加工所粮油加工团队揭示米糠改善面筋蛋白结构和功能特性机制
时间：2022-05-10 08:48
来源：广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所
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近日，加工所粮油加工团队先后在国际学术期刊LWT - Food Science and Technology和Food Chemistry发表题为：“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”的研究论文。加工所博士研究生王智明为论文第一作者，张名位研究员和刘光副研究员为共同通讯作者。
米糠是大米加工过程中的主要副产物，富含多种营养活性成分，然而米糠极易腐败变质的特性影响其高附加值开发，导致其主要被用于牲畜饲料，造成了极大的资源浪费。加工所粮油加工团队以米糠为研究对象，将其应用于面制品营养品质改善，发现米糠具有提升面筋蛋白结构和功能的特性。研究结果表明，米糠与小麦面面团混合揉捏，经水洗后可制备米糠改性面筋蛋白；相比于未处理的面筋蛋白，米糠改性面筋蛋白的粘弹性显著提高，支链氨基酸含量增加，抗氧化活性明显增强，ORAC抗氧化值最高增加38%；这些变化主要归因于米糠中的酚类物质与面筋蛋白中的赖氨酸发生共价交联，形成蛋白-多酚复合物，从而提高其抗氧化性活性，促进面筋蛋白大聚集体形成，引起面筋蛋白结构功能特性的改变。
在上述研究基础上，为拓宽米糠改性面筋蛋白的应用，科研人员进一步通过pH驱动法制备米糠改性面筋蛋白纳米颗粒，并将其应用于稳定Pickering乳液及抑制乳液油脂氧化研究。结果表明，米糠改性面筋蛋白纳米颗粒呈球形，平均粒径约为250 nm，热稳定性良好；与天然面筋蛋白纳米颗粒相比，米糠改性面筋蛋白纳米颗粒具有更强的抗氧化活性，油水两亲性更加平衡；当浓度为1.5 wt%时，米糠改性面筋蛋白纳米颗粒能稳定不同油相体积分数（20%-85%）的Pickering乳液，且制备的Pickering乳液具有更好的储藏稳定性；以油相体积分数为80%的高内相Pickering乳液为例，米糠改性面筋蛋白纳米颗粒作为界面抗氧化剂，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质氧化，其抑制效果显著高于天然面筋蛋白纳米颗粒乳液组。
上述系列研究提出了一种利用米糠改性面筋蛋白结构和功能特性的方法，并证实了其具有形成纳米颗粒稳定Pickering乳液特性及提高抗乳液油脂氧化能力，研究结果为促进米糠资源的高值化利用提供理论基础和方向。
该项目得到了广东省重点领域研发计划、国家自然科学基金、科技创新战略建设专项资金（高水平农科院建设）等项目资助。
原文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0023643821011567
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0308814622008366