大米除了作为主食,也被大量用于生产多种高附加值产品,如淀粉糖系列产品,其中被加工利用的是大米淀粉,而谷蛋白因难溶于水,在热作用下进一步聚集沉积而成为下脚料。谷蛋白聚集是大米加工和陈放过程中的常见现象,影响着相关食品的质量和谷蛋白的利用,但却鲜有研究报道。本文对大米谷蛋白热聚集行为进行研究,阐明谷蛋白聚集的机理,并通过碱法脱酰胺处理改变谷蛋白结构,从而影响谷蛋白的聚集行为并改善其功能特性。主要研究内容和结果如下:(1)以粳米(Oryza sativa L.)为原料,采用碱提酸沉法对大米谷蛋白进行提纯。结果表明,随着碱浓度的增大,淀粉趋向于糊化,大米谷蛋白纯度降低至72.6%,以0.05mol/L的碱液提取的大米谷蛋白最好,纯度可达91.5%,变性温度为71.8℃,并且蛋白质结构未发生明显变化。(2)对提纯的大米谷蛋白进行热处理,探讨热处理温度、时间和方式对大米谷蛋白聚集的影响,在热处理过程中,通过测定谷蛋白的溶解性、浊度、粒径等变化,表征其聚集行为,通过电泳分析、圆二色性分析、巯基含量分析、原子力显微镜分析等方法阐明谷蛋白热聚集机理。随着加热时间的延长,蛋白质溶解性下降,浊度增加,粒径增大,加热120min,平均粒径增至到230nm。SDS-PAGE结果显示大米谷蛋白经过长时间的加热后,形成了大分子聚集体。游离巯基含量由27.8μmol/g降至10.5μmol/g。两种热处理方式的谷蛋白α-螺旋含量均明显减少,β-折叠含量明显增加,水热处理的谷蛋白溶解性下降更为明显。AFM结果表明,在pH11.0下大米谷蛋白热聚集属于无定形聚集,巯基或二硫键以及二级结构的变化是导致谷蛋白聚集原因。(3)研究盐离子对大米谷蛋白热聚集的影响。随着盐离子浓度增加,大米谷蛋白溶解性由13.65%降到10.56%,浊度由0.052增大到0.191,平均粒径由168nm增大到273nm,Zeta电位绝对值由11.25减小9.34,疏水性由329.16增加至636.80。盐离子对大米谷蛋白热聚集有一定促进作用。(4)通过热碱处理对大米谷蛋白进行脱酰胺,对碱法脱酰胺的工艺进行优化,并对脱酰胺谷蛋白的结构和功能特性进行研究。脱酰胺优化工艺为:70℃的NaO H溶液(0.6mol/L)脱酰胺处理140min,脱酰胺度达到68.74%,溶解度达到85.45%。脱酰胺谷蛋白溶解性明显改善,谷氨酸含量由213.04mg/100mL增加至378.24mg/100mL,疏水性明显降低,乳化性和起泡性也发生相应的变化。经过碱处理的大米谷蛋白还可能发生了部分降解,扫描电镜结果表明脱酰胺大米谷蛋白结构由紧密变为松散。通过控制热碱处理时间可以获得功能改善的脱酰胺谷蛋白。