碱性蛋白酶水解时间对玉米谷蛋白理化性质及抗氧化活性的影响

为探究碱性蛋白酶(alcalase)水解对玉米谷蛋白理化性质及抗氧化活性的影响,对不同水解时间获得的玉米谷蛋白水解物的表面疏水性、二硫键含量、热性能、分子质量分布、抗氧化活性等进行了评价。结果表明:碱性蛋白酶水解对玉米谷蛋白的性质有显著影响,分子质量和二硫键含量显著降低(P<0.05),与玉米谷蛋白相比其水解物具有较高的溶解性、起泡性、乳化性和热稳定性。此外,玉米谷蛋白水解产物具有良好的抗氧化性能,当水解时间为150 min时玉米谷蛋白水解物的DPPH自由基清除为(54.46±1.43)%,羟自由基(·OH)清除率为(74.06±1.49)%,Fe^(2+)螯合力为(86.69±1.35)%。

Protamex酶水解对玉米谷蛋白泡沫性质及结构特性的影响

采用Protamex酶对玉米谷蛋白进行水解,研究不同水解时间对玉米谷蛋白的泡沫性质、表面张力、理化性质、拉曼光谱及静态流变学性质等的影响。结果表明,Protamex酶水解显著改善玉米谷蛋白的溶解性和泡沫性质,在120 min水解物的起泡力最大,是原玉米谷蛋白的2.8倍左右,泡沫稳定性表现良好。此时水解物的表面张力最低、表观黏度最高,所形成泡沫的微观形态细腻均匀、蛋白膜较厚。随着水解时间延长,玉米谷蛋白水解物的平均粒径持续减小、内源荧光强度和表面疏水性逐渐增加,而表面净电荷呈先减小后增加的变化趋势。拉曼光谱分析结果表明适当水解使α-螺旋含量减少、无规卷曲和β-转角含量增高、酪氨酸残基峰强比(I_(850)/I_(830))增强、色氨酸残基峰强比(I_(760))降低,但对β-折叠含量影响较小;长时间水解使无规卷曲含量显著增加,酪氨酸残基峰强比(I_(850)/I_(830))降低。因此,通过限制性水解作用可改变玉米谷蛋白的结构及界面性质、改善其泡沫性质,提高玉米蛋白在食品领域中的潜在利用率。

高起泡性玉米谷蛋白水解物对戚风蛋糕品质的影响

目的:为蛋白酶限制性修饰技术在玉米谷蛋白上的应用提供新方向。方法:以玉米蛋白粉为原料,提取玉米谷蛋白,利用响应面法优化碱性蛋白酶及复合蛋白酶水解玉米谷蛋白的酶解条件,探究不同水解物对玉米谷蛋白泡沫性质及其添加量对戚风蛋糕品质的影响。结果:经优化碱性蛋白酶及复合蛋白酶最佳水解条件分别为:pH 8.0、温度60℃、加酶量3%和pH 7.0、温度50℃、加酶量0.81%。水解物的起泡性及泡沫稳定性均升高。当碱性蛋白酶水解物添加量为10%,复合蛋白酶水解物添加量为30%时,戚风蛋糕的质构特性均为最佳,其膨胀度均达最高,硬度及咀嚼性达最低,弹性及回复性达最大。此外,此添加量下其色度与零添加组最为接近。结论:碱性蛋白酶及复合蛋白酶水解可有效提高玉米谷蛋白的泡沫性质,拓宽其在食品行业中的应用。

响应曲面法提取玉米谷蛋白工艺优化研究

通过单因素试验和响应曲面法,优化了玉米黄粉中谷蛋白的提取工艺,玉米谷蛋白提取的最佳工艺条件为:料液比(g/ml)1∶14、时间113 min、NaOH质量分数0.6%、温度54℃。该条件下,玉米谷蛋白提取率为50.79%,纯度为86.57%。

响应面在玉米谷蛋白提取中的应用

通过单因素试验研究了碱法提取玉米谷蛋白工艺,采用响应面法对提取时间、水料比和碱液浓度等参数进行了优化。采用多元二次回归方程拟合了三种因素与提取率的关系,预测最佳提取条件为温度50℃,碱浓度0.50%,时间1 h,液固比(V∶W)12∶1。

体外消化对玉米谷蛋白酶解物抗氧化活性的影响

以玉米蛋白粉为原料提取玉米谷蛋白,利用蛋白酶对其进行酶解,制备蛋白水解物,再用胃蛋白酶及胰蛋白酶对其进一步消化处理,以抗氧化活性为指标对消化过程中蛋白酶加量进行优化,制备富含谷氨酰胺的具有抗氧化功能的蛋白水解物。结果表明,玉米谷蛋白经复合蛋白酶水解后,蛋白收率(54.41±3.26)%,水解物的羟基自由基清除率、亚铁离子螯合能力及还原力分别达到(29.50±0.31)%、(73.33±0.62)%及0.50±0.01;二步消化后蛋白水解物羟基自由基清除率、亚铁离子螯合能力及还原力分别达到(55.88±0.94)%、(90.44±0.01)%及0.40±0.01。

玉米谷蛋白酶解产物还原能力的影响因素研究

以玉米谷蛋白为原料,研究了不同水解条件下Alcalase 2.4L蛋白酶水解玉米谷蛋白制备的酶解产物的还原能力。在单因素试验的基础上,考察加酶量、温度、时间、pH值和底物浓度5个因素对水解产物还原能力的影响,并通过响应面分析法优化酶解条件,得到的最佳工艺条件为:加酶量3.35%,水解温度56.4℃,时间4.15h,pH8.3,底物浓度0.01g/ml。在此条件下,测得玉米谷蛋白酶解产物的还原能力为0.673。

储藏微环境下玉米谷蛋白的SDS-PAGE电泳分析

通过SDS-PAGE电泳技术,分析不同品种的玉米在不同温湿度微环境下储藏60d和120d谷蛋白的变化,并运用Bandscan3.0软件对电泳图谱进行分析处理,探究玉米谷蛋白的变化规律。结果表明:随着储藏时间的延长,玉米谷蛋白中大分子量亚基的含量下降,小分子量亚基的含量上升;不同储藏微环境下的温湿度会影响玉米谷蛋白亚基变化,低温低湿条件下亚基分子量变化幅度小,而随着温湿度的上升,大分子量亚基含量逐渐下降,小分子量亚基含量逐渐增加。对比四种储藏微环境,在15℃和50%RH的条件下,谷蛋白亚基的变化最小,最有利于玉米品质的保持。

响应曲面法优化玉米谷蛋白凝胶制备工艺的研究

本研究通过单因素试验和响应曲面法,优化了玉米谷蛋白凝胶制备工艺。以加热温度、加热时间、氯化钠添加量为因素,以凝胶硬度、内聚性、胶凝性和咀嚼性为响应值对实验进行响应面设计,建立了凝胶硬度、内聚性、胶凝性和咀嚼性的回归模型,优化得到最佳工艺条件为加热温度91.33℃、加热时间64.04min、氯化钠添加量8.25%。

玉米谷蛋白抗氧化肽的分离纯化与活性研究

采用Alcalase蛋白酶酶解从玉米脱脂蛋白粉中分离得到的玉米谷蛋白,对酶解产物采用超滤、凝胶过滤层析和高效液相色谱法分离纯化玉米谷蛋白抗氧化肽,并研究其抗氧化活性。结果表明,Alcalase蛋白酶酶解玉米谷蛋白获得的抗氧化肽分子量主要集中在低于1 kDa,其DPPH自由基和羟自由基清除率分别为80.46%、81.36%。凝胶过滤层析得到抗氧化活性较高的组分P6、P7和P8,其DPPH自由基清除率分别为32.05%、24.43%、14.19%,多肽含量分别为0.638、0.253、0.158 mg/mL。高效液相色谱对这3个组分进一步分离纯化分别得到主要组分。

D-氨基半乳糖改性对玉米谷蛋白结构性质及抗氧化活性的影响

为了提高玉米谷蛋白的水溶性,采用谷氨酰胺转氨酶(TGase)和D-氨基半乳糖对玉米谷蛋白进行糖基化改性,研究了糖基化改性对原玉米谷蛋白结构性质及抗氧化活性的影响。红外光谱的测定结果表明,在TGase的催化下,玉米谷蛋白与D-氨基半乳糖发生了共价结合。与玉米谷蛋白相比,D-氨基半乳糖的共价结合使玉米谷蛋白的游离氨基含量增加158mmol/kg·蛋白,热变性温度和变性焓分别降低9.03℃和68.74J/g,即糖基化改性使玉米谷蛋白的结构变得无序而松散,热稳定降低;同时,糖基化改性使玉米谷蛋白对3种自由基(包括DPPH、羟基和超氧阴离子)的清除活性、对Fe^2+的螯合能力以及还原力等显著提高,尤其是Fe^2+螯合活性,其EC50值减少了1.27mg/mL。试验结果表明酶法糖基化是一种适合于对玉米谷蛋白进行改性的有效方法。

玉米谷蛋白功能性质研究

该研究对谷蛋白功能性质进行测定,并与大豆分离蛋白相关性质进行比较,结果表明:玉米谷蛋白具有良好吸水性、持油性、湿润性、凝胶性;但持水性较差,乳化能力略低于大豆分离蛋白;并介绍玉米谷蛋白功能性质及其在食品中应用。

影响玉米谷蛋白胶凝性因素的研究

采用物性仪对不同条件下制备的凝胶质构特性进行分析。对影响玉米谷蛋白热致凝胶和盐凝胶外部因素进行研究,结果表明,玉米谷蛋白凝胶性和碱液浓度、料液比、加热温度、加热时间、氯化钠添加量等因素密切相关。玉米谷蛋白具有良好的凝胶性,可广泛地应用于食品领域。

分子链修饰改善玉米谷蛋白的功能性质

为了改善玉米谷蛋白的功能性质,研究了碱性蛋白酶酶解及转谷氨酰胺酶(TGase)催化交联协同作用对玉米谷蛋白功能性质的影响。首先利用碱性蛋白酶酶解玉米谷蛋白制备水解度为5%的酶解产物,随后控制TGase催化交联反应程度(反应时间分别为1、2、3 h)得到3种交联产物(GAT1,GAT2,GAT3),测定了酶解产物和交联产物的结构、功能性质和苦味值,并与玉米谷蛋白进行了对比。结果表明:相对于玉米谷蛋白,其酶解产物(GA)及交联产物具有更加疏松的结构;酶解产物及交联产物溶解性显著增强,起泡能力、持水性显著增加,而泡沫稳定性没有显著变化,GA和GAT1的持油性没有显著变化,而GAT2和GAT3的持油性显著增加;玉米谷蛋白本身没有苦味,酶解后苦味值显著增加,但随着蛋白交联程度的加深,苦味值显著降低。研究表明结合碱性蛋白酶酶解和TGase催化交联两种修饰反应能够改善玉米谷蛋白的功能性质,同时一定程度上克服酶解带来的苦味。

玉米谷蛋白水解物抗氧化活性及其对香肠品质改善的研究

以玉米谷蛋白为原料,采用碱性蛋白酶进行酶解,得到玉米谷蛋白水解物。先对玉米谷蛋白水解物的抗氧化活性进行测定,再以pH值、硫代巴比妥酸反应物、酸价、质构、色差及感官评价为指标,评价其对中式香肠品质的改善效果。结果表明,玉米谷蛋白水解物具有良好的Fe;螯合能力以及DPPH自由基和羟基自由基清除能力,其EC;分别为0.329、2.397和0.723 mg/mL。玉米谷蛋白水解物添加量(质量分数,下同)为0.75%时,香肠的硫代巴比妥酸值和酸价均低于0.01%丁基羟基茴香醚组,说明玉米谷蛋白水解物在一定程度上能够代替化学抗氧化剂抑制香肠的腐败变质,延长其贮藏时间;添加玉米谷蛋白水解物能够改善香肠的部分质构和物化性质;添加量为0.5%时,其感官评价得分最高,更易被消费者接受。研究表明,玉米谷蛋白水解物对香肠的品质有一定的改善效果。

玉米谷蛋白水解物对乙醇诱导损伤LO2细胞的保护作用

采用复合蛋白酶(protamex)和碱性蛋白酶(alcalase)协同水解玉米谷蛋白,制备玉米谷蛋白水解物(corn gluten hydrolysate,CGH),研究了玉米谷蛋白水解物的体外抗氧化活性,利用乙醇诱导LO2细胞氧化损伤模型对玉米谷蛋白水解物的抗氧化应激作用进行研究。结果表明,玉米谷蛋白水解物具有良好的体外抗氧化活性,其羟自由基(·OH)清除率和DPPH自由基清除率和Fe^(2+)螯合能力的半抑制浓度(half maximal inhibitory concentration,IC_(50))值分别为0.61、3.96、0.79 mg/mL。玉米谷蛋白水解物能够显著降低(P<0.05)乙醇诱导损伤的LO2细胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)的含量,并显著提高(P<0.05)超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、谷胱甘肽还原酶(glutathione reductase,GR)活性和还原型谷胱甘肽(glutathione,GSH)水平,对氧化应激损伤的LO2细胞具有保护作用。该研究为玉米谷蛋白水解物作为天然抗氧化剂应用在食品工业中奠定了理论基础。

响应面法优化酶解玉米谷蛋白制备抗氧化肽的研究

以玉米蛋白粉为原料制备玉米谷蛋白,以DPPH自由基清除率为指标,采用响应面法优化了玉米谷蛋白抗氧化多肽的酶解工艺。在单因素实验基础上,采用响应面法优化了Alcalase蛋白酶酶解玉米谷蛋白制备抗氧化肽的条件,最佳参数为玉米谷蛋白浓度2%,时间2 h,p H8.0,加酶量0.15 U/g,温度65℃,DPPH自由基清除率可达69.93%;与预测值70.98%相比,实验结果的相对误差约为1.5%。

转谷氨酰胺酶催化壳寡糖糖基化修饰玉米谷蛋白

以转谷氨酰胺酶(Transglutaminase,TGase)催化壳寡糖(1 ku)糖基化修饰玉米谷蛋白的最优条件为初始反应条件,利用TGase催化壳寡糖(3 ku)对玉米谷蛋白进行糖基化修饰。用高效液相色谱法(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)确认糖基化交联反应的发生,以玉米谷蛋白中的单糖导入量为指标,采用单因素试验优化糖基化反应条件。结果表明:在转谷氨酰胺酶存在的条件下,壳寡糖能够与玉米谷蛋白发生糖基化交联反应;玉米谷蛋白与壳寡糖(3 ku)糖基化的最适反应条件为:玉米谷蛋白质量浓度为2%(w/v)、酶添加量为10 U/g玉米谷蛋白、玉米谷蛋白中酰基供体与壳寡糖中酰基受体物质的量比为1:3、反应时间为2 h。在此条件下,玉米谷蛋白糖基化修饰样品的单糖导入量为(488.99±19.11)mg/g玉米谷蛋白。

TGase催化玉米谷蛋白与壳寡糖糖基化修饰的研究

在壳寡糖存在的条件下,利用转谷氨酰胺酶(Transglutaminase,TGase)对玉米谷蛋白进行糖基化交联修饰,以玉米谷蛋白糖基化修饰产物中的单糖导入量为指标,采用单因素试验优化糖基化反应条件,并比较了玉米谷蛋白、玉米谷蛋白交联产物和玉米谷蛋白糖基化修饰产物的溶解性。结果表明,最适糖基化反应条件为p H 8.0、酶添加量15 U/g玉米谷蛋白、玉米谷蛋白质量浓度3%、反应温度47℃、时间2 h、玉米谷蛋白中酰基供体与壳寡糖中酰基受体物质的量比1︰3。与玉米谷蛋白相比,玉米谷蛋白糖基化修饰产物的溶解性显著改善。

体外消化对壳寡糖糖基化修饰玉米谷蛋白生物活性的影响

以壳寡糖糖基化修饰玉米谷蛋白为原料,采用胃蛋白酶和胰蛋白酶对其进行一步消化和二步消化,研究体外消化对糖基化修饰玉米谷蛋白的抗氧化活性和体外促酒精代谢等生物活性的影响。试验结果表明:糖基化修饰和体外消化均可以明显改善玉米谷蛋白的抗氧化活性(包括DPPH自由基清除活性和还原力)和体外促酒精代谢活性。经胃蛋白酶-胰蛋白酶二步消化后,糖基化修饰使玉米谷蛋白的体外消化率提高18.08%,提高了玉米谷蛋白的营养品质。