燕麦是营养价值最高的谷物之一。但由于燕麦粉中的蛋白质组分不同于小麦粉蛋白,无法形成具有粘弹性的网络结构,不能赋予燕麦面团相应的加工特性,因而使其在烘焙产品以及面条等产品的制作中受到一定的限制。在开发燕麦产品时,如何赋予无面筋的燕麦面团类似小麦面团的粘弹性结构,提高其加工特性,对于研究人员而言是一个巨大的挑战。本文通过转谷氨酰胺酶(TGase)、外源蛋白(包括面筋蛋白、大豆蛋白和蛋清蛋白),以及TGase与外源蛋白的复合使用来重组燕麦面团结构,从而改善燕麦面团的流变学特性,提高其加工特性。研究过程中分别采用酶流变分析仪(Mixolab),动态流变仪(Rheometer)以及差示扫描量热仪(DSC),分析了不同添加量的TGase、外源蛋白对燕麦面团热力机械学、燕麦流变学及热力学特性的影响。并通过SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳和体系中游离氨基的测定探讨了TGase对含不同蛋白组分的面团体系中蛋白质的作用。最后将通过酶和外源蛋白改性的高蛋白含量的燕麦面团用于面条的制作,并对其面条制作特性以及面条品质进行了研究。在本文中Mixolab结果表明,在燕麦面团中分别添加不同量的TGase(0.5,1,1.5%),对表征蛋白质部分变化的参数影响较大,并使得燕麦面团的弹性模量和热稳定性提高。对含1.5%TGase的燕麦面团中的不同蛋白质片段进行SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳研究发现:燕麦中的球蛋白和谷蛋白都是TG较好的反应底物。不同添加量的酶使得面团中游离氨基量减少进一步证实了TG对燕麦蛋白的交联作用。三种不同的外源蛋白分别会对燕麦面团的特性产生不同的影响:大豆蛋白和面筋蛋白使得燕麦面团的吸水率增大,当分别添加15%的面筋蛋白和大豆蛋白时,面团吸水率分别提高了30%和15%。蛋清蛋白则相反,当添加15%蛋清蛋白时,吸水率下降了31%。三种外源蛋白都可显著提高面团形成时间,其中面筋蛋白影响最大,随着面筋蛋白添加量由5%增加到15%,面团形成时间也有1.2min增大到8.2min。与含大豆蛋白的燕麦面团相比,含面筋蛋白和蛋清蛋白的燕麦面团有着较长的稳定时间。含蛋清蛋白的燕麦面团在淀粉糊化时获得最大的峰值扭矩和回值,大豆蛋白则相反,面筋蛋白对相关参数影响较小。动态流变学实验显示:含面筋蛋白和大豆蛋白的燕麦面团具有较大的弹性模量(G’)和粘性模量(G”),且随着添加量的增大而增加,含蛋清蛋白的面团则相反。采用DSC分析面团的热力学特性:蛋清蛋白和大豆蛋白可显著(p≤0.05)提高燕麦面团的峰值温度和终止温度,并在一定程度上提高面团的热焓值ΔH;面筋蛋白则作用不明显。研究TGase在含不同外源蛋白(15%)的三种燕麦复合面团体系中的作用,结果表明:在三个不同体系中,随着TGase含量增加,吸水率都有所降低。在含面筋蛋白的复合面团中,TGase降低了蛋白质弱化度,增加了稳定时间,并使峰值扭矩C3降低,而在含大豆蛋白的燕麦面团中,TGase使得面团形成时间显著增加。TGase对含蛋清蛋白的燕麦面团的影响主要体现在淀粉特性部分。动态流变测试显示:TGase对含面筋蛋白的燕麦面团粘弹性影响最大,随着TGase的增加,G’和G”都显著增大。在大豆蛋白-燕麦混合面团中TGase对样品G”的影响较之G’大。添加1.0%TGase,使得含蛋清蛋白的燕麦面团G’有最大程度的提高。凝胶电泳结果显示:在含面筋蛋白和大豆蛋白的燕麦复合面团中,TGase对各蛋白片段都有显著影响。而在含蛋清蛋白的燕麦混合面团中影响最小。TGase对含面筋蛋白和大豆蛋白的燕麦复合面团中的游离氨基的减少也证实了其对蛋白质了交联。基于以上研究,最后对6种不同配方的燕麦面条(85%燕麦粉加15%蛋清蛋白和HPMC,或加10%蛋清蛋白和5%大豆蛋白以及羟丙基甲基纤维素(HPMC),或15%面筋蛋白含或不含TGase)的烹煮品质,质构以及感官特性进行测定。结果显示:烹煮时间,烹煮损失和得率都会受蛋白添加的不同外源蛋白的显著影响(P≤0.05)。与其他配方的面条相比,含15%蛋清蛋白的燕麦面条有最大的硬度。含面筋蛋白和1%TGase的燕麦面条(84.4)以及含蛋清蛋白和HPMC的面条(不含或含TGase,分别为84.5和83.7)获得了最高的感官评分,它们之间不存在显著性差异。这也表明有可能通过添加蛋清蛋白和HPMC(含或不含TGase)可制作高蛋白质含量的无面筋燕麦面条。