冰结构蛋白(Ice structuring proteins,ISPs)是生物有机体为了适应低温环境而产生的一类特殊蛋白质,主要来源于昆虫、鱼、细菌、真菌和植物等有机体,具有热滞活性、冰晶形态效应、抑制冰晶重结晶等特性和抗冻活性。本文以苜蓿干草为原料提取苜蓿冰结构蛋白(Alfafla ice structuring proteins,AISPs),研究AISPs对冷冻麦谷蛋白的降解保护作用,及对麦谷蛋白二级结构、二硫键、游离巯基的变化影响,并将AISPs应用到饺子皮中,考察AISPs对速冻饺子皮品质的影响。采用本研究组改进的冰结合磷酸缓冲溶液法提取AISPs并对其进行鉴定,经检测:AISPs在紫外可见光280nm有最大吸收峰;分子量为52kD和33kD;热滞活性为0.54℃;其溶液的冰晶体积小,数量多,形态多为单一的小菱形。说明AISPs具有很好的抗冻活性。利用乙醇法从谷朊粉中提取麦谷蛋白,经过SDS-PAGE电泳及Quantity One软件分析,显示麦谷蛋白有10个组分,其相对分子量分别约为145 kD、103 kD、80 kD、52 kD、47 kD、33 kD、28 kD、25 kD、20 kD、19 kD。其中,HMW-GS、即A 亚基有二个组分,分别为148.83 kD和104.67 kD;B亚基只有47.36 kD一个组分、,C亚基有五个组分,分别为33.31、28.76、25.29、20.11、19.07kD,D亚基有二个组分,79.74kD 和 52.23kD。将麦谷蛋白分别添加不同浓度的AISPs,并进行冻藏及冻融处理。结果显示HMW-GS全部降解,LMW-GS部分发生消失及降解。经过1、3、5、7周的冻藏处理后,麦谷蛋白的A亚基全部降解,B亚基和C亚基较稳定,D亚基有不同程度的增加。添加AISPs组较对照均有不同程度的抗降解保护效果,以AISPs添加量为0.5%组的D亚基分子量偏大,且组分增多;经过1、3、5、7周次的冻融处理后,麦谷蛋白的A亚基全部降解;B亚基除冻融3周次组外,其余各组全部降解,C亚基全部降解,各组中无30kD以上组分,D亚基除1周次和5周次AISPs 0.5%组外,其余各组全部降解,无60kD以上组分。说明冻融处理比冻藏处理对麦谷蛋白各组分的影响大,蛋白组分和分子量变化大。而添加AISPs的各组分较未添加组降解幅度小,说明AISPs对麦谷蛋白具有一定的保护作用,尤其以添加0.5%组对麦谷蛋白的抗冻保护效果好。采用Ellman’s试剂法测得常温下麦谷蛋白的二硫键的含量为155.094 μmol/g,游离巯基含量为49.122μmol/g。当AISPs添加量为0.7%时,在多个冻藏周期后,冷冻麦谷蛋白中二硫键含量分别比对照组增加了 24%、25.6%、34.7%和41.5%;而在冻融处理后,比对照组二硫键分别增加了 62.9%、56.8%、46.8%、41.7%和36.7%。说明当AISPs添加量为0.7%时,可以有效地防止二硫键的断裂。经傅立叶红外光谱检测得出麦谷蛋白二级结构中α-螺旋含量为15.48%、β-折叠为39.08%、β-转角为29.40%、无规则卷曲为16.04%。通过比对AISPs添加量为0.5%和0.7%时麦谷蛋白二级结构的变化可以得出,当AISPs添加量为0.5%时对麦谷蛋白二级结构的维护效果最好。HMW-GS的降解伴随着麦谷蛋白二硫键的断裂,这种变化导致了麦谷蛋白二级结构发生变化,从而改变了麦谷蛋白的弹性和稳定性。将AISPs添加到饺子皮中制成速冻水饺,经过不同冻融周期后发现当AISPs添加量为0.5%时:速冻饺子外观基本无大开裂;持水性下降趋势最小;质构特性改善最为明显,有效地改善了速冻饺子的弹性和硬度等特性。