吳雨靜 杜先鋒

(安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)茶與食品科技學(xué)院，合肥 230036)

響應(yīng)面法優(yōu)化米渣發(fā)泡蛋白制備工藝的研究

吳雨靜 杜先鋒

(安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)茶與食品科技學(xué)院，合肥 230036)

米渣經(jīng)脫糖，酶解，脫色，噴霧干燥制得乳黃色，無(wú)異味，蛋白含量高，發(fā)泡性能良好的蛋白發(fā)泡粉。在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選擇對(duì)發(fā)泡力影響較大的3個(gè)因素(加酶量，酶解時(shí)間，料液比)進(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn)，通過(guò)SAS軟件分析，對(duì)中性蛋白酶酶解米渣的條件進(jìn)行優(yōu)化。并通過(guò)高效液相凝膠色譜和掃描電鏡從微觀層面解釋了發(fā)泡粉發(fā)泡性能增加的機(jī)理。結(jié)果表明，最佳酶解條件為:加酶量1.33%，酶解時(shí)間2.16 h，料液比1∶10。理論預(yù)測(cè)最大發(fā)泡力為277 mL，經(jīng)驗(yàn)證，酶解液最大發(fā)泡力為275 mL。

米渣 酶解 中性蛋白酶 發(fā)泡粉

米渣是淀粉糖生產(chǎn)過(guò)程中的副產(chǎn)品，即以大米為原料，經(jīng)淀粉酶高溫液化處理并經(jīng)板框壓濾除去糖類物質(zhì)而得到的殘?jiān)?，其蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為40%～60%［1］。大米蛋白作為優(yōu)質(zhì)的谷物蛋白［2］，非常適宜用來(lái)開(kāi)發(fā)蛋白發(fā)泡粉。但由于高溫作用，米渣中的蛋白質(zhì)通過(guò)二硫鍵連接成了高分子聚集體［3］，相對(duì)分子質(zhì)量增大，并含有較多的疏水性氨基酸，從而變性米渣蛋白的溶解性很差，因此相應(yīng)的物化功能的應(yīng)用也受到限制。目前大多是采用蛋白酶對(duì)米渣蛋白進(jìn)行水解，使其釋放出更多的—COOH和—NH2，從而增大蛋白質(zhì)分子的極性，促使蛋白質(zhì)的溶解性得到增加，同時(shí)其溶液的膠體性質(zhì)也得到增強(qiáng)，從而表現(xiàn)出一定的乳化和發(fā)泡性能［4］。

目前國(guó)內(nèi)研究較多的是大豆蛋白的酶法水解［5－7］，而關(guān)于酶法水解大米蛋白制取食用發(fā)泡粉的研究報(bào)道只有少數(shù)。阮暉等［8］用堿性蛋白酶對(duì)大米濃縮蛋白進(jìn)行改性，獲得了發(fā)泡力為162%的發(fā)泡蛋白。胡中澤［9］采用胃蛋白酶對(duì)早秈米進(jìn)行水解，獲得了發(fā)泡性能良好的發(fā)泡粉。

良好的發(fā)泡性不僅需要增加蛋白質(zhì)的溶解性，而且也需要提高其疏水性，使親水和疏水達(dá)到良好的平衡［10］。不同的蛋白酶具有不同的酶切位點(diǎn)，其修飾后的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)變化也不相同，暴露的疏水基團(tuán)的多少也不相同。由于蛋白質(zhì)分子表面暴露的疏水性氨基酸越多，蛋白質(zhì)的發(fā)泡性就越強(qiáng)［11］，所以可以選擇作用位點(diǎn)為芳香族疏水性氨基酸羧基端的中性蛋白酶［12］對(duì)米渣蛋白進(jìn)行水解，對(duì)含有疏水性氨基酸的肽鍵進(jìn)行裂解，如 His－Leu，Ala－Phe，Gly－Phe，提高溶解性的同時(shí)也增加了疏水性氨基酸的暴露，改善發(fā)泡性能，從而可以制備蛋白發(fā)泡粉。夏建秋等［6］將中性蛋白酶用于大豆蛋白發(fā)泡粉的生產(chǎn)，工藝成熟，產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)良，也說(shuō)明了利用中性蛋白酶酶解米渣制備蛋白發(fā)泡粉的可行性。同時(shí)中性蛋白酶作用條件溫和，價(jià)格低，安全性高。

在以上研究的基礎(chǔ)上，本試驗(yàn)以淀粉糖生產(chǎn)的副產(chǎn)品米渣為原料，使用中性蛋白酶酶法改性米渣蛋白制備食用發(fā)泡粉，采用響應(yīng)面分析法優(yōu)化了制備米渣蛋白發(fā)泡粉的工藝條件，并通過(guò)高效液相凝膠色譜法和掃描電鏡手段從分子結(jié)構(gòu)層面上探討了酶解米渣蛋白質(zhì)發(fā)泡性能增加的機(jī)理。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 主要試驗(yàn)材料

米渣:合肥錦泰糖業(yè)有限公司;中性蛋白酶(酶活270 000 U/g):蘇州維邦生物科技有限公司;糖化酶(酶活15 000 U/g):蘇州維邦生物科技有限公司;糖用活性炭:江蘇竹溪活性炭有限公司;細(xì)胞色素C(Mr12 500)、桿菌酶(Mr1 450)、乙氨酸－乙氨酸－乙氨酸－酪氨酸－精氨酸(Mr451)、乙氨酸－乙氨酸－乙氨酸(Mr189)(分子質(zhì)量校正曲線所用標(biāo)準(zhǔn)品):上海恒遠(yuǎn)生物科技有限公司。

1.1.2 試驗(yàn)儀器與設(shè)備

DF－101T型集熱式恒溫磁力攪拌器:鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司;TD5A－WS臺(tái)式低速離心機(jī):湘儀離心機(jī)儀器有限公司;SKD－200凱氏定氮儀:上海沛歐分析儀器有限公司;JJ－2B型組織搗碎機(jī):金壇市國(guó)旺實(shí)驗(yàn)儀器廠;DZF－6050型真空干燥箱:上海三發(fā)科學(xué)儀器有限公司;OPD－8噴霧干燥機(jī):上海大川原乾燥設(shè)備有限公司;LFT－3型精密過(guò)濾機(jī):特威藥化設(shè)備有限公司;Waters600高效液相色譜儀(配2487紫外檢測(cè)器和含有GPC數(shù)據(jù)處理軟件的色譜工作站):美國(guó)沃特斯儀器公司;Sirion 200場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡:美國(guó)FEI公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 米渣蛋白發(fā)泡粉的制備工藝流程

米渣經(jīng)脫糖，中性蛋白酶酶解，脫色，噴霧干燥等主要步驟制得蛋白發(fā)泡粉，工藝流程如圖1。

圖1 蛋白發(fā)泡粉的制備工藝流程

1.2.2 米渣脫糖方法

取米渣20 g，按30 U/g加入糖化酶，反應(yīng)溫度50 ℃，pH 4.6，時(shí)間 3 h，固液比 1∶5。反應(yīng)結(jié)束后抽濾，再將抽濾后的米渣用90℃熱水水洗30 min，再抽濾。熱水洗3次。將抽濾后的米渣于50℃真空干燥箱中干燥，備用。

1.2.3 中性蛋白酶酶解米渣方法

取米渣20 g于燒杯中，按照試驗(yàn)設(shè)計(jì)的料液比加入定量的蒸餾水，保鮮膜封口，置于恒溫水浴鍋中保溫至設(shè)定的溫度。用0.5 mol/L的NaOH調(diào)pH至設(shè)定值。再加入一定量的中性蛋白酶，反應(yīng)過(guò)程中持續(xù)攪拌，并維持恒定的pH。反應(yīng)結(jié)束后，沸水浴10 min，滅酶。冷卻后離心15 min，棄去殘?jiān)?，得酶解液?/p>

1.2.4 活性炭脫色方法

取1.2.3中所得酶解液100 mL于燒杯中，置于恒溫水浴鍋中保溫至50℃，并調(diào)節(jié)至pH 6.5，保鮮膜封口。加入4%的活性炭，脫色30 min。用硅藻土做助濾層，抽濾除去活性炭，得脫色后的酶解液。中試時(shí)用精密過(guò)濾機(jī)除去活性炭。

1.2.5 噴霧干燥方法

將1.2.4制得的脫色后的酶解液進(jìn)行噴霧干燥。進(jìn)口溫度220℃，出口溫度90℃。

1.2.6 總氮含量的測(cè)定

按照GB/T 5009.5規(guī)定的方法測(cè)定。

1.2.7 發(fā)泡性測(cè)定方法［13］

量取1.2.3中所得酶解液100 mL于組織攪拌機(jī)中，以10 000 r/min的速度攪打2 min，攪打結(jié)束后，將其轉(zhuǎn)移至500 mL的量筒中，讀出泡沫的高度，此體積即為發(fā)泡力(單位是mL)。

1.2.8 發(fā)泡粉相對(duì)分子質(zhì)量分布的測(cè)定

凝膠色譜法:色譜條件:色譜柱 TSKgel2000 SWXL300 mm ×7.8 mm;流動(dòng)相:乙腈/水/三氟乙酸，45/55/0.1(體積比);檢測(cè)波長(zhǎng):UV220 nm;流速:0.5 mL/min;柱溫:30 ℃;進(jìn)樣體積:10 μL。

樣品制備:稱取發(fā)泡粉20.0 mg于10 mL容量瓶中用流動(dòng)相定容至刻度，超聲震蕩10 min，用微孔濾膜過(guò)濾后進(jìn)樣。

1.2.9 發(fā)泡粉微觀形態(tài)觀察

采用場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡觀察發(fā)泡粉的微觀形態(tài)。

剪取靜電雙面膠帶置于掃描電鏡載物臺(tái)上，然后挑取少量發(fā)泡粉灑在雙面膠帶上，并輕輕晃動(dòng)使其分布均勻，再用吸耳球吹去多余的發(fā)泡粉，使發(fā)泡粉盡量不堆積在一起，放入鍍金器中進(jìn)行噴碳鍍金。電子槍加速為20 kV，且在不同的放大倍數(shù)下掃描和拍照。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3.1 中性蛋白酶酶解液發(fā)泡力的單因素試驗(yàn)

選取加酶量即酶與底物比(E∶S)、酶解時(shí)間、料液比、pH、溫度5個(gè)因素，考察酶解液發(fā)泡力的變化趨勢(shì)。

1.3.2 中性蛋白酶酶解液發(fā)泡力的響應(yīng)面試驗(yàn)

在單因素的基礎(chǔ)上，選擇加酶量、酶解時(shí)間、料液比3個(gè)因素進(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn)。選取的因素與水平見(jiàn)表1。

表1 二次正交中心組合設(shè)計(jì)因素水平編碼表

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SAS分析軟件處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)泡力單因素試驗(yàn)

2.1.1 加酶量對(duì)發(fā)泡力的影響

固定酶解條件:酶解時(shí)間3 h，溫度40℃，料液比 1∶10，pH 7.0 。分別選擇加酶量 0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%6 個(gè)水平進(jìn)行試驗(yàn)，考察加酶量對(duì)發(fā)泡力的影響，結(jié)果如圖2。

圖2 加酶量對(duì)發(fā)泡力的影響

由圖2可以看出，加酶量對(duì)發(fā)泡力的影響較大，整體趨勢(shì)是隨著加酶量的增加，發(fā)泡力先增大后減小。加酶量過(guò)少(0.5%)和過(guò)多(3.0%)，酶解液的發(fā)泡力都很低，當(dāng)加酶量在1.0%～2.5%時(shí)，發(fā)泡力比較高，1.0%時(shí)發(fā)泡力最高，所以后續(xù)的單因素試驗(yàn)都選擇1.0%的加酶量。

2.1.2 酶解時(shí)間對(duì)發(fā)泡力的影響

固定酶解條件:加酶量1.0%，料液比1∶10，溫度40 ℃，pH 7.0。分別選擇酶解時(shí)間 0.5，1，2，3，4，5 h 6個(gè)水平進(jìn)行試驗(yàn)，考察酶解時(shí)間對(duì)發(fā)泡力的影響，結(jié)果如圖3。

由圖3可知，酶解時(shí)間對(duì)發(fā)泡力的影響也較顯著。前3個(gè)小時(shí)發(fā)泡力隨著時(shí)間的增加逐漸升高，當(dāng)時(shí)間到達(dá)3 h時(shí)，發(fā)泡力達(dá)到最大，之后，再隨著時(shí)間的增加，發(fā)泡力開(kāi)始逐漸下降?？梢?jiàn)3 h時(shí)，在固定條件下，發(fā)泡力達(dá)到最佳水平。所以后續(xù)試驗(yàn)選擇酶解時(shí)間為3 h。

圖3 酶解時(shí)間對(duì)發(fā)泡力的影響

2.1.3 料液比對(duì)發(fā)泡力的影響

固定酶解條件:加酶量1.0%，酶解時(shí)間3 h，溫度 40 ℃，pH 7.0。分別選擇料液比 1∶6，1∶7，1∶8，1∶9，1∶10，1∶11，1∶12 共 7 個(gè)水平進(jìn)行試驗(yàn)，考察料液比對(duì)發(fā)泡力的影響，結(jié)果如圖4。

圖4 料液比對(duì)發(fā)泡力的影響

由圖4可以看出，料液比對(duì)發(fā)泡力也有較大影響。發(fā)泡力隨料液比的變化趨勢(shì)是先升高后降低。當(dāng)料液比為1∶10時(shí)，發(fā)泡力最高。所以選擇1∶10為最佳料液比。

2.1.4 pH 對(duì)發(fā)泡力的影響

固定酶解條件:加酶量1.0%，酶解時(shí)間3 h，料液比1∶10，溫度40℃。由于所用中性蛋白酶的最適pH 為6.5～7.5，所以分別選擇 pH 6.50，6.75，7.00，7.25，7.50共5個(gè)水平進(jìn)行試驗(yàn)，考察pH對(duì)發(fā)泡力的影響，結(jié)果如圖5。

圖5 pH對(duì)發(fā)泡力的影響

由圖5可以看出，在酶的最適pH范圍內(nèi)，發(fā)泡力隨pH增大而升高，但其變化幅度不大。說(shuō)明在pH 6.5～7.5范圍內(nèi)，pH對(duì)發(fā)泡力的影響不大。當(dāng)pH 7.5時(shí)，發(fā)泡力最大，所以選擇pH 7.5作為酶解的最佳pH水平。

2.1.5 溫度對(duì)發(fā)泡力的影響

固定酶解條件:加酶量1.0%，酶解時(shí)間3 h，料液比1∶10，pH 7.5。由于所用中性蛋白酶的最適溫度范圍為40～60℃，所以分別選擇隨溫度為40，45，50，55，60℃ 5個(gè)水平進(jìn)行試驗(yàn)，考察溫度對(duì)發(fā)泡力的影響，結(jié)果如圖6。

圖6 溫度對(duì)發(fā)泡力的影響

由圖6可知，在酶的最適溫度范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，發(fā)泡力在265～272 mL范圍內(nèi)變化，可見(jiàn)，在40～60℃范圍內(nèi)，發(fā)泡力受溫度的影響不大。選擇單因素的最佳值45℃作為酶解的最優(yōu)溫度條件。

2.2 響應(yīng)面試驗(yàn)

2.2.1 回歸方程的建立與顯著性分析

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選定酶解pH 7.5，酶解溫度45℃，并以發(fā)泡力作為指標(biāo)，選擇加酶量、酶解時(shí)間、料液比這3個(gè)對(duì)發(fā)泡力影響較大的因素進(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn)。根據(jù)二次正交中心組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)，選擇23個(gè)處理組，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

運(yùn)用SAS數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行多元回歸擬合，得到回歸方程，以及回歸方程方差分析表。Y= －596.35+136.25X1+73.91X2+143.16X3－32.36X12－17.50X1X2－X1X3－9.86X22－0.50X2X3－7.21X32

由表3 可知，失擬項(xiàng) F1=0.29 ＜ F0.05(5，13)=3.03，P=0.91 ＞0.05，即失擬是不顯著的，說(shuō)明不存在影響試驗(yàn)的其他不可忽略的因素;回歸項(xiàng)F2=11.64 ＞ F0.01(9，13)=4.19，P=0.0001 ＜ 0.01，即響應(yīng)面回歸模型極顯著，說(shuō)明該模型擬合度較好，試驗(yàn)誤差小。其中一次項(xiàng)，二次項(xiàng)都達(dá)到了極顯著水平，交互作用也達(dá)到了顯著水平。模型的相關(guān)系數(shù)R2為88.96%，表示約89%的發(fā)泡性變化可以用此模型來(lái)解釋，所以可以用此模型對(duì)發(fā)泡力進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)。

表2 二次正交中心組合設(shè)計(jì)及結(jié)果

表3 二次回歸模型方差分析

從回歸系數(shù)的T檢驗(yàn)結(jié)果(表4)可以看出，單因素中，加酶量(X1)對(duì)發(fā)泡力有顯著性影響(P＜0.05);時(shí)間(X2)對(duì)發(fā)泡力影響極顯著(P ＜0.01);料液比(X3)在α=0.1水平上對(duì)發(fā)泡力影響顯著(P ＜0.1)。雙因子中，、X1X2對(duì)發(fā)泡力影響極顯著(P ＜0.01)。

表4 二次正交中心組合設(shè)計(jì)回歸分析結(jié)果

2.2.2 顯著性交互作用對(duì)發(fā)泡力的影響

由表4分析中可知，交互作用中X1X2對(duì)發(fā)泡力影響極顯著，為了進(jìn)一步考察X1X2之間的交互作用對(duì)發(fā)泡力的影響，作響應(yīng)面圖及等高線圖如圖7。

圖7 Y=f(X1，X2)的響應(yīng)曲面圖及其等高線圖

由圖7，等高線呈橢圓形，說(shuō)明加酶量與時(shí)間的交互作用對(duì)響應(yīng)值發(fā)泡力的影響較大。

固定料液比為1∶10時(shí)加酶量與時(shí)間的響應(yīng)曲面圖如圖7。由響應(yīng)曲面可以看出，固定時(shí)間為某一值時(shí)，隨著加酶量的增加，發(fā)泡力先增加，后降低。固定加酶量為某一值時(shí)，隨著時(shí)間的增加，發(fā)泡力也是先增加后降低。當(dāng)加酶量在1.16%～1.67%，時(shí)間在1.32～3 h時(shí)對(duì)提高發(fā)泡力最為有利。

2.2.3 最佳酶解條件的確定

用SAS軟件對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析優(yōu)化可得最佳酶解條件為加酶量1.33%，酶解時(shí)間2.16 h，料液比1∶10，預(yù)測(cè)最大發(fā)泡力為277 mL。按照SAS軟件分析所得的最佳條件，進(jìn)行驗(yàn)證，酶解液發(fā)泡力可達(dá)275 mL。

2.3 發(fā)泡粉蛋白的相對(duì)分子質(zhì)量分布

蛋白質(zhì)的發(fā)泡性與蛋白質(zhì)分子表面的極性和蛋白質(zhì)分子的大小密切相關(guān)。良好的蛋白質(zhì)發(fā)泡性需要合適的分子大?。?4］，而通過(guò)控制酶解條件如加酶量或酶解時(shí)間就可能獲得相對(duì)分子質(zhì)量分布不同的酶解物組分［15］，因此可以將酶解物的相對(duì)分子質(zhì)量控制在適宜發(fā)泡的范圍內(nèi)。為了了解上述試驗(yàn)中用中性蛋白酶制備的蛋白發(fā)泡粉的相對(duì)分子質(zhì)量分布狀況，采用高效液相凝膠色譜法對(duì)其的相對(duì)分子質(zhì)量分布狀況進(jìn)行分析，分析色譜圖如圖8。

圖8 發(fā)泡粉蛋白的相對(duì)分子質(zhì)量分布

由圖8可知，發(fā)泡粉蛋白的相對(duì)分子質(zhì)量的峰集中出現(xiàn)在18～27 min，其中相對(duì)分子質(zhì)量在189～500之間的占62.24%，相對(duì)分子質(zhì)量在500～1 000之間的占26.33%，說(shuō)明水解出來(lái)的主要是寡肽，總共占88.57%。寡肽具有良好的溶解性，而良好的溶解性是表現(xiàn)蛋白質(zhì)功能性(發(fā)泡性)的基礎(chǔ)［16］。且本研究選擇中性蛋白酶酶解米渣，其僅水解羧基端是Tyr、Trp、Phe等芳香族疏水性氨基酸殘基的肽鍵，從而保證了水解蛋白的一定的疏水性。綜上，發(fā)泡粉在溶解性(親水性)和疏水性之間達(dá)到了一定的平衡，從而具有良好的發(fā)泡性。

2.4 發(fā)泡粉的微觀形態(tài)

通過(guò)電子掃描顯微鏡(SEM)觀察了發(fā)泡粉的微觀形態(tài)，并與原料米渣進(jìn)行比較，如圖9。

由圖9可以看出，原料米渣蛋白質(zhì)由于經(jīng)過(guò)高溫變性，形成了高分子聚集體，形狀不規(guī)則，表面凹凸不平并堆積在一起，而經(jīng)過(guò)酶解改性的發(fā)泡粉則呈大小不一的球狀結(jié)構(gòu)。由此可知，原料米渣的塊狀結(jié)構(gòu)難以與水分子充分接觸，溶解性差，而經(jīng)過(guò)噴霧干燥工藝的發(fā)泡粉的球狀結(jié)構(gòu)，使得水分子可以容易地進(jìn)入其中，大大增加了水解蛋白的比表面積，溶解性也大大增加。同時(shí)酶解使蛋白質(zhì)分子發(fā)生了結(jié)構(gòu)重排，因此原來(lái)包埋于蛋白質(zhì)分子內(nèi)部的疏水性基團(tuán)暴露到水相中［17］。所以，經(jīng)過(guò)中性蛋白酶的酶解，米渣蛋白質(zhì)由大分子變成了小分子，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)也發(fā)生了變化，比表面積增加，溶解性增加，從而蛋白質(zhì)的功能性(發(fā)泡性)與原料蛋白質(zhì)有很大差別，發(fā)泡性也就得到了改善。

圖9 米渣和蛋白發(fā)泡粉掃描電鏡圖(×5 000)

2.5 發(fā)泡粉的主要質(zhì)量指標(biāo)

經(jīng)1.2.1的工藝步驟制得的蛋白發(fā)泡粉的主要質(zhì)量指標(biāo)如表5。

表5 發(fā)泡粉的主要質(zhì)量指標(biāo)

3 結(jié)論

3.1 在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選定酶解pH 7.5，酶解溫度45℃，并選擇對(duì)發(fā)泡力影響較大的3個(gè)因素加酶量、酶解時(shí)間、料液比進(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn)。以發(fā)泡力為指標(biāo)，經(jīng)SAS軟件分析得到中性蛋白酶酶解的最佳工藝條件為:加酶量1.33%，酶解時(shí)間2.16 h，料液比1∶10;理論預(yù)測(cè)最大發(fā)泡力為277 mL，經(jīng)驗(yàn)證，酶解液的發(fā)泡力為275 mL，驗(yàn)證結(jié)果與預(yù)測(cè)結(jié)果差別不大，說(shuō)明已建立的數(shù)學(xué)模型可用于發(fā)泡力的工藝條件優(yōu)化。

3.2 通過(guò)高效液相凝膠色譜測(cè)定發(fā)泡粉蛋白的相

對(duì)分子質(zhì)量分布狀況可知，發(fā)泡粉的相對(duì)分子質(zhì)量在189～500之間的占62.24%，相對(duì)分子質(zhì)量在500～1 000之間的占 26.33%，因此寡肽總共占88.57%，具有良好的溶解性;而中性蛋白酶酶解改性又保證了酶解物的一定的疏水性，所得發(fā)泡粉在溶解性和疏水性之間取得了一定的平衡，從而發(fā)泡性得到提高。

3.3 通過(guò)掃描電鏡圖可以看出經(jīng)過(guò)中性蛋白酶的酶解，米渣蛋白的結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，比表面積大大增加，溶解性增加，功能性也隨之改變，從而發(fā)泡性也就得到改善。

3.4 經(jīng)脫糖，酶解，脫色，噴霧干燥工藝制備的大米蛋白發(fā)泡粉呈乳黃色，無(wú)異味，發(fā)泡性能良好(3%的發(fā)泡粉溶解攪打后可獲得泡沫高度為7 cm)，蛋白質(zhì)含量高。

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Research on RSM Optimization of Preparation of Rice Dregs Foaming Protein

Wu Yujing Du Xianfeng
(College of Tea and Food Science and Technology，Anhui Agricultural University，Hefei 230036)

The foam powder with high protein content is obtained from rice dregs after removal of sugar，enzymatic hydrolysis，decoloration and spray dying.It is milky and odorless.It also has excellent foaming properties.In the single factor test，enzyme dosage，enzymatic time，and the ratio of stuff to liquid have lager impact on foaming ability.Then the response surface methodology(RSM)is used to optimize the conditions of enzymatic hydrolysis of neutral protease.The mechanism of the increase of foaming ability is also explained by high performance liquid chromatography(HPLC)and scanning electron microscopy(SEM).The result shows that the optimum conditions are as follows:enzyme dosage/substrate(E∶S)is 1.33%;enzymatic time is 2.16 h;and the ratio of stuff to liquid is 1∶10.The highest foaming ability in theory is 277 mL and the actual value is 275 mL.

rice dregs，enzymolysis，neutral protease，foam powder

TS209

A

1003－0174(2012)09－0096－07

安徽省戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)科技計(jì)劃(11010302147)

2011－12－20

吳雨靜，女，1986年出生，碩士，食品科學(xué)

杜先鋒，男，1964年出生，教授，博士生導(dǎo)師，食品生物技術(shù)及農(nóng)副產(chǎn)品深加工技術(shù)