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小麦面筋蛋白的酶法改性存在一定局限性,利用预处理和酶解复合改性成为当前研究的新热点。亚硫酸钠(Na2SO3)是一种还原剂,能打断蛋白质分子结构的二硫键,使蛋白质结构变得松散,亚硫酸钠预处理小麦面筋蛋白后再酶解将显著提高其功能特性,目前,对此研究甚少。基于此,本文主要研究亚硫酸钠预处理及亚硫酸钠-碱性蛋白酶复合改性对小麦面筋蛋白功能性的影响,并优化出最佳工艺,研究了改性过程中蛋白质结构的变化以及复合改性后产物的生物功能性。结果表明:(1)Na2SO3预处理能显著改善小麦面筋蛋白的功能特性。当Na2SO3添加量为0.8mg/g、预处理温度70℃、预处理时间20min时,溶解度由原来的5.46%提高到28.14%,乳化性及起泡性也显著提高。在上述预处理条件下,再与碱性蛋白酶复合改性小麦面筋蛋白,得出最佳工艺条件为:酶解时间28min,加酶量0.50%,酶解pH值9,酶解温度60℃,在此条件下,验证试验得溶解度为48.32%、乳化性和乳化稳定性分别为42.5%、40.27%,起泡性和泡沫稳定性分别为106.24%、59.5%。(2)Na2SO3及Na2SO3-碱性蛋白酶复合改性小麦面筋蛋白后,蛋白质结构发生了很大变化。Na2SO3处理后,小麦面筋蛋白、麦醇溶蛋白、麦谷蛋白三种蛋白质的巯基含量都显著提高,二硫键含量降低;其中,小麦面筋蛋白的巯基由14.75μmol/g增加到41.29μmol/g,二硫键由42.35μmol/g降低到28.35μmol/g。扫描电镜显示:三种蛋白质的结构变得松散,碎片增加。复合改性后单位质量蛋白质中巯基和二硫键含量都降低;表面被严重侵蚀,孔洞和碎片结构进一步增加。SDS-PAGE电泳表明,Na2SO3处理后,小麦面筋蛋白小于40KDa的组分含量增加,低分子质量麦谷蛋白含量显著增加,而麦醇溶蛋白的分子质量变化不明显;复合改性后,蛋白质分子质量都降低。傅里叶红外扫描发现,小麦面筋蛋白是以β-折叠结构为主,Na2SO3预处理后,β-转角含量降低3.23%,无规则卷曲增加2.33%,复合改性后,α-螺旋略有下降,无规则卷曲进一步增加;麦醇溶蛋白经Na2SO3预处理后,β-转角、β-折叠分别降低6.03%、9.35%,复合改性后二者含量有不同程度的增加,无规则卷曲含量先上升后降低。麦谷蛋白中几乎不含β-转角,Na2SO3处理后,α-螺旋和β-折叠含量分别下降3.32%、11.53%,复合改性后,α-螺旋进一步降低,β-折叠和β-转角含量增加,无规则卷曲变化趋势与麦醇溶蛋白一致。(3)复合改性后的产物具有较强的羟自由基清除率、超氧阴离子自由基清除率、还原力、亚铁离子螯合能力等抗氧化性。抗氧化性随着样品浓度的增加而增强,且相对分子质量越小抗氧化性越大。复合改性后的产物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌具有一定的抑制作用,抑菌性与样品浓度呈正相关,与样品相对分子质量大小呈负相关,且对大肠杆菌的抑制性强于对金黄色葡萄球菌的抑制性。