米蛋白之萃取、功能特性及乳化性能改善

學生姓名: 何湘晴
指導教授: 張祐維
學期: 115上
摘  要: 米蛋白因具有優良的胺基酸組成比例及低致敏性,近年來越來越受到重視。然而稻米加工副產物多未被充分利用,且天然米蛋白的乳化性較差,限制了在食品工業中的應用。因此本研究首先以米酒發酵副產物米酒醩為原料,探討了米蛋白萃取製程的最佳化方案。建立了最佳化的鹼萃取製程 (pH 12、45 °C、6 小時且固液比為 1:8),以及最佳化的去醣去脂製程 (α-澱粉酶搭配纖維素酶於 pH 5、50 °C 下反應 2 小時,接著升溫至 60 °C 反應 1 小時;隨後於 50 °C 下進行兩次各 3 小時的脫脂處理),所得產物的蛋白質含量分別達到 70.80% 與 82.52%。傅立葉轉換紅外光譜 (FT-IR)與十二烷基硫酸鈉-聚丙烯醯胺膠體電泳 (SDS-PAGE) 分析顯示,兩種蛋白質產物皆以 β-折疊與 α-螺旋結構為主,並具有相似的蛋白質次單元,但經去醣去脂後的蛋白質產物展現出更優越的穩定性與有序度。功能特性與體外消化研究指出,鹼萃取法提升了溶解度、起泡力、乳化能力及胃腸消化率,但在持油能力、泡沫穩定性與乳化穩定性方面表現較低。這些研究結果表明,去醣去脂製程是自米酒醩中萃取米蛋白的一種有效技術。另一方面,為了改善米蛋白乳化性能不足的問題,研究分別進行了超音波處理、鹼熱處理,以及超音波結合鹼熱的複合處理。實驗結果顯示,超音波-鹼-熱複合處理顯著將粒徑縮小至 129.67 nm。結構分析指出,蛋白質二級結構中的無規捲曲含量增加,顯示其構象由有序轉變為無序。接觸角測量則證實改質後的蛋白質展現出更佳的中間潤濕性。以超音波-鹼-熱處理之米蛋白所製備的高內相乳液表現出更高的穩定性,其 Turbiscan 穩定性指數低至 0.39、乳液粒徑縮小至 14.17 μm,且儲存模數顯著提升。這些研究結果共同表明,超音波-鹼-熱處理是提升米蛋白乳化特性的有效策略。綜合兩篇研究可知,透過適當的蛋白質萃取與改質技術,可提升米蛋白之利用價值及其於食品加工中的應用潛力。