擠壓膨化處理對酶解小米粉蛋白結構和功能特性的影響

岐 婉，喬嘉瑋，李涌泉，陳樹俊，楊 埔，張麗珍

（山西大學生命科學學院，山西太原 030006）

全球對植物蛋白的興趣與日俱增，主要存在補充蛋白營養不良和部分動物蛋白不足的問題，因此，植物蛋白市場正在快速擴張，尤其是植物蛋白飲料的快速發展，還包括植物蛋白肉、植物蛋、植物蛋白肽等，廣泛應用于食品工業各領域，預計到2050 年蛋白質食品的需求將超過當前需求的三分之一[1]。但目前植物蛋白結構多樣性和復雜性，加工技術與蛋白質結構和性質之間的關系仍未確立，還需要進一步研究[2]。

小米蛋白因其獨特的營養價值和營養保健特性而引起了廣泛的研究興趣[3]，除了高營養價值外，小米蛋白還是一種低過敏性蛋白，其成分主要包括清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白和其他不溶性蛋白[4]，可用于嬰兒配方食品，小米蛋白不含麩質，這是其用于無麩質產品的一個關鍵優點。小米蛋白含量最多的是醇溶蛋白[5]，是具有治療胃腸疾病的天然蛋白[6]，具有低敏性且能治療消化不良的效果[7-8]。有關小米擠壓膨化的研究亦不斷被報道，如蔣長興等[9]優化了擠壓膨化小米粉制備的工藝參數。鞏敏等[10]分析了小米籽粒性狀及理化性質對小米膨化后品質特性的影響。沈靜等[11]將小米擠壓粉與小米生粉按照1:1預先混合后，成功制作出口感、品質均較好的純小米面條。馬永軒等[12]研究了高溫α-淀粉酶擠壓膨化耦合處理對全谷物糙米粉品質的影響。目前有關加酶酶解后擠壓膨化小米粉對蛋白的研究較少，研究方法不同、樣品不同，導致研究結果存在差異性。

本研究通過酶解處理后進行擠壓膨化加工方式對小米粉進行熟化處理，提取四種蛋白組分，比較其性質和結構的變化，為開發小米功能食品的研究提供理論依據，進一步提升小米加工業的發展。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

小米 山西省晉中市豐谷源種植專業合作社；大豆油 市售；高溫α-淀粉酶（酶活力4000 U/g） 北京索萊寶科技有限公司；PBS 緩沖液、SDS-PAGE 凝膠制備試劑盒、考馬斯亮藍G250、Marker、5×非還原型蛋白上樣緩沖液 賽文科技有限公司；石油醚、氫氧化鈉、氯化鈉、無水乙醇、碳酸鈉、硫酸銅、酒石酸鉀鈉、牛血清蛋白、福林酚試劑等 均為分析純，國藥集團。

DS32-ⅡA 實驗雙螺桿膨化機 濟南賽信膨化機械有限公司；MultiDrive IKA 研磨機 艾卡（廣州）儀器有限公司；Ifinite 200 Pro 多功能微孔板檢測儀帝肯（上海）貿易有限公司；UV 1000 紫外分光光度計、FL970 熒光分光光度計、Artemis 6000C 氨基酸自動分析儀 上海天美科學儀器有限公司；YXQLB-75SII 立式蒸汽滅菌機 上海博訊醫療生物儀器股份有限公司；Vortex dancer IIIS 漩渦機 萊普科學儀器（北京）有限公司；DYY-6C 電泳儀 北京六一生物科技有限公司；Nicolet IS50 紅外光譜儀Thermos Electron Corporation。

1.2 實驗方法

1.2.1 加酶擠壓膨化處理工藝 小米粉碎過60 目篩，添加高溫α-淀粉酶（750 U/g 以小米粉質量計）攪拌混勻，使小米粉水分含量達到16%，在立式壓力蒸汽滅菌鍋中100 ℃（高溫α-淀粉酶最適作用溫度在90 ℃以上）酶解30 min，酶解后的小米粉加入雙螺桿膨化機，膨化機工作參數為：前段溫度70 ℃，中段溫度170 ℃，后段溫度190 ℃，螺桿轉速30 Hz，收集擠出樣品，將樣品干燥粉碎密封保存備用。實驗分為4 組：小米粉不加酶不擠壓（小米生粉）、小米粉加酶不擠壓（加酶小米粉）、小米粉擠壓不加酶（擠壓小米粉）和小米粉加酶擠壓（加酶擠壓粉）。

1.2.2 小米蛋白的提取 將處理后的小米粉過60 目篩，石油醚浸泡（10:1）過夜，抽濾三次進行脫脂，晾干粉碎過60 目篩，采用Osborne 法[13]并稍作修改，提取清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白。清蛋白使用水提法，取脫脂小米粉與蒸餾水（1:10）混勻，浸提溫度45 ℃，浸提時間1.5 h，水浴攪拌后于8000 r/min離心20 min，兩次提取上清液濃縮冷凍干燥，為清蛋白。球蛋白使用鹽提法，濃度為3%的氯化鈉溶液80 mL，浸提時間1.5 h，水浴攪拌后離心取上清液，透析24 h，兩次提取上清液濃縮冷凍干燥，為球蛋白。醇溶蛋白使用乙醇溶液提取，加入濃度為80%的乙醇溶液80 mL，浸提時間1.5 h，浸提溫度45 ℃，水浴攪拌后離心, 兩次提取上清液濃縮冷凍干燥，為醇溶蛋白。谷蛋白使用堿提法，加入濃度為0.2%的氫氧化鈉溶液60 mL，浸提溫度50 ℃，浸提時間2 h，水浴攪拌后離心，兩次提取上清液濃縮冷凍干燥，為谷蛋白。提取液中蛋白質濃度的測定，采用福林酚法，計算蛋白的含量。

1.2.3 蛋白持水性及持油性的測定 參照Luo 等[14]的方法稍作修改，稱取小米蛋白0.1 g，加入10 mL蒸餾水（大豆油），靜置20 min 后于4000×g 下離心20 min，稱取離心后沉淀的總質量，計算公式如下所示：

式中：W0表示小米蛋白樣品的質量，g；W1表示離心前離心管和小米蛋白樣品的總質量，g；W2表示離心后離心管和沉淀的總質量，g。

1.2.4 蛋白起泡性及穩定性測定 參照李迎秋等[15]的方法，配制0.01 g/L 小米蛋白懸浮液，放置15 mL 的螺口管中，用漩渦機攪打2 次，每次30 s，中間間隔數秒，迅速記錄螺口管中的總體積和泡沫體積。靜置20 min，記錄泡沫體積。計算公式如下所示：

1.2.5 蛋白乳化活性及乳化穩定性測定 優化Jiang等[16]方法，稱取小米蛋白0.1 g，溶于10 mL 0.1 mol/L pH7 的磷酸鹽緩沖溶液中。將1.5 mL 大豆油加入4.5 mL 樣品溶液中，均質5 min，在均質結束并靜置10 min 后立即從底部吸取50 μL 的樣品，用5 mL 0.1%的SDS 溶液進行稀釋，測定500 nm 處吸光度值，分別記為A0和A10。

乳化活性指數（Emulsification Activity Index，EAI）按如下公式計算：

式中：EAI 為乳化活性指數，m2/g；N 為稀釋倍數；φ為體系中油相所占分數；C 為蛋白濃度，g/mL；L 為比色池光徑，1 cm。

乳化穩定性（Emulsification Stability Index，ESI）按如下公式計算：

式中：ESI 為乳化穩定性指數，min；A0為0 min時的吸光度值；ΔT 為測定乳化性的兩次時間間隔，本試驗取10 min；A10為10 min 時的吸光度值。

1.2.6 小米蛋白組分SDS-PAGE 電泳測定 參考Laemmli[17]的方法稍作修改，將樣品溶于溶解液中，100 ℃煮沸3～5 min，冷卻待用。吸取樣品到SDSPAGE 凝膠制備試劑盒的上樣孔，依次加入8 μL 上樣緩沖液，32 μL 蛋白溶液，電泳儀設置160 V 電壓運行，當試樣帶距邊緣1 cm 時停止電泳。取下膠體，切角標記，染色液浸泡，放置搖床脫色，直到蛋白質區帶清晰。

1.2.7 紅外光譜測定 使用Thermo Scientific Nicolet iS50 紅外光譜儀研究加酶擠壓前后小米蛋白組分的二級結構。使用溴化鉀壓片法，記錄冷凍干燥的樣品在300～4000 cm-1范圍內的光譜變化。

1.2.8 紫外光譜測定 使用紫外分光光度計測定加酶擠壓前后小米蛋白組分懸浮液的紫外光譜，將蛋白質樣品用磷酸鹽緩沖液（pH7.0）稀釋至0.2 mg/mL后進行紫外光譜掃描，波長范圍為250～310 nm，掃描速率為100 nm/min，分辨率為0.2 nm。

1.2.9 熒光光譜測定 參考Huang 等[18]方法稍作修改，使用熒光分光光度計測量加酶擠壓前后小米蛋白組分懸浮液的熒光光譜。樣品用磷酸鹽緩沖液（pH7.0）稀釋到2 mg/mL 進行測定，設定激發波長為290 nm，發射波長范圍為300～460 nm，狹縫寬度為5 nm，電壓為700 mV 進行熒光光譜掃描。

1.2.10 氨基酸含量測定 根據GB/T 5009.124-2003，采用氨基酸自動分析儀測定16 種氨基酸的含量。

1.3 數據處理

使用SPSS 26 軟件進行Duncan 顯著性分析，P＜0.05 表示差異顯著，使用Origin 2019 制圖，不同字母表示不同處理間差異顯著。

2 結果與分析

2.1 擠壓膨化處理對酶解小米粉蛋白組分含量的影響

不同處理小米粉中各蛋白組分含量見表1。清蛋白含量在5.39%～16.83%，球蛋白含量在1.48%～5.57%，醇溶蛋白含量在20.42%～51.74%，谷蛋白含量在11.53%～22.69%，郭蓮東[19]測定小米擠壓前后蛋白含量結果為：清蛋白在1.86%～4.12%之間，球蛋白在3.15%～11.42%之間，醇溶蛋白1.48%～43.02%之間，谷蛋白5.57%～20.77%之間。實驗結果不同，主要是因為Osborne 法是根據不同溶劑溶解不同蛋白組分而進行分離，可能實驗原料、提取溫度、時間不同，也可能是擠壓條件不同，蛋白組分之間的結合程度也有所不同[20]。經過擠壓處理后，高溫條件會使小米粉迅速脫去水分，蛋白質分子進行伸展、重組，分子間的二硫鍵與氫鍵部分斷裂，導致蛋白質變性[21]，這是蛋白含量下降的主要原因，也可能是由于在擠壓過程中受到溫度和壓力作用，蛋白質和淀粉之間發生化學反應，使得蛋白組分和淀粉結合在一起，需要提取的蛋白較難獲得。

表1 高溫α-淀粉酶結合擠壓膨化處理對小米蛋白含量的影響（%）Table 1 Effect of high temperature α-amylase combined extrusion on foxtail millet protein content (%)

2.2 擠壓膨化處理對酶解小米粉蛋白持水性及持油性的影響

加酶擠壓處理前后小米各組分蛋白的持水性如圖1 所示。谷蛋白的持水能力最強，小米生粉、加酶小米粉、擠壓小米粉和加酶擠壓粉的谷蛋白的持水性分別為4.53、4.16、7.76、7.48 g/g，其次是醇溶蛋白、球蛋白以及清蛋白。與管驍等[22]的研究結果相似。蛋白質的持水性和溶解度成反比[23]，清蛋白、球蛋白的持水力較低可能是由于較高的溶解度和清蛋白、球蛋白與水分子之間的弱分子間相互作用所導致的[24]。擠壓處理使各個蛋白組分的持水性最好，這是由于小米粉經過擠壓膨化處理，在機體內經高溫、高壓、高剪切等作用后，蛋白質變性降解，淀粉糊化，擠壓產品具有疏松、多孔的結構，因此持水性最好[25]。加酶擠壓處理前后小米各組分蛋白的持油性如圖2 所示。谷蛋白的持油性均大于其他組分，小米生粉、加酶小米粉、擠壓小米粉和加酶擠壓粉的谷蛋白的持油性分別為15.97、15.58、19.21、19.92 g/g，是因為谷蛋白的容積密度較小，持油能力最好[26]，其次是球蛋白、清蛋白和醇溶蛋白。有研究表明，蛋白質持油能力最主要的貢獻是物理截留作用[27]。而持油性與蛋白質分子表面親油基團有關，對于改善產品口感、保持風味很重要[28]。

圖1 擠壓膨化處理對酶解小米粉蛋白持水性的影響Fig.1 Effect of extrusion treatment on water retention of enzymatic hydrolysis of foxtail millet flour protein

圖2 擠壓膨化處理對酶解小米粉蛋白持油性的影響Fig.2 Effect of extrusion treatment on oil retention of enzymatic hydrolysis of foxtail millet flour protein

2.3 擠壓膨化處理對酶解小米粉蛋白起泡性及泡沫穩定性的影響

加酶擠壓處理前后小米各組分蛋白的起泡性及泡沫穩定性如圖3、圖4 所示。起泡能力是指泡沫分散氣泡的能力，泡沫穩定性是指形成連續的薄膜而捕獲氣泡的能力，蛋白質的起泡性可以賦予食品疏松的結構，使其具有良好的口感，其與蛋白中可溶性蛋白含量及其在溶液中的穩定性相關[29]。小米蛋白各組分的起泡能力經加酶、擠壓、加酶擠壓處理后下降，清蛋白和球蛋白在擠壓和加酶擠壓處理后起泡性為0，谷蛋白的起泡性最好，谷蛋白的起泡性分別為124%、120%、57.33%、18.67%，加酶小米粉谷蛋白、加酶擠壓粉谷蛋白較小米生粉谷蛋白起泡性下降了53.77%、84.94%。擠壓、加酶擠壓處理起泡性下降的原因可能是高溫、高壓、高剪切力的作用，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，蛋白的起泡性出現損失[30]，溶解度與起泡性有關[31]，同時谷蛋白的持水性也是最好的。

圖3 擠壓膨化處理對酶解小米粉蛋白起泡性的影響Fig.3 Effect of extrusion treatment on foamability of enzymatic hydrolysis of foxtail millet flour protein

圖4 擠壓膨化處理對酶解小米粉蛋白泡沫穩定性的影響Fig.4 Effect of extrusion treatment on foam stability of enzymatic hydrolysis of foxtail millet flour protein

小米粉醇溶蛋白的泡沫穩定性分別為87.49%、81.72%、88.33%、89.25%，均高于其他蛋白組分；加酶處理后，清蛋白、谷蛋白的泡沫穩定性顯著下降；加酶擠壓處理后，醇溶蛋白和谷蛋白的泡沫穩定性增強。小米醇溶蛋白泡沫穩定性較強，是因為醇溶蛋白具有較強的疏水性，泡沫穩定性與疏水性相關[32]。加酶處理后清蛋白、谷蛋白的泡沫穩定性下降，是因為α-淀粉酶酶解后蛋白質的黏度變小，氣泡不穩定，使得泡沫穩定性變差。小米醇溶蛋白、谷蛋白起泡能力主要是因為在擠壓過程中，高溫、高壓使得谷蛋白結構發生變化，形成更多的無規卷曲結構，展開的蛋白質分子間彼此作用構成更加穩定的網絡結構，從而使谷蛋白起泡穩定性增加[33]。

2.4 擠壓膨化處理對酶解小米粉蛋白乳化性及乳化穩定性的影響

小米中各蛋白組分的乳化活性指數（EAI）和乳化穩定性指數（ESI）如圖5、圖6 所示。乳化活性是蛋白質作為界面活性劑能力的一個指標，蛋白質乳化劑在水相中分散的油滴周圍形成粘彈性膜[34]。從圖5可以看出醇溶蛋白的乳化活性分別為1.63、1.49、1.42、1.69 m2/g，乳化活性顯著高于其他蛋白組分（P＜0.05），乳化活性與表面疏水性和溶解度有關[28]，醇溶蛋白疏水性極強，因此，醇溶蛋白具有良好的乳化活性。經過加酶擠壓處理，小米醇溶蛋白的乳化活性顯著提高，可能是因為擠壓膨化處理，蛋白質受到高壓和高溫的影響，使部分蛋白變性，更多的親油性疏水基團暴露，蛋白質表面疏水性增強，從而提高蛋白的乳化能力[35]。擠壓膨化處理的小米谷蛋白乳化活性降低，主要原因是蛋白質分子的伸展受到阻礙導致分子鏈向內收縮，界面蛋白層的結構發生改變，從而降低了蛋白質在界面的吸附性和相互作用，表現為乳化活性降低[36]。

圖5 擠壓膨化處理對酶解小米粉蛋白乳化性的影響Fig.5 Effect of extrusion on emulsification of enzymatic hydrolysis of foxtail millet flour protein

圖6 擠壓膨化處理對酶解小米粉蛋白乳化穩定性的影響Fig.6 Effect of extrusion on emulsification stability of enzymatic hydrolysis of foxtail millet flour protein

乳化穩定性是指乳液對外界壓力保持穩定的能力[28]。蛋白質在食品體系中常做乳化劑[37]。由于不同的表面疏水性和溶解度，不同處理對不同蛋白組分的乳化穩定性和ESI 的影響不一致。研究表明，有效改善乳化穩定性可以通過適當的熱處理[38]，疏水基團暴露出來，蛋白質表面活性及柔性增強，蛋白質聚合物也會增多。

2.5 擠壓膨化處理對酶解小米粉蛋白組分亞基的影響

不同處理所得小米蛋白電泳圖如圖7 所示。圖7（a）為小米生粉、加酶小米粉蛋白電泳圖，（b）為擠壓小米粉、加酶擠壓粉蛋白電泳圖。在加酶擠壓膨化處理下蛋白組分的電泳圖譜與小米生粉有明顯差異。小米生粉清蛋白約有14 條譜帶，球蛋白約有2 條譜帶，分別為15、42 kDa，醇溶蛋白有明顯的3 條譜帶，分別代表α-醇溶蛋白、β-醇溶蛋白和γ-醇溶蛋白[39]，分子量分別為11.86、24.94、26.3 kDa。谷蛋白電泳條帶不清晰，可能由于其溶解性較差、純度較低的原因[40]。加酶處理后，清蛋白的譜帶減少，球蛋白的譜帶增加，清蛋白和球蛋白蛋白譜帶相近，這是因為采用傳統的Osboren 分級分離方法難免會造成清蛋白和球蛋白的相互污染，可能造成條帶相混[19]。小米醇溶蛋白經過處理后分子量差異不大，經過處理后條帶顏色有深有淺，加酶小米粉醇溶蛋白最深，擠壓小米粉醇溶蛋白最淺，擠壓處理使小米蛋白質各亞基之間發生交聯，也可能使小米蛋白質發生了降解，電泳實驗不易將各亞基分開，所以產生了較嚴重的拖尾現象，條帶較不清晰。有研究表明，擠壓膨化處理使二、三、四級緊密結構展開，暴露更多的酶解位點，使酶分子更容易進入蛋白質內部，促進了堿性蛋白酶的水解，小分子蛋白片段增多[34]。注：M：Marker；（a）小米生粉、加酶小米粉蛋白：1 小米生粉清蛋白；2 小米生粉球蛋白；3 小米生粉醇溶蛋白；4 小米生粉谷蛋白；5 加酶小米粉清蛋白；6 加酶小米粉球蛋白；7 加酶小米粉醇溶蛋白；8 加酶小米粉谷蛋白；（b）擠壓小米粉、加酶擠壓粉蛋白：1 擠壓粉清蛋白；2 擠壓粉球蛋白；3 擠壓粉醇溶蛋白；4 擠壓粉谷蛋白；5 加酶擠壓清蛋白；6 加酶擠壓球蛋白；7 加酶擠壓醇溶蛋白；8 加酶擠壓谷蛋白。

圖7 擠壓膨化處理對酶解小米粉蛋白組分亞基的影響Fig.7 Effect of extrusion treatment on enzymatic hydrolysis of protein subunits of foxtail millet flour

2.6 擠壓膨化處理對酶解小米粉蛋白二級結構的影響

圖8是小米粉4 種蛋白組分的特征紅外吸收光譜。從圖8 中可以看出，根據光譜圖中顯示的特征吸收譜帶的位置，鑒別分子中所含有的特征官能團和化學鍵的類型[41]，在3400～3300 cm-1之間代表-OH伸縮振動峰，在1700～1200 cm-1之間的吸收峰代表蛋白質和多糖的振動峰[42]。在1600～1700 cm-1處代表酰胺I 帶，主要是由C=O、C-N 伸縮以及N-H 彎曲引起的[43]。從圖中可以看出清蛋白吸收峰在1652 cm-1附近、球蛋白在1630 cm-1附近、醇溶蛋白在1643 cm-1附近、谷蛋白在1653 cm-1附近；在1500～1600 cm-1處代表酰胺II 帶，主要是由于CN 伸展、N-H 彎曲振動引起的，圖中對應酰胺II 區域分別處于1539、1534、1544、1540 cm-1處；在1400～1500 cm-1處代表酰胺III 帶，主要是是由C-N 引起的，圖中對應區域為1417、1442、1419、1428 cm-1處；在900～1200 cm-1處代表多糖的振動峰，其中1145 cm-1附近吸收峰主要是由C-O、C-C 的伸縮振動引起的；1012 cm-1附近吸收峰主要由C-O、COH 的振動引起的，因此小米蛋白組分中存在糖蛋白。加酶擠壓前后的蛋白原料的特征吸收峰并無差別，說明擠壓過程中沒有新的肽鍵生成。

圖8 酶解小米粉擠壓膨化處理蛋白的紅外光譜圖Fig.8 Infrared spectrogram of the extruded protein of enzymatic hydrolysis of foxtail millet flour

2.7 擠壓膨化處理對酶解小米粉蛋白三級結構的影響

蛋白質中紫外光是由酪氨酸（Tyr）、苯丙氨酸（Phe）和色氨酸（Trp）等氨基酸決定的，它們的最大吸收波長分別為：Tyr 275 nm，Trp 280 nm，Phe 257 nm，紫外光譜能反映蛋白結構的變化情況[44]。圖9 所示為小米4 種蛋白組分的紫外吸收光譜，（a）為小米生粉、加酶小米粉蛋白紫外吸收光譜圖，（b）為擠壓小米粉、加酶擠壓粉蛋白紫外光譜圖。由圖9 可知，在260～280 nm 處，不同蛋白組分均出現最大吸收峰，這是由于Tyr、Trp、Phe 紫外吸收作用，球蛋白吸收峰在259 nm 處，吸光度值為0.925；谷蛋白吸收峰在281 nm 處，吸光度值為0.564；清蛋白和醇溶蛋白的吸收峰較小，分別在259、276 nm 處。由圖9 可知，擠壓后四種蛋白組分的吸收強度下降，吸收峰均向左偏移2～3 nm，發生微弱的藍移現象，說明蛋白質分子在擠壓后發生復性，使芳香族氨基酸的側鏈殘基逐漸內埋于蛋白質內部，所處環境極性逐漸降低。

圖9 酶解小米粉擠壓膨化處理蛋白的紫外吸收光譜圖Fig.9 UV absorption spectra of the extruded protein of enzymatic hydrolysis of foxtail millet flour

蛋白質中熒光性主要由色氨酸殘基決定的[45-46]。本研究所用的激發波長為290 nm，光譜主要來源于Trp 的熒光發射，表征了Trp 所在的微環境，在第三級重新修飾蛋白質構象[47]。圖10 所示為小米4 種蛋白組分的熒光吸收光譜，4 種蛋白質具有典型的Trp 發射光譜，熒光峰分布在357.5～361 nm 之間。熒光峰強度越高表現為蛋白表面疏水性越強。小米生粉球蛋白熒光強度較高可能是因為熒光發色團的色氨酸含量較高。加酶擠壓處理后，四種蛋白組分觀察到藍移現象，這與蛋白紫外光譜分析結果相對應。說明蛋白質三級結構沒有發生改變。四種蛋白組分的熒光強度下降，是由于擠壓膨化在高溫高壓和高剪切力作用下，使蛋白質結構發生變化，導致蛋白質的表面疏水性下降，使芳香族氨基酸的側鏈殘基逐漸內埋于蛋白質內部，疏水基團被包埋[48]。

圖10 酶解小米粉擠壓膨化處理蛋白的熒光光譜圖Fig.10 Fluorescence spectra of the extruded protein of enzymatic hydrolysis of foxtail millet flour

2.8 擠壓膨化處理對酶解小米粉蛋白的氨基酸含量的影響

小米蛋白的氨基酸含量見表2，從表中可以看出小米不同蛋白組分的谷氨酸含量最高，含量較低的有賴氨酸、組氨酸、甘氨酸、精氨酸。谷氨酸營養價值十分豐富，普遍存在自然界中，可以提高蛋白質代謝水平，改善兒童智商，還能修護皮膚和增加毛發。谷氨酸具有增香調味的作用，用于雞精、香料之中[49]。食物鮮美的味道主要取決于存在谷氨酸和天冬氨酸含量，在小米不同蛋白組分中谷氨酸和天冬氨酸含量占比很高，促使小米具有良好的風味。在4 種蛋白組分中，醇溶蛋白的氨基酸含量較高，谷蛋白次之。經擠壓膨化后，除纈氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸含量基本維持外，其余氨基酸含量存在一定程度損失。由于擠壓膨化過程中受高溫、高壓、高剪切力的作用，蛋白質分子間氫鍵和二硫鍵等次級鍵部分斷裂，導致蛋白質變性；同時氨基酸與原料中一些還原糖等化合物發生反應，造成氨基酸損失[50]。但是與其他加工方式相比，由于它加工時間短，氨基酸含量損失會相對較低。

表2 擠壓膨化處理對酶解小米粉蛋白氨基酸含量的影響（g/100 g）Table 2 Effect of extrusion treatment on amino acid content of enzymatic hydrolysis of foxtail millet flour protein (g/100 g)

3 結論

經過不同處理后，四種蛋白組分含量不同；擠壓處理使小米蛋白組分的持水性提高，起泡能力下降，加酶處理后，清蛋白、谷蛋白的泡沫穩定性顯著下降，加酶擠壓處理后，醇溶蛋白和谷蛋白的泡沫穩定性增強，經過加酶擠壓處理，醇溶蛋白的乳化性顯著提高，加酶擠壓處理后小米粉中各組分蛋白的乳化穩定性均比小米生粉各組分蛋白乳化穩定性好，小米谷蛋白的持水性、持油性、起泡性均大于其他組分，小米醇溶蛋白的泡沫穩定性和乳化性高于其他組分；擠壓、加酶擠壓膨化處理與小米生粉、加酶生粉蛋白組分的電泳圖譜有明顯差異，小米蛋白紅外光譜相似，說明加酶擠壓過程中沒有新的肽鍵生成，加酶擠壓后，小米蛋白組分的吸收強度下降，均發生微弱藍移現象，熒光光譜分析結果與之相對應；在小米氨基酸含量中，谷氨酸最高，在4 種蛋白組分中，醇溶蛋白的氨基酸含量最高，擠壓使氨基酸含量存在一定程度損失。加酶擠壓處理可以有效改善小米蛋白的功能特性，對小米蛋白二級結構、三級結構有一定程度的影響。