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小麦面筋蛋白的低分散性和低溶解度,降低了利用TG酶(谷氨酰胺转氨酶,Transgluaminase, EC 2.3.2.13)交联小麦蛋白进而提高凝胶强度的效率,因此限制小麦蛋白在食品领域应用。本文在采用物理和化学预处理以提高小麦面筋蛋白溶解度基础上,通过添加TG酶提高小麦面筋蛋白的凝胶强度,同时利用化学作用力检测、激光粒度分布、SDS-PAGE电泳、扫描电镜、傅里叶红外光谱及圆二色谱等技术,探究预处理及TG酶改性提高小麦面筋蛋白凝胶性的作用机理。主要结论如下：(1)小麦面筋蛋白经Na2SO3、尿素/Na2SO3、尿素等化学预处理后,其溶解度分别为33.33%、40.89%、28.84%。化学预处理结合超声波复合处理可以进一步提高小麦面筋蛋白的溶解度。未处理的小麦蛋白溶解性为8%,而经过尿素/超声波、Na2SO3/超声波,尿素/Na2SO3/超声波处理的小麦蛋白的溶解性显著提高,分别为30%、35%和48%。理化复合预处理的最优参数为：尿素浓度为0.5mol/L、Na2SO3添加量为800mg/L、预处理时间为30min、预处理温度为60℃,超声波处理时间为60℃,超声波处理温度为50min,此时溶解度可达45.82%。(2)通过单因素实验和正交实验,确定了从小麦面筋蛋白中提取麦醇溶蛋白的最佳工艺为：乙醇浓度65%,料液比30：1,提取时间2.5h,提取温度35℃；麦谷蛋白的最佳提取工艺为：pH为10,料液比30：1,提取时间2.5h,提取温度35℃。麦醇溶蛋白和麦谷蛋白提取得率分别为29.33%和39.99%。经尿素/超声波预处理后,面筋蛋白、麦谷蛋白和麦醇溶蛋白的氢键降低,Na2SO3的添加使得面筋蛋白的离子键含量提高,但麦谷蛋白和麦醇溶蛋白的离子键含量降低,尿素、Na2SO3和超声波处理使得三种蛋白的疏水相互作用增强。Na2SO3的添加使得三种蛋白的二硫键含量降低、游离巯基含量提高,但尿素对三种蛋白的二硫键和巯基含量无显著影响。面筋蛋白、麦谷蛋白和麦醇溶蛋白经过尿素、Na2SO3和超声波处理后,三种蛋白的小分子量蛋白增多,其中尿素/Na2SO3/超声波处理对三种蛋白的粒度分布影响最大,小分子量蛋白数量较多。SDS-PAGE结果表明,经过尿素、Na2SO3和超声波处理后,面筋蛋白的小分子量蛋白条带的光密度增强：麦谷蛋白中的LMW-GS条带的光密度增强,HMW-GS条带的光密度减弱；麦醇溶蛋白的蛋白条带变得较清晰,但光密度基本无变化。SEM结果表明,面筋蛋白、麦谷蛋白和麦醇溶蛋白经过尿素、Na2SO3、超声波处理后,蛋白质表面结构有不同程度的腐蚀、破坏,表面结构粗糙,形状不均一,其中尿素/Na2SO3/超声波对蛋白质的表面破坏最严重。通过傅里叶红外光谱和圆二色谱对三种蛋白的二级结构进行检测,结果表明：三种蛋白的二级结构均以p-折叠为主。经过理化复合预处理后,三种蛋白的β-折叠结构含量降低,无规则卷曲结构含量增大。(3)对理化复合预处理所得蛋白质样品进行TG酶改性,通过对比未进行预处理的样品来观察小麦面筋蛋白的凝胶强度及结构变化。未处理的小麦面筋蛋白凝胶强度为149g/cm2,而经TG酶改性后小麦面筋蛋白原样、尿素/超声波预处理、Na2SO3/;超声波预处理以及尿素/Na2SO3/超声波预处理的小麦面筋蛋白的凝胶强度分别为170 g/cm2.254 g/cm2,344 g/cm2和277 g/cm2。Na2SO3/超声波预处理结合TG酶改性后的小麦面筋蛋白的凝胶强度达到最高,比未改性的小麦面筋蛋白的凝胶强度提高了131%。三种蛋白经过TG酶改性后,疏水相互作用增大,二硫键含量提高,游离巯基含量降低。激光粒径分布结果表明：TG酶改性后,三种蛋白的大分子量蛋白片段的数量增多。SDS-PAGE电泳结果表明：面筋蛋白经过TG酶改性后,生成了不溶于SDS溶液的大分子量蛋白片段；麦谷蛋白中的HMW-GS是TG酶反应的主要参与者；麦醇溶蛋白与TG酶作用后生成了分子量较大的ωb-醇溶蛋白,甚至更大的不溶性大分子蛋白质。SEM结果表明,理化复合预处理的三种蛋白质经过TG酶改性后,表面结构平滑,蛋白网络紧密,孔径大小和形状更加均一。傅里叶红外光谱和圆二色谱结果表明：三种蛋白二级结构中的β-转角向α-螺旋和β-折叠转变,α-螺旋和β-折叠的含量增加,β-转角的含量降低,无规则卷曲含量均降低。