改性提高大米蛋白体外消化率的研究

作     者：李燕燕 

作者单位：江南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：钱海峰

授予年度：2015年

学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 08[工学] 083202[工学-粮食、油脂及植物蛋白工程] 

主      题：大米蛋白 体外消化率 酰化 微波 理化性质 

摘      要：大米蛋白必需氨基酸比例合理,致敏性低,但作为主要的谷物蛋白来源,大米蛋白的消化率较低,通过合理的改性方法,提高其消化率,有助于提高其利用率,从而改善居民蛋白营养状况。本研究以提高大米蛋白体外消化率为目标,采用酰化、微波及两者结合的方法来提高大米蛋白的体外消化率,并研究比较了改性前后蛋白及蛋白各组分的理化性质,最后,初步探索了体外消化率与蛋白理化性质间的关系。首先,以-NH2生成量为指标,分别探讨了酰化剂用量、酰化时间及底物浓度对大米蛋白胃蛋白酶和胰蛋白酶酶解情况的影响。实验结果显示,随着乙酸酐用量的增加,酰化时间的增加以及大米蛋白底物浓度的增大,大米蛋白胰蛋白酶酶解情况得到明显改善;胃蛋白酶对大米蛋白的酶解程度则出现先增大后降低的趋势。以-NH2生成量为指标,分别探讨了微波功率、微波时间及底物浓度对大米蛋白胃蛋白酶和胰蛋白酶酶解情况的影响。实验结果显示,随着微波功率的增大,微波时间的延长,大米蛋白被胰蛋白酶和胃蛋白酶酶解程度都先增加而后趋于不变或者略有下降;随着底物浓度的增大,微波改性大米蛋白酶解效果变差。酰化改性时,大米蛋白胃蛋白酶体外消化率、胰蛋白酶体外消化率、胃-胰蛋白酶体外消化率在不同的改性条件下有最大值,最大提高程度分别为4%,12%,8%。同样,微波改性时,大米蛋白胃蛋白酶体外消化率、胰蛋白酶体外消化率、胃-胰蛋白酶体外消化率也均得到改善。采用酰化和微波对大米蛋白进行复合改性,实验结果显示复合改性能够提高大米蛋白胃-胰蛋白酶体外消化率,XW(先酰化后微波)和WX(先微波后酰化)分别使大米蛋白体外消化率提高了19%和17%。利用Osborne分级方法制备大米蛋白四种组分,对各组分进行改性,测定改性前后各组分的体外消化率。结果显示,W、XW、WX对清蛋白胃-胰蛋白酶体外消化率的影响差别不大,能提高其体外消化率8%,对球蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白胃-胰蛋白酶体外消化率改善效果最好的分别是WX、XW、XW,体外消化率分别提高了12%、16%、19%。其次,为了探讨酰化、微波及复合改性对大米蛋白体外消化率的影响机理,采用荧光光谱仪、FT-IR等对改性前后大米蛋白的理化性质进行分析。结果发现,各改性方法都能够在一定程度上提高大米蛋白溶解度,降低二硫键含量,降低α-螺旋和β-折叠含量;但不同的改性方法对蛋白Zeta电位、表面疏水性的影响不同:酰化改性后蛋白Zeta电位显著下降,表面疏水性也呈下降趋势(p H 7.5);微波改性后蛋白Zeta电位略有下降,表面疏水性呈增加趋势(p H 7.5);复合改性与所用后一种改性方法的作用效果和趋势相同。蛋白各组分理化性质呈现出不同的变化趋势,与蛋白本身有很大关系。最后,运用SPSS对理化性质与体外消化率的相关性进行分析。结果显示,胃蛋白酶体外消化率与二硫键、溶解度、β-折叠都显著相关(P0.05);胰蛋白酶体外消化率与二硫键、溶解度及电位呈显著相关(P0.05)。