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        加工所糧油加工團隊揭示米糠改善面筋蛋白結構和功能特性機制
        2022-05-09 10:22 來源:加工所

          近日,加工所糧油加工團隊先后在國際學術期刊LWT - Food Science and TechnologyFood Chemistry發表題為:“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物,富含多種營養活性成分,然而米糠極易腐敗變質的特性影響其高附加值開發,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品質改善,發現米糠具有提升面筋蛋白結構和功能的特性。研究結果表明,米糠與小麥面面團混合揉捏,經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與面筋蛋白中的賴氨酸發生共價交聯,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,引起面筋蛋白結構功能特性的改變。

          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驅動法制備米糠改性面筋蛋白納米顆粒,并將其應用于穩定Pickering乳液及抑制乳液油脂氧化研究。結果表明,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定不同油相體積分數(20%-85%)的Pickering乳液,且制備的Pickering乳液具有更好的儲藏穩定性;以油相體積分數為80%的高內相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構和功能特性的方法,并證實了其具有形成納米顆粒穩定Pickering乳液特性及提高抗乳液油脂氧化能力,研究結果為促進米糠資源的高值化利用提供理論基礎和方向。

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          該項目得到了廣東省重點領域研發計劃、國家自然科學基金、科技創新戰略建設專項資金(高水平農科院建設)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

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