加工方式对面筋蛋白结构及性质影响的研究进展

面筋蛋白是面类食品中重要的组成成分。常见的面类食品加工方法,如加热、冷冻、机械处理及发酵工艺会破坏面筋蛋白的二级结构,面筋蛋白的疏水性、二硫键发生变化,面筋蛋白会发生变性、聚集等复杂的物理化学变化,进而影响面制品的质构与风味。文章主要介绍了加热、冷冻、粉碎、揉面、挤压及发酵工艺等加工方式对面筋蛋白的结构、性质影响的研究现状,并展望了面筋蛋白未来的研究方向。

小麦面筋蛋白遗传特性综合评价

本研究对44个小麦品种的19个面筋蛋白性状进行分析,运用主成分分析、相关性分析、隶属函数法和逐步回归等方法对面筋蛋白品质进行综合评价。结果表明:二硫键含量变幅为3.28~6.78μmol/g,巯基含量的变幅为13.30~16.66μmol/g。面筋蛋白性状变异范围在4.74%~89.46%,其中稳定时间、粉质质量指数等变异系数较大,表明蛋白质量性状的变异潜力较丰富。主成分分析将19个蛋白性状转换为3个综合因子,贡献率分别为40.80%、19.86%和15.88%,累计贡献率达到76.54%,可以很好地将面筋蛋白归为质量性状、聚集性状和数量性状3类。利用隶属函数法计算面筋蛋白综合评价值(D值),主成分因子中载荷较大的12个性状的平均值与D值均呈显著正相关。通过逐步回归建立了7个性状(二硫键含量、麦谷蛋白大聚体含量、蛋白质含量、干面筋含量、面筋指数、拉伸面积和最大峰值时间)作为自变量的回归方程。面包品质评价指标与D值之间具有较好的线性关系,决定系数R2在0.5614~0.7713之间,验证了D值的准确性和可行性。结论:不同筋力小麦面筋蛋白存在较丰富的变异潜力;采用多元统计分析方法综合评价面筋蛋白品质具有可行性;面筋蛋白的量与质以及面筋网络中二硫键的含量可作为小麦品质评价和改良的关键指标。

小麦加工前中后路粉面筋蛋白特性差异性分析

以同一生产线不同出粉点的小麦粉制备的面筋蛋白为原料,在测定面筋蛋白基本理化组分性质基础上再分别测定其游离巯基含量、表面疏水性、麦谷蛋白大聚体(glutenin macropolymer,GMP)含量与流变学特性,探讨前中后路粉面筋蛋白理化性质以及流变学特性差异。实验发现,前路粉面筋蛋白的灰分、蛋白质含量、游离巯基含量、表面疏水性低于后路粉面筋蛋白(P≤0.05),而吸水率、面筋指数与GMP含量高于后路粉面筋蛋白(P≤0.05),流变学实验结果表明前路粉面筋蛋白中的储能模量、损失模量均大于后路粉面筋蛋白,后路粉面筋蛋白更容易发生形变且最大形变量显著高于前路粉面筋蛋白。

面筋蛋白在发酵面团加工中的作用机制及研究进展

面筋蛋白是小麦粉中的重要组成物质,其结构性质与面团流变学特性及对应产品品质密切相关。面团是以小麦粉为主要原料经过揉捏而成的混合物,其中面筋蛋白能形成面团的骨架结构并赋予面团独特的功能特性。文章综述了面筋蛋白的组成结构和功能成分及其在发酵面团中的作用机制,并阐述在不同的加工方式下面筋蛋白的结构和性质的不可逆变化以及对发酵面团产生的影响,并对工业化生产及储藏条件下的发酵面团品质劣变提出针对性的改良措施,进一步改善发酵面团的典型产品(馒头)品质。文章可为进一步开发研究面筋蛋白和发酵面团工业化发展提供参考。

高直链玉米淀粉与面筋蛋白比例对复合面条加工适应性的影响

为探究高直链玉米淀粉(HAMS)、面筋蛋白和燕麦麸皮粉用于面条产品的加工适应性,将燕麦麸皮粉与不同比例(2∶2、3∶2、4∶2、5∶2)的HAMS与面筋蛋白混合并制备复合面条,分析其面团热机械学特性、面团动态流变学特性、面条食用品质和面条微观结构等。结果表明,随着HAMS比例增加,复合面团的吸水率显著降低(P<0.05),面团形成时间和稳定时间缩短;储能模量和损耗模量增加,损耗角正切(Tanδ)降低且均小于1,蠕变恢复率先增加后降低。随着HAMS比例增加,复合面条L值增加,a值和b值降低,蒸煮吸水率和蒸煮损失率降低,蒸煮后硬度、弹性和咀嚼性降低。扫描电子显微镜(SEM)和激光共聚焦显微镜(CLSM)结果显示,当HAMS与面筋蛋白比例超过4∶2时,HAMS颗粒能够更均匀地嵌在面筋网络中,使面筋网络形成更致密的结构,进而提升面条加工特性。本研究为功能性复合面条加工提供了新思路。

姜黄素共价修饰方法对面筋蛋白理化性质的影响及其在冷冻面团中的应用研究

本文分别采用碱法、超声波法和酶法来制备面筋蛋白-姜黄素共价复合物,同时探讨姜黄素共价修饰方法对面筋蛋白理化性质、冷冻面团流变学特性以及面包品质的影响。结果显示,三种方法诱导的共价交联使得面筋蛋白的游离氨基含量降低了26.98%~28.74%,游离巯基含量降低了10.80%~14.52%,并且共价交联破坏了分子内氢键,改变了蛋白质的二级、三级结构以及表面疏水性,增加了蛋白质的粒径和热稳定性。姜黄素共价修饰还可以改善冷冻面团的复合模量、蠕变恢复率以及硬度,并且同样可以改善冷冻面团面包的比容和硬度。这些结果说明,姜黄素共价修饰可以改善由面筋蛋白劣变所导致的冷冻面团品质下降。此外,与碱法和酶法制备的共价复合物相比较,超声波法制备的共价复合物在改善冷冻面团品质方面具有更好的效果。

冷等离子体处理的面筋蛋白对鸡肉糜凝胶品质特性的影响

以鸡肉为原料,向其添加不同功率(350、500、650、800、950 W)冷等离子体处理的面筋蛋白,制得鸡肉糜凝胶,探究不同处理面筋蛋白对鸡肉糜凝胶蒸煮损失、保水性、流变特性、质构、化学作用力、微观结构和水分迁移等品质特性的影响。结果表明:添加冷等离子体处理的面筋蛋白均可提高凝胶的保水性、降低蒸煮损失,650 W时保水性最高为96.47%、蒸煮损失最低为5.43%,与其它组相比均差异显著(P<0.05);面筋蛋白的添加显著提高了凝胶不易流动水的比例(P<0.05),降低了自由水的比例,T_(21)、T_(22)在0~650 W时向短方向移动,650 W时T_(21)、T_(22)最短。随冷等离子体处理功率的增加,储能模量G′先升高后下降,650 W时最高;硬度与咀嚼性持续上升,而弹性和回复性先上升后下降,二者均在650 W时达到最高,分别为0.954和0.367;添加冷等离子处理的面筋蛋白提高了凝胶的疏水作用和二硫键。冷等离子体处理的面筋蛋白可提高凝胶的形成能力、改善品质,650 W时凝胶的空间网状结构致密有序,品质最佳。

超声处理对小麦淀粉与面筋蛋白分离效果及产品性质的影响

该文研究了不同超声处理时间对小麦淀粉与面筋蛋白分离效果及其特性的影响。结果表明,较短时间的超声处理(≤10 min)有助于淀粉与面筋蛋白的分离,经过超声处理后的A淀粉得率显著高于未超声处理(47.85%),且超声处理10 min时A淀粉得率最高(51.50%),而较长时间的超声处理(≥20 min)使得A淀粉与面筋蛋白分离效果有所下降,表现为A淀粉得率,面筋蛋白得率的降低。随着超声时间的增加,淀粉的R 1047/1022值以及淀粉结晶度整体呈现减小的趋势,淀粉糊的崩解值、回生值先增加后减小。面筋蛋白二级结构中的β-折叠减少,无规则卷曲增加,面筋的弹性模量G′及黏性模量G″逐渐减小。通过观察面筋网络的微观结构发现,超声处理使面筋网络表面孔洞结构变多,结构变得疏松。

活性大豆粉对小麦后路粉面筋蛋白结构及流变特性的影响

在后路粉中分别添加不同比例的活性大豆粉,并将其作为原料制备面筋蛋白。在测定面筋蛋白基本组分的基础上再分别对面筋蛋白的宏观特性与微观结构性质进行研究,探讨活性大豆粉对后路粉面筋蛋白理化性质与结构特性的影响。实验发现,与对照组相比,添加了活性大豆粉的后路粉面筋蛋白湿面筋含量、灰分、蛋白含量、吸水率、面筋指数与麦谷蛋白大聚体均呈现上升趋势(P≤0.05)。活性大豆粉的添加显著降低了后路粉面筋蛋白的游离巯基含量并且削弱了其表面疏水作用,流变学与拉伸实验结果表明实验组面筋蛋白中的储能模量、损失模量均大于对照组,添加活性大豆粉的后路粉面筋蛋白黏弹性与抗变形能力得到增强。傅里叶变换红外光谱与内源荧光光谱均显示活性大豆粉的添加可以将后路粉面筋蛋白的空间结构向稳定有序转变。

面制品加工过程中小麦面筋蛋白巯基、二硫键变化的研究进展

二硫键(Disulphide Bond,S—S)是小麦面筋蛋白中最重要的共价键,可使蛋白质肽链的空间结构更为紧密,在一定条件下可与巯基(Sulfhydryl Group,—SH)相互转化。对近年来国内外有关面制品加工过程中小麦面筋蛋白—SH、S—S变化的研究进行综述,阐述—SH和S—S对面筋蛋白网络结构的影响机制,并从加工条件(温度变化、非热加工技术)和外源添加物(盐类物质、蛋白质、酶类、氧化剂、还原剂和巯基阻断剂)两方面论述面制品加工过程中小麦面筋蛋白—SH、S—S的变化机理。认为,小麦面筋蛋白S—S的形成通常有—SH的氧化和—SH/S—S的交换反应两种途径;冷藏、冷冻等低温条件会增加体系游离—SH的含量,使面筋蛋白网络结构的牢固性变差,适度的高温、高压、机械外力、真空等条件可促进蛋白质通过S—S发生交联,有利于面筋蛋白网络结构的形成;适量钾盐、小麦蛋白质二硫键异构酶、还原剂和巯基封闭剂可干扰游离—SH向S—S的转化,减缓面筋蛋白中S—S的形成,而适量钠盐、酸性蛋白酶、氧化酶和氧化剂则可促进S—S和三维聚合网络结构的形成。然而,目前相关研究对象主要集中于面条等主食面制品,且对其加工过程中—SH和S—S的动态分子结构变化的研究有限,有关天然功能因子与面筋蛋白—SH和S—S关系的研究也较少。未来应进一步扩大研究对象的种类,协同应用多种新技术解析面筋蛋白—SH和S—S的动态分子结构,重视功能性面制品的研发和化学机理探索,以期为研究—SH、S—S对面制品品质的影响机理提供参考,同时为基于—SH、S—S改良面制品品质、培育特种小麦等开拓新的研究思路。

植物酚酸与面筋蛋白相互作用及其对面团品质的影响研究进展

针对近年来有关植物酚酸与面筋蛋白相互作用研究取得的进展,特别是对不同结构的植物酚酸与面筋蛋白的相互作用机制、影响因素以及相互作用对面团品质的影响进行了综述,以期为面制品的发展提供参考。

酶解联合美拉德反应处理对面筋蛋白特性的影响

为了更好地修饰和利用面筋蛋白,采用酶解联合美拉德反应对面筋蛋白进行改性,并对其理化、结构和加工性能进行了研究。结果表明:与面筋蛋白相比,当反应温度为100℃时,酶解产物的美拉德反应产物的最大发泡能力为19.17%,溶解度和接枝度分别提高到(40.27±0.32)%和(24.75±1.47)%,乳化活性提升了1.2倍,同时游离巯基含量为0.86μmol/g,表明酶解可以有效减少二硫键的生成;随着反应温度的升高,面筋蛋白及其酶解产物的美拉德反应产物的荧光强度降低,增强了色氨酸和酪氨酸残基的荧光猝灭作用,而荧光中间产物的含量增加;酶解促进了美拉德反应的发生和糖基化终末产物前体物质的生成;由于酶解和反应温度的影响,面筋蛋白及其酶解产物的美拉德反应产物在性质和结构上存在显著差异。研究结果为修饰面筋蛋白的结构和改善其加工性能提供了一种可行的方法。

热处理对小麦面筋蛋白结构、酶解特性和非氮端谷氨酰胺含量的影响

目的:探究不同加热温度和时间对小麦面筋蛋白结构特性、酶解特性以及非氮端谷氨酰胺含量的影响。方法:首先选择4个加热温度(60,70,80,90℃)3个加热时间(15,30,60 min)对小麦面筋蛋白进行前处理,然后,用Alcalase 2.4L碱性蛋白酶酶解蛋白,以未经前处理的小麦面筋蛋白酶解物为参考,比较小麦面筋蛋白酶解前的结构变化和酶解后水解效率及非氮端谷氨酰胺含量的差异。结果:小麦面筋蛋白在水中形成的面团结构随加热温度的升高而逐渐松散乃至分散,同时热处理改变了小麦面筋蛋白的二级结构,这可能暴露出更多的酶切位点。热处理可显著促进酶解物的水解,提高其非氮端谷氨酰胺的含量(P<0.05)。特别是经90℃加热30 min处理的小麦面筋蛋白,与对照组蛋白酶解物相比,其酶解物中分子质量小于1 ku的组分占比由75.85%提高到80.75%,非氮端谷氨酰胺含量由26.27%提高到34.87%。结论:热处理有利于提高小麦面筋蛋白的酶解,可增加酶解物中非氮端谷氨酰胺的含量。

小麦面筋蛋白材料的研究进展

小麦面筋蛋白是生产小麦淀粉的副产物,属于天然植物蛋白,具有廉价易得、可降解的优点。目前主要应用于食品和饲料加工领域,存在利用率低和产品附加值低的问题。为拓宽小麦面筋蛋白的交叉研究和应用范围,综述了其研究开发现状,包括组成、主要性能以及改性方法,重点介绍了小麦面筋蛋白在薄膜、纤维、泡沫、吸水颗粒等方面的研究进展及潜在的应用,最后对小麦面筋蛋白的进一步研究方向和发展趋势进行了探讨。

γ射线辐照对小麦粉面筋蛋白结构及 功能特性的影响研究

采用不同剂量的^(60)Co-γ射线辐照(0、5、10、15、20、25kGy)处理小麦粉,研究辐照对其面筋蛋白的结构和功能特性的影响。结果表明:辐照使面筋蛋白二硫键断裂,游离巯基含量增加。傅里叶变换红外光谱表明,辐照导致α-螺旋含量降低、β-折叠含量增加,使面筋蛋白的二级结构发生了重排。拉曼光谱和表面疏水性的观测结果表明,芳香族氨基酸侧链的微环境发生了变化,经过辐照处理,色氨酸和酪氨酸残基更趋于暴露态,表面疏水性增强。辐照处理提高了面筋蛋白的溶解度、持水性、持油性及乳化性,在15kGy处理时达到最大值(溶解度0.46 mg/mL,持水性3.13g/g,持油性4.33 g/g,乳化活性6.669 m^(2)/g)。综上所述,适当剂量的γ射线辐照处理可以改变面筋蛋白的二级、三级结构,并改善其溶解性、持水性和乳化性等功能特性,有利于拓展面筋蛋白的应用空间,为其在食品工业上的应用提供理论指导。

挤压对小麦面筋蛋白构象变化和功能特性影响的研究进展

小麦面筋蛋白是丰富的蛋白质资源之一,挤压处理是小麦面筋蛋白常见的改性方式之一。研究小麦面筋蛋白在挤压过程中的构象变化和功能特性的影响机理,对促进小麦面筋蛋白类产品加工的创新开发具有重要意义。该文从小麦面筋蛋白的组成和功能出发,分析挤压处理中挤压剪切力、挤压温度和调制剂的添加对面筋蛋白构象变化和功能特性变化规律,为面筋蛋白的开发利用提供参考。

小麦面筋蛋白与风味化合物相互作用机制研究

采用GC-MS分析小麦面筋蛋白与风味化合物(正己醛、2-戊基呋喃、1-辛烯-3-醇)的相互作用,并结合荧光、红外、紫外光谱等技术分析蛋白质结构的变化。结果表明:当风味化合物加入后,蛋白质结构展开,蛋白质α-螺旋含量降低,β-折叠和β-转角含量上升;当风味化合物与蛋白质结合后,蛋白质的疏水性降低,说明风味化合物诱导了蛋白质构象变化;键中断剂的加入降低了蛋白质与风味化合物的结合率,表明非共价键在蛋白质与风味化合物的结合中发挥了重要作用。

酶水解小麦面筋蛋白及其结构分析

采用中性蛋白酶水解小麦面筋蛋白 ,重点阐述酶水解小麦面筋蛋白的水解条件及影响因素 ,对多肽和巯基含量进行测定 ,并分析了水解前后面筋蛋白结构的变化。

田菁胶对冻融面筋蛋白微观结构和持水性的影响

田菁胶是一种天然形成的多糖类高分子物质,作为亲水胶体加入到面团中有保护面筋蛋白结构的功能。使用流变仪、差式扫描量热仪、傅里叶变换红外光谱仪等研究田菁胶不同添加量对经冻融循环后面筋蛋白的平均粒径、二级结构、流变学特性及热力学特性等影响,以证明添加亲水胶体对面筋蛋白结构有保护的功能。研究结果表明:冻融循环处理会破坏面筋蛋白的网络结构,而适量加入田菁胶可以促进面筋蛋白的交联聚集,形成新的网络结构,交联聚集会进一步增大面筋蛋白颗粒的大小,田菁胶可阻碍冻融循环过程中冰晶生长对面筋蛋白结构形成的弱化,使面筋蛋白持水力升高。

添加面筋蛋白对小麦淀粉糊化特性的影响

【目的】研究添加面筋蛋白对淀粉糊化特性影响的规律,为活性面筋蛋白在食品加工中的应用及小麦品质改良提供依据。【方法】以PH1391普通小麦淀粉为试验材料,添加3种类型的面筋蛋白(强筋、中筋和弱筋),5个添加量处理,分析其糊化特性并对形成的网络结构进行显微镜观察。【结果】随着面筋蛋白添加量的增加,峰值黏度、低谷黏度、最终黏度、黏度面积、反弹值和峰值时间都呈现明显下降趋势。每增加2%的面筋蛋白,以上糊化特性指标平均值分别下降了纯淀粉相应指标的3.6%、4.8%、3.4%、3.8%、4.0%和1.18%,除峰值时间外,下降率都超过了纯淀粉的2%;面筋蛋白添加量对稀懈值、糊化温度和糊化起始时间没有显著影响。面筋蛋白添加量10%时,面筋蛋白之间形成的复合物镶嵌在淀粉糊浆之中,没有明显的面筋蛋白隔层存在,面筋蛋白添加量增加到18%,在糊化体系中观察到较大的面筋蛋白隔层。3种面筋蛋白对峰值黏度、低谷黏度、黏度面积、反弹值和峰值时间影响差异极显著,对稀懈值的影响差异显著,而对糊化温度和糊化起始时间影响没有显著差异。3种面筋蛋白对峰值黏度、低谷黏度和黏度面积的影响按降低大小的顺序都为强筋>中筋>弱筋,而对反弹值的影响则表现出相反的顺序。【结论】面筋蛋白添加量和面筋蛋白类型会显著影响峰值黏度、低谷黏度、黏度面积、反弹值和峰值时间,而对糊化温度和糊化起始时间的影响差异不显著。