不同加工方式對藜麥蛋白質結構與功能特性的影響

張文剛，杜春婷，楊希娟，張 杰，黨 斌

（青海大學農林科學院，青海省青藏高原農產品加工重點實驗室，青藏高原種質資源研究與利用實驗室，青海 西寧 810016）

藜麥（Chenopodium quinoaWilld.）是一種藜科藜屬的雙子葉假谷物，原產于安第斯山脈，歷史悠久，現于我國陜西、甘肅、山西、青海、四川、浙江、西藏等地區均有種植，是公認的“糧食之母”和“營養黃金”[1-2]。藜麥營養價值極高，富含蛋白質、膳食纖維、皂苷、酚類、不飽和脂肪酸、維生素等生理活性成分，屬于全營養食品，具有改善人體健康和預防慢性疾病的潛在價值[3]。藜麥蛋白質量分數高達12.9%～16.5%，比大米和玉米高約1 倍，9種人體必需氨基酸齊全，尤其富含一般谷物中缺乏的限制性氨基酸賴氨酸[4]。藜麥蛋白質主要由37%的11S球蛋白和35%的2S清蛋白組成，二硫鍵是穩定蛋白結構的關鍵，而谷蛋白和醇溶蛋白較少[5]。藜麥作為優質蛋白的來源并不含麩質，是加工無麩質食品的理想原料之一，近些年來在健康食品開發及功能因子的挖掘上廣受歡迎[6]。

我國對藜麥的研究集中在育種栽培及初加工方面，例如營養品質評價、皂苷和多酚提取、蛋白質制備與性質研究等，開發產品包括藜麥面條、餅干、酸奶、酒、糕點、面包、方便米飯等[7-8]。蛋白質是藜麥中含量僅次于淀粉的主要營養成分，研究表明，加工對谷物蛋白結構和功能有顯著影響，蛋白的特性很大程度影響食品的工藝、營養與感官[9-11]。延莎等指出濕熱處理可影響藜麥蛋白質的水合性質、表面性質和結構特性[12]；張婷等采用擠壓膨化改性藜麥粉并分析其品質，結果顯示膨化后藜麥粉蛋白質量分數由15.09%降低至12.44%，氨基酸組成未改變，但各氨基酸含量有不同程度的下降[13]；蘇艷玲等探究了萌發對藜麥營養物質的影響，發現藜麥蛋白質含量隨著萌發時間（0～3 d）的延長呈增加趨勢，該過程伴隨新蛋白質的合成，可改善藜麥的營養狀態及食品品質[14]。

目前，藜麥加工基礎理論相較薄弱，對不同處理藜麥主要營養成分的變化缺乏系統探討。因此本研究以‘青白藜1號’為原料，采用蒸煮、萌發和擠壓膨化處理藜麥并提取藜麥蛋白質，分析不同加工方式對藜麥蛋白質結構與功能特性的影響，以期為藜麥及其蛋白質在食品工業中的開發利用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

供試‘青白藜1號’藜麥由青海省農林科學院作物所提供。

乙二胺四乙酸（ethylene diamine tetraacetic acid，EDTA）、脲 國藥集團化學試劑有限公司；5,5’-二硫代雙(2-硝基苯甲酸)（5,5-dithiobis(2-nitrobenzoic acid)，DTNB）、牛血清白蛋白（bovine serum protein，BSA）美國Sigma公司；電泳制膠液、十二烷基硫酸鈉（sodium dodecyl sulfonate，SDS）、Tris-甘氨酸、考馬斯亮藍R250、四甲基乙二胺（tetramethylethylenediamine，TEMED）、過硫酸銨、蛋白Marker（分子質量11～245 kD）等為電泳級 北京索萊寶科技有限公司；無水乙醇、甲醇、乙酸、鹽酸 天津富宇精細化工有限公司；大豆色拉油金龍魚糧油食品股份有限公司；實驗用水為去離子水，除說明外其他試劑均為分析純。

1.2 儀器與設備

FW200型高速中藥粉碎機 天津鑫華儀器廠；N4S型紫外分光光度計 上海儀電分析儀器有限公司；KETSE 20/40D雙螺桿擠壓膨化機 德國布拉本德公司；Nicolet 6700型傅里葉紅外光譜儀（Fourier transform infrared spectrometer，FTIR） 美國熱電公司；FJ 200型高速分散均質器 金壇市金城國勝實驗儀器廠；DSC200F3型差示掃描量熱儀（differential scanning calorimeter，DSC） 德國耐馳公司；TGL-20M型高速冷凍離心機 湘儀離心機儀器有限公司；HH-6型數顯恒溫水浴鍋 國華電器有限公司；PHS-3C型pH計上海雷磁儀器廠。

1.3 方法

1.3.1 藜麥處理及樣品制備

藜麥原料經除雜、清洗后用于后續不同處理。對照組藜麥45 ℃烘干后粉碎過100目篩；蒸煮組藜麥均勻鋪在雙層紗布上，于蒸鍋中95 ℃常壓蒸煮5 min，冷卻后冷凍（－50 ℃）干燥20 h，粉碎后過100目篩；萌發組藜麥用去離子水浸泡6 h，瀝干水后均勻鋪在雙層濾紙培養皿，置于培養箱中暗室發芽，萌發48 h，期間每12 h噴灑去離子水，萌發后冷凍干燥20 h，粉碎后過100目篩；擠壓膨化組取藜麥45 ℃烘干后粉碎過60目篩，所得樣品于六區溫度150 ℃、螺桿轉速100 r/min、進料速率15 r/min條件下進行擠壓膨化，膨化物打粉過100目篩。

取上述不同處理下藜麥粉參考文獻[5]提取蛋白質，提取過程如下：藜麥粉按照料液比1∶5（m/V）添加正己烷，脫脂2次后揮發溶劑12 h，按1∶12料液比（m/V）加入水，以1 mol/L NaOH溶液調節pH值為11.0，45 ℃下浸提3 h，4 000 r/min離心20 min分離上清液，重復浸提2次后，合并上清液并以1 mol/L HCl溶液調節pH值為4.5，靜置30 min后4 000 r/min離心收集沉淀，冷凍干燥后即得藜麥蛋白質樣品。

1.3.2 溶解度測定

溶解度測定參考文獻[15]并稍作修改。取不同處理藜麥蛋白質樣品分別以10 mmol/L磷酸鹽緩沖液配制成質量濃度0.2 mg/mL pH值為3.0、5.0、7.0、9.0的藜麥蛋白分散液，室溫攪拌30 min，4 000 r/min離心15 min后取上清液。參考文獻[16]采用考馬斯亮藍法測定上清液蛋白質量濃度，按式（1）計算藜麥蛋白溶解度。

1.3.3 乳化特性測定

參考文獻[17]測定蛋白質乳化特性。取24 mL藜麥蛋白分散液（2 mg/mL），加入8 mL大豆色拉油，20 000 r/min高速分散均質1 min，迅速從樣品底部吸取50 μL乳化液并移入5 mL、質量分數0.1%的SDS溶液中，以SDS溶液為對照，測定500 nm波長處吸光度A500nm。乳化液于室溫靜置10 min后，再次按前述方法測得500 nm波長處吸光度A500nm。分別按式（2）、（3）計算乳化性和乳化穩定性。

式中：DF為稀釋倍數（100）；ρ為藜麥蛋白分散液質量濃度/（g/mL）；p為光程（1 cm）；θ為油的體積占比（0.25）。

式中：EC為0 min時的乳化性/（m2/g）；EC10為10 min后的乳化性/（m2/g）。

1.3.4 起泡性能測定

參考文獻[18]測定蛋白質起泡性能。取20 mL藜麥蛋白分散液（2 mg/mL）于50 mL離心管，20 000 r/min高速均質1 min，測定泡沫體積。均質后樣品靜置1 h，再次測定泡沫體積。起泡性和泡沫穩定性分別按式（4）和（5）計算。

式中：V0為均質前藜麥蛋白分散液體積/mL；V為均質1 min后的泡沫體積/mL；V60為靜置60 min后泡沫體積/mL。

1.3.5 游離巰基含量測定

參考文獻[19]測定蛋白質游離巰基含量。取1 mL藜麥蛋白分散液（1 mg/mL）加入至4 mL反應緩沖液（1 mol/L脲、0.001 mol/L EDTA和0.1 mol/L Tris-甘氨酸緩沖液，pH 8.0），再加入125 μL 0.01 mol/L的DTNB溶液（以0.1 mol/L Tris-甘氨酸緩沖液配制，pH 8.0），混勻后25 ℃反應1 h，結束后4 000 r/min離心15 min，以反應緩沖液為對照測定上清液412 nm波長處吸光度A412nm，按式（6）計算游離巰基含量。

式中：D為稀釋倍數（5.125）；ρ為藜麥蛋白分散液質量濃度/（mg/mL）。

1.3.6 紫外分光光度計、傅里葉紅外光譜儀和差示掃描量熱儀分析

參考文獻[20]分析蛋白質的紫外吸收特性、二級結構、變性溫度及焓變值。

以10 mmol/L pH 7.0的磷酸緩沖液配制1 mg/mL的藜麥蛋白分散液，采用紫外分光光度計掃描200～400 nm范圍內樣品紫外吸收光譜。

取一定量藜麥蛋白進行KBr壓片，在400～4 000 cm－1范圍、分辨率4 cm－1條件下利用FTIR掃描樣品，采用Origin 9.1軟件進行分析，計算蛋白質二級結構相對含量。

取2 mg藜麥蛋白樣品于鋁制坩堝中制樣，以空白坩堝為對照，測定樣品的變性溫度、焓變值（ΔH），掃描溫度20～180 ℃，速率10 ℃/min，氮氣流速20 mL/min。

1.3.7 十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳

采用蛋白質SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳（polyacrylamide gel electrophoresis，PAGE）分析藜麥蛋白分子質量分布。濃縮膠質量分數為4%，分離膠質量分數為12%，取40 μL藜麥蛋白分散液（1 mg/mL）加入160 μL上樣緩沖液（變性電泳組含5%巰基乙醇），沸水浴5 min。取10 μL處理后的樣品上樣后進行電泳，電泳結束分離凝膠并置于含有2%（質量分數）考馬斯亮藍G250的甲醇-乙酸-水（體積比5∶1∶4）染色液中染色1 h，再用含有12%甲醇和7%乙酸的水溶液脫色，Gel Doc XR+系統成像分析。

1.4 數據處理與分析

實驗設置3個平行，結果以平均值±標準差表示，采用Origin 9.1軟件作圖，采用Excel 2010軟件和SPSS 22.0軟件進行數據處理和分析，采用單因素方差分析中的Duncan’s多重比較進行顯著性分析，P＜0.05表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 不同加工方式對藜麥蛋白溶解度的影響

溶解性表現的是蛋白質在水相環境中的分散能力，對蛋白質起泡性、乳化性、風味等多種功能特性有重要影響[21]。從圖1可以看出，不同方式處理下藜麥蛋白質溶解度均隨pH值的增大而顯著增大（P＜0.05）；當pH值為3.0～5.0，靠近藜麥蛋白等電點，蛋白質溶解度較小，與王棐等[5]的報道一致。pH＞5.0后，藜麥蛋白負電性增強，靜電斥力增大，溶解度快速升高，pH值為9.0時對照、蒸煮、萌發和擠壓膨化組藜麥蛋白溶解度均達到最大值，分別為64.25%、50.57%、62.82%和43.10%。與對照組相比，蒸煮與擠壓膨化組藜麥蛋白在不同pH值下的溶解度明顯降低；萌發藜麥的蛋白質溶解度在不同pH值下的變化較小，且當pH值為7.0時，相比對照組其溶解度提高了14.12%，表明適度萌發可以改善藜麥蛋白溶解性。萌發是種子呼吸代謝的過程，在內源酶作用下存在蛋白質的分解和新蛋白的合成，而組成和結構改變的蛋白質可能具有更好的親水性，因此溶解性提升。蒸煮屬于濕熱加工，在90～100 ℃的較高溫度下，蛋白質發生一定變性，暴露出更多的疏水基團，蛋白之間的相互作用增強，親疏水平衡破壞，因此溶解度降低[12]。擠壓膨化是一個更劇烈的高溫高壓過程，加工藜麥時其蛋白分子展開且部分基團暴露，α-螺旋和β-折疊等二級結構轉變可能促使表面疏水性增強，機械剪切破壞蛋白高級結構同時，在化學鍵作用下形成大分子質量聚集體，從而大幅降低藜麥蛋白溶解度[22]。

圖1 不同加工方式下藜麥蛋白的溶解性Fig. 1 Effect of different processing methods on solubility of quinoa proteins

2.2 不同加工方式對藜麥蛋白乳化特性的影響

乳化性是指蛋白質和油水作用形成乳濁液的能力，而乳化穩定性是保持乳濁液狀態的性能[5]。由圖2可知，不同加工處理下藜麥蛋白的乳化性和乳化穩定性存在顯著差異（P＜0.05）。各加工方式下乳化性由高到低依次為對照＞擠壓膨化＞萌發＞蒸煮，擠壓膨化、萌發、蒸煮處理組相比對照組乳化性分別損失了7.09%、15.90%和21.28%，即不同處理降低了藜麥蛋白乳化性。蛋白質的乳化特性與其表面疏水性、柔順性等多種因素有關，不同加工方式下蛋白質的乳化性可能因蛋白分子質量與組成、變性程度、表面基團分布、到達油-水界面的能力、復合物形成等的變化而出現一定減小[12,23]。萌發藜麥蛋白質結構和組成改變，疏水性降低，溶解度提高，但能到達油-水界面的蛋白質含量可能減少，乳化性降低；蒸煮和擠壓膨化加工藜麥后，其蛋白質出現較大程度變性，蛋白質分子之間或與其他成分可能進一步相互作用形成復合物，使乳化性損失[24]。

圖2 不同加工方式下藜麥蛋白的乳化性及乳化穩定性Fig. 2 Effect of different processing methods on emulsifying capacity and emulsion stability of quinoa proteins

各加工方式下乳化穩定性由高到低依次為蒸煮＞萌發＞擠壓膨化＞對照，蒸煮、萌發、擠壓膨化處理組分別提高至對照組的2.03、1.43、1.08 倍，表明加工處理可以改善藜麥蛋白的乳化穩定性。萌發藜麥蛋白質在蛋白酶的作用下，界面特性部分改變，一些新蛋白或蛋白亞基在油-水界面上相互作用更緊密，界面強度提高，使乳化穩定性改善[25]。研究指出，適當的熱處理有助于蛋白質結構伸展，暴露更多疏水氨基酸，蛋白質表面活性及柔性增強，而且可能形成一些蛋白質聚合物，這些有助于改善乳化穩定性[26]；因此，實驗中觀察到蒸煮和擠壓膨化處理組藜麥蛋白質乳化穩定性不同程度提高，且濕熱蒸煮影響大于低水分擠壓膨化加工。乳化特性越好，蛋白與脂肪結合越好，一般有利于改善肉制品加工特性。

2.3 不同加工方式對藜麥蛋白起泡性能的影響

蛋白質的起泡性質與蛋白類型、濃度、水合能力、厚度及蛋白質膜的流變性等相關，良好的蛋白質起泡特性可賦予食品良好的口感和松軟的結構[27]。由圖3可知，萌發處理可以顯著提高藜麥蛋白的起泡性（69.58%）和泡沫穩定性（67.86%），可能是萌發時種子蛋白質適度水解，形成分子質量較小的亞基結構，并伴隨一些新蛋白質的合成，可溶性蛋白含量增加，而形成的亞基與新蛋白可能具有更好的空氣-水界面吸附能力或填補界面膜大顆粒蛋白孔隙的能力，從而改善了藜麥蛋白起泡性能[28]。相反，熱處理（蒸煮和擠壓膨化）總體上顯著降低了藜麥蛋白的起泡性及泡沫穩定性（P＜0.05），且擠壓膨化效果更明顯。研究顯示，溫和的熱處理可以改善藜麥蛋白的起泡性能，主要是熱誘導蛋白質單體展開并增加柔性，表面疏水性增強，在空氣-水界面上能快速吸附，起泡性上升；而變性蛋白質聚集后，在界面膜相互作用形成一個彈性網絡結構，阻止氣泡聚結，泡沫穩定性得以提升[12,20]。然而，過高的溫度會導致蛋白質大量變性和不溶組分的高度聚集，界面膜的初始穩定性降低，藜麥蛋白的起泡性能出現損失[29]。此外，藜麥蛋白樣品中可能結合有少量皂苷，而熱處理過程皂苷含量降低，從而使蒸煮和擠壓膨化藜麥蛋白起泡性能降低[25]。

圖3 不同加工方式下藜麥蛋白的起泡性及泡沫穩定性Fig. 3 Effect of different processing methods on foaming capacity and foam stability of quinoa proteins

2.4 不同加工方式對藜麥蛋白質變性溫度和焓變的影響

由表1可知，與對照組藜麥蛋白質相比，萌發、蒸煮和擠壓膨化后藜麥的蛋白質變性溫度升高，但差異不顯著（P＞0.05）。萌發組蛋白質變性溫度最高，為78.33 ℃，ΔH相比對照組增加了69.66 J/g，表明萌發組藜麥的蛋白質發生變性所需熱量增加，可能是藜麥萌發后其蛋白質組成改變，新生成的蛋白質結構更緊湊。蒸煮組和擠壓膨化組藜麥的蛋白質變性溫度也有提高，但ΔH變化不顯著，這可能與藜麥加工后其蛋白質二級結構的轉變及可溶性/不可溶性大分子聚合物的形成有關[17]。有研究表明，二級結構對蛋白質聚合物/網絡的結構強度有較大影響，其中β-折疊相對含量增加可以增強蛋白質熱穩定性[30-31]。綜上可知，3種加工方式適當處理藜麥可獲得熱穩定性更高的改性蛋白質。

2.5 不同加工方式對藜麥蛋白游離巰基含量的影響

游離巰基含量是衡量蛋白質結構變化及氧化程度的重要指標。由圖4可知，與對照組（23.21 μmol/g）相比，蒸煮加工藜麥蛋白質游離巰基含量顯著降低，萌發藜麥與對照組差異不顯著（P＞0.05），而擠壓膨化藜麥蛋白質游離巰基含量顯著升高，分別達到對照、蒸煮和萌發組的1.43、1.99、1.44 倍。萌發是高等植物生命活動中物質分解與合成代謝活躍的過程，可以改善種子的營養和加工特性，而在此過程中藜麥貯藏蛋白質發生分解且出現新蛋白質的合成，蛋白質－SH與－S－S－之間的轉變可能保持相對穩定[14]，因此游離巰基含量變化不明顯。傳統熱加工蒸煮的升溫方式主要熱傳遞，已有研究表明傳統熱處理會使蛋白質聚集，并使游離巰基氧化為二硫鍵從而降低游離巰基含量[32]；從本研究可看出，蒸煮藜麥的蛋白質游離巰基含量最低（16.67 μmol/g）。擠壓膨化過程中，在膨化機內腔高溫、高壓及強剪切作用下，藜麥蛋白表面電荷重新分布且趨于均一化，蛋白質分子間鍵重排使得蛋白質聚集、變性和組織化，二硫鍵被部分還原并進一步形成巰基[22]，使其游離巰基含量（33.20 μmol/L）相比對照組提升。

圖4 不同加工方式下藜麥蛋白的游離巰基含量Fig. 4 Effect of different processing methods on free sulfhydryl content of quinoa proteins

2.6 不同加工方式下藜麥蛋白質的光譜分析

由圖5A可知，處理前后的藜麥蛋白質在260～300 nm附近具有較強紫外吸收，屬于蛋白質表面酪氨酸、苯丙氨酸、色氨酸等芳香族氨基酸的特征吸收（200～400 nm）[33]。與對照組相比，3種加工方式下藜麥蛋白質在波長低于270 nm左右的短波紫外區吸收強度均有所提高，且蒸煮＞擠壓膨化＞萌發。Tong Ping等[34]指出，傳統熱處理會使蛋白質紫外吸收光譜強度增加，與本研究的發現基本一致，可能是由于蒸煮會使得藜麥中蛋白質變性，表面形成了更多的芳香氨基酸。擠壓膨化加工溫度和壓力更高，在強烈機械剪切下蛋白質分子展開和重排，形成組織化結構，雖有部分氨基酸可能發生分解，但總體上蛋白質暴露出了更豐富的芳香基團，使得吸光度增強[34]。萌發是植物的生理代謝過程，無蛋白變性，并產生一些具有不同高級結構的新蛋白，這些蛋白可能具有良好的吸收特性。

圖5 不同加工方式下藜麥蛋白的紫外（A）及紅外（B）光譜圖Fig. 5 Ultraviolet absorption (A) and Fourier transform infrared spectrometer spectra (B) of quinoa proteins with different treatments

FTIR光譜中酰胺I帶（1600～1700 cm－1）和酰胺III帶（1220～1330 cm－1）經傅里葉去卷積并轉化為二階導圖譜后可分析蛋白質二級結構。在本研究中采用酰胺I帶信息分析α-螺旋、β-折疊和β-轉角相對含量的變化，采用酰胺III帶信息輔助分析無規卷曲相對含量變化。圖5B中，3 300～3 600 cm－1處的強吸收峰表示藜麥蛋白分子間和分子內氫鍵及O－H、N－H鍵的伸縮振動，2 929 cm－1處的吸收峰表征C－H鍵的伸縮振動，1 076 cm－1處可能是C－H、C－C、C－O等鍵的吸收[20]。不同加工方式藜麥蛋白紅外光譜特征峰基本一致；與對照組相比，蒸煮和萌發組差異較小，擠壓膨化組特征峰吸收強度相對較高；擠壓膨化藜麥蛋白在酰胺I帶的吸收峰有藍移趨勢，且1 076 cm－1處的吸收強度明顯減弱，證實擠壓膨化使蛋白質發生了顯著變性，肽鏈伸展、重排，在暴露出更多基團的同時部分氨基酸分解，變性蛋白可進一步交聯形成聚集體，這與溶解度、乳化性和起泡性實驗的推測一致。

由表2可知，蒸煮加工時藜麥蛋白相比對照組β-折疊相對含量顯著增加至89.42%，α-螺旋、β-轉角、無規卷曲相對含量均顯著減小（P＜0.05），表明蛋白二級結構有序性有所提升并存在其他結構向β-折疊結構的轉變[17]。擠壓膨化藜麥蛋白中只分析出β-折疊的存在，結構上高度有序，可能與高溫、高壓及高剪切條件下藜麥蛋白的變性、重組和組織化有關。萌發后藜麥蛋白相比對照組無規卷曲相對含量減少1.96%，β-折疊相對含量由58.17%減小至52.06%，而α-螺旋和β-轉角相對含量顯著增加（P＜0.05），表明萌發藜麥蛋白二級結構較為豐富，在蛋白合成和分解代謝中伴隨者二級結構間的轉變，且有序性有所提升。研究表明，大豆蛋白質中β-轉角作為更為穩定的結構，其比例與表面疏水性呈負相關[35]。萌發藜麥蛋白β-轉角相對含量略有升高，其表面疏水性降低；蒸煮和擠壓膨化藜麥蛋白β-轉角相對含量顯著降低（P＜0.05），其表面疏水性明顯升高；而表面疏水性是蛋白質發揮功能特性的關鍵。

表2 不同加工方式下藜麥蛋白質二級結構相對含量Table 2 Relative contents of secondary structures in quinoa proteins with different treatments

2.7 不同加工方式藜麥蛋白質的SDS-PAGE分析結果

由圖6A可知，3種處理藜麥蛋白條帶主要分布在48～63 kDa及小于15 kDa的低分子質量區，其中48～63 kDa之間可能是藜麥蛋白的11S球蛋白，而分子質量低于15 kDa的條帶主要是加工前后存在的一些小分子質量亞基[5]。與其他處理組相比，蒸煮藜麥蛋白質在接近63 kDa處有一明顯蛋白條帶，其次為擠壓膨化藜麥蛋白在此處有一條稍淡的蛋白條帶，推測為蛋白質通過二硫鍵（—S—S—）形成的聚合物；此外，不同處理組低分子條帶區存在差異，萌發和擠壓膨化組與對照組相比差異相對明顯，可能是蛋白質分解形成的一些更小亞結構。巰基乙醇可以還原蛋白質中的二硫鍵，使得蛋白質結構被破壞，亞基數量增多；由圖6B可以看出，與圖6A中相應處理的蛋白條帶相比，在還原條件下藜麥蛋白條帶數量明顯增加，除分子質量48～63 kDa和＜15 kDa的組分外，還出現了分子質量在20 kDa和30～35 kDa之間的條帶，表明加工前后藜麥蛋白質及其聚集體和小分子亞基等的相互作用以—S—S—為主[36]。20 kDa處的條帶在萌發組最為明顯，其次為對照組和蒸煮組，該堿性亞基與30～35 kDa處的酸性亞基組成了藜麥的11S球蛋白[5]；擠壓膨化組主要為30～35 kDa和11～17 kDa的兩類蛋白亞基，48～63 kDa處的蛋白質基本均被巰基乙醇還原，說明蛋白是由一個30～35 kDa的亞基和一個或多個＜15 kDa的小分子亞基組成。分子質量小于＜15 kDa的亞基一方面可能來自藜麥2S清蛋白[4]，或加工中由蛋白質破壞、分解產生的其他亞結構；不同加工方式影響總體為擠壓膨化＞萌發＞蒸煮。

圖6 不同加工方式下藜麥蛋白質的非還原（A）和還原（B）SDS-PAGE電泳圖Fig. 6 Non-reduced (A) and reduced (B) SDS-PAGE profiles of quinoa proteins with different treatments

3 結 論

不同加工方式對藜麥蛋白質結構與功能特性的影響存在差異。萌發可以使藜麥產生更多蛋白亞基和新蛋白，蛋白二級結構變豐富，疏水性有所降低，溶解性、起泡特性及乳化穩定性得到改善，但其乳化性損失15.90%。與萌發相比，蒸煮使藜麥蛋白質發生部分變性，游離巰基含量減少，β-折疊結構相對含量增加，蛋白質功能性普遍降低，但可以大幅提高藜麥蛋白的乳化穩定性。擠壓膨化處理藜麥可以使蛋白質結構完全轉變為β-折疊，游離巰基含量增加至對照組的1.43 倍，疏水性增加，溶解性和起泡特性顯著降低，而乳化特性與對照組接近。3種方式加工藜麥后，其蛋白熱穩定性有提升趨勢。藜麥蛋白質分子質量分布在48～63 kDa和＜15 kDa范圍，萌發后小分子蛋白組分有所增加，蒸煮和擠壓膨化組蛋白質有聚合物形成，蛋白質之間的相互作用以二硫鍵為主。萌發通過改變藜麥蛋白組成來強化其功能，而蒸煮和擠壓膨化則主要影響高級結構、聚集狀態等改性蛋白質。3種加工藜麥的蛋白質可根據功能特征用于不同食品配料。后續研究需要考慮加工條件對藜麥蛋白質結構和功能性的影響，為藜麥食品加工及蛋白質開發利用提供依據。