汉麻籽含有30%（质量分数，下同）的优质油脂和25%的优质蛋白，不溶性纤维含量约占10%～15%。麻仁球蛋白和白蛋白是汉麻籽中的两种主要蛋白质，这两种贮藏蛋白容易消化，并且含有多种必需氨基酸。同时汉麻籽富含VE、矿物质、抗氧化物质和纤维素，是一种营养丰富的理想食物来源。近几十年，随着低四氢大麻酚含量（0.3%）的工业大麻的出现，汉麻食品逐渐受到们的欢迎，汉麻食品的商业化程度也不断提高。

哈尔滨商业大学食品工程学院，黑龙江省普通高校食品科学与工程重点实验室，黑龙江省谷物食品与综合加工重点实验室的朱秀清、王子玥、孙冰玉*等人以汉麻乳为研究对象，选取常压加热汉麻乳聚集现象发生前后温度范围（55～95 ℃）进行热处理，采用氮溶解指数数（NSI）、离心沉淀率、乳化性质特性、乳液表面电位和粒径等指标监测汉麻乳热处理过程中稳定性的变化，通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）表征热处理过程中汉麻乳蛋白二级结构相对含量的变化。针对前期热处理过程中汉麻乳稳定性与蛋白结构的关系展开讨论，阐释汉麻乳热处理过程中稳定性与蛋白结构变化的关系，为汉麻乳前期热加工处理提供理论参考。

1、热处理对汉麻乳稳定性影响

热处理对汉麻乳离心沉淀率的影响

由图1可知，随着热处理温度的升高，汉麻乳的离心沉淀率逐渐增大，即热处理温度越高，汉麻乳粒子聚集程度越高，形成更多的热聚集体。热处理温度从55 ℃加热到65 ℃，汉麻乳离心沉淀率由16.58%略微上升，但当热处理温度达到75 ℃时，热处理汉麻乳离心沉淀率从65 ℃时的18.52%升高到30.06%（P＜0.05），热处理温度进一步升高至95 ℃，离心沉淀率达到最大（34%）。

热处理对汉麻乳NSI的影响

从图2中可以看出，55 ℃热处理后汉麻乳的NSI最高，这表明温和热处理一定程度上会促进汉麻蛋白在水中的溶解。一方面，温和热处理使汉麻蛋白结构略微展开，增加了亲水基团暴露；另一方面，Sorgentini等研究发现加热温度较低时，蛋白质易分解产生小分子可溶性物质，增加蛋白质溶解度，但加热温度较高时，蛋白质易发生变性或聚集，溶解度降低。超过55 ℃后，随着热处理温度升高，汉麻乳的NSI由55 ℃时的58.55%逐渐减小到90 ℃时的39.81%，这可能是由于随着加热温度的升高，汉麻乳体系中的蛋白质分子结构去折叠展开，其内部的疏水基团暴露出来，发生疏水性聚集，溶解度降低。

热处理对汉麻乳Zeta电位的影响

由图3可知，随着热处理温度的升高，汉麻乳的Zeta电位绝对值先增大后逐渐减小。热处理温度为65 ℃时，Zeta电位绝对值最大，为20.57 mV。热处理温度低于65 ℃时，随温度升高，汉麻乳Zeta电位绝对值逐渐增加，粒子间的静电斥力增大，体系趋于稳定；随着热处理温度进一步升高，汉麻乳的Zeta电位绝对值逐渐减小，说明此时体系内Zeta电位绝对值减小，分子表面静电荷密度减小，静电相互作用增强，分子通过静电相互作用吸引，形成新的更大体积的聚集体。

热处理对汉麻乳平均粒径的影响

如图4所示，加热温度越高，汉麻乳蛋白平均粒径越大。加热温度从55 ℃升高至65 ℃时，汉麻乳蛋白粒径由192.2 nm增加到200.4 nm（P＜0.05），75 ℃热处理汉麻乳蛋白的平均粒径达到229.43 nm，显著高于65 ℃（P＜0.05），形成大的聚集体，与离心沉淀率的研究结果一致。

热处理对汉麻乳乳化特性的影响

由图5可知，经过不同温度热处理的汉麻乳EAI呈先增大后减小的趋势，且均高于未处理的汉麻乳。加热温度为65 ℃时，汉麻乳的EAI最高，为0.357 m2/g，可能是由于较低温度的加热过程中，随着α-螺旋的解螺旋、β-转角的打开，蛋白质结构逐渐展开，蛋白质的二级、三级结构舒展，使得链节变得十分柔顺，高的柔顺性有利于界面上分子有序重排，从而使得蛋白亲水亲油性增强，更容易分散在乳化界面中，导致EAI提高。

2、热处理后汉麻乳蛋白的二级结构表征结果

如图6所示，汉麻乳蛋白在酰胺 I 带（1 700～1 600 cm－1）处具有较强的吸收峰，不同热处理温度下的汉麻乳蛋白在酰胺I带的特征吸收峰存在差异。酰胺I带谱峰与蛋白质二级结构之间存在着一定的对应关系，可据此对蛋白质二级结构进行定性定量分析。采用PeakFit软件对酰胺I带进行分析，首先对酰胺I带进行基线校正、去卷积处理，然后进行二阶导数分峰拟合，酰胺I带中：1 610～1 640 cm－1处为β-折叠特征峰、1 640～1 650 cm－1处为无规卷曲特征峰、1 650～1 660 cm－1处为α-螺旋特征峰、1 661～1 700 cm－1处为β-转角特征峰，根据峰面积计算蛋白质二级结构相对含量，结果见表1。

由表1可知，随着热处理温度的升高，汉麻乳蛋白α-螺旋结构的相对含量逐渐降低，由28.57%降低到23.70%，无规卷曲结构的相对含量逐渐增大，由21.13%增加至25.41%；β-折叠结构的相对含量先增大后降低，在75 ℃时相对含量最高；β-转角的相对含量先降低后增大，在75 ℃时相对含量最低。热处理过程中，汉麻乳蛋白分子相邻肽键间的氢键遭到破坏，维持α-螺旋的氢键断裂，发生解螺旋，α-螺旋结构的相对含量降低。

结 论

热处理过程中，温度对于汉麻乳的稳定性、蛋白结构有一定影响。在热处理温度较低时汉麻乳蛋白结构伸展，进一步加热汉麻乳蛋白发生聚合，在脂肪、多糖等大分子的共同作用下形成结构紧密的大聚集体。加热过程中汉麻蛋白结构的变化导致了汉麻乳体系性质的改变。随热处理温度的升高，汉麻蛋白α-螺旋结构的相对含量逐渐降低，无规卷曲结构的相对含量增加，蛋白质结构先伸展后聚集，汉麻乳蛋白平均粒径逐渐增大，汉麻乳离心沉淀率不断增加、NSI逐渐减小，其乳化活性和乳化稳定性表现出先增大后降低的趋势，在65 ℃时，汉麻乳乳化稳定性最强，体系Zeta电位绝对值最大。研究结果表明热处理条件对汉麻乳稳定性的影响是由于汉麻蛋白结构发生了变化，加工中选取适宜的热处理条件具有非常重要的意义，本研究结果可为汉麻乳热处理加工提供理论参考。

本文《热处理对汉麻乳稳定性的影响及蛋白结构表征》来源于《食品科学》2021年42卷7期68-73页，作者：朱秀清，王子玥，李美莹，王源，李志敏，杨宏哲，张娜，孙冰玉。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20200213-129。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。