本發(fā)明涉及植物蛋白改性以及農產品精深加工的技術領域，尤其是涉及一種電子束輻照聯(lián)合酶法改善蛋白質功能性質的方法。
背景技術：
小麥胚芽是面粉加工業(yè)的副產品，含有豐富的淀粉、蛋白質、不飽和脂肪、維生素以及礦物元素，被營養(yǎng)學家譽為“人類天然的營養(yǎng)寶庫”。小麥胚芽組分中，蛋白質含量占30％左右，麥胚蛋白是一種完全蛋白，含有8種人體所必需氨基酸，尤其富含其他谷物缺乏的賴氨酸、甲硫氨酸、蘇氨酸。而且，必需氨基酸配比與WHO/FAO推薦的模式值基本接近，營養(yǎng)價值可與雞蛋蛋白媲美。盡管麥胚蛋白營養(yǎng)價值高，但它的功能性質卻低于大豆蛋白和酪蛋白，限制了其在食品工業(yè)中的應用。目前，麥胚的儲量在200～300萬噸，數(shù)量十分可觀，有很大的開發(fā)空間。如何減少麥胚資源浪費，增加其附加值，發(fā)揮麥胚蛋白的優(yōu)勢，具有重要的經(jīng)濟和理論意義。
傳統(tǒng)的蛋白質改性的方法有化學法(烷基化、磷酸化、脫酰胺化、酸堿改性等)和物理法(超聲、高壓、輻照等)，化學法存在安全性差、蛋白品質降低、不易控制等問題，而物理法相對安全，工藝簡單。其中，輻照技術在保鮮、鈍酶、滅蟲殺菌以及破壞抗營養(yǎng)因子等方面發(fā)揮重要的作用，近幾年在其他方面也有了相應的研究，所以電子束的處理技術越來越受到國內外學者的關注。但是，關于電子束對蛋白堿性溶液輻照后，聯(lián)合生物酶適當水解，來產生吸水性、吸油性、乳化性、起泡性提高的蛋白的方法鮮有研究。
技術實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術存在的上述問題，本申請人提供了一種電子束輻照聯(lián)合酶法改善麥胚蛋白功能性質的方法。相對于烷基化、磷酸化、脫酰胺化等化學改性方法，電子束輻照聯(lián)合酶法技術是工藝簡單、安全環(huán)保，有效的實現(xiàn)的麥胚資源的精深利用，拓寬了其應用領域。
本發(fā)明的技術方案如下：
一種電子束輻照聯(lián)合酶法改善麥胚蛋白功能性質的方法，以脫脂小麥胚芽為原料，參照osborne和堿溶酸提的方法提取清蛋白、球蛋白、谷蛋白和分離蛋白，將4種蛋白分別配成懸濁液并調成弱堿性后裝于透明密封袋中，放平，然后利用電子束輻照技術對以上蛋白懸濁液進行處理，輻照后的蛋白樣品利用生物酶進行水解，產物沸水滅酶，冷凍干燥。
提取的4種蛋白分別按w/v為10～40％的料液比與去離子水完全混合，形成懸濁液。懸濁液的pH控制在7.5～8.5。
將所述懸濁液密封于密封袋中，密封袋放平后，懸濁液厚度為1～2cm，密封袋為食品級、耐輻照的材料。電子束輻照處理的輻照劑量0～10kGy，輻照條件1.5～5.0MeV/20～40mA。
所述生物酶包括堿性蛋白酶、中性蛋白酶、胰蛋白酶、復合蛋白酶、風味蛋白酶中的任意一種。所述的生物酶的水解條件為各個酶的最佳水解條件，水解時間為2～15min。將水解后的產物的pH調為中性后，冷凍干燥得到產品。
本發(fā)明有益的技術效果在于：
本發(fā)明避免了高輻照劑量造成營養(yǎng)成分的流失以及高輻照劑量不被食品行業(yè)所接受的局面；改善低劑量條件下對輻照對蛋白質干粉結構性質無明顯影響的狀況；實現(xiàn)在較低的輻照劑量下，通過輻照，弱堿性的懸濁液產生HO、·e-aq、H·等活性基團，利用這些活性基團間接作用于蛋白質，使蛋白質變舒展，內部活性基團暴露，有利于生物酶的結合，從而在生物酶的進一步作用下改善蛋白的吸水性、吸油性、乳化性、起泡性等。本發(fā)明工藝簡單、時間周期短、易控制、安全無污染。
具體實施方式
下面結合實施例，對本發(fā)明進行具體描述。
實施例1
將清蛋白與去離子水按料液比(40％，w/v)混合均勻，形成弱堿性的(pH 8.5)懸濁液后，分裝于透明的自封袋中，裝液后的自封袋的厚度控制在1～2cm。將含有蛋白懸濁液的自封袋平鋪于傳送帶上，置于電子加速器下輻照處理，輻照條件為輻照劑量5、10kGy，5.0Mev/20mA。輻照后的清蛋白懸濁液與風味蛋白酶混合水解。水解條件：加酶量0.5％(w/w)，溫度50℃，pH 7.0，水解7min。處理過后的樣品沸水滅酶，調回中性后，并冷凍干燥。最后，進行吸水性、吸油性、乳化性、起泡性的檢測。
(1)吸水性和吸油性測試：取0.5g蛋白分別分散于10mL去離子水(或花生油)中，渦旋震蕩30min，離心去除未吸附的水或油，吸水性WA和吸油性OA按下面的計算公式計算：
W0是干樣品的重量(g)，W1是干樣品加離心管的重量(g)，W2是離心后吸過水的樣品重量加離心管的重量(g)；
O0是干樣品的重量(g)，O1是干樣品加離心管的重量(g)，O2是離心后吸過油的樣品重量加離心管的重量(g)；
(2)乳化特性測試：5mL的大豆油與0.1％(w/v)蛋白溶液(0.01M磷酸緩沖液，pH7.0)的混合物于均質機下30000r/min均質1min形成乳化物，分別于0min和10min時從試管底部取50uL乳化液與5mL 0.1％(w/v)SDS混勻，在500nm處測混合物的吸光值。0min時的吸光值定義為乳化性，乳化穩(wěn)定性按下面的公式計算：
A0是0min中的吸光值，△t＝10，△A為10min的時間間隔吸光值的差值
(3)起泡特性檢測：40mL 1.0％(w/v)的蛋白溶液(0.01M磷酸緩沖液，pH7.0)于均質機下30000r/min均質1min，起泡性和起泡穩(wěn)定性按下面的公式計算：
V0是原始蛋白溶液體積(ml)，V1均質后0min時的蛋白液體積，V2均質后30min時的蛋白液體積。測試結果如表1所示。
表1電子束輻照對麥胚清蛋白功能性質的影響
實施例2
將球蛋白與去離子水按料液比(40％，w/v)混合均勻，形成弱堿性的(pH 8.5)懸濁液后，分裝于透明的自封袋中，裝液后的自封袋的厚度控制在1～2cm。將含有蛋白懸濁液的自封袋平鋪于傳送帶上，置于電子加速器下輻照處理，輻照條件為輻照劑量5、10kGy，5.0Mev/20mA。輻照后的球蛋白懸濁液與堿性蛋白酶混合水解。水解條件：加酶量0.5％(w/w)，溫度50℃，pH 8.0，水解7min。處理過后的樣品沸水滅酶，調回中性后，冷凍干燥，最后進行吸水性、吸油性、乳化性、起泡性的檢測。測試方法同實施例1，測試結果如表2所示。
表2電子束輻照聯(lián)合酶法對麥胚球蛋白功能性質的影響
實施例3
將谷蛋白與去離子水按料液比(40％，w/v)混合均勻，形成弱堿性的(pH 7.5)懸濁液后，分裝于透明的自封袋中，裝液后的自封袋的厚度控制在1～2cm。將含有蛋白懸濁液的自封袋平鋪于傳送帶上，置于電子加速器下輻照處理，輻照條件為輻照劑量5kGy，5.0Mev/20mA。輻照后的谷蛋白懸濁液與復合蛋白酶混合水解。水解條件：加酶量0.5％(w/w)，溫度50℃，pH 6.5，水解7、15min。處理過后的樣品沸水滅酶，調回中性后，冷凍干燥，最后進行吸水性、吸油性、乳化性、起泡性的檢測。測試結果如表3所示。
表3電子束輻照聯(lián)合酶法對麥胚谷蛋白功能性質的影響
實施例4
將分離蛋白與去離子水按料液比(20％、40％，w/v)混合均勻，形成弱堿性的(pH 7.5)懸濁液后，分裝于透明的自封袋中，裝液后的自封袋的厚度控制在1～2cm。將含有蛋白懸濁液的自封袋平鋪于傳送帶上，置于電子加速器下輻照處理，輻照條件為輻照劑量5kGy，5.0Mev/20mA。輻照后的分離蛋白懸濁液與復合蛋白酶混合水解。水解條件：加酶量0.5％(w/w)，溫度50℃，pH 6.5，水解7min。處理過后的樣品沸水滅酶，調回中性后，冷凍干燥，最后進行吸水性、吸油性、乳化性、起泡性的檢測。測試結果如表4所示。
表4電子束輻照聯(lián)合酶法對麥胚分離蛋白功能性質的影響
由以上結果可以看出適當?shù)碾娮邮椪章?lián)合酶法處理條件，能提高麥胚蛋白的吸水性、吸油性、起泡性、乳化性。