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【科研新进展】我院杂粮加工研究团队在超高压处理小米醇溶蛋白物化特性分析方面发表高水平研究论文

发布时间:2022年06月18日 17:15    作者:    来源:    点击率:

超高压作为一种新型的非热处理技术,具备操作简单、处理时间短、可最大限度保留食品营养价值等特点。超高压可使生物大分子功能特性及结构发生变化。小米含有丰富的蛋白质,是一种良好的植物蛋白来源。根据蛋白溶解度特性可分为水溶性清蛋白、盐溶性球蛋白、碱溶性谷蛋白、醇溶性谷蛋白。其中醇溶蛋白含量最高,可达50%以上。小米醇溶蛋白含有较高比例的疏水性氨基酸(如缬氨酸、亮氨酸、脯氨酸等),因此疏水性强,不溶于水,易溶于醇溶液。从而造成其作为食品成分的应用有限,加强对醇溶蛋白的研究可有助于了解其与食品中其他成分的相互作用并促进小米醇溶蛋白的应用发展。

我院杂粮加工研究团队的王晓闻教授等在《LWT-Food Science and Technology》(SCI一区,IF=4.952)发表了题为“Effect of high hydrostatic pressure treatment on the structure and physicochemical properties of millet gliadin”的研究论文。通过100、300、500 MPa超高压处理小米醇溶蛋白,并对其结构和物化特性进行表征,发现超高压处理改变了小米醇溶蛋白的空间构象,增加了醇溶蛋白的亲水性(图1).

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图1.超高压处理小米醇溶蛋白的溶解度

荧光吸收光谱结果表明,超高压处理导致小米醇溶蛋白最大荧光发射波长发生了轻微的红移,醇溶蛋白-ANS复合物的外源荧光强度减弱,发色基团所处的微环境发生了变化,色氨酸向亲水区域移动,疏水性减弱(图2)

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图2.超高压处理小米醇溶蛋白的外源荧光光谱(A)、表面疏水指数H0(B)和内源荧光光谱(C)。

扫描电镜结果表明,超高压导致醇溶蛋白构象发生变化,表面电荷减少,粒子之间的静电相互作用增大,从而引起粒子的聚集,导致粒径的增大(图3)。综上所述,超高压可改变小米醇溶蛋白的结构及物化特性,其疏水性显著减弱,这将有助于改善小米醇溶蛋白由于疏水性强而导致不能在食品生产领域中直接使用的局限性。

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图3.超高压处理小米醇溶蛋白的扫描电镜图A(Control)、B(100MPa)、C(300MPa)和D(500MPa)。

我院研究生张逸丹为第一作者,王晓闻教授为通讯作者,研究生张雪冰、张志衡参与了部分实验及数据分析,陈振家副教授和荆旭副教授在该研究中做出重要贡献。该研究得到了山西省农业谷地建设及科研项目、山西省重点研发项目及山西省粮食系统科技项目的支持。

原文信息:Yidan Zhang, Xuebing Zhang, Zhiheng Zhang, Zhenjia Chen, Xu Jing, Xiaowen Wang*. Effect of high hydrostatic pressure treatment on the structure and physicochemical properties of millet gliadin. LWT-Food Science and Technology, 154, 112755.

原文链接:https://doi.org/10.1016/j.lwt.2021.112755.


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