董艷嬌，張 浩，趙城彬，許秀影，王文舉，劉景圣,*

（1.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，小麥和玉米深加工國家工程實(shí)驗(yàn)室，吉林 長(zhǎng)春 130118；2.吉林工程技術(shù)師范學(xué)院食品工程學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春，138000；3.白城師范學(xué)院化學(xué)學(xué)院，吉林 白城 137000）

玉米醇溶蛋白是玉米中主要的食品級(jí)蛋白質(zhì)，屬于醇溶谷蛋白類，主要來自玉米濕法制備淀粉過程中的主要副產(chǎn)品玉米黃粉，具有無毒、綠色環(huán)保、可食用、生物可降解和用途廣等優(yōu)點(diǎn)[1]。玉米醇溶蛋白具有50%以上的非極性氨基酸，及缺乏堿性和酸性氨基酸，使其具有較高的疏水性[2-3]，導(dǎo)致其難溶于水，而溶于乙醇溶液和堿性溶液（pH值不小于11.5）中[4-5]，限制了其在食品工業(yè)中的應(yīng)用。近年來采用糖基化反應(yīng)修飾蛋白質(zhì)已受到國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注，將改性的蛋白質(zhì)作為添料應(yīng)用于食品配方中是一種極具潛力的方法。蛋白質(zhì)與多糖通過糖基化反應(yīng)形成的復(fù)合物能夠顯著提高蛋白質(zhì)的溶解性、乳化性、熱穩(wěn)定性、凝膠性、抗氧化和抗菌活性等功能性質(zhì)[6]。此外，Yang Zhenhuang等[7]研究發(fā)現(xiàn)糖基化反應(yīng)能夠顯著降低蛋白質(zhì)的致敏性，這與致敏蛋白的結(jié)構(gòu)變化有關(guān)，由于反應(yīng)中不需任何催化劑，可以作為新型功能性材料應(yīng)用于食品工業(yè)、醫(yī)藥科學(xué)和生物材料等領(lǐng)域[8]。

近年來研究發(fā)現(xiàn)，超聲波技術(shù)在提高糖基化反應(yīng)效率、改善共價(jià)交聯(lián)產(chǎn)物功能性質(zhì)方面也發(fā)揮著重要作用。超聲波通過空穴效應(yīng)產(chǎn)生的壓力、剪切力、渦流、動(dòng)態(tài)攪拌以及熱效應(yīng)等[9]加速糖基化反應(yīng)的進(jìn)行，其產(chǎn)物的抗氧化能力和清除自由基能力均高于普通濕熱法制備的糖基化產(chǎn)物，是一種高效的糖基化反應(yīng)方法[10-11]。目前，關(guān)于超聲輔助糖基化反應(yīng)提高蛋白質(zhì)功能性質(zhì)的研究主要集中在大豆蛋白、乳清蛋白和花生蛋白與葡萄糖、麥芽糖、麥芽糊精等的小分子糖復(fù)合[12-13]，且容易產(chǎn)生Maillard高級(jí)階段的不溶產(chǎn)物，不利于蛋白質(zhì)改性。然而，關(guān)于玉米醇溶蛋白與分子質(zhì)量較大的葡聚糖的糖基化反應(yīng)工藝研究及其產(chǎn)物結(jié)構(gòu)和功能性的研究鮮有報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)采用超聲輔助濕熱法制備玉米醇溶蛋白-葡聚糖糖基化產(chǎn)物，對(duì)反應(yīng)工藝進(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化，同時(shí)采用傅里葉紅外光譜技術(shù)對(duì)玉米醇溶蛋白糖基化產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察分析和功能性測(cè)定，為開發(fā)高效的玉米醇溶蛋白與大分子糖的糖基化改性方法提供理論支持和技術(shù)參考，提升玉米醇溶蛋白附加值，拓寬其在食品行業(yè)中的應(yīng)用范圍。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

玉米醇溶蛋白（純度≥98%） 百靈威科技有限公司；葡聚糖（70 kDa）、鄰苯二甲醛（1,2-phthalic dicarboxaldehyde，OPA）、十二烷基硫酸鈉（sodium dodecyl sulfate，SDS）、β-巰基乙醇（均為色譜級(jí)）美國Sigma公司；牛血清蛋白 國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；考馬斯亮藍(lán)試劑盒 北京鼎國生物技術(shù)有限責(zé)任公司；四硼酸鈉（分析級(jí)） 上?；瘜W(xué)試劑公司；不同pH值（3～11）緩沖溶液 天津市天大化學(xué)試劑廠。

1.2 儀器與設(shè)備

HH-4電熱恒溫水浴鍋 常州澳華儀器有限公司；IKA RCT basic電動(dòng)磁力攪拌器 上海艾研生物科技有限公司；FD-1B-50冷凍干燥機(jī) 上海比朗生物科技有限公司；X-30R高速冷凍離心機(jī) 丹麥Allegra公司；Spectramax 190全波長(zhǎng)酶標(biāo)儀 美國Molecular Devices公司；VERTEX70傅里葉紅外光譜儀 德國Bruker公司；K9860全自動(dòng)凱式定氮儀 濟(jì)南海能儀器有限公司；AL204電子分析天平 梅勒特-托利多儀器（上海）有限公司。

1.3 方法

1.3.1 玉米醇溶蛋白-葡聚糖糖基化產(chǎn)物制備

根據(jù)Yin Baoru等[14]方法稍作改動(dòng)，準(zhǔn)確稱取一定量的玉米醇溶蛋白溶于磷酸緩沖溶液（pH 12）配制蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%，與不同質(zhì)量濃度的葡聚糖溶液（pH 12）混合，磁力攪拌2 h，4 ℃靜止24 h，使溶液充分混和。將混合溶液置于超聲波反應(yīng)器中，80 ℃反應(yīng)一定時(shí)間。反應(yīng)結(jié)束后將pH值調(diào)至7.0，4 000×g離心20 min，上清液透析24 h，之后冷凍干燥，得到接枝產(chǎn)物。

1.3.2 接枝度測(cè)定

接枝度的測(cè)定方法以光譜分析為基礎(chǔ)，采用OPA試劑進(jìn)行游離氨基含量的測(cè)定來表示[15]。OPA溶液配制：將80 mg的OPA溶解在2 mL甲醇中，并與50 mL 0.1 mol/L的四硼酸鈉緩沖液（pH 9.7）、5 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)20% SDS以及200 μL的β-巰基乙醇混合，充分混勻后用蒸餾水定溶至100 mL。將100 μL的復(fù)合體系樣品溶液（2 mg/mL）與2 mL的OPA試劑在35 ℃水浴反應(yīng)2 min，然后采用全波長(zhǎng)酶標(biāo)儀測(cè)定波長(zhǎng)340 nm處的吸光度，以天然玉米醇溶蛋白作為對(duì)照樣，樣品接枝度按公式（1）計(jì)算：

式中：Ab為對(duì)照樣的吸光度；As為樣品的吸光度。

1.3.3 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3.3.1 超聲時(shí)間對(duì)玉米醇溶蛋白-葡聚糖接枝度的影響

按1.3.1節(jié)的方法，將糖質(zhì)量濃度為0.01 g/mL玉米醇溶蛋白-葡聚糖混合液在超聲功率為200 W的條件下分別反應(yīng)20、30、40、50、60 min，測(cè)定超聲時(shí)間對(duì)糖基化產(chǎn)物接枝度的影響，每個(gè)試驗(yàn)水平重復(fù)3 次取其平均值。

1.3.3.2 超聲功率對(duì)玉米醇溶蛋白-葡聚糖接枝度的影響

按1.3.1節(jié)的方法，將糖質(zhì)量濃度為0.01 g/mL玉米醇溶蛋白-葡聚糖混合液分別在超聲功率為100、200、300、400、500 W條件下反應(yīng)40 min，測(cè)定超聲功率對(duì)糖基化產(chǎn)物接枝度的影響，每個(gè)試驗(yàn)水平重復(fù)3 次取其平均值。

1.3.3.3 糖質(zhì)量濃度對(duì)玉米醇溶蛋白-葡聚糖接枝度的影響

按1.3.1節(jié)的方法，分別配制糖質(zhì)量濃度為0.002 5、0.005、0.01、0.02、0.04 g/mL玉米醇溶蛋白-葡聚糖混合液，溶液在超聲功率為200 W條件下各反應(yīng)40 min，測(cè)定不同糖質(zhì)量濃度對(duì)糖基化產(chǎn)物接枝度的影響，每個(gè)試驗(yàn)水平重復(fù)3 次取其平均值。

1.3.4 響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化玉米醇溶蛋白-葡聚糖糖基化工藝條件

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，選取超聲時(shí)間、超聲功率、糖質(zhì)量濃度作為自變量，根據(jù)Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)建立3因素3水平試驗(yàn)，以接枝度為響應(yīng)值，進(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化確定最佳糖基化工藝條件。試驗(yàn)設(shè)計(jì)如表1所示。

表1 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素與水平Table1 Factors and levels used in response surface analysis

1.3.5 傅里葉紅外光譜分析

根據(jù)Zhang Xuan等[16]的方法。取2 mg的待測(cè)樣品，加入40 mg的溴化鉀，用瑪瑙研缽研成均勻粉末使其充分混合，置于壓片機(jī)中壓成薄片，將制備得到的薄片置于紅外光譜儀中進(jìn)行測(cè)定。測(cè)定條件：光譜掃描范圍400～4 000 cm-1，分辨率4 cm-1，波數(shù)精度為0.01 cm-1，掃描次數(shù)32 次。

1.3.6 溶解性的測(cè)定

將樣品溶于不同pH值（3～11）緩沖液中，配成蛋白質(zhì)量濃度為2 mg/mL的溶液，然后將不同pH值的蛋白溶液在室溫條件下12 000 r/min離心30 min。以牛血清蛋白為標(biāo)準(zhǔn)物，采用考馬斯亮藍(lán)法[17]測(cè)定上清液中可溶性蛋白質(zhì)含量?？偟鞍踪|(zhì)含量采用微量凱氏定氮法測(cè)定。蛋白質(zhì)溶解度以上清液中可溶性蛋白質(zhì)含量占總蛋白質(zhì)含量的百分比表示。不同pH值緩沖溶液：pH 3，0.05 mol/L檸檬酸鹽緩沖液；pH 4～5，0.05 mol/L醋酸鹽緩沖液；pH 6～8，0.05 mol/L磷酸鹽緩沖液；pH 9～11，0.05 mol/L碳酸鹽緩沖液。必要時(shí)采用1 mol/L HCl或1 mol/L NaOH溶液調(diào)節(jié)到所需的pH值。

1.3.7 乳化性和乳化穩(wěn)定性測(cè)定

參照Cheng Haiying等[18]方法，略有改進(jìn)。取12 mL 0.01 g/mL待測(cè)樣品溶液（樣品蛋白溶于0.2 mol/L pH 7.5磷酸緩沖液中），加入4 mL大豆油（金龍魚），在1 200 r/min，室溫條件下高速均質(zhì)2 min，立即在距離底部0.5 cm處取樣。以0.001 g/mL SDS（pH 7.5）稀釋50 倍，波長(zhǎng)500 nm處測(cè)定吸光度，以SDS溶液為空白對(duì)照。乳化性和乳化穩(wěn)定性按公式（2）、（3）計(jì)算：

式中：T=2.303；N為稀釋倍數(shù)；C為乳狀液形成前溶液中蛋白質(zhì)的質(zhì)量濃度/（g/mL）；φ為乳狀液中油相體積分?jǐn)?shù)（0.25）；A0為0 min吸光度；A30為30 min吸光度。

1.3.8 起泡能力和泡沫穩(wěn)定性測(cè)定

根據(jù)劉瑾[19]方法略有改動(dòng)。將一定濃度的玉米醇溶蛋白溶液100 mL置于500 mL量筒中，使用高速均質(zhì)機(jī)（12 000 r/min）均質(zhì)40 s，連續(xù)3 次累計(jì)2 min，記錄均質(zhì)后液面高度為V0，靜止30 min后記錄液面高度，記為V30。起泡能力和泡沫穩(wěn)定性按公式（4）和（5）計(jì)算：

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

每個(gè)實(shí)驗(yàn)至少重復(fù)3 次，結(jié)果表示為 ±s。采用Origin 8.5軟件作圖。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析和差異顯著性（P＜0.05）使用SPSS V 17.0軟件分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

圖1 各單因素對(duì)玉米醇溶蛋白糖基化反應(yīng)接枝度的影響Fig.1 Effects of reaction conditions on DG of conjugates

由圖1a可知，隨著超聲時(shí)間的延長(zhǎng)，玉米醇溶蛋白糖基化產(chǎn)物的接枝度逐漸增大，當(dāng)超聲時(shí)間達(dá)到50 min時(shí)，接枝度達(dá)到最大，之后隨時(shí)間延長(zhǎng)逐漸下降。這可能是由于適當(dāng)?shù)某暡ㄌ幍目栈饔煤蜔嵝?yīng)使玉米醇溶蛋白的空間構(gòu)象使結(jié)構(gòu)變得更加松散，蛋白分子發(fā)生展開，使內(nèi)部的氨基酸暴露出來[20]，接枝位點(diǎn)增多，促進(jìn)與糖的碰撞機(jī)率，利于糖基化反應(yīng)的進(jìn)行，進(jìn)而導(dǎo)致接枝度增加；但是過長(zhǎng)的超聲時(shí)間會(huì)引起蛋白展開的肽鏈重新聚集，反應(yīng)的游離氨基位點(diǎn)被掩蓋，接枝度降低。

由圖1b可知，隨著超聲功率的增加，玉米醇溶蛋白糖基化產(chǎn)物的接枝度逐漸增大，當(dāng)超聲功率達(dá)到300 W時(shí)，接枝度趨于平緩。這可能是由于適當(dāng)?shù)某暪β蕰?huì)加速蛋白分子展開，使內(nèi)部的氨基酸暴露更快，接枝位點(diǎn)增多，促進(jìn)與糖的碰撞機(jī)率，利于糖基化反應(yīng)的進(jìn)行，進(jìn)而導(dǎo)致接枝度增加；另外，大功率的超聲波作用會(huì)引起蛋白展開的肽鏈重新聚集，反應(yīng)的游離氨基位點(diǎn)被掩蓋，導(dǎo)致接枝度降低?？紤]節(jié)能性選擇超聲功率為300 W。

由圖1c可知，隨著糖質(zhì)量濃度增加，糖基化產(chǎn)物的接枝度逐漸增加，當(dāng)糖質(zhì)量濃度為0.02 g/mL時(shí)，玉米醇溶蛋白-葡聚糖的接枝度顯著增加（P＜0.05）；而當(dāng)糖質(zhì)量濃度高于0.02 g/mL時(shí)，接枝度增加的相對(duì)緩慢。這可能是因?yàn)樵黾犹琴|(zhì)量濃度，使更多的葡聚糖與蛋白質(zhì)的賴氨酸基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致接枝度的增加。然而，隨著糖質(zhì)量濃度的進(jìn)一步增加，反應(yīng)氨基數(shù)量的大幅降低，使糖基化反應(yīng)達(dá)到飽和狀態(tài)[21]，導(dǎo)致接枝度的增加趨于平緩。

2.2 響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化結(jié)果

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，選擇超聲時(shí)間、超聲功率、糖質(zhì)量濃度為Box-Behnken設(shè)計(jì)的3 個(gè)因素，優(yōu)化超聲反應(yīng)條件的響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果見表2。

利用Design-Expert 8.0.6軟件對(duì)表3數(shù)據(jù)進(jìn)行二次多元回歸擬合，得到的響應(yīng)值回歸模型函數(shù)為：Y=18.36-0.48X1-0.64X2-0.020X3-0.15X1X2-0.24X1X3-0.25X2X3-1.86-1.48-1.24。

表2 Box-Behnken響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果Table2 Box-Behnken design with experimental results

表3 回歸模型方差分析Table3 Analysis of variance for regression model

由表3方差分析可知，模型P值小于0.000 1，說明模型極顯著，模型的失擬項(xiàng)不顯著，回歸決定系數(shù)R2為0.996 3，調(diào)整決定系數(shù)為0.991 4，表明此方程的擬合性較好，可靠性較高。根據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析得出：一次項(xiàng)X1和X2極顯著，二次項(xiàng)X1X3和X2X3顯著，、和極顯著。說明此模型擬合程度較好，用該模型對(duì)超聲波輔助玉米醇溶蛋白糖基化反應(yīng)的工藝進(jìn)行優(yōu)化是可行的。超聲波反應(yīng)條件中各因素交互作用的響應(yīng)面及等高線見圖2。

由圖2可以看出，超聲時(shí)間與超聲功率交互作用圖雖接近為橢圓形，但P值為0.138 8大于0.05，交互作用未達(dá)到顯著水平。超聲時(shí)間與糖質(zhì)量濃度、超聲功率與糖質(zhì)量濃度的交互作用圖為橢圓，交互作用顯著。數(shù)據(jù)分析表明，回歸模型存在最大值，糖基化最佳工藝條件為：超聲時(shí)間50.15 min、超聲功率277.78 W、糖質(zhì)量濃度0.025 6 g/mL，理論最大接枝度為18.42%。為實(shí)際操作的可行性，選擇以下條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：超聲時(shí)間50.15 min、超聲功率300 W、糖質(zhì)量濃度0.025 g/mL。在此條件下糖基化的平均接枝度為18.28%，達(dá)到預(yù)測(cè)值的99.24%。

圖2 各因素交互作用對(duì)接枝度影響的響應(yīng)面及等高線圖Fig.2 3D response surface and contour plots showing the interactive effect of reaction conditions on DG of conjugates

2.3 超聲波輔助玉米醇溶蛋白糖基化產(chǎn)物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

2.3.1 傅里葉變換紅外光譜分析

圖3 玉米醇溶蛋白及糖基化產(chǎn)物紅外光譜圖Fig.3 FTIR spectra of zein and glycosylated zein

傅里葉變換紅外光譜是一個(gè)有效測(cè)定蛋白-糖接枝產(chǎn)物結(jié)構(gòu)的方法[22]。由圖3可以看出，與天然玉米醇溶蛋白相比，對(duì)于2 種復(fù)合物來說，在1 070 cm-1和1 404 cm-1出現(xiàn)明顯的吸收峰是由于C—O和C—N伸縮振動(dòng)引起的[23]，這表明葡聚糖分子與玉米醇溶蛋白分子連接在一起，發(fā)生了糖基化反應(yīng)，引入了相應(yīng)的功能基團(tuán)，導(dǎo)致蛋白側(cè)鏈振動(dòng)，并產(chǎn)生了相應(yīng)的吸收峰。在3 340 cm-1處出現(xiàn)較寬的吸收峰，是由O—H伸縮振動(dòng)引起的[24]，這表明玉米醇溶蛋白發(fā)生糖基化反應(yīng)后，葡聚糖分子以共價(jià)鍵形式接入蛋白分子中，使—OH的數(shù)量增多。2 種復(fù)合物在2 800～3 000 cm-1之間（2 927 cm-1）的吸收變強(qiáng)，這是由C—H[sp3]反對(duì)稱伸縮振動(dòng)產(chǎn)生的[25]，進(jìn)一步證實(shí)了葡聚糖分子與蛋白形成了共價(jià)復(fù)合物。在1 542 cm-1（酰胺II）和1 658 cm-1（酰胺I）吸收峰稍有增強(qiáng)，這是由于N—H平面彎曲、C—N伸縮振動(dòng)和C—O伸縮振動(dòng)引起的[26]，這是由于隨著糖基化反應(yīng)的進(jìn)行，產(chǎn)物中糖胺化合物、Schiff堿和吡嗪類化合物含量會(huì)升高，因此，此處吸收峰強(qiáng)度升高。由上述分析可以明顯的證明，玉米醇溶蛋白與葡聚糖分子之間發(fā)生了復(fù)雜的交聯(lián)和聚合作用。

2.3.2 接枝度比較

水浴加熱和超聲處理玉米醇溶蛋白與葡聚糖的糖基化程度不同，相同條件下水浴加熱處理的玉米醇溶蛋白和葡聚糖復(fù)合物的接枝度為（10.13±0.66）%，超聲處理的玉米醇溶蛋白和葡聚糖復(fù)合物的接枝度為（18.28±1.03）%，與水浴加熱處理相比，接枝度提高了44.58%，這可能是由于超聲波的空化作用和熱效應(yīng)促進(jìn)糖基化反應(yīng)效率[20]。

2.3.3 溶解性的影響

圖4 玉米醇溶蛋白和糖基化物的溶解特性Fig.4 Solubility prof i le of native zein and glycosylated zein in the pH range of 3–11

由圖4可以看出，在pH 3～11的范圍內(nèi)，天然玉米醇溶蛋白溶解性較低，pH 6時(shí)溶解度最低，推斷可能為玉米醇溶蛋白的等電點(diǎn)，這一結(jié)果與楊光等[27]一致。復(fù)合物的溶解性均顯著高于天然玉米醇溶蛋白（P＜0.05），且等電點(diǎn)沒發(fā)生變化，其中超聲波處理糖基化反應(yīng)產(chǎn)物的溶解性最大，說明葡聚糖能夠顯著提高玉米醇溶蛋白的溶解性。這可能是由于糖基化反應(yīng)中蛋白與糖的共價(jià)結(jié)合引入了親水基團(tuán)，增加蛋白的親水能力，從而增加蛋白的溶解性[28]。超聲處理可使蛋白質(zhì)的部分結(jié)構(gòu)展開，蛋白分子柔性更好，結(jié)構(gòu)更松散，增加與糖分子共價(jià)結(jié)合糖基化位點(diǎn)，引入更多的糖分子中親水性羥基，進(jìn)而增加了蛋白質(zhì)與水分子之間的親和能力，同時(shí)能夠掩埋蛋白質(zhì)的疏水性殘基和降低蛋白質(zhì)之間由靜電相互作用引起的聚集，從而使體系溶解性增加[29]。這與Wang Xiaojie等[30]利用美拉德反應(yīng)將氨基糖導(dǎo)入蛋白質(zhì)中，從而改善了玉米醇溶蛋白的溶解性結(jié)果一致。

2.3.4 乳化性和起泡性的影響

表4 玉米醇溶蛋白乳化性和起泡性Table4 Emulsifying properties and foaming properties of zein and glycosylated zein

由表4可以看出，與天然玉米醇溶蛋白相比，糖基化的蛋白乳化性顯著增加（P＜0.05），超聲系統(tǒng)中糖基化產(chǎn)物最高。這可能是由于超聲波產(chǎn)生的瞬時(shí)空化效應(yīng)和熱效應(yīng)使玉米醇溶蛋白結(jié)構(gòu)展開，暴露更多的被包裹的疏水基團(tuán)，增大了蛋白表面疏水性，進(jìn)而提高了蛋白質(zhì)的乳化性。同時(shí)，經(jīng)過糖基化修飾的蛋白側(cè)鏈引入了糖的親水基團(tuán)，一方面使聚合物的親水性增加，另一方面由于大分子糖鏈的空間位阻效應(yīng)，使產(chǎn)物形成了比較致密的界面膜，能夠有效地阻止油相的相互聚集，從而提高蛋白質(zhì)的乳化穩(wěn)定性[31]。由表4還可以看出，與天然玉米醇溶蛋白相比，糖基化的蛋白起泡能力和泡沫穩(wěn)定性均顯著增加（P＜0.05），這是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)溶解度的大小是影響泡沫穩(wěn)定性的首要條件，溶解性高，起泡性越好。玉米醇溶蛋白與葡聚糖糖基化反應(yīng)后，親水性的糖鏈的共價(jià)結(jié)合到蛋白質(zhì)中，產(chǎn)物中引入了羥基，羥基的數(shù)量增多，蛋白質(zhì)的溶解性和蛋白分子間的靜電作用力增強(qiáng)，泡沫能力也得到改善；另外起泡能力和泡沫穩(wěn)定性的提高也可能與超聲的空化效應(yīng)及熱效應(yīng)有關(guān)，超聲處理可使蛋白質(zhì)的部分結(jié)構(gòu)展開，蛋白分子成為柔性更好，結(jié)構(gòu)更松散，形變能力更強(qiáng)的產(chǎn)物，可能增加起泡能力和泡沫穩(wěn)定性[32-33]。

3 結(jié) 論

利用響應(yīng)面法確定玉米醇溶蛋白糖基化最佳工藝條件為：超聲時(shí)間50.15 min、超聲功率300 W、糖質(zhì)量濃度為0.025 g/mL。在此條件下糖基化的平均接枝度為18.28%，普通水浴加熱條件下接枝度為10.13%，接枝度提高了44.58%。對(duì)糖基化后的玉米醇溶蛋白的結(jié)構(gòu)和功能性測(cè)定得出，傅里葉紅外光譜證明，玉米醇溶蛋白與葡聚糖通過共價(jià)鍵結(jié)合形成聚合物。通過功能性的測(cè)定發(fā)現(xiàn)，超聲系統(tǒng)中的糖基化產(chǎn)物的溶解性、乳化性、乳化穩(wěn)定性、起泡能力和泡沫穩(wěn)定性顯著提高，說明超聲波技術(shù)能夠促進(jìn)糖基化反應(yīng)，使玉米醇溶蛋白的功能特性顯著改善，提高了糖基化反應(yīng)效率，拓寬了玉米醇溶蛋白的加工利用領(lǐng)域。

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