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大豆蛋白纤维聚集体的体外消化特性研究

食品安全质量检测学报 2023年第17期14卷 9-16页

作者：李益玲张昱格陈映姗程赛朱杰赵雷陈旭华南农业大学食品学院广州510642 东莞理工学院生命健康技术学院中国轻工业健康食品开发与营养调控重点实验室东莞市特色食品精准设计重点实验室食品营养健康工程与智能化加工研究中心东莞523808

目的探究大豆蛋白纤维聚集体的体外消化特性。方法以大豆分离蛋白为材料,通过在pH 2.0条件下调控大豆蛋白形成大豆蛋白纤维聚集体。采用标准的静态体外消化模型INFOGEST 2.0对大豆蛋白纤维聚集体进行体外模拟消化实验,并通过十二烷基硫... 详细信息

目的探究大豆蛋白纤维聚集体的体外消化特性。方法以大豆分离蛋白为材料,通过在pH 2.0条件下调控大豆蛋白形成大豆蛋白纤维聚集体。采用标准的静态体外消化模型INFOGEST 2.0对大豆蛋白纤维聚集体进行体外模拟消化实验,并通过十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)、动态光散射仪(dynamic light scattering,DLS)及液相色谱-质谱法(liquid chromatography-mass spectrometry,LC-MS)对不同消化时间的胃肠消化产物的分子质量、粒径及肽段组成进行鉴定。结果大豆蛋白纤维聚集体通过消化后被水解为10~15 kDa小分子的肽,其粒径分布由120~800 nm减小至12~120 nm。LC-MS证实消化过程中肽段数量随着消化时间的增加呈阶梯式水解。主成分分析结果显示胃肠消化不同阶段产物组成具有明显的差异性。结论大豆蛋白纤维聚集体在体外模拟消化过程中,在胃/肠阶段中其分子量、粒径及肽段组成均表现出不同的消化行为,这可为大豆产品在消化过程中营养特性的变化提供理论参考。

关键词：大豆分离蛋白纤维聚集体体外消化特性 INFOGEST 2.0

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储存过程中米谷蛋白纤维聚集体的生长动力学及功能性质研究

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储存过程中米谷蛋白纤维聚集体的生长动力学及功能性质研究

作者：黄慧长沙理工大学

学位级别：硕士

大米在加工的过程中产生10-15%的碎米,碎米中蛋白质资源的高值化利用具有重大的意义。大米蛋白的主要成分是米谷蛋白,而米谷蛋白中天冬酰胺和谷氨酰胺含量较高,可通过氢键和疏水相互作用结合,使得米谷蛋白溶解性较差,并且加热后不能形... 详细信息

大米在加工的过程中产生10-15%的碎米,碎米中蛋白质资源的高值化利用具有重大的意义。大米蛋白的主要成分是米谷蛋白,而米谷蛋白中天冬酰胺和谷氨酰胺含量较高,可通过氢键和疏水相互作用结合,使得米谷蛋白溶解性较差,并且加热后不能形成粘弹性凝胶网络结构,从而限制了其在食品加工中的应用。课题组前期研究发现米谷蛋白在pH 2.0、85℃的条件下加热2-15 h可自组装形成长1-5 μm,宽20-45μm,高度有序的纤维状聚集体,蛋白质纤维化可显著改善蛋白质的功能性质。蛋白质纤维聚集体在低温(室温或37℃)储存一段时间,其结构发生演变。目前,关于储存期间蛋白质纤维聚集体的结构演变及其功能性质的相关性鲜有报道。通过研究储存期间米谷蛋白纤维聚集体(Rice glutelin fibril aggregates,RGFAs)的生长动力学及功能性质,对蛋白质纤维聚集体的储存及其应用具有重大的意义。本项目以储存不同时间的米谷蛋白纤维聚集体为研究对象,对其结构性质进行表征,探究其在储存期间的生长动力学,并研究了储存对米谷蛋白纤维聚集体功能性质及抑制小麦淀粉消化性的影响,主要研究内容和结论如下:(1)研究了储存对米谷蛋白纤维聚集体分子结构(ThT荧光、二级结构、微观结构、粒径分布、浊度、表面疏水性)的影响。结果显示,储存4d是米谷蛋白纤维聚集体发生降解的拐点。在储存1 d的纤维样品中,随加热时间的延长(2-15 h),表面疏水性显著降低;ThT荧光强度值缓慢增加,α-螺旋结构向β-折叠结构转换;粒径大于1000 nm的颗粒消失,小的米谷蛋白聚集体、米谷蛋白水解形成的颗粒及短纤维伸长形成具有分枝状结构的长纤维,浊度值下降,表明较长时间的加热有利于纤维聚集体的形成。米谷蛋白纤维聚集体在储存4 d后,荧光强度值和浊度值整体上升,表面疏水性显著下降;热处理2-10 h的纤维进一步伸长和变粗,其长度可达1-4 μm,宽度可达20-140 nm,而15 h纤维发生断裂,粒径分布范围由93.3-627.1 nm缩小为71.1-122.5 nm。(2)研究了储存对米谷蛋白纤维聚集体功能性质(外观、起泡性、乳化性、剪切粘度、热稳定性、纤维复水性)的影响。结果显示,与天然米谷蛋白相比,RGFAs表现出良好的热稳定性。肉眼观察的储存1 d和4 d的RGFAs溶液的浊度和溶液体系的均匀性无较大差别;2 h-RGFAs(1 d,4d)样品因其较大的流体动力学半径使其表现出更高的剪切粘度,而15 h-RGFAs样品在储存4 d后发生断裂,导致粘度大幅降低。然而,储存4d后,RGFAs的起泡性、起泡稳定性、乳化性及乳化稳定性均得到改善。RGFAs在冷冻-冷冻干燥-复水后,结构发生一定的改变导致其上清液的纤维残留率较低,关于其在冷冻-冷冻干燥中的结构变化有待进一步深入研究。(3)研究了米谷蛋白纤维聚集体在模拟体外胃-胰消化过程中的数量及形貌变化,并测定了米谷蛋白纤维聚集体-小麦淀粉混合物的糊化及体外消化性。结果显示,储存1 d的RGFAs在消化过程中,对胃蛋白酶存在水解抗性,随后残留的原纤维在胰消化过程中易被胰蛋白酶水解;此外,较高的表面疏水性,导致RGFAs与淀粉或α-淀粉酶的疏水相互作用增强,使其具有更高的抑制淀粉消化的能力。在储存4 d的RGFAs样品中,胰酶的水解作用主要发生在前60 min,其中6 h-RGFAs具备更高的胰消化抗性。无论储存1d还是4 d,2 h-RGFAs样品具有较高的粘度,可黏附在淀粉颗粒表面,使其水解率略低于6 h-RGFAs样品;6 h-RGFAs样品具有较大的长径比,显著降低了其与淀粉混合体系的峰值粘度和最终粘度,抑制了淀粉的糊化。

关键词：米谷蛋白纤维聚集体储存生长动力学功能性质淀粉消化

米谷蛋白纤维聚集体对小麦淀粉体外消化的影响机制

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米谷蛋白纤维聚集体对小麦淀粉体外消化的影响机制

作者：罗景越长沙理工大学

学位级别：硕士

大米是我国重要的粮食作物之一,其中大米蛋白含量约为大米的8-13%;大米蛋白具有较高的生物价和消化性、低过敏性、抗氧化性、降血压、抗癌等重要的功能,但大米蛋白在中性溶液中的不溶解和不能形成凝胶网络结构限制了其在食品中的应用。... 详细信息

大米是我国重要的粮食作物之一,其中大米蛋白含量约为大米的8-13%;大米蛋白具有较高的生物价和消化性、低过敏性、抗氧化性、降血压、抗癌等重要的功能,但大米蛋白在中性溶液中的不溶解和不能形成凝胶网络结构限制了其在食品中的应用。课题组前期研究发现,使用米谷蛋白(RG)制成米谷蛋白纤维聚集体(RGFAs)可以显著降低淀粉的体外消化率,但其机理尚未明确。为阐明RGFAs对淀粉消化性的抑制机理,本课题深入研究了 RGFAs对淀粉体外消化性、淀粉分子结构以及淀粉水解酶活性的影响。主要结果和结论如下:(1)RGFAs(2h、6h和10h-RGFAs)的添加均显著降低了淀粉的体外消化性。淀粉消化水解率从98.7±3.0%(纯淀粉)降低至86.8±3.0%(6 h-RGFAs),快消化淀粉含量从65.2±2.0%(纯淀粉)降低至37.5±1.3%(6 h-RGFAs);RGFAs对单一α-淀粉酶和葡萄糖苷酶活性抑制率为39±2.7%(2 h-RGFAs)和37.8±4%(10 h-RGFAs),双酶活性抑制率为39.5±0.1%(2 h-RGFAs),显著高于米谷蛋白对单酶(17.7±3.2%和25.7± 10.9%)及双酶(23.6±1.5%)的活性抑制率(p纤维聚集体应用于淀粉消化性减缓的食品提供了理论依据。

关键词：米谷蛋白纤维聚集体淀粉消化淀粉酶活性抑制机理

储存过程中米谷蛋白纤维聚集体的生长动力学和体外消化性研究

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储存过程中米谷蛋白纤维聚集体的生长动力学和体外消化性研究

碱性蛋白酶水解对藜麦分离蛋白结构、聚集行为及凝胶性的影响

中国食品科学技术学会第十八届年会

作者：黄慧向小乐马夏吟刘永乐俞健王发祥黄轶群李向红长沙理工大学化学与食品工程学院湖南省水生资源食品加工工程技术研究中心

蛋白质纤维聚集体在储存过程的结构演变鲜有研究。本课题研究了85℃,pH 2加热不同时间（2,4,6,8,10h和15 h）形成的米谷蛋白纤维聚集体溶液（RGFA）在4℃储存后的生长动力学及体外消化性。硫磺素T荧光结果显示储存中第4天样品荧光强度... 详细信息

蛋白质纤维聚集体在储存过程的结构演变鲜有研究。本课题研究了85℃,pH 2加热不同时间（2,4,6,8,10h和15 h）形成的米谷蛋白纤维聚集体溶液（RGFA）在4℃储存后的生长动力学及体外消化性。硫磺素T荧光结果显示储存中第4天样品荧光强度值达到最大,增加到845.0～873.0之间。透射电镜观察到第1天的2 h样品中存在小的米谷蛋白聚集体及少量原纤维,4 h样品中主要是较短纤维,6～15 h样品中主要是具有分枝状的长纤维,而第4天2 h样品中观察到具有高长径比的纤维,15 h样品的纤维结构断裂。动态光散射结果显示2 h样品在储存中粒径分布在823.3～1157.1 nm之间的比例由2.74%增加到7.09%;而15 h样品粒径由93.3～627.1 nm（1 d）减小到44.1～71.1 nm（4 d）。与米谷蛋白相比,RGFA显示出蛋白消化酶抗性（P＜0.05）,尤其是第4天的2 h和6 h样品在模拟胃和胰消化60+180 min后纤维保留率达到6.53%和8.62%,显著高于其他样品（P ＜0.05）。本研究为控制米谷蛋白纤维聚集体的形成和探索其潜在应用提供了理论依据。

关键词：米谷蛋白纤维聚集体储存结构演变体外消化

来源： cnki会议评论

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中国农业科学 2025年第1期 170-181页

作者：冯潇魏建锋付丽霄武朝升杨玉玲汤晓智南京财经大学食品科学与工程学院/江苏省现代粮食流通与安全协同创新中心/江苏高校粮油质量安全控制及深加工重点实验室

【目的】研究碱性蛋白酶对藜麦分离蛋白结构、理化性质及聚集行为的影响，并探究碱性蛋白酶水解对藜麦分离蛋白凝胶性的作用。【方法】通过碱提酸沉法于4℃下提取藜麦分离蛋白，使用碱性蛋白酶在不同酶底比条件下对藜麦分离蛋白进行处... 详细信息

【目的】研究碱性蛋白酶对藜麦分离蛋白结构、理化性质及聚集行为的影响，并探究碱性蛋白酶水解对藜麦分离蛋白凝胶性的作用。【方法】通过碱提酸沉法于4℃下提取藜麦分离蛋白，使用碱性蛋白酶在不同酶底比条件下对藜麦分离蛋白进行处理。分析藜麦分离蛋白的组成、粒径、Zeta电位、溶解度、表面疏水性（S0-ANS）的变化及其与蛋白热聚集体的Th T荧光强度、形貌的关联性。进一步提高蛋白浓度，将藜麦分离蛋白加热制成凝胶，通过对凝胶的微观结构、质构及凝胶中蛋白质二级结构的分析，探讨酶水解处理与聚集行为和凝胶性之间的关系，揭示酶水解促进凝胶性改变的原因。【结果】随着酶底比（E/S）的上升，藜麦分离蛋白溶液（2%,w/v）的蛋白粒径逐渐减小，其电负性呈现先上升后下降的趋势，藜麦分离蛋白的表面疏水性逐渐上升。同时，藜麦分离蛋白聚集体的Th T荧光强度在酶底比为0—0.08%时呈现上升趋势，而当酶底比继续升高（0.08%—0.14%）则下降。通过透射电子显微镜（TEM）观察，在酶底比为0.05%和0.08%时分别形成了较短的纤维（145—306 nm）和较长的纤维（217—406 nm），继续增大酶底比则纤维的长度缩短并且无定型聚集增加。另外，藜麦分离蛋白的不同聚集行为对其凝胶性有显著影响（P纤维聚集体形成的条件下，藜麦分离蛋白凝胶具有更高的硬度、储能模量以及更致密的凝胶网络结构。与短纤维相比，长纤维的形成对凝胶硬度、储能模量及凝胶网络的增强效果更加明显。此外，碱性蛋白酶水解显著影响藜麦蛋白凝胶中蛋白质的二级结构，β-折叠和无规则卷曲含量随酶底比的增加呈现出先上升后下降的趋势。【结论】限制性碱性蛋白酶水解有助于藜麦分离蛋白形成有序的纤维聚集体，进而改善其凝胶性。当E/S为0.08%时，藜麦分离蛋白热诱导形成的纤维最长，蛋白凝胶硬度最大，黏弹特性最好，凝胶中蛋白质二级结构有序、微观结构致密。但是，更高的水解程度会增加无定型聚集并降低凝胶强度。因此，碱性蛋白酶限制性水解可以通过促进纤维聚集体形成而显著改善藜麦蛋白凝胶性弱的问题。

关键词：藜麦分离蛋白碱性蛋白酶限制性水解纤维聚集体凝胶网络蛋白质二级结构

等离子体辅助玉米醇溶蛋白自组装纤维化的工艺

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农业工程学报 2024年第9期40卷 281-288页

作者：郭鹏景成童韩思琦涂安王亚潇董爽山东理工大学农业工程与食品科学学院淄博255000 山东扳倒井股份有限公司淄博256399

植物蛋白纤维由于其独特的结构和极高的纵横比可作为良好的疏水性生物活性物质的递送载体。为了提高玉米醇溶蛋白在酸热诱导下的纤维化程度,该研究采用低温等离子体技术辅助完成玉米醇溶蛋白自组装纤维化,探究诱导过程中各因素对玉米醇... 详细信息

植物蛋白纤维由于其独特的结构和极高的纵横比可作为良好的疏水性生物活性物质的递送载体。为了提高玉米醇溶蛋白在酸热诱导下的纤维化程度,该研究采用低温等离子体技术辅助完成玉米醇溶蛋白自组装纤维化,探究诱导过程中各因素对玉米醇溶蛋白纤维化程度的影响机制,并通过单因素和响应面试验获得最优纤维化工艺。硫黄素T(ThT)荧光强度结果显示,采用等离子体辅助酸热诱导可以有效提高玉米醇溶蛋白的纤维化程度。通过单因素和响应面优化试验获得制备纤维化玉米醇溶蛋白的优化工艺为:等离子体处理功率64 W,处理时间61 s,加热时间为10 h,加热温度70℃,蛋白质量浓度30 mg/mL。在此条件下纤维化玉米醇溶蛋白ThT荧光强度可达2272±23,显著高于未经等离子体处理的纤维化玉米醇溶蛋白(1239±19)(P纤维化后颗粒粒径明显下降,其纤维结构是由球状蛋白颗粒沿水平方向线性聚集而成,采用等离子体辅助可诱导形成更多的玉米醇溶蛋白纤维体结构。研究结果可为疏水性植物蛋白实现高效自组装纤维化提供参考。

关键词：等离子体技术玉米醇溶蛋白纤维聚集体工艺结构

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