酶法脱酰胺大米蛋白-非吸附性多糖构造体系相分离机理研究

控制生物大分子混合物间的相分离是进行产品微结构设计和控制产品结构的最基本手段之一。大米蛋白由于其低溶解度和不能形成网络凝胶结构限制了其在食品加工中的应用，本项目将考察酶法脱酰胺大米蛋白-非吸附性多糖混合体系的相行为、相分离动力学性质和相态微结构，并通过运用中间场理论和Vrij建立的depletion相互作用理论模型计算构造体系的相边界，预测体系可能形成的微结构，与实验结果对照，确定其相分离机理，增强实际生产中对大米蛋白构造体系微结构进行操控的能力。

本项目从大米精白过程中产生的副产物-碎米中采用分步提取法分离提纯米谷蛋白，采用蛋白质谷氨酰胺酶对不溶于水的米谷蛋白进行脱酰胺改性，得到一系列分子尺寸、形态、构象、电荷以及特征粘度等不同的改性蛋白，其在略酸性（pH 5）和中性（pH 7）条件下的溶解度显著增加。项目研究中选取尺寸相差较大的代表性可溶蛋白，构造可溶性大米蛋白-非吸附性多糖（κ-卡拉胶和葡聚糖）混合体系，通过构造相图、共聚焦激光扫描显微镜结合流变仪等得到构造体系的相行为和微观结构，揭示出熵驱动的排空相互作用是驱动构造体系中蛋白质相互交联及网状结构形成的主要作用。项目研究表明通过控制构造体系的相分离和胶凝可设计和构造出具有新型结构和质构特征的大米蛋白食品。通过对构造体系的相分离动力学研究发现构造体系的相分离遵循亚稳相分解机制，相分离体系微观结构经历缓慢熟化的过程。通过采用Vrij排空相互作用理论模型计算构造体系的相边界，结果显示理论值与实验所得相分离规律吻合，特别是在酶法脱酰胺大米蛋白-中性多糖构造体系中理论模型具有高度适用性。本项目所得成果获湖南省科技进步奖三等奖1项，发明专利授权1项，已发表SCI论文1篇，EI核心收录7篇；培养硕士研究生4名。总体而言，完成了原计划的研究内容，达到了预期目标。