恒温冻藏对面筋蛋白结构及热力学特性的影响

恒温冻藏对面筋蛋白结构及热力学特性的影响
赵雷1，于亚楠1，胡卓炎1，李冰2,3，李琳2,3
（1.华南农业大学食品学院，广东广州 510642）（2.华南理工大学轻工与食品学院，广东广州 510640）
（3.广东省天然产物绿色加工与产品安全重点实验室，广东广州 510640）
摘要：本研究采用凝胶渗透色谱与光散射连用仪（SEC-MALLS ）、扫描电子显微镜（SEM ）和热重分析器（TGA ）探讨了恒温冻藏（-18 ℃）过程中对小麦面筋蛋白分子量及其分布、微观结构与热力学特性的影响。

实验发现，随着冻藏时间的增加，由于二硫键的断裂，自由巯基含量增加，面筋蛋白发生了解聚现象，产生了小分子量的蛋白质。

分子量较高的面筋蛋白（分子量范围：106 u~4×108 u ），在冻藏120 d 后分子量下降，而分子量较低的面筋蛋白（分子量范围：105 u~106 u ），在冻藏60 d 后分子量就开始发生了明显的下降。

冻藏后面筋蛋白的网络状结构明显疏松，冻藏120 d 后有直径超过100 μm 的孔洞的出现，且分布不均一。

热分析结果表明，面筋蛋白与麦谷蛋白的裂解温度都随着冻藏时间的增加而呈现下降的趋势，热稳定性下降。

说明，冻藏过程中在水分的迁移和重结晶的作用下导致面筋蛋白高聚物发生了解聚现象，造成了面筋蛋白分子间二硫键的断裂，从而使得其网络结构疏松，面筋蛋白与麦谷蛋白热稳定性下降。

关键词：冻藏；面筋蛋白；分子量及其分布；微观结构；热力学特性
文章篇号：1673-9078(2016)5-161-166 DOI: 10.13982/j.mfst.1673-9078.2016.5.025
Effect of the Duration of Frozen Storage on the Structure and
Thermodynamic Properties of Gluten Protein
ZHAO Lei 1, YU Y a-nan 1, HU Zhuo-yan 1, LI Bing 2,3, LI Lin 2,3
(1.College of Food Science, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China) (2.College of Light Industry and Food Sciences, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China) (3.Guangdong Province Key
Laboratory for Green Processing of Natural Products and Product, Guangzhou 510640, China)
Abstract: The effects of frozen storage (-18 ℃) on the molecular weight, the distribution of molecular weight, microstructure and thermodynamic properties of wheat gluten protein were studied by size-exclusion chromatography in conjunction with multi-angle laser light scattering (SEC-MALLS), scanning electron microscope (SEM) and thermogravimetric analyzer (TGA). With increasing storage time, free thiol content increased due to the cleavage of disulfide bonds. Depolymerisation of the gluten proteins occurred, and low molecular weight proteins were produced. The molecular weight of the gluten proteins with relatively high molecular weight (106 u ~ 4 × 108 u) was decreased after 120 days of storage, and that of the relatively low molecular weight (105 u ~ 106 u) gluten proteins exhibited a significant decline after 60 days of storage. The mesh like structure of gluten proteins became significantly loose, and unevenly distributed pores with a diameter over 100 μm could be seen after 120 days of storage. Thermal analysis indicated that the degradation temperatures of the gluten and glutenin showed a downward trend with increasing storage time and their thermal stability decreased. To summarize, during frozen storage, moisture migration and recrystallization led to the depolymerization of the gluten polymers, and the disulfide bonds between gluten protein molecules were broken, so that the mesh like structure became loose and the thermal stability of the gluten and glutenin decreased.
Key words: frozen storage; gluten protein; molecular weight and its distribution; microstructure; thermodynamic properties;
目前，在食品行业中，冷冻面制品以其安全、方便并保持食品本身营养价值等优点而得到了迅速发
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收稿日期：2015-10-15
基金项目：国家自然科学基金资助项目（31301412、31130042）；国家科技支撑计划（2012BAD37B01）；广东省自然科学基金资助项目（S2013040014403） 作者简介：赵雷（1982-），男，博士，副教授，研究方向：天然高分子改性 通讯作者：李琳（1962-），男，博士，教授，研究方向：食品与生物化工
展。

冷冻面制品的质量很大程度上取决于冷冻面团的
品质[1]。

研究表明，构成面团的主要成分面筋蛋白的特性影响着面团的品质。

面筋蛋白是自然界中发现的
分子量最大的蛋白质[2]，由醇溶蛋白（gliadin ）
和麦谷蛋白（glutenin ）组成。

由这两种蛋白质所形成的面筋蛋白网络结构使面制品具有粘弹性，大分子的谷蛋白聚合物赋予面筋蛋白弹性性能，而单体的醇溶蛋白赋
予面筋蛋白粘性性能。

这些特性决定面粉是可以用来制作面包、馒头等食品的原料。

研究发现，在冻藏过程中，面团以及最终产品会发生一系列的变化，如：面团强度的下降，面包馒头发酵时间的延长、体积的下降等[3]。

究其原因是由于面筋蛋白在冻藏过程中受到水分迁移和重结晶现象所引起了性质上的变化所造成的[4]。

面制品在焙烤和加热过程中体积和延伸性能与面筋蛋白分子量的大小以及分布存在着密切联系，面团拉伸强度的大小与分子量高于临界值（1×106 u ）的面筋蛋白含量正相关[5]；而面筋蛋白网络结构的完整性与热变性在面团焙烤过程中发挥着重要的作用，决定了面团对气体保持的能力，及最终产品体积与质构的强弱[6, 7]。

同时，研究也发现面筋蛋白热力学特性的变化，与蛋白质的微观结构的变化（面筋蛋白的网络结构），以及与蛋白质分子量大小与分布之间都存在一定的联系。

因此，本实验采用凝胶渗透色谱与光散射（SEC-MALLS ）、扫描电子显微镜（SEM ）和热重分析器（TGA ），探讨在恒温冻藏过程中面筋蛋白分子量及其分布的变化与微观结构及热力学特性之间的关联性。

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1 材料与方法 1.1 实验材料和仪器
材料：高筋粉（加拿大硬红冬麦），广州南方面粉厂；牛血清白蛋白（BSA ），美国Sigma 公司；其他化学试剂均为国产分析纯。

1.2 实验方法
1.2.1 面筋蛋白的制备和冷冻处理
准确称取10.0 g 小麦面粉缓慢倒入面筋洗涤仪（JJJM54S ，上海嘉定粮油仪器有限公司）的洗涤杯中进行和面与洗涤。

洗涤分为两次，第一次采用5%的氯化钠溶液去除淀粉和球蛋白，第二次采用蒸馏水去除氯化钠和清蛋白。

整个和面以及洗涤过程在10 min 内完成，洗涤完成后，小心取出面筋洗涤杯（不要让面筋遗留在搅拌轴上）。

将湿面筋蛋白在60000 r/min 的转速下离心10 min ，水分含量控制在55~65%之间，如果水分含量低于55%，样品可能不均一，而水分含量高于65%会产生明显的缩水现象。

用镊子取出面筋放入超低温冰箱（ULT1386-5- V39，Revco.，America ）进行速冻，将速冻后的样品转移至特制的铝盒中放置于温度可控的冰箱（BCD-245，BOSCH.，Germany ）中冻藏，温度控制在-18±1 ℃。

以60 d 作为一个冻藏的周期，在0、60
和120 d 分别取样。

将取出的样品进行冷冻干燥（Wizard2.0，VirTis.，American ），最后将干燥后的面筋在粉碎机里粉碎，过120目的筛，得到不同冻藏时间后的样品。

1.2.2 面筋蛋白溶液的制备
取0.5 g 样品溶解于50 mL 500 mM 的乙酸溶液中，整个过程采用磁力搅拌器搅拌24 h 。

将溶解后的样品超声处理15 s 后在12500 r/min 的转速下离心30 min ，将离心后的上清液采用凯氏定氮测定蛋白质含量，然后配制为3 mg/mL 的蛋白溶液。

1.2.3 凝胶渗透色谱与激光光散射联用的检测（SEC-MALLS ）
SEC-MALLS 系统由以下部件组成：单元泵、500 µL 定量环、自动进样器、凝胶色谱柱、柱温箱、紫外检测器、十八角度光散射仪检测器、示差检测器、数据处理软件ASTRA5.3.4.14 （Wyatt Technology Corp. America ）、光源GaAs 。

根据光散射的基本原理，高分子中瑞利比（R
（θ））和重均分子量（M w ）的关系如公式（1）所示，
)](21)[(*)(2θθθP cM A P M c
K R w w −= （1） 其中，c 表示溶液的浓度；M w 表示重均分子量；P （θ）表示散射因子；A 2表示第二维利系数。

在公式（1）中，根据经典的高分子溶液理论，在相对较低的浓度条件下，A 2c 的值接近于0。

据此，M w 的值与K *的大小有密切的联系。

2
402
24*⎟⎠
⎞⎜⎝⎛=dc dn N n K A
λπ （2） 其中K *是一个光学常数，其大小由公式（2）来确定。

其中，n 0是溶剂的折光率；N A 是阿伏伽德罗常数；λ是真空中入射光的波长；d n /d c 是被测物质的比折光指数增量[8]。

采用SEC-MALLS 测量面筋蛋白分子量分布时，样品浓度为3 mg/mL ，流动相为500 mM 的乙酸溶液。

在进样前，将流动相经过0.2 µm 的滤膜，脱气，而样品经过0.45 µm 的滤膜。

分离条件如下：流速1.0 mL/min ，进样量150 µL ，柱温40 ℃。

仪器的校正方
法按照文献[9]方法操作，
采用牛血清白蛋白BAS 为标准品。

然后，用仪器测定样品的d n /d c 的值为0.1767
±0.0028 mL/g [10]。

采用统计软件Origin8.0来分析数据。

1.2.4 自由巯基含量（SH ）的测定方法
1 mL 面筋蛋白溶液（3 mg/mL ）的样品与1.0 mL
的缓冲溶液（pH 6.5、0.05 M 磷酸钠缓冲液；含有2.0%（V/V ），SDS ；3.0 M 尿素；1.0 Mm 乙二酸四乙酸四钠），和100 μL 的DTNB 混合后，静止反应45 min ，然后在412 nm 处测定其吸光值。

自由巯基含量的计
算通过以谷胱甘肽（0~0.10 μmol ）为校正曲线计算得到。

1.2.5 面筋蛋白显微结构观察
将不同冻藏时间后的面筋蛋白样品迅速进行冷冻干燥后，先用2.5%戊二醛固定，0.1 mol/L 磷酸缓冲液漂洗，再用1%四氧化二锇固定，0.1 mol/L 磷酸缓冲液冲洗，用30%、50%、70%、90%、100%乙醇梯度洗脱。

再用醋酸异戊酯置换出乙醇后，采用临界点干燥法进行干燥，将干燥后的样品置于液氮中切断，经离子溅射喷金后，置于扫描电子显微镜下观察样品横断面的结构。

1.2.6 麦谷蛋白的分离
小麦面筋蛋白中的麦谷蛋白组分提取按照
Kovacs 的方法[11]进行。

蛋白用70%的乙醇提取，离心后沉淀用40%的异丙醇提取30 min ，得到的上清液为可溶性的麦谷蛋白组分，随后用含0.2%（m/V ）DTT 的40%异丙醇溶液在55 ℃提取得到上清液为不可溶性麦谷蛋白组分，将两个组分混合后冷冻干燥得到麦谷蛋白待测。

163
1.2.7 TGA 的测定
参考Cao 的方法[12]，将冷冻干燥后的面筋蛋白和
麦谷蛋白粉碎后，过200目筛子，取8~10 mg 样品加入铝盘中。

升温速度为20 ℃/min ，气氛为氮气，升温范围为30~700 ℃。

1.2.8 统计分析
实验中所有数据都是三次测定的平均值，利用Duncan ′s 新复极差检验（p <0.05），评价样品平均值之间的差异显著性。

2 结果与讨论
2.1 恒温冻藏对面筋蛋白分子量及其分布的影响
图1显示了恒温冻藏过程中面筋蛋白经过SEC 分离后的紫外图谱。

可以明显地看出，未经冷冻的面筋蛋白在洗脱时间为5.9 min 、7.3 min 和10.9 min 左右分别有3个部分被洗脱出来，根据凝胶渗透色谱的原理，在5.9 min 洗脱出来的为面筋蛋白的高分子量聚合物。

这部分的峰面积在面筋蛋白紫外图谱中所占的比例较大（达到49.57%），说明，在原样品中高分子的聚合物含量较高，而7.3 min 和10.9 min 洗脱出来的为分子量相对较小的蛋白质。

随着恒温冻藏时间的增加，峰1的保留时间发生了一定的延迟（从5.90 min 到5.94 min ），同时峰1的
峰面积也有明显下降，从原面筋蛋白中的49.57%下降到冻藏120 d 后的40.83%，说明，在冻藏过程中高分子量的聚合物发生了解聚现象，解聚导致高分子聚合物含量的降低，反映在其紫外图谱中峰1洗脱时间的延迟和面积的下降。

与此同时，与峰1相似，峰2在经过冻藏后其保留时间也有一定的延迟，峰面积随着冻藏时间的增加而降低。

但是与峰1和峰2不同的是，峰3的保留时间随着冻藏时间的增加却保持不变，其峰面积却随着冻藏时间的增加而呈现增加的趋势，而且，在冻藏后的样品中，在洗脱时间为12.6 min 时发现有新的吸收峰的出现，其峰面积随着冻藏时间的增加而增加。

表明随着冻藏时间的增加，样品中高分子的聚合物发生了解聚现象，产生了小分子蛋白质，这些小分子物质主要有两部分组成：一部分是在10.9 min 洗脱出来的，另一部分是在12.6 min 洗脱出来的。

图1 不同的恒温冻藏时间下经SEC 分离后检测面筋蛋白的紫外
图谱
Fig.1 UV spectra of gluten proteins stored frozen for different
durations and separated by SEC
图2 恒温冻藏时间对面筋蛋白分子量分布的影响 Fig.2 Effect of frozen storage duration on the molecular mass
distribution of the wheat gluten proteins
图2是恒温冻藏时间对面筋蛋白分子量分布的影
响。

对照样品和冻藏后面筋蛋白的分子量分布都很宽，
均在105~109 u 间。

从MALLS 的数据中可以得到所有的样品在洗脱时间达到7.2 min 以后分子量又有了一定的上升趋势，而根据SEC 测量原理理论上应该是随
着洗脱时间的增大分子量是下降的趋势，咎其原因是由于在面筋蛋白的提取过程中有少量的清蛋白和球蛋白没有完全清除，而这两种蛋白质的分子量相对较小，会随着小分子量的面筋蛋白质而洗脱出来。

因此，当这部分蛋白质被洗脱出来的时候会明显的影响到样品d n/d c值的大小。

根据公式（1）和（2），当d n/d c值发生变化，进而会影响到分子量的计算，所以，才会发生分子量上升的现象，Bean等人的研究结果与本文有所相似[9]。

这种现象可以通过蛋白的分离纯化得到解决，还应进一步的加强研究。

图3冻藏时间对面筋蛋白SH含量的影响
Fig.3 Effect of frozen storage duration on the SH content of the
wheat gluten proteins
由图2可知，随着冻藏时间的增加，高分子面筋蛋白的分子量明显下降。

在洗脱时间为6.2 min之前，分子量分布范围为106 u~4×108 u之间，可以发现，冻藏60 d后面筋蛋白分子量略低于原面筋蛋白的，冻藏120 d的面筋蛋白分子量明显地低于对照样品。

而在洗脱时间6.2~7.2 min之间，分子量分布范围为105 u~106 u之间，却发现，冻藏60 d后其分子量与原样品相比有明显的下降；而冻藏60 d之后面筋蛋白的分子量的变化却不太明显。

这说明，在相对较高的分子量范围内（106 u~4×108 u），冻藏120 d后由于水分的重结晶的作用造成了分子量的下降，而在较低分子量范围内（105 u~106 u），冻藏60 d后分子量就开始发生了明显的变化。

Ribotta等[13]研究了麦谷蛋白在-18 ℃恒温冻藏120 d后面筋蛋白分子高分子亚基的变化，发现，面筋蛋白高分子亚基主要集中于88,700~129,100 u这个范围内，远低于本研究中经120 d冻藏的面筋蛋白分子的分子量，这是因为他们对分子量的测量方法与本研究的不同，他们采用的是SDS凝胶电泳的方法，添加了疏基乙醇，所测量的是面筋蛋白分子高分子亚基的分子量分布。

不过，他们的结论与本研究是一致的，即，在冻藏过程中，面筋蛋白的高分子量聚合物会随着冻藏时间的增加而发生明显的解聚。

在洗脱时间为5.9 min~6.5 min的范围里，原面筋蛋白及经过冻融的面筋蛋白的分子量基本不随洗脱时间而变化；结合图1可以看出，这段洗脱时间内留出的洗脱液对应着是第一个峰峰值最大值附近的位置，说明，峰值最大值处高蛋白浓度的洗脱液的分子量分布是比较均一的。

图3显示了在恒温冻藏过程中面筋蛋白SH含量的变化。

由图可见，随着冻藏时间的增加，自由SH 的含量在增加，说明，有更多的二硫键发生了断裂，而二硫键对面筋蛋白的高聚物的解聚有明显的促进作用。

当冻藏60 d时，与原样品相比，SH含量变化不大，仅仅从原面筋蛋白中的9.8 μmol/L上升到10.4 μmol/L（p>0.05），当冻藏时间在60 d至120 d时，SH 含量快速增加，从10.4 μmol/L上升到12.9 μmol/L （p<0.05），说明在这个过程中有大量的二硫键发生断裂。

结合图2可知，冻藏60 d时，在分子量较高的范围内（106 u~4×108 u），面筋蛋白分子量有所下降，但是下降不是很明显，而当冻藏时间达到120 d时，在分子量较高范围内下降十分明显。

说明，在分子量较高的范围内（106 u~4×108 u），二硫键是维持面筋蛋白高聚物分子量的主要作用力，随着冻藏时间的增加，分子间二硫键发生断裂，从而导致SH含量增加，面筋蛋白分子量下降。

2.2 恒温冻藏对面筋蛋白网络结构的影响
a b c
图4恒温冻藏时间对面筋蛋白的显微结构的影响 Fig.4 Effect of frozen storage duration on the microstructure of
gluten proteins
注：a.原样品面筋蛋白，b.恒温冻藏60 d，c.恒温冻藏120 d。

利用扫描电子显微镜观察冻藏后面筋蛋白的显微结构变化如图4所示。

照样品的显微结构图片中，面筋蛋白中两种组成成分形成相互缠绕的网状结构，其中，麦谷蛋白形成了网状结构的“骨架”，因为麦谷蛋白是聚合体形式存在，所以图中呈体积比较大的连续纤维状贯穿于整个面筋网络结构中。

而醇溶蛋白呈球型穿插在纤维中。

实际上Lindsay和Skerritt[14, 15]也已发现，高分子量麦谷蛋白（HMW-GS）在面筋网络结构中起着主要的作用。

从图4中可以看出，在未经冻藏的面筋蛋白的超
164
微结构中，面筋蛋白呈现三维网络状，网络中的孔洞是面筋蛋白在速冻后冰晶体经过脱水后所形成的，这些孔洞分布和大小都比较均匀，其直径都保持在15~20 μm 之间，表明，经过速冻后的湿面筋蛋白中冰晶形状呈圆形体积比较小且分布均匀。

随着冻藏时间的增加，面筋蛋白的网络结构仍然存在，但是，其网络中间形成的孔洞的体积却在不断的增大。

当恒温冻藏时间达到60 d 时，面筋蛋白的网络状结构明显发生了疏松，其孔洞的体积增大，其孔洞的直径都要明显大于20 μm ，但是，其孔洞的分布仍旧相对均匀而且其形状还是近似于球形，说明，在60 d 的恒温冻藏过程中，由于水分的迁移和冰晶的重结晶对面筋蛋白的超微结构会造成了一定的影响，但这种影响相对不是很大。

当恒温冻藏时间达到120 d 时，在图中清晰的发现网络结构的弱化及大小不一的孔洞的出现，有直径超过100 μm 的孔洞的出现，且分布极其不均一。

因此表明，短时间的冻藏（60 d ）对面筋蛋白的网络结构影响较小，这主要是由于冰晶在此过程中没有发生明显的重结晶现象，而当冻藏时间达到一定程度的时候（120 d ），其网络结构弱化严重，不仅孔隙增大，而且出现不规则的孔洞的出现，分布也呈现不均一性。

虽然在长时间恒温冻藏过程中没有温度的波动，但是，由于冰箱的间歇性工作原理，在此过程中不可避免地存在比较小的温度波动。

由于温度差和蒸汽压的存在，会使面筋蛋白内部的冰晶体发生迁移，在这个迁移的过程中，对面筋蛋白的网络结构造成一定的挤压或破坏，一些结合比较弱的二硫键会发生断裂（如图3），从而导致面筋蛋白高分子的解聚（如图2），分子链的断裂使得被束缚在网络中的冰晶释放出来，最终造成了面筋蛋白网络状结构的破坏。

165
2.3 恒温冻藏对面筋蛋白热力学特性的影响
图5 恒温冻藏对面筋蛋白TGA 的影响
Fig.5 Effect of frozen storage duration on the TGA of wheat
gluten
面筋蛋白高分子含有大量的巯基，很容易形成分
子内和分子间的二硫键，从而引起分子链紧密堆积，并影响其链段和分子链运动。

利用热重分析（TGA ）在程序控制温度下测定试样的质量对温度的依赖关系，有利于解析物质的结构以及热分解等机理方面的联系。

图5显示是恒温冻藏时间对面筋蛋白TGA 的影响。

TGA 曲线表示加热过程中样品的失重累积量，为积分型曲线。

从对照样品的TGA 曲线上可以明显的看出小麦面筋蛋白的热分解大致有两个阶段，第一个阶段的温度范围在0 ℃~200 ℃，此阶段主要是水分的蒸发引起的试样质量的减轻（样品的水分含量在4%左右）；第二个阶段的温度范围在200 ℃~600 ℃之间，至600 ℃时有80%左右的样品已经分解，此阶段主要是小麦面筋蛋白的分解，主要是C-C 、S-S 和
C-H 的进一步断裂[16]，
至于600 ℃时剩余的20%，是一些无机盐之类的固形物。

图6 恒温冻藏对面筋蛋白DTG 的影响
Fig.6 Effect of frozen storage on the DTG of wheat gluten
实际上随着冻藏时间的增加，面筋蛋白的TGA 曲线也发生相应的变化。

但是，在TGA 曲线上（见图5）不能明显的看出具体的裂解温度。

因此，做了DTG 曲线。

DTG 曲线是TGA 曲线对温度的一阶倒数，即质量变化率（d W /d T ）。

DTG 曲线上出现的峰与TGA 曲线上的两个台阶间质量发生变化的部分相对应；峰的面积与样品对应的质量变化成正比；峰顶与失重变化速率的最大值相对应。

图6所示为恒温冻藏时间对面筋蛋白DTG 曲线的影响。

从图中可以发现，对照样品面筋蛋白的最大失重率发生320 ℃即面筋蛋白的裂解温度，当冻藏时间分别达到60 d 和120 d 时，裂解温度分别为315 ℃和305 ℃，由此说明，随着冻藏时间的增加，其裂解温度呈现下降的趋势，面筋蛋白的热稳定性呈现下降的趋势。

但是，在冻藏时间为60 d 时，其裂解温度的变化比较小，当冻藏时间达到120 d 以后，发现其变化范围相对较大。

在面筋蛋白内部，除了正常的维持肽链的键之外，维持面筋蛋白的网络结构的主要作用力即二硫键。

说明，在冻藏过程中，部分二硫键发生断裂导致面筋蛋白裂解温度的下
降，蛋白热稳定性能的下降。

同样，在图4中的SEM 也显示了面筋蛋白网络结构的弱化，结合面筋蛋白分子量的在冻藏过程中的变化规律（见图1和2），表明，随着二硫键的断裂，导致其分子量和蛋白质的热稳定性也随之下降。

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图7 恒温冻藏对麦谷蛋白DTG 的影响
Fig.7 Effect of frozen storage on the DTG of wheat glutenin
为了进一步探究维持面筋三维网络结构骨架的麦谷蛋白热力学特性，将面筋蛋白中的主要组成部分麦谷蛋白提取出来，探讨其热稳定性在冻藏过程中的变化规律。

图7表示恒温冻藏冻藏对麦谷蛋白DTG 的影响。

从对照样品麦谷蛋白的DTG 曲线上同样可以看出，麦谷蛋白的热分解也有两个阶段，第一个阶段的温度范围在0 ℃~200 ℃，此阶段主要是水分的蒸发引起的试样质量减少（样品的水分含量在5%左右）；第二个阶段的温度范围在200 ℃~600 ℃之间，至600 ℃时有80%左右的样品已经分解，此阶段主要是麦谷蛋白的裂解。

而与面筋蛋白的DTA 相对照，对照样品麦谷蛋白的最大失重在290 ℃左右的峰应代表麦谷蛋白分子链的裂解温度。

其裂解温度要低于面筋蛋白的裂解温度。

从图可以看出，随着冻藏时间的增加，麦谷蛋白的裂解温度也呈现下降的趋势。

在恒温冻藏过程中，麦谷蛋白的裂解温度从对照样品的292 ℃下降到120 d 后的278 ℃。

这说明，在冻藏过程中，冰晶重结晶过程对面筋蛋白网络结构的挤压和破坏导致了二硫键的断裂。

而在麦谷蛋白中主要以分子间的二硫键存在，裂解温度的下降说明，在麦谷蛋白中有二硫键的断裂。

因此表明在冻藏过程中会有分子间二硫键发生断裂导致麦谷蛋白裂解温度的下降，故而蛋白的热稳定性能就会下降。

3 结论
恒温冻藏后的面筋蛋白高分子的聚合物由于二硫键的断裂发生了解聚现象，产生了小分子蛋白质，并且高分子量的聚合物解聚程度会随着时间的延长而加大。

随着冻藏时间的增加，在相对较高的分子量范围
内（106 u~4×108 u ）
，较长时间的冻藏（120 d ）造成了分子量的下降，而在较低分子量范围内（105 u~106 u ），短时间的冻藏（60 d ）分子量就开始发生了明显的下降；而面筋蛋白的微观网络结构也有类似的现象，在60 d 的恒温冻藏过程中，面筋蛋白网络结构中孔洞分布和大小都比较均匀，其直径都保持在15~20 μm 之间，当恒温冻藏时间达到120 d 时，网络结构的弱化明显，有直径超过100 μm 的孔洞的出现，且分布极其不均一。

面筋蛋白与麦谷蛋白的裂解温度都随着冻藏时间的增加而呈现下降的趋势，热稳定性下降。

说明，冻藏过程面筋蛋白高聚物发生了解聚现象，造成了面筋蛋白分子间二硫键的断裂，从而使得其网络结构疏松，面筋蛋白与麦谷蛋白热稳定性下降。

参考文献
[1] Zhao L, Li L, Liu G Q, et al. Effect of frozen storage on
molecular weight, size distribution and conformation of gluten by SAXS and SEC-MALLS [J]. Molecules, 2012, 17(6): 7169-7182
[2] Wrigley C. Giant proteins with flour power [J]. Nature, 1996,
381(6585): 738-739
[3] Zhao L, Li L, Liu G Q, et al. Fractional separation and
estimation of mark-houwink-sakurada equation parameters for gluten [J]. International Journal of Food Engineering, 2012, 8(1):1-17
[4] Ortolan F, Brites L T G , Montenegro F M, et al. Effect of
extruded wheat flour and pre-gelatinized cassava starch on process and quality parameters of French-type bread elaborated from frozen dough [J]. Food Research International, 2015, 76(3): 402-409
[5] 赵雷,汪星星,胡卓炎,等.小角X-射线法解析恒温冻藏过程
对面筋蛋白分子链结构的影响[J].现代食品科技,2016,32(1):95-99
ZHAO Lei, W ANG Xing-xing, HU Zhuo-yan, et al. Effect of frozen storage time on the chain structure of hydrated glutenby SAXS during frozen storage at constant temperature [J]. Modern Food Science and Technology, ,2016,32(1):95-99 [6] Wang P , Xu L, Nikoo M, et al. Effect of frozen storage on the
conformational, thermal and microscopic properties of gluten: Comparative studies on gluten-, glutenin-and gliadin-rich fractions [J]. Food Hydrocolloids, 2014, 35: 238-246 [7] Wang P , Chen H, Mohanad B, et al. Effect of frozen storage
on physico-chemistry of wheat gluten proteins: Studies on gluten-, glutenin-and gliadin-rich fractions [J]. Food Hydrocolloids, 2014, 39: 187-194。