[发明专利]一种有机酸型天然低共熔溶剂促脱酰胺改性小麦蛋白的方法

说明书

本发明具体涉及一种使用有机酸型天然低共熔溶剂对小麦蛋白促脱酰胺改性的方法。将有机酸和天然单糖或者双糖以摩尔比为1:1合成天然低共熔溶剂并加水稀释，小麦蛋白在天然低共熔溶剂中配制成2 wt%‑15 wt%蛋白悬浮液，常温水化后于121℃下进行脱酰胺改性。本发明在有机酸对小麦蛋白脱酰胺改性促溶的基础上，在相同条件下可进一步显著提高蛋白的溶解性和脱酰胺程度，比单纯的有机酸脱酰胺明显提高脱酰胺程度10%‑20%，克服了小麦蛋白难溶、难以实现高脱酰胺程度等问题。本发明生产工艺简单高效，绿色安全，可实施性强，适合工业化大规模生产制备。

技术领域

本发明涉及一种小麦蛋白的改性方法，具体涉及一种使用有机酸型天然低共熔溶剂对小麦蛋白促脱酰胺改性的方法。

背景技术

小麦蛋白作为小麦淀粉的副产物，是一种营养丰富，物美价廉的植物蛋白。蛋白富含的大量非极性残基（30%~40%）如Gln、Asn等以疏水交互作用存在，同时其重复结构域富含谷氨酰胺，侧链易形成氢键，因此导致了它的水难溶性，使得它的许多功能性质如乳化性、起泡性等应用受到限制，进而限制了其在食品领域及其他领域方面的应用。大量的研究表明脱酰胺处理可明显改善小麦蛋白的溶解性，其原理是将蛋白中大量不带电荷的极性天门冬酰胺和谷胺酰胺中的酰胺基团转变成带负电荷的羧酸基，进而使蛋白间的氢键减少，蛋白表面负电荷增加，分子间静电斥力增强，蛋白分子结构展开。

本课题组前期专利（CCN200910036934.X）提出了一种使用有机酸脱酰胺改性小麦面筋蛋白的方法，所得改性蛋白降解程度低，起泡性高。Liao等指出有机酸（醋酸、琥珀酸、柠檬酸、乳酸）随机脱酰胺作用具有较强的专一性和高特异性，仅蛋白侧链酰胺基团进行脱酰胺改性，伴随着这一反应小麦蛋白的溶解性和功能特性得到改善，并且对蛋白质的水解作用也较为微弱。Wang 等人报道经柠檬酸、酒石酸、苹果酸脱酰胺改性的小麦蛋白的溶解性和乳化性显著提高。但目前对小麦蛋白促溶获得的脱酰胺程度有限，难以实现高脱酰胺（＞90%），亟需寻求突破，采用更适宜工业化的途径开发研究小麦蛋白对提高小面蛋白产品附加值，扩展其应用范围。

2013年Dai等发现动植物的初级代谢物产物（糖、氨基酸、胆碱类、有机酸）以适当的比例混合时形成了天然低共熔溶剂，可易提取难溶性大分子如蛋白质、淀粉、DNA等。近年来天然低共熔溶剂以其高效廉价、无毒可降解成为当前富有潜力的新型绿色溶剂，已用于生物催化转化、难溶的生物活性大分子的提取分离。2017年Lores等结合超声技术研究天然低共熔溶剂（葡萄糖-柠檬酸-水、葡萄糖-酒石酸-水、果糖-柠檬酸-水、蔗糖-柠檬酸-水）对小麦蛋白有较好的促溶效果，并显著高于醇水溶液和单独的柠檬酸溶液。基于该研究，本发明进一步首次发现其对小麦蛋白促溶的同时对小麦蛋白脱酰胺改性也具有很好的协同促进效果，因此将有机酸型天然低共熔溶剂作为小麦蛋白脱酰胺改性试剂，具有广阔的推广应用前景。

发明内容

本发明的目的正是基于上述现有的技术状况提出的一种使用新型廉价、绿色环保的有机酸型天然低共熔溶剂促脱酰胺改性小麦蛋白的方法，可在相同条件下比单纯的有机酸脱酰胺明显提高脱酰胺程度10% -20%。

本发明的目的通过以下技术方案实现：一种使用有机酸型天然低共熔溶剂促脱酰胺改性小麦蛋白的方法，其具体包括如下步骤：

（1）天然低共熔溶剂的制备和稀释：

将柠檬酸/苹果酸/酒石酸/乳酸和葡萄糖/果糖/蔗糖以摩尔比为1:1和适量的水混合，50-80℃磁力搅拌30-120min，直至形成澄清透明的液体。将合成的酸和糖组分总浓度为2.0 mol/L-5.0 mol/L的天然低共熔溶剂（100%）与水按体积比4:1-1:9稀释成所需浓度：80%-10%；

（2）小麦蛋白悬浮液的制备：

室温下将小麦蛋白溶于步骤（1）所得的稀释后的天然低共熔溶剂中配置成蛋白质量分数为2% -15%的悬浮液，35℃水化2 -12 h；

（3）脱酰胺改性小麦蛋白的制备：