蒸制过程中馒头坯蛋白质变化特性研究

研究馒头坯在蒸制过程中蛋白质各组分含量、蛋白质二级结构、游离巯基和二硫键含量、蛋白质分子质量以及蛋白质体外消化率的变化.结果表明:随着蒸制的进行,馒头坯中总粗蛋白含量基本不变,清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、SDS可溶性麦谷蛋白的含量呈现显著下降趋势,麦谷蛋白大聚体含量呈现显著上升趋势;蛋白质二级结构中α-螺旋和β-折叠含量均出现明显下降趋势,β-转角含量和无规则卷曲含量呈现上升趋势;二硫键含量显著上升;高分子质量谷蛋白亚基(分子质量 66.2 kD)含量上升,低分子质量谷蛋白亚基和醇溶蛋白(分子质量31.0～66.2 k D)、清蛋白和球蛋白(分子质量31.0 k D)的含量均降低;蛋白质的体外消化率呈显著上升趋势.     

冻藏时间对麦谷蛋白和麦醇溶蛋白二级结构及面团性能的影响研究

分别对小麦醇溶蛋白和麦谷蛋白在-18℃下冻藏0~28d后其巯基和二硫键含量以及二级结构的变化情况进行研究,并分析了变化可能的内在机理;进一步探讨了冻藏导致的面团质构变化与两种面筋蛋白结构变化的对应关系。结果表明:冻藏处理使麦醇溶蛋白和麦谷蛋白中巯基含量增加、二硫键含量减少,α-螺旋和β-转角结构含量下降,β-折叠结构含量升高;其中,冻藏处理对麦谷蛋白二级结构的影响程度要明显大于麦醇溶蛋白。质构研究结果表明:两种蛋白质中二硫键、α-螺旋和β-转角结构含量的减少,对冻藏后面团粘性、弹性、硬度的降低有着重要影响。     

蛋白质组成对苔麸面条品质影响及其作用机制

为改进苔麸面条品质,通过重组面粉法改变谷蛋白与醇溶蛋白含量,探究蛋白质组成对苔麸面条品质的影响,并对作用机制进行研究。结果表明：在谷蛋白∶醇溶蛋白含量为2.0∶1.0时,苔麸面条吸水率最高、蒸煮损失最低、亮度最高、硬度最大、面条品质最佳;蛋白质组成显著影响面团热稳定性、蛋白二级结构、麦谷蛋白大聚体含量、二硫键含量和面团微观结构的完整性;通过改变蛋白质组成可以提高面团热变性温度、降低焓值,提高β-折叠、麦谷蛋白大聚体和二硫键含量,从而形成连续且致密的结构,进而改善苔麸面条品质。综上,蛋白质组成能够显著影响苔麸面条品质。     

荔枝浊汁粗蛋白组分的结构和特性研究

采用Osborne分级法提取荔枝浊汁的上清液蛋白,沉淀中的球蛋白、醇蛋白和谷蛋白,对这4种蛋白进行了十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)、差示扫描量热法(DSC)和红外光谱分析,并测定了等电点(p I)、表面疏水性、总巯基和游离巯基及二硫键的含量。结果表明:4种蛋白的等电点在p H=4.0~4.5,上清液蛋白亚基分子量主要集中在(30~95)ku,谷蛋白(270 ku);上清液蛋白、球蛋白、醇蛋白和谷蛋白的游离巯基含量分别占总巯基的71.86%、92.18%、58.82%、37.96%,且二硫键的含量均较低;上清液蛋白和醇蛋白均有2个变性峰,分别为88.0℃和129.5℃、40.5℃和92.3℃,而球蛋白和谷蛋白均只有一个变性峰,分别为103.0℃、85.3℃;4种蛋白的二级结构均以β-折叠和β-转角为主。综上所述,荔枝浊汁在热处理过程中上清液蛋白、醇蛋白和谷蛋白易变性,在贮藏过程中谷蛋白可能直接聚集,而其他几种蛋白可能逐渐变性而聚集。     

发酵时间对馒头品质及面筋蛋白结构的影响

利用体积仪、质构仪和傅里叶变换红外光谱分别测定馒头比容、质构特性与面筋蛋白二级结构,探究发酵时间对馒头品质及面筋蛋白结构的影响。结果表明：馒头中醇溶蛋白与麦谷蛋白中β-折叠含量均为最高。随着发酵时间的不断延长,醇溶蛋白中β-折叠、α-螺旋相对含量无显著性变化,无规则卷曲逐渐减少,而β-转角则逐渐增加;羟基吸收带逐渐增强,醇溶蛋白的水合作用增强。麦谷蛋白中α-螺旋与无规则卷曲相对含量变化不大,β-折叠相对含量先上升后下降,而β-转角相对含量则是先下降后上升;羟基带强度逐渐减弱;当发酵时间延长到80?min时,麦谷蛋白红外光谱位于1?082?cm－1与1?155?cm－1处的峰消失,可能是蛋白质环状结构的C—C振动减弱。     

储藏微环境对小麦中蛋白质含量变化规律的影响

将小麦储藏在模拟四个小麦主产区-蒙新、华北、华中和华南等的储粮微环境条件(15℃,50%RH;20℃,65%RH;28℃,75%RH和35℃,85%RH)下,研究小麦蛋白质组分及巯基和二硫键含量的变化规律。结果表明:储藏时间对各微环境储藏小麦总蛋白质含量的影响不显著(P0.05);至储藏末期(240 d)时,三种储藏条件(20℃,65%RH;28℃,75%RH和35℃,85%RH)下小麦醇溶蛋白和巯基含量比低温低湿组(15℃,50%RH),分别减少2×10-4、1×10-4、1.2×10-3 g/g和0.13、0.55、0.75?mol/g,谷蛋白和二硫键含量分别增加5×10-4、1.3×10-3、2.4×10-3 g/g和0.22、0.27、0.42?mol/g;高温高湿(35℃,85%RH)条件下,小麦醇溶蛋白、谷蛋白、巯基和二硫键含量变化显著(P0.05),且谷蛋白/醇溶蛋白的比例升高,更易于诱导游离巯基氧化为二硫键。显然,低温低湿储粮条件,更有利于保持小麦蛋白质组分的稳定而实现小麦安全储藏。     

冀紫439黑小麦与济麦22普麦蛋白及加工品质的比较

为研究冀紫439黑小麦的蛋白特性与加工品质间的关系,以济麦22普通小麦为对照,测定济麦22与冀紫439小麦粉4种蛋白组分及亚基组成,面筋蛋白的二级结构、分子间作用力、巯基及二硫键含量,并对面筋及流变学指标、面团的微结构及馒头的品质进行分析。结果表明,冀紫439小麦粉清蛋白、谷蛋白含量、谷蛋白与醇溶蛋白比例显著高于济麦22小麦粉,球蛋白含量显著低于济麦22小麦粉;冀紫439含有高分子量黑小麦醇溶蛋白亚基,且高分子量谷蛋白亚基条带少,不利于面团的黏弹性;冀紫439面筋蛋白二级结构中β-折叠含量、氢键与二硫键含量显著低于济麦22,不利于面筋网络的形成,故拉伸特性中延伸性随时间的延长而降低,面团微观结构蛋白与淀粉包裹致密,相较于济麦22气孔更紧密,馒头的嚼劲增大,但回复性减小。综合分析,冀紫439黑小麦为中弱筋特色小麦品种,可结合蛋白特性进一步改善馒头品质。     

面条冷冻过程中蛋白质组分和二硫键的变化研究

研究不同冷冻时间下面条的品质变化,如清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、SDS可溶麦谷蛋白、麦谷蛋白大聚体等蛋白质组分的含量变化,并采用Ellman's试剂比色法研究了蛋白和麦谷蛋白大聚体中巯基和二硫键的含量变化.结果表明:随着冷冻时间的增加面条的硬度有显著下降,回复性变化不明显,拉伸力和拉伸距离呈减小趋势;清蛋白、球蛋白、SDS可溶麦谷蛋白的含量呈上升趋势,醇溶蛋白、麦谷蛋白大聚体的含量呈下降趋势;蛋白质分子中巯基和二硫键发生了相互转化,单位质量麦谷蛋白大聚体中二硫键的含量呈增大趋势.     

亚硫酸钠预处理对小麦面筋蛋白结构的影响

小麦面筋蛋白用食品级亚硫酸钠还原后,其游离巯基、二硫键以及总巯基的数量发生了变化,进而导致蛋白质微观、三级结构、粒径和二级结构的改变。研究结果表明,随着亚硫酸钠添加量的增加,面筋蛋白中巯基含量升高,二硫键含量降低,而总巯基含量变化不大;面筋碎片增多,表面网络结构更松散并产生大量空洞,其三级结构遭到破坏;经粒度仪分析后,相比未经亚硫酸钠处理的面筋蛋白,处理后的各个样品的d3,2和d4,3均减小,比表面积值均变大;而二级结构中的β-转角呈显著下降趋势,分子间β-折叠、反向平行β-折叠、β-折叠和α-螺旋的变化无明显规律。     

谷氨酰胺转氨酶对大豆与小麦混合蛋白凝胶性质的影响

研究谷氨酰胺转氨酶（transglutaminase,TG）对大豆和小麦混合蛋白凝胶特性的影响,通过游离巯基含量、表面疏水性、热特性、二级结构和微观结构等测定对混合蛋白凝胶的构象进行了表征。结果显示,当大豆蛋白比例低于45%时,随着大豆蛋白所占比例的增加,凝胶强度显著增强。TG交联混合蛋白凝胶后,其游离巯基减少,热稳定性增强,表面疏水性降低。与TG催化小麦蛋白相比,大豆蛋白添加量为45%的混合蛋白凝胶强度提高了62.74%,β-折叠含量增加了5.701%,游离巯基含量减少了47.48%。     

超声波对大豆分离蛋白结构及其形成谷氨酰胺转氨酶改性凝胶性质的影响

为探讨超声波对大豆分离蛋白（soybean protein isolate,SPI）结构及大豆分离蛋白形成谷氨酰胺转氨酶（transglutaminase,TG）改性凝胶的影响,研究了超声波处理前后大豆分离蛋白平均粒径、溶解性、表面疏水性、二级结构、微观结构及凝胶特性的变化规律。结果表明：超声波处理使大豆分离蛋白平均粒径减小,溶解性增加,表面疏水性增强,α-螺旋含量降低,无规卷曲含量升高,β-折叠和β-转角无显著变化;超声波处理可以促进大豆分离蛋白形成结构均匀、致密的TG改性凝胶,最佳处理时间为60 min,此时凝胶强度为146.57 g,提高幅度达62.12%,持水性为94.27%,提高幅度为3.66%。相关性分析表明,大豆分离蛋白的溶解性以及其形成TG改性凝胶的凝胶强度、持水性与平均粒径有显著的负相关性。     

pH值对大豆11S球蛋白结构和表面疏水性的影响

采用Lowry法、8-苯氨基萘-1-磺酸铵盐（8-anilinonaphthalene-1-sulfonic acid ammonium salt,ANS）荧光探针法研究pH值对大豆11S球蛋白的溶解性和表面疏水性的影响,并利用圆二色光谱和荧光光谱对不同pH值条件下11S球蛋白二级结构和三级结构进行分析,为研究大豆蛋白结构与表面疏水性之间的构效关系提供理论基础。结果表明：除等电点外,大豆11S球蛋白溶解性和表面疏水性呈负相关,并且随着pH值的升高,大豆球蛋白二级结构中发生β-折叠和无规卷曲向α-螺旋的转变,三级结构中色氨酸（Trp）残基微环境极性降低。大豆球蛋白的表面疏水性与α-螺旋结构含量呈负相关。     

大米镉结合蛋白的分离及理化特性

本实验选用一种镉含量较高的大米为原料,采用碱法提取大米蛋白（alkali-extractable protein,AP）,依次用热变性和乙醇沉淀分离AP,制备大米镉结合蛋白（rice Cd-binding protein,RCBP）,并分析了RCBP的紫外吸收特征、氨基酸组成、分子质量及二级结构。结果显示：AP、热变性蛋白（thermally denaturated protein,TP）和乙醇沉淀蛋白（ethanol-precipitated protein,EP）均在210 nm波长处有最大吸收峰,氨基酸组成类似;热变性去除了分子质量为94 kD的蛋白质,分子质量为5 094 kD的蛋白质含量减少,乙醇沉淀进一步减少了分子质量分别为50 kD和14 kD的蛋白质。AP的二级结构主要为α-螺旋和β-转角,有少量β-折叠;TP的二级结构只含有β-折叠和β-转角,且以β-折叠为主;EP的二级结构主要为β-折叠和β-转角,还含有少量α-螺旋和无规卷曲。表明热变性和乙醇沉淀使得AP中的镉结合蛋白得到分离,可以作为一种分离RCBP的方法。     

冻藏条件下魔芋葡甘聚糖降解产物对肌原纤维蛋白结构的影响

为了研究魔芋降解产物对肌原纤维蛋白冷冻保护的作用机制,以草鱼肌原纤维为研究对象,采用紫外光谱、傅里叶红外光谱和扫描电镜研究不同的魔芋葡甘聚糖（konjac glucomannan,KGM）降解产物对冷冻贮藏草鱼肌原纤维蛋白结构的影响。结果表明：随着贮藏时间的延长,肌原纤维蛋白的最大吸收波长呈红移,主要由酪氨酸产生,不同的冷冻保护剂均不能保护酪氨酸的暴露。α-螺旋和β-折叠为草鱼肌原纤维蛋白主要的二级结构,随着贮藏时间的延长,α-螺旋结构所占比例上升,β-折叠结构所占比例下降,β-转角和无规卷曲的含量变化不大。辐照降解KGM和酶解KGM均对草鱼肌原纤维蛋白的二级结构有保护作用,稳定α-螺旋和β-折叠所占比例;而蔗糖-山梨糖醇促进草鱼肌原纤维蛋白中α-螺旋结构形成,不利于β-转角结构。显微观察的结果显示,辐照KGM样品和酶解的KGM样品可以延缓蛋白分子的聚集,延缓蛋白出现多孔状结构,而蔗糖-山梨糖醇样品冻藏过程保持片层结构。     

热处理对蘑菇多酚氧化酶活性及结构的影响

以蘑菇多酚氧化酶（polyphenol oxidase,PPO）为原料,研究不同温度热处理对PPO活性的影响。选取不同温度（50、55、60、65 ℃）处理10 min后的PPO样液,应用圆二色光谱（circular dichroism,CD）和荧光光谱研究热处理对PPO二级结构和三级结构的影响。结果表明：在各温度下进行热处理的PPO活性均随着处理时间的延长逐渐降低,热处理温度越高抑制效果越明显;CD光谱表明热处理后的PPO二级结构发生了改变,主要表现在α-螺旋含量下降,β-折叠含量升高,而β-转角及无规卷曲含量则没有太大的变化;荧光光谱表明热处理后的PPO三级结构发生改变,表现在最大荧光发射峰发生了明显红移。     

磷酸盐对草鱼肌原纤维蛋白结构的影响

以草鱼肌原纤维蛋白为对象,研究三聚磷酸钠（sodium tripolyphosphate,TPP）和焦磷酸钠（sodiumpyrophosphate,SPP）的添加量对肌原纤维蛋白溶解度和浊度、二级结构和表面疏水性、总巯基和活性巯基含量的影响。结果表明：随着磷酸盐添加量的增加,肌原纤维蛋白溶解度升高,浊度下降;蛋白链伸展使得α-螺旋含量有所降低,β-转角含量升高;同时稳定蛋白二级结构的作用力如表面疏水性、总巯基以及活性巯基含量也均增加。结论：磷酸盐可以改变蛋白质的结构特性,且SPP相对TPP而言,对肌原纤维蛋白结构的影响更为显著。     

小米中四种蛋白的分级提取及结构表征

利用扫描电子显微镜、十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳、粒径和Zeta电位、傅里叶红外光谱、紫外光谱、荧光光谱以及表面疏水性对小米四种蛋白组分进行结构表征。结果表明：微观状态下的清蛋白和球蛋白存在簇状结构,有聚集成块的趋势,醇溶蛋白和谷蛋白形状完好,没有融合,但堆积程度高,醇溶蛋白亚基带分布明显清晰,亚基分子质量小且不杂乱,清蛋白、球蛋白和谷蛋白亚基带分布广泛,球蛋白的粒径分布区间小,强度高,谷蛋白的Zeta-电位高,其稳定性最好。二级结构表明四种蛋白在各个结构都有分布,但醇溶蛋白的有序结构相比其他三种蛋白最少。三级结构发现四种蛋白在紫外光的照射下均出现不同波长下的特征吸收峰,清蛋白的表面疏水性最低,溶解特性更好,醇溶蛋白疏水性高,溶解性低。     

超高压处理菠萝蛋白酶引发构象变化与酶活力的关系

采用超高压处理菠萝蛋白酶,研究菠萝蛋白酶结构变化与酶活力的关系。采用傅里叶红外光谱（Fouriertransform infrared spectrometer,FTIR）检测二级结构变化,荧光光谱检测三级结构变化,采用福林酚法测定酶活力。结果显示,与0.1 MPa相比,在37 ℃,不同压力（100～500 MPa）处理20 min,对菠萝蛋白酶活力均有显著影响（P＜0.05）。200 MPa处理时,酶活力达到最大值（3 524 U/g）,提高了8.29%。200 MPa处理后的菠萝蛋白酶,经傅里叶红外光谱分析结果显示,β-折叠含量比常压下增加了1.76 倍。内源性荧光光谱结果显示,280 nm波长处激发,荧光强度达到最高4 934。因此,菠萝蛋白酶的活性与β-折叠的含量以及亲水性Typ残基的暴露程度有关。