全 文 ：粮食与油脂
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22 2013 年第 26 卷第 7 期
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陈 化 对 籼 米 米 谷 蛋 白 功 能 特 性 影 响
李 彤 1，吴晓娟 2，吴 伟 1，林亲录 1，蔡勇建 1
（1. 中南林业科技大学食品科学与工程学院，稻谷及副产物深加工国家工程实验室， 湖南长沙 410004；
2. 湖南粮食集团有限责任公司， 湖南长沙 410201）
摘 要：以新收获籼米为原料，采用温度 37 ℃、相对湿度 85% 条件进行人工加速陈化实验，研究
陈化对籼米米谷蛋白功能特性影响。研究结果显示，随籼米贮藏时间延长，米谷蛋白提取率、溶解
性、持水性、乳化性和乳化稳定性逐渐减小，而米谷蛋白持油性呈上升趋势；且米谷蛋白起泡性和
起泡稳定性呈先上升、后下降趋势。
关键词：大米陈化；籼米；米谷蛋白
Effect of ageing on functional properties of oryzenin of indica rice
LI Tong1，WU Xiao-juan2，WU Wei1，LIN Qin-lu1，CAI Yong-jian1
（1. College of Food Science and Engineering，Center South University of Forestry and Technology，National Engineering
Laboratory for Rice and By-product Deep Processing，Changsha 410004，Hunan，China;
2. Hunan Grain Group，Co.，Ltd.，Changsha 410201，Hunan，China）
Abstract：The new harvest indica rice was used as raw material，and artificial accelerated ageing
conditions corresponding temperature of 37 ℃ and relative humidity of 85% was employed to study
the effect of ageing on functional properties of oryzenin. The results indicated that extraction yield，
solubility，water holding capacity，emulsifying ability，and emulsifying stability of oryzenin gradually
decreased as storage time of indica rice increased. In addition，as storage time of indica rice increased，
oil holding capacity of oryzenin decreased，foaming ability and foaming stability of oryzenin firstly
increased，and then decreased.
Key words：rice ageing；indica rice；oryzenin
中图分类号：TS201.2＋1 文献标识码：A 文章编号：1008―9578（2013）07―0022―03
收稿日期：2013–06–10
基金项目：国家自然科学基金（31201319）；湖南省自然科学基金（12JJ4024）
作者简介：李彤（1989~），女，硕士研究生，研究方向：粮油贮藏与加工。
通信作者：吴伟（1981~），男，副教授，博士，研究方向：粮食、油脂及植物蛋白工程。
我国是世界上稻谷产量最高国家，稻米是我国居
民最重要主食。湖南作为我国水稻种植大省，近年来
籼稻产量稳居全国首位〔1〕。稻米蛋白质含量为 8%
左右，其中 80% 为谷蛋白。大米蛋白具有生物效价高、
氨基酸组成平衡合理、过敏性低等优点，是一种优质
植物蛋白〔2〕。近年来，随国家大力发展稻谷深加工产
业，大米蛋白在食品工业中应用越来越广泛。大米蛋
白在食品中应用范围是由其功能性质所决定，而大米
蛋白功能性质与其结构密切相关。稻米消费特点决
定稻谷需经历一定时间储藏，目前我国稻谷平均库存
时间约为 16 个月，稻谷在贮藏期间将会发生陈化现
象〔3〕。大量文献报道陈化可导致大米米谷蛋白结构
发生显著变化〔4–5〕；但对陈化影响大米蛋白功能性质
研究却鲜有报道。本实验以新收获籼米为原料，采用
温度 37 ℃、相对湿度 85% 模拟陈化条件对其进行人
工加速陈化实验，每周定期取样制备米谷蛋白，以研
究陈化对米谷蛋白提取率、溶解性、持水性、持油性、
起泡性、起泡稳定性、乳化性及乳化稳定性影响，为研
究稻米陈化机理提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
新收获籼米：湖南粮食集团；玉米油：中粮集
团；磷酸二氢钾、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、氢氧化
钠、盐酸：国药集团上海化学试剂有限公司；均为分
析纯。
1.2 主要仪器及设备
RXZ–128A 人工气候箱：宁波市科技园区新江南
仪器有限公司；TGL–20M 高速台式冷冻离心机：湖
南湘仪实验仪器有限公司；LGJ–10 冷冻干燥机：宁
波新芝生物科技股份有限公司。
1.3 实验方法
1.3.1 米谷蛋白制备
每周从温度 37 ℃、湿度 85% 人工气候箱中取出
一定量籼米，磨粉，过 80 目筛，采用 0.05 mol/L 氢氧
化钠溶液溶解，料液比 1∶7、40 ℃水浴 4 h、5 000 g 离
心 15 min，取上清液；调 pH 至 5.5，3 500 g、15 min 离
心取沉淀，水洗三次，调 pH 至 7.0，冷冻干燥后置于
4 ℃保存备用。米谷蛋白提取率计算公式：
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米谷蛋白提取率/%=
冷冻干燥后蛋白含量
米粉中大米蛋白含量
×100%
1.3.2 米谷蛋白溶解性测定
参考易翠平〔6〕方法，准确称量 1 g 左右米谷蛋白
与 100 ml 0.05 mol/L pH 8.0 磷酸二氢钠―磷酸氢二
钠缓冲液混合，采用磁力搅拌器在室温条件下中速搅
拌 2 h，并在室温条件下 5 000 g 离心 30 min 后收集上
清液；采用微量凯式定氮法分别测定大米蛋白样品和
上清液中蛋白含量，大米蛋白溶解性计算公式：
米谷蛋白溶解性/%=
上清液蛋白量
1 g左右大米蛋白中蛋白量 ×100%
1.3.3 米谷蛋白持水性测定
参考易翠平〔7〕实验方法，准确称取米谷蛋白样品
W0 于离心管中，加入 6 ml 水，用玻璃棒轻轻搅拌，分
散至无明显颗粒，再用吸管取 2 ml 水冲洗玻璃棒和管
壁，3 000 r/min 离心 20 min，倾去上清液，将离心管斜
置 30 min，称重 Wt。
蛋白质持水能力 /%=100×（Wt–W0）/W0
1.3.4 米谷蛋白持油性测定
参考郑建冰等〔8〕方法，准确称取大米蛋白样品
W1 于离心管中，加入4 ml玉米油，用玻璃棒轻轻搅拌，
分散至无明显颗粒，再用吸管取 2 ml 油冲洗玻璃棒和
管壁，3 000 r/min 离心 20 min，吸去上层未吸附油，称
重 WT。
蛋白质持油能力 /%=100×（WT –W1）/W1
1.3.5 米谷蛋白起泡性和起泡稳定性测定
参考易翠平〔7〕方法，将 0.3 g 大米蛋白样品用 30 ml
pH 7.0 的 0.05 mol/L 磷酸二氢钾―氢氧化钠缓冲液
配成 1% 浓度，取 30 ml 倒入高速组织捣碎机中，在
10 000 g 转速下搅拌 1 min；转入 100 ml 量筒，尽快记
录泡沫体积（V0）。
蛋白质起泡性 /%=100×（V0–30）/30
起泡稳定性用失水率表示，即将上述体系静置
30 min 后，测出下层析出液体积（Vt）。
起泡稳定性（失水率）/% ＝ 100×Vt/V0
1.3.6 米谷蛋白乳化性和乳化稳定性测定
参考郭荣荣等〔9〕方法测定米谷蛋白乳化性和乳
化稳定性。
乳化性测定：称取 0.25 g 样品分散于 25 ml 去离
子水中，加 25 ml 玉米油，在 2 000 r/min 速度下匀浆
1 min，再于离心机中（1 200 r/min）离心 5 min，按下
式计算乳化能力：
乳化能力 /%= 被乳化层高度（mm）/ 离心管液体
总高度（mm）
乳化稳定性测定：将以上乳化样品置于 80 ℃水
浴中加热 30 min，再于自来水中冷却 15 min，于离心
机中（1 200 r/min）离心 5 min。乳化稳定性计算：
乳化稳定性 /%= 仍保持乳化状态液层高度（mm）/
原乳化层高度（mm）
2 结果与分析
2.1 陈化对米谷蛋白提取率影响
图 1 陈化对米谷蛋白提取率影响
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陈化对米谷蛋白提取率影响如图 1 所示。由图 1
可看出，随贮藏时间延长，米谷蛋白提取率逐渐下降。
下降原因可能是米谷蛋白在储藏过程中游离巯基氧
化形成二硫键，米谷蛋白分子通过二硫键形成高分子
量蛋白质聚集体〔10〕，导致碱溶时米谷蛋白溶解性降
低，使提取率下降。另外，蛋白质包裹在淀粉颗粒周
围，陈化期间两者之间相互作用力增加〔11〕，难以彻底
分离出蛋白质，导致提取率下降。
2.2 陈化对米谷蛋白溶解性影响
图 2 陈化对米谷蛋白溶解性影响
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陈化对米谷蛋白溶解性影响如图 2 所示。由图 2
可看出，米谷蛋白溶解性随贮藏时间延长而下降。米
谷蛋白溶解性降低，可能是由于：（1）在陈化过程中，
巯基氧化交联成二硫键，高分子量蛋白质增加，蛋白
质溶解性降低。（2）蛋白质疏水相互作用影响蛋白质
溶解性，表面疏水性越弱，溶解性越高〔12〕；大米在陈
化过程中，蛋白质构象发生改变，使更多疏水基团暴
露，降低蛋白质溶解性。（3）陈化过程中蛋白质与糖
类发生羰氨反应〔13〕、蛋白质氨基与脂类降解产生羰基
化合物发生作用，及蛋白质与淀粉相互作用加强，都
有可能致使蛋白质疏水性增加，溶解性下降。
2.3 陈化对米谷蛋白持水性及持油性影响
陈化对米谷蛋白持水性影响如图 3 所示。由图 3
可看出，米谷蛋白持水性随贮藏时间延长而下降。持
水性下降可能是蛋白质游离巯基氧化形成二硫键，蛋
白质聚集度加强，更多疏水基团暴露出，因而能截留
的水分子量减少，导致蛋白质水合能力减弱。
陈化对米谷蛋白持油性影响如图 3 所示。由图 3
可看出，持油性随贮藏时间延长而上升。油与蛋白质
主要通过疏水相互作用结合，因而陈化后蛋白质持油
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性增加，可能是陈化过程中蛋白质疏水基团暴露，疏
水性增强，有利于蛋白质吸附油滴，持油性升高。
图 3 陈化对米谷蛋白持水性、持油性影响
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2.4 陈化对米谷蛋白起泡性及起泡稳定性影响
图 4 陈化对米谷蛋白起泡性、起泡稳定性影响
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陈化对米谷蛋白起泡性、起泡稳定性影响如图 4
所示。由图 4 可看出，陈化过程中米谷蛋白起泡性、起
泡稳定性均呈先升高、后降低。初始米谷蛋白起泡性
为 65.67%，陈化前 2 周起泡性缓慢上升至 68.26%，之
后有不同程度升高，其中第 7 周升至最高达 113.33%。
第 3~4 周和 6~7 周起泡性增加幅度很快，第 8 周开
始逐渐下降至第 12 周 83.10%，但始终比初始起泡性
高。初始米谷蛋白起泡稳定性为 39.62%，起泡稳定性
在第 2 周先增强高达 52.08%，之后不同程度下降，其
中第 2 周到第 5 周下降程度较快，降至 34.29%；从第
6 周开始由 35.29% 又缓慢下降至 29.23%，但仍低于
初始起泡稳定性。
大米蛋白疏水基团暴露和多肽链间交联，会增加
片层粘度，增强起泡性和起泡稳定性。蛋白质聚集度
增加，分子柔性减弱，有利于一定刚性和厚度蛋白膜
在气泡周围形成〔14〕。又由于陈化过程中蛋白质溶解
度降低，不溶性蛋白质增加，提高表面粘度，因此陈化
开始阶段，起泡性和起泡稳定性均上升。加速陈化数
周后起泡性、起泡稳定性下降原因可能是蛋白质溶解
度降低，可用以形成泡沫蛋白质分子量减少。
2.5 陈化对米谷蛋白乳化性及乳化稳定性影响
陈化对米谷蛋白乳化性、乳化稳定性影响如图 5
所示。由图 5 可看出，乳化性和乳化稳定性都随贮藏
时间延长而不断下降。大米在陈化过程中蛋白质疏水
基团暴露，疏水基团有利于与油滴结合，会提高乳化
性。然而蛋白质乳化作用还与蛋白质溶解性有关，陈
化过程中蛋白质溶解性降低，蛋白质吸附扩散能力受
到控制，乳化性下降。同时，大米蛋白分子间交联和
聚集也很容易形成沉淀，降低其乳化性。因此，陈化
过程中米谷蛋白乳化性及乳化稳定性变化是受多种
因素综合影响，最终表现为呈逐渐下降趋势。
图 5 陈化对米谷蛋白乳化性、乳化稳定性影响
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3 结论
实验模拟籼米陈化体系，研究陈化对籼米米谷蛋
白功能特性影响。结果表明，米谷蛋白提取率、溶解
性、持水性、乳化性、乳化稳定性随贮藏时间延长而下
降；米谷蛋白持油性随贮藏时间延长而升高；米谷蛋
白起泡性、起泡稳定性随贮藏时间延长而先升高、后
下降。
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