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加工所糧油加工團隊揭示米糠改善面筋蛋白結(jié)構(gòu)和功能特性機制
近日，加工所糧油加工團隊先后在國際學術期刊LWT - Food Science and Technology和Food Chemistry發(fā)表題為：“Viscoelastic properties, antioxidant activities and structure of wheat glutenmodified by rice bran”“Rice bran-modified wheat gluten nanoparticles effectively stabilizedPickering emulsion: An interfacial antioxidant inhibiting lipid oxidation”的研究論文。加工所博士研究生王智明為論文第一作者，張名位研究員和劉光副研究員為共同通訊作者。
米糠是大米加工過程中的主要副產(chǎn)物，富含多種營養(yǎng)活性成分，然而米糠極易腐敗變質(zhì)的特性影響其高附加值開發(fā)，導致其主要被用于牲畜飼料，造成了極大的資源浪費。加工所糧油加工團隊以米糠為研究對象，將其應用于面制品營養(yǎng)品質(zhì)改善，發(fā)現(xiàn)米糠具有提升面筋蛋白結(jié)構(gòu)和功能的特性。研究結(jié)果表明，米糠與小麥面面團混合揉捏，經(jīng)水洗后可制備米糠改性面筋蛋白；相比于未處理的面筋蛋白，米糠改性面筋蛋白的粘彈性顯著提高，支鏈氨基酸含量增加，抗氧化活性明顯增強，ORAC抗氧化值最高增加38%；這些變化主要歸因于米糠中的酚類物質(zhì)與面筋蛋白中的賴氨酸發(fā)生共價交聯(lián)，形成蛋白-多酚復合物，從而提高其抗氧化性活性，促進面筋蛋白大聚集體形成，引起面筋蛋白結(jié)構(gòu)功能特性的改變。
在上述研究基礎上，為拓寬米糠改性面筋蛋白的應用，科研人員進一步通過pH驅(qū)動法制備米糠改性面筋蛋白納米顆粒，并將其應用于穩(wěn)定Pickering乳液及抑制乳液油脂氧化研究。結(jié)果表明，米糠改性面筋蛋白納米顆粒呈球形，平均粒徑約為250 nm，熱穩(wěn)定性良好；與天然面筋蛋白納米顆粒相比，米糠改性面筋蛋白納米顆粒具有更強的抗氧化活性，油水兩親性更加平衡；當濃度為1.5 wt%時，米糠改性面筋蛋白納米顆粒能穩(wěn)定不同油相體積分數(shù)（20%-85%）的Pickering乳液，且制備的Pickering乳液具有更好的儲藏穩(wěn)定性；以油相體積分數(shù)為80%的高內(nèi)相Pickering乳液為例，米糠改性面筋蛋白納米顆粒作為界面抗氧化劑，吸附在油水界面形成致密的界面膜，可有效抑制大豆油的脂質(zhì)氧化，其抑制效果顯著高于天然面筋蛋白納米顆粒乳液組。
上述系列研究提出了一種利用米糠改性面筋蛋白結(jié)構(gòu)和功能特性的方法，并證實了其具有形成納米顆粒穩(wěn)定Pickering乳液特性及提高抗乳液油脂氧化能力，研究結(jié)果為促進米糠資源的高值化利用提供理論基礎和方向。
該項目得到了廣東省重點領域研發(fā)計劃、國家自然科學基金、科技創(chuàng)新戰(zhàn)略建設專項資金（高水平農(nóng)科院建設）等項目資助。
原文鏈接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0023643821011567
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0308814622008366
