的主要工艺参数。结果表明,加酶量为4,500U/m L、酶解温度为95.00℃、酶解时间为4.60h、Ca Cl2添加量为0.086g/m L时,籼米黄淀粉酶解产物中的蛋白质含量最高达80.52%,蛋白质提取率可达到95.42%。与大米总蛋白相比,黄淀粉中蛋白质的溶解性与其相当,起泡性和起泡稳定性不如总蛋白,且在起泡稳定性、乳化稳定性、吸油性上二者存在显著差异。结合蛋白对黄淀粉糊化特性有显著影响,黄淀粉被处理前后亚基的主要区别就是在33.60k Da、19.74k Da和13.87k Da,经过中性蛋白酶和DTT处理后33.60k Da从15.37%分别降到了8.86%和9.37%,而19.74k Da和13.87k Da分别所增加11.73%、12.9%和6.57%、9.45%,前面的研究也证实33k Da左右的亚基是影响其糊化特性的主要亚基。对黄淀粉糊化过程的结构进行观测,发现小蛋白体和纤维素首先是较为松散的结合,糊化峰值时附着在纤维素上、包和在一起形成圈状伸展开来,超过糊化峰值温度后,结合成圈状的蛋白体和纤维素断裂,形成线条状结构。
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