食品蛋白的修饰改性是食品科学研究的重要内容之一。蛋清蛋白是一种倍受青睐的食品蛋白和功能性配料,但其功能特性会受加工等因素的影响而不稳定,限制了其应用。对蛋清蛋白进行硒酸化修饰,在赋予其硒丰富的生理活性的同时,改善蛋白的功能特性。然而,目前蛋清蛋白的硒酸化及其改性作用机理的研究尚处空白。本项目拟采用一种新型的硒酸化方法,即亚硒酸盐存在下干燥加热硒酸化蛋清蛋白,通过优化反应条件,制备出分解和聚合程度低且硒含量高的硒酸化蛋清蛋白,并考察硒酸化对蛋清蛋白热稳定性、乳化性、起泡性、被消化性、凝胶特性等功能特性的影响。同时,解析导入的硒酸根结构和硒酸化反应位点,探讨硒酸化对蛋清蛋白结构(二级和三级结构)的影响,进一步阐明"硒酸化-功能特性改善-蛋白结构变化"的关系,从而揭示硒酸化对蛋白质的改性作用机理。这些研究将为有机硒食品的创制提供新的思路和理论依据,同时对食品蛋白的改性研究具有重要的理论意义。
Egg white protein;Selenition;Improvement of functional properties;Mechanism of improved functional properties;
食品蛋白的修饰改性是食品科学研究的重要内容之一。蛋清蛋白(EWP)是一种倍受青睐的食品蛋白和功能性配料, 但其功能特性会受加工等因素的影响而不稳定, 限制了其应用。对EWP进行硒酸化修饰,在赋予其硒丰富的生理活性的同时,改善蛋白的功能特性。本项目采用了一种新型的硒酸化方法,即亚硒酸盐存在下干燥加热硒酸化EWP,用Native-PAGE确认了亚硒酸根的引入增加了蛋白的负电荷。硒酸化蛋清蛋白(Se-EWP)最高有机硒含量可达1.0%,远超目前市场上有机硒产品的硒含量。另外,我们考察了硒酸化对EWP热稳定性、乳化性、起泡性、被消化性、凝胶特性等功能特性的影响。研究结果表明硒酸化有效改善了EWP的热稳定性、乳化性、起泡性、被消化性、凝胶特性等功能特性,并赋予了EWP较好的抗氧化活性。同时,对Se-EWP中导入的硒酸根结构(类型)和硒酸化反应位点进行了分析。结果表明Se-EWP中导入的硒是以亚硒酸酯的形式存在,利用MALDI-TOF-MS,我们进一步确认了硒酸化的位点,从而为硒酸化反应的机理提供了更直接的证据。最后,项目开展了硒酸化对EWP结构(二级和三级结构)的影响,研究表明亚硒酸根的引入增加了EWP的负电荷,从而增加了蛋白分子间的斥力,同时干燥加热也增加了蛋白分子的表面疏水性、表面巯基含量和双硫键的含量,表明硒酸化对蛋白的三级结构影响较大。然而,硒酸化对蛋白质的二级结构却没有较大的影响,从而使EWP形成了对其功能特性影响较大的熔融球状结构。该研究结果成功地阐明了“硒酸化—功能特性改善—蛋白结构变化”的关系,从而揭示硒酸化对蛋白质的改性作用机理。研究结果将为有机硒食品的创制提供新的思路和理论依据,同时对食品蛋白的改性研究具有重要的理论意义。另外,利用Se-EWP带负电的特点,我们成功地把Se-EWP应用到传感器的自组装材料的制备中,极大的拓展了其在非食品材料领域中的应用。以上研究结果已在J. Agric. Food Chem., Food Chem., Biosens. Bioelectr., ACS Appl. Mater. Inter.; Anal. Chim. Acta.; Analyst; Sens. Actuator B; RSC Adv. 等期刊发表论文18篇,其中SCI论文16篇,总影响因子超过65。同时,获得了1项专利,组织编写了3部教材。