富硒小米蛋白的理化性質(zhì)、功能特性及結(jié)構(gòu)研究

李琳,金麗娜,郭佩佩,劉敦華,傅婧

(寧夏大學(xué) 食品與葡萄酒學(xué)院,寧夏 銀川,750021)

小米又稱粟米,禾本科植物,性喜溫暖,適應(yīng)性強(qiáng),一年生草本植物,被認(rèn)為是世界第六大谷物,廣泛種植于亞洲及非洲的干旱和半干旱地區(qū)[1]。小米蛋白質(zhì)含量遠(yuǎn)高于其他谷類植物,約占總質(zhì)量的11%,含人體所需的8種必需氨基酸,其中脯氨酸和天門冬氨酸含量較玉米和大米分別高出40%、55%,可作為優(yōu)質(zhì)天然蛋白質(zhì)的來源之一[2]。硒(Se)是人體不可或缺的微量元素之一,缺硒會導(dǎo)致嚴(yán)重的健康問題,如克山病、糖尿病、心血管疾病等。自然界中硒以有機(jī)硒與無機(jī)硒的形式存在。植物根系吸收土壤中的無機(jī)硒,并通過硫同化作用將其轉(zhuǎn)化為有機(jī)形式,所以植物性食物是機(jī)體攝入硒的主要來源[3]。SURAI等[4]發(fā)現(xiàn),與有機(jī)硒相比,無機(jī)硒在動物消化道中的毒性更大,更不易吸收。但目前常見植物性食物中的硒含量并不能滿足人體日常膳食營養(yǎng)需求,天然富硒食品也因此備受青睞[5]。

通過特定富硒土壤種植的小米中有機(jī)硒得以富集,有效提高了硒的生物利用度及小米的營養(yǎng)價值。硒在植物中常以硒蛋白的形式存在[6],但對富硒小米蛋白仍缺乏了解,極大地影響其應(yīng)用價值。研究表明,施硒使花生蛋白質(zhì)在合成過程中,半胱氨酸和蛋氨酸被硒代氨基酸所取代,造成蛋氨酸和含硫氨基酸的含量[7]較對照組相比呈現(xiàn)相反趨勢;Se可以通過S—S、Se—S和Se—Se鍵與大豆蛋白結(jié)合,影響蛋白質(zhì)的二硫鍵和二級結(jié)構(gòu)[8]。HUANG等[9]對硒生物強(qiáng)化的大豆蛋白進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)高濃度的硒蛋白其β-折疊增加,無規(guī)則卷曲減少,表明蛋白質(zhì)分子從有序轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序結(jié)構(gòu),剛性結(jié)構(gòu)減弱,柔性結(jié)構(gòu)增強(qiáng)[10]。蛋白質(zhì)越柔韌越容易在界面處形成黏彈性的膜,使大豆硒蛋白的起泡性、乳化穩(wěn)定性等功能特性低于對照組。此外與普通秀珍菇蛋白相比,富硒秀珍菇蛋白二硫鍵含量增加。二硫鍵的增長改變了蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu),使蛋白質(zhì)分子間結(jié)合更加緊密,結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定,無益于富硒蛋白的持水性持油性[11]。綜上所述,植物中硒的累積過程對蛋白質(zhì)的組成及結(jié)構(gòu)有顯著影響,而結(jié)構(gòu)的改變可能會影響蛋白質(zhì)的某些功能特性、理化性質(zhì)及其在食品加工中的應(yīng)用。

然而國內(nèi)外目前對富硒小米蛋白的研究主要集中在抗氧化、抗菌性等生理功能方面,對其理化特性、功能特性及結(jié)構(gòu)研究較少。本文以普通小米蛋白(common millet protein, MP)為對照,研究富硒小米蛋白(selenium-rich millet protein, SMP)的理化性質(zhì)、功能特性及結(jié)構(gòu),以期為SMP產(chǎn)品的綜合開發(fā)利用提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

富硒小米,寧夏興鮮雜糧種植加工基地(有限公司);普通小米,市售;石油醚、NaOH、HCl、磷酸,天津市大茂化學(xué)分析廠;考馬斯亮藍(lán)G250,北京博奧拓科技有限公司;PAGE凝膠超快速制備試劑盒12.5%,大連美侖生物技術(shù)有限公司。以上試劑均為分析純。

1.2 主要儀器設(shè)備

ZK-08A密封型搖擺式粉碎機(jī),北京中科浩宇科技發(fā)展有限公司;V-5100型可見分光光度計,南京菲勒儀器有限公司;FD-1A-50真空冷凍干燥機(jī),上海繼譜電子科技有限公司;TDL-5-A型臺式大容量離心機(jī),上海安亭科學(xué)儀器廠。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 小米蛋白的提取

參考AKHARUME等[12]的方法并加以改進(jìn)。將2種小米分別粉碎,過60目篩,室溫下用1∶6(g∶mL)的石油醚,索式抽提4 h脫去脂肪。室溫干燥12 h,于4 ℃冰箱冷藏備用。

準(zhǔn)確稱取一定量的脫脂小米粉,按料液比1∶8(g∶mL)加入蒸餾水,攪拌均勻后使用1 mol/L NaOH溶液調(diào)節(jié)pH 9.5,溫度30 ℃,提取2 h,提取結(jié)束后4 000 r/min離心20 min;收集上清液,使用1 mol/L HCl溶液調(diào)節(jié)pH 4,靜置30 min,5 000 r/min離心15 min,收集沉淀即為蛋白質(zhì)粗品。冷凍干燥,-20 ℃保存待用。

1.3.2 小米蛋白純度及硒含量的測定

參考SN/T 3926—2014《出口乳、蛋、豆類食品中蛋白質(zhì)含量的測定 考馬斯亮藍(lán)法》測定蛋白質(zhì)含量。

牛血清蛋白標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性回歸方程為y=0.771 7x+0.077,線性因子R2=0.998 3,說明在0～0.1 mg/mL質(zhì)量濃度范圍內(nèi),牛血清蛋白標(biāo)準(zhǔn)品溶液濃度與其吸光度呈良好的線性關(guān)系。

參考GB 5009.268—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中多元素的測定》測定蛋白中的硒含量。

1.3.3 小米蛋白理化性質(zhì)研究

1.3.3.1 氨基酸含量的測定

準(zhǔn)確稱取固體樣品200 mg,加入水解管中。加入6 mol/L HCl溶液10 mL,管中吹入N230 s并密封,置于油浴鍋110 ℃水解24 h。水解結(jié)束后待冷卻至室溫,定容至50 mL容量瓶。吸取樣品2 mL,置旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀45 ℃脫酸,加入2 mL樣品緩沖液充分溶解,通過0.45 μm過濾器過濾后上機(jī)分析。

1.3.3.2 SDS-PAGE凝膠電泳

分別取100 μL 10 mg/mL MP、SMP蛋白溶液,加入25 μL SDS-PAGE樣品緩沖液。將樣品溶液于95 ℃水浴加熱5 min后,吸取10 μL上清液開始進(jìn)樣,在80～100 V電壓下電泳3 h。電泳結(jié)束后,用考馬斯亮藍(lán)染色處理膠片,脫色,對蛋白質(zhì)條帶拍照觀察。

1.3.4 小米蛋白功能特性研究

1.3.4.1 溶解度(solubility,PS)

稱取0.1 g MP、SMP蛋白粉末溶于10 mL蒸餾水中,使用電動分散均質(zhì)機(jī)均質(zhì)2 min后,在4 000 r/min下離心5 min。取上清液1 mL,根據(jù)1.3.2節(jié)中SN/T 3926—2014《出口乳、蛋、豆類食品中蛋白質(zhì)含量的測定 考馬斯亮藍(lán)法》測定上清液蛋白質(zhì)含量。溶解度按公式(1)計算:

式中:A1,樣品中的蛋白質(zhì)含量,%;A0,上清液中的蛋白質(zhì)含量,%。

1.3.4.2 持水性(water holding capacity,WA)

參考TABTABAEI 等[13]的方法。稱取0.1 g MP、SMP蛋白粉末,加入1 mL蒸餾水,充分振蕩,混勻后,靜置20 min后,離心15 min,棄去上清液,稱質(zhì)量,蛋白持水性的計算如公式(2)所示:

式中:m0,樣品的質(zhì)量,g;m1,離心管和樣品的總質(zhì)量,g;m2,離心后離心管加沉淀的總質(zhì)量,g。

1.3.4.3 持油性(oil-holding property,FA)

稱取0.1 g MP、SMP蛋白粉末,加入5 mL大豆油,充分振蕩,混勻后,靜置20 min離心15 min,棄去上層油液,稱質(zhì)量,蛋白持油性的計算如公式(3)所示:

式中:m0,樣品的質(zhì)量,g;m1,離心管和樣品的總質(zhì)量,g;m2,離心后離心管加沉淀的總質(zhì)量,g。

1.3.4.4 乳化性(emulsification capability,EC)及乳化穩(wěn)定性(emulsion stability,ES)

參考AKHARUME等[12]方法,稍加修改。將MP、SMP配制成10 g/L的蛋白溶液,取樣品溶液4 mL,加入2 mL大豆油,使用均質(zhì)機(jī)(12 000 r/min)將體系混合均勻,均質(zhì)后在0和10 min時取底部乳液50 μL,加入1 g/L SDS溶液5 mL,在500 nm處測定吸光度。乳化性和乳化穩(wěn)定性的計算分別如公式(4)、公式(5)所示:

式中:A0,0 min時蛋白乳化液吸光度;A10,10 min時乳化液吸光度;L,比色皿光程(1 cm);n,溶液稀釋倍數(shù);ρ,蛋白質(zhì)量濃度,g/100 mL;φ,油相體積分?jǐn)?shù),25%;Δt,10 min。

1.3.4.5 起泡性(froth capability,FC)及起泡穩(wěn)定性(froth stability,FS)

取一定量MP、SMP蛋白粉末,用蒸餾水復(fù)溶,加入10 mL蒸餾水,在12 000 r/min下高速分散2 min,使溶液均勻起泡,立即測定均質(zhì)后總體積,靜置30 min再次測定體積。起泡性和起泡性穩(wěn)定性的計算分別如公式(6)、公式(7)所示:

式中:V0,樣品水溶液的體積,g/mL;V1,樣品均質(zhì)后的總體積,mL;V2,靜置30 min后的體積,mL。

1.3.5 小米蛋白結(jié)構(gòu)表征

1.3.5.1 掃描電子顯微鏡

采用ZHU等[14]的方法,參數(shù)稍加修改。取適量MP、SMP蛋白樣品,噴金導(dǎo)電,在掃描電子顯微鏡上觀察樣品表觀結(jié)構(gòu),電壓20 kV。

1.3.5.2 傅立葉紅外光譜

參考張紅印[15]的方法,稍加修改。取適量MP、SMP蛋白樣品,與KBr混合并平鋪在壓片機(jī)上壓片,將已制備好的KBr薄片在400～4 000 cm-1范圍內(nèi)掃描,分辨率為16 cm-1。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel 2019整理并做標(biāo)準(zhǔn)差;采用SPSS 26進(jìn)行顯著性分析;Origin 2021b、FeakFit v 4.12等軟件繪圖。每個試驗(yàn)進(jìn)行3次重復(fù),結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差來表示,P<0.05表示為差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 富硒小米基本成分分析

由表1可知,由于小米生長受光照、土壤、溫度、氣候等因素的影響,導(dǎo)致2種小米的水分、灰分、脂肪、淀粉等營養(yǎng)成分均存在顯著差異(P<0.05)。除水分外,富硒小米的灰分、淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)含量均高出普通小米,其中蛋白質(zhì)、硒含量分別高出普通小米1.817個百分點(diǎn)、0.203 mg/kg。這可能是因?yàn)樵趯π∶资┪幚頃r,由于不同品種的小米對硒的富集及轉(zhuǎn)化能力不同,而硒在轉(zhuǎn)化過程中取代硫,形成硒代氨基酸化合物,進(jìn)一步轉(zhuǎn)運(yùn)至小米中以硒蛋白的形式儲存在蛋白質(zhì)中[16],造成硒、蛋白質(zhì)含量差異(P<0.05)。

表1 兩種小米基本成分分析Table 1 Analysis of basic components of two kinds of millet

2.2 MP/SMP中蛋白質(zhì)純度及硒含量

由表2可知,使用堿溶酸沉的方法提取小米蛋白、富硒小米蛋白,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計算出,蛋白質(zhì)純度為48.720%,54.810%;硒含量分別為0.080、0.630 mg/kg。由此可知,蛋白質(zhì)中的硒含量變化與表1小米中的硒含量基本一致,SMP硒含量較富硒小米高出0.169 mg/kg。張雪莉等[17]對杏鮑菇硒蛋白進(jìn)行定性與定量分析,發(fā)現(xiàn)硒蛋白的硒含量要高于原料,這與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果相同,且有機(jī)硒含量占總硒的94.6%。NIU等[18]研究發(fā)現(xiàn)富硒苦麥蛋白中的硒含量占苦蕎總硒的81.58%,進(jìn)一步說明硒主要與蛋白質(zhì)結(jié)合。

表2 MP/SMP的蛋白質(zhì)純度及硒含量Table 2 Protein purity and selenium content of MP/SMP

2.3 理化性質(zhì)分析

2.3.1 氨基酸含量分析

SMP與MP的氨基酸組成及含量見表3。由表可知2種小米蛋白均檢出17種氨基酸且組成相似,其中谷氨酸含量最高,這與大多數(shù)植物蛋白中氨基酸組成相同[19]。且對比2種小米蛋白氨基酸含量,其中Met+Cys含量相差最大為1.304 g/100 g。這是由于植物中的硒通過含硫氨基酸的代謝途徑非特異性的將硒代含硫氨基酸結(jié)合到蛋白質(zhì)中,取代含硫氨基酸而產(chǎn)生,從而造成某些含硫氨基酸(Met、Cys)含量發(fā)生變化[3]。

與FAO/WHO推薦模式進(jìn)行對比。如表3所示2種小米蛋白中只有異亮氨酸、蛋氨酸+胱氨酸含量符合FAO/WHO給出的兒童推薦要求,成人推薦要求只有組氨酸沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)FAO/WHO標(biāo)準(zhǔn)推薦模式,品質(zhì)良好的蛋白質(zhì)其EAA/TAA在40%左右,EAA/NEAA在0.6以上[20]。2種小米蛋白中EAA含量豐富,SMP與MP的EAA/TAA分別為53.529%、51.101%,高出FAO/WHO規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)13.53個百分點(diǎn)、11.101個百分點(diǎn);EAA/NEAA為1.152、1.045,說明2種小米蛋白均可作為優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì),且SMP的EAA/TAA與EAA/NEAA的比值較MP高出2.428和0.017個百分點(diǎn),表現(xiàn)出更高的營養(yǎng)價值。

2.3.2 SDS-PAGE分析

如圖1所示,MP與SMP條帶分布基本一致,在分子質(zhì)量13～70.2 kDa的范圍內(nèi)均有存在。高分子質(zhì)量范圍70.2、43 kDa處有2條清晰的譜帶,低分子質(zhì)量范圍36.5、28、15.7、14 kDa有4條較弱的譜帶。JHAN等[21]鑒定出3種小米蛋白的分子質(zhì)量基本分布在12、18、35、43、71 kDa,不同品種間分子質(zhì)量略有不同,鑒定出的譜帶范圍與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本一致。譜帶顏色深淺不同說明2種小米蛋白在高分子質(zhì)量范圍內(nèi)蛋白含量存在差異,當(dāng)分子質(zhì)量>70.2 kDa時條帶趨于消失,2種小米蛋白的蛋白質(zhì)含量相對較少,MP的條帶明顯弱于SMP,說明了SMP的蛋白含量高于MP[22]。研究表明,植物施硒對蛋白質(zhì)分布不會產(chǎn)生影響,當(dāng)硒被植物吸收轉(zhuǎn)運(yùn)到植株內(nèi)與果實(shí)時,會提高小米籽粒中蛋白質(zhì)含量,但不會對蛋白質(zhì)的代謝途徑做出改變,所以不會改變蛋白質(zhì)的分布[23]。

圖1 SDS-PAGE結(jié)果Fig.1 Results of SDS-PAGE

2.4 功能特性分析

2.4.1 pH對MP/SMP功能特性的影響

如圖2所示,隨著pH的增大,MP與SMP的PS、WA、FC及FS、EC均呈現(xiàn)先下降后上升,ES顯現(xiàn)出相反趨勢(P<0.05)。pH值為4時除ES外均達(dá)到最低值。當(dāng)pH值大于6時,MP的溶解性優(yōu)于SMP。這是因?yàn)?在堿性條件下,蛋白結(jié)構(gòu)由緊密變得疏松,次級鍵被破壞,使蛋白質(zhì)分子表面出現(xiàn)較多相同的電荷,由于靜電斥力和離子水合作用增加,從而使蛋白質(zhì)PS升高[24]。pH 2時MP的PS與SMP相差20.22%,可能與其等電點(diǎn)較低有關(guān)。由于蛋白質(zhì)的功能特性在很大程度上與PS相關(guān)[25],在等電點(diǎn)附近蛋白水化能力較小,僅僅是蛋白質(zhì)的可溶部分參與泡沫的生成,因此FC較差。在酸性或堿性范圍內(nèi),水化能力增強(qiáng),所以WA、FC與FS都較好。高堿性條件下蛋白質(zhì)帶負(fù)電荷,導(dǎo)致多肽鏈在油水界面上展開與排斥,有利于2種蛋白質(zhì)的溶解,已溶解的蛋白質(zhì)能夠快速吸附至油水界面,并且吸附的越多,乳狀液界面積越大,EC越好[26]。李丹丹等[27]和JHAN等[21]分別對水溶性蠶繭蛋白和納米蛋白的功能特性進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)ES與EC趨勢相反則有可能是因?yàn)殡S著pH的增大,蛋白表面電荷的增加破壞了界面蛋白膜的黏合性,導(dǎo)致油聚結(jié)率提高,ES下降。

a-溶解度;b-持水性;c-起泡性;d-泡沫穩(wěn)定性;e-乳化性;f-乳化穩(wěn)定性圖2 pH對MP/SMP功能特性的影響Fig.2 Effect of pH on the functional properties of MP/SMP 注:同種小米蛋白不同處理方式的顯著性差異用小寫字母表示,同種處理方式不同小米蛋白的顯著性差異用大寫字母表示(P<0.05)(下同)。

2.4.2 溫度對MP/SMP功能特性的影響

如圖3所示,溫度對2種小米蛋白功能特性的影響一致,呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(P<0.05)。其中SMP的功能特性均低于MP。劉思杉等[11]對富硒、富鋅秀珍菇蛋白的功能特性進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)經(jīng)過硒處理的樣品功能特性低于對照組,這與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。這是因?yàn)樾∶捉?jīng)過硒處理,使蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定,不易溶于水,導(dǎo)致蛋白質(zhì)PS、WA等特性低于MP。當(dāng)MP的溫度為50 ℃時,PS達(dá)到最大值59.667%;SMP溫度為60 ℃時,PS達(dá)到最大值25.849%;這是由于升高溫度使蛋白質(zhì)分子的立體結(jié)構(gòu)伸展,有利于蛋白質(zhì)分子與水分子的相互作用,起到了增溶的效果[28]。當(dāng)溫度繼續(xù)升高,會導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性,在此狀態(tài)下,PS受蛋白質(zhì)-水的相互作用,影響了多肽鏈二級和三級結(jié)構(gòu)的結(jié)合,導(dǎo)致PS降低[29]。

當(dāng)溫度為60～70 ℃時,MP、SMP的WA最高,分別為5.62、4.84 g/g;FA在60 ℃時最大。繼續(xù)升溫導(dǎo)致蛋白的變性和聚集現(xiàn)象的發(fā)生,蛋白表面積減少,極性分子對水的結(jié)合力降低,因此WA下降;在油水界面加熱處理會形成脂質(zhì)-蛋白質(zhì)絡(luò)合物[30],油的流動性增大,黏度減小,削弱了蛋白質(zhì)與油的相互作用,降低了蛋白質(zhì)的FA。

對于FS來說,當(dāng)溫度達(dá)到70～80 ℃時,泡沫基本全部消失。這可能是過熱損害了蛋白質(zhì)的起泡能力,導(dǎo)致熱變性聚合形成了大分子不可溶性聚體,不易在氣-水界面擴(kuò)展和吸附,從而降低了蛋白質(zhì)的FC。KAUR等[31]認(rèn)為高起泡穩(wěn)定性通常要求蛋白具有適當(dāng)?shù)谋砻婊钚蕴匦院驮诮缑嫣幾銐虻姆肿娱g相互作用,而加熱導(dǎo)致空氣膨脹,黏性降低,氣泡破裂,因此穩(wěn)定性下降;當(dāng)溫度達(dá)到50與60 ℃時,SMP與MP的EC分別達(dá)到最大值10.624%、12.897%;在40與50 ℃時,ES達(dá)到最大值41.190%、53.939%。溫度上升,隨著蛋白分子鏈?zhǔn)湛s折疊狀態(tài)的轉(zhuǎn)變,分子表面的疏水基團(tuán)向內(nèi)部轉(zhuǎn)移,從而降低了蛋白質(zhì)的EC。蛋白質(zhì)的功能特性有助于產(chǎn)品的加工,是產(chǎn)品性能的基礎(chǔ),雖然SMP的功能特性低于MP,但是不可忽略其作為一種天然硒補(bǔ)充劑的應(yīng)用價值。

a-溶解度;b-持水性;c-持油性;d-起泡性;e-泡沫穩(wěn)定性;f-乳化性;g-乳化穩(wěn)定性圖3 溫度對MP/SMP功能特性的影響Fig.3 Effect of temperature on the functional characteristics of MP/SMP

2.5 小米蛋白的結(jié)構(gòu)表征

2.5.1 掃描電鏡分析

利用掃描電鏡放大2 000倍、5 000倍分別觀察MP與SMP的微觀結(jié)構(gòu),2種小米蛋白的表面形態(tài)如圖4所示。SMP表面光滑,蛋白聚集度高,呈現(xiàn)致密均勻無孔狀結(jié)構(gòu)。與SMP相比MP表面粗糙,蛋白表面有較多分布不均,大小不一的凸起。

2.5.2 傅立葉紅外光譜分析

a、b-MP;c、d-SMP圖4 MP/SMP掃描電鏡圖Fig.4 MP/SMP scanning electron microscope image

由于酰胺Ⅰ帶中具有豐富的二級結(jié)構(gòu)信息,對酰胺Ⅰ帶進(jìn)行峰形擬合和面積計算后各二級結(jié)構(gòu)的相對百分比結(jié)果如圖5-b、圖5-c所示,MP經(jīng)二階擬合得到10個峰,SMP得到7個峰,兩者相比,SMP峰值明顯發(fā)生了偏移。各二級結(jié)構(gòu)組分含量如表4所示,SMP的α-螺旋、β-轉(zhuǎn)角、β-折疊3種結(jié)構(gòu)明顯比MP分別高出5.532、5.506、2.885個百分點(diǎn),而SMP的無規(guī)則卷曲含量則為0,這與MP二階導(dǎo)數(shù)擬合圖相符,這也說明SMP的有序性優(yōu)于MP[34]。這與2.5.1節(jié)的掃描電鏡分析結(jié)果相互印證。此外,有研究表明高比例的無規(guī)則卷曲一定程度上會提高蛋白質(zhì)的PS,從側(cè)面證明了MP與SMP的PS差異[35]。

a-MP/SMP傅立葉紅外光譜圖;b-MP二階導(dǎo)數(shù)擬合圖;c-SMP二階導(dǎo)數(shù)擬合圖圖5 MP/SMP 傅立葉紅外光譜圖及二階導(dǎo)數(shù)擬合圖Fig.5 MP/SMP FTIR spectra and second-order derivative fit

表4 MP/SMP二級結(jié)構(gòu)含量Table 4 MP/SMP secondary structure content

3 結(jié)論

通過對富硒小米和普通小米基本成分分析,富硒小米水分含量低于普通小米,灰分、淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)和硒含量等指標(biāo)均高于普通小米。MP與SMP共檢出17種氨基酸,其中SMP的營養(yǎng)價值更高。從SDS-PAGE圖像觀察2種蛋白條帶基本相同。研究了pH、溫度對蛋白質(zhì)功能特性的影響得出以下結(jié)論:當(dāng)pH升高,2種小米蛋白都呈現(xiàn)先下降后升高的趨勢,ES則相反呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。溫度上升2種小米蛋白的PS、WA、FA、EC、ES、FC、FS趨勢一致,均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(P<0.05)。SEM呈現(xiàn)出SMP表面光滑,MP表面呈現(xiàn)溝壑狀;FT-IR對比其二級結(jié)構(gòu),MP結(jié)構(gòu)與SMP相比更為無序,因此在一定程度上影響了蛋白質(zhì)的功能特性。綜上所述,富硒小米蛋白質(zhì)具有一定的工業(yè)應(yīng)用前景,本研究結(jié)果為天然富硒食品的開發(fā)及加工提供了重要依據(jù)。