本发明涉及植物蛋白改性以及农产品精深加工的技术领域，尤其是涉及一种电子束辐照联合酶法改善蛋白质功能性质的方法。
背景技术：
小麦胚芽是面粉加工业的副产品，含有丰富的淀粉、蛋白质、不饱和脂肪、维生素以及矿物元素，被营养学家誉为“人类天然的营养宝库”。小麦胚芽组分中，蛋白质含量占30％左右，麦胚蛋白是一种完全蛋白，含有8种人体所必需氨基酸，尤其富含其他谷物缺乏的赖氨酸、甲硫氨酸、苏氨酸。而且，必需氨基酸配比与WHO/FAO推荐的模式值基本接近，营养价值可与鸡蛋蛋白媲美。尽管麦胚蛋白营养价值高，但它的功能性质却低于大豆蛋白和酪蛋白，限制了其在食品工业中的应用。目前，麦胚的储量在200～300万吨，数量十分可观，有很大的开发空间。如何减少麦胚资源浪费，增加其附加值，发挥麦胚蛋白的优势，具有重要的经济和理论意义。
传统的蛋白质改性的方法有化学法(烷基化、磷酸化、脱酰胺化、酸碱改性等)和物理法(超声、高压、辐照等)，化学法存在安全性差、蛋白品质降低、不易控制等问题，而物理法相对安全，工艺简单。其中，辐照技术在保鲜、钝酶、灭虫杀菌以及破坏抗营养因子等方面发挥重要的作用，近几年在其他方面也有了相应的研究，所以电子束的处理技术越来越受到国内外学者的关注。但是，关于电子束对蛋白碱性溶液辐照后，联合生物酶适当水解，来产生吸水性、吸油性、乳化性、起泡性提高的蛋白的方法鲜有研究。
技术实现要素：
针对现有技术存在的上述问题，本申请人提供了一种电子束辐照联合酶法改善麦胚蛋白功能性质的方法。相对于烷基化、磷酸化、脱酰胺化等化学改性方法，电子束辐照联合酶法技术是工艺简单、安全环保，有效的实现的麦胚资源的精深利用，拓宽了其应用领域。
本发明的技术方案如下：
一种电子束辐照联合酶法改善麦胚蛋白功能性质的方法，以脱脂小麦胚芽为原料，参照osborne和碱溶酸提的方法提取清蛋白、球蛋白、谷蛋白和分离蛋白，将4种蛋白分别配成悬浊液并调成弱碱性后装于透明密封袋中，放平，然后利用电子束辐照技术对以上蛋白悬浊液进行处理，辐照后的蛋白样品利用生物酶进行水解，产物沸水灭酶，冷冻干燥。
提取的4种蛋白分别按w/v为10～40％的料液比与去离子水完全混合，形成悬浊液。悬浊液的pH控制在7.5～8.5。
将所述悬浊液密封于密封袋中，密封袋放平后，悬浊液厚度为1～2cm，密封袋为食品级、耐辐照的材料。电子束辐照处理的辐照剂量0～10kGy，辐照条件1.5～5.0MeV/20～40mA。
所述生物酶包括碱性蛋白酶、中性蛋白酶、胰蛋白酶、复合蛋白酶、风味蛋白酶中的任意一种。所述的生物酶的水解条件为各个酶的最佳水解条件，水解时间为2～15min。将水解后的产物的pH调为中性后，冷冻干燥得到产品。
本发明有益的技术效果在于：
本发明避免了高辐照剂量造成营养成分的流失以及高辐照剂量不被食品行业所接受的局面；改善低剂量条件下对辐照对蛋白质干粉结构性质无明显影响的状况；实现在较低的辐照剂量下，通过辐照，弱碱性的悬浊液产生HO、·e-aq、H·等活性基团，利用这些活性基团间接作用于蛋白质，使蛋白质变舒展，内部活性基团暴露，有利于生物酶的结合，从而在生物酶的进一步作用下改善蛋白的吸水性、吸油性、乳化性、起泡性等。本发明工艺简单、时间周期短、易控制、安全无污染。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进行具体描述。
实施例1
将清蛋白与去离子水按料液比(40％，w/v)混合均匀，形成弱碱性的(pH 8.5)悬浊液后，分装于透明的自封袋中，装液后的自封袋的厚度控制在1～2cm。将含有蛋白悬浊液的自封袋平铺于传送带上，置于电子加速器下辐照处理，辐照条件为辐照剂量5、10kGy，5.0Mev/20mA。辐照后的清蛋白悬浊液与风味蛋白酶混合水解。水解条件：加酶量0.5％(w/w)，温度50℃，pH 7.0，水解7min。处理过后的样品沸水灭酶，调回中性后，并冷冻干燥。最后，进行吸水性、吸油性、乳化性、起泡性的检测。
(1)吸水性和吸油性测试：取0.5g蛋白分别分散于10mL去离子水(或花生油)中，涡旋震荡30min，离心去除未吸附的水或油，吸水性WA和吸油性OA按下面的计算公式计算：
W0是干样品的重量(g)，W1是干样品加离心管的重量(g)，W2是离心后吸过水的样品重量加离心管的重量(g)；
O0是干样品的重量(g)，O1是干样品加离心管的重量(g)，O2是离心后吸过油的样品重量加离心管的重量(g)；
(2)乳化特性测试：5mL的大豆油与0.1％(w/v)蛋白溶液(0.01M磷酸缓冲液，pH7.0)的混合物于均质机下30000r/min均质1min形成乳化物，分别于0min和10min时从试管底部取50uL乳化液与5mL 0.1％(w/v)SDS混匀，在500nm处测混合物的吸光值。0min时的吸光值定义为乳化性，乳化稳定性按下面的公式计算：
A0是0min中的吸光值，△t＝10，△A为10min的时间间隔吸光值的差值
(3)起泡特性检测：40mL 1.0％(w/v)的蛋白溶液(0.01M磷酸缓冲液，pH7.0)于均质机下30000r/min均质1min，起泡性和起泡稳定性按下面的公式计算：
V0是原始蛋白溶液体积(ml)，V1均质后0min时的蛋白液体积，V2均质后30min时的蛋白液体积。测试结果如表1所示。
表1电子束辐照对麦胚清蛋白功能性质的影响
实施例2
将球蛋白与去离子水按料液比(40％，w/v)混合均匀，形成弱碱性的(pH 8.5)悬浊液后，分装于透明的自封袋中，装液后的自封袋的厚度控制在1～2cm。将含有蛋白悬浊液的自封袋平铺于传送带上，置于电子加速器下辐照处理，辐照条件为辐照剂量5、10kGy，5.0Mev/20mA。辐照后的球蛋白悬浊液与碱性蛋白酶混合水解。水解条件：加酶量0.5％(w/w)，温度50℃，pH 8.0，水解7min。处理过后的样品沸水灭酶，调回中性后，冷冻干燥，最后进行吸水性、吸油性、乳化性、起泡性的检测。测试方法同实施例1，测试结果如表2所示。
表2电子束辐照联合酶法对麦胚球蛋白功能性质的影响
实施例3
将谷蛋白与去离子水按料液比(40％，w/v)混合均匀，形成弱碱性的(pH 7.5)悬浊液后，分装于透明的自封袋中，装液后的自封袋的厚度控制在1～2cm。将含有蛋白悬浊液的自封袋平铺于传送带上，置于电子加速器下辐照处理，辐照条件为辐照剂量5kGy，5.0Mev/20mA。辐照后的谷蛋白悬浊液与复合蛋白酶混合水解。水解条件：加酶量0.5％(w/w)，温度50℃，pH 6.5，水解7、15min。处理过后的样品沸水灭酶，调回中性后，冷冻干燥，最后进行吸水性、吸油性、乳化性、起泡性的检测。测试结果如表3所示。
表3电子束辐照联合酶法对麦胚谷蛋白功能性质的影响
实施例4
将分离蛋白与去离子水按料液比(20％、40％，w/v)混合均匀，形成弱碱性的(pH 7.5)悬浊液后，分装于透明的自封袋中，装液后的自封袋的厚度控制在1～2cm。将含有蛋白悬浊液的自封袋平铺于传送带上，置于电子加速器下辐照处理，辐照条件为辐照剂量5kGy，5.0Mev/20mA。辐照后的分离蛋白悬浊液与复合蛋白酶混合水解。水解条件：加酶量0.5％(w/w)，温度50℃，pH 6.5，水解7min。处理过后的样品沸水灭酶，调回中性后，冷冻干燥，最后进行吸水性、吸油性、乳化性、起泡性的检测。测试结果如表4所示。
表4电子束辐照联合酶法对麦胚分离蛋白功能性质的影响
由以上结果可以看出适当的电子束辐照联合酶法处理条件，能提高麦胚蛋白的吸水性、吸油性、起泡性、乳化性。