玉米醇溶蛋白的提取、功能特性及其应用研究
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玉米醇溶蛋白研究进展赵 妍,田晓花(河南工业大学粮油食品学院, 河南郑州 450001)摘 要:该文从组成、结构、性质方面对玉米醇溶蛋白进行阐述,综述了玉米醇溶蛋白应用方面的新进展。
关键词:玉米醇溶蛋白;组成;结构;性质;应用The progress of corn gliadinZHAO Yan ,TIAN Xiao-hua(College of Food Science and Technology ,Henan University of Technology ,Zhengzhou 450001,Henan ,China )Abstract :This arti c le dis c ussed the new pr o gress f o r co rn gliadin appli c ati o n fr o m the co mp o siti o n ,stru c ture and pr o perty o f co rn gliadin .Key words :co rn gliadin ;co mp o siti o n ;stru c ture ;pr o perty ;appli c ati o n 中图分类号:TS201.2+1文献标识码:A文章编号:1008―9578(2015)01―0011―05收稿日期:2014–05–09基金项目: 国家高技术研究发展计划(863计划);“绿色智能农产品供应链核心技术研创”(2012AA101705–2);河南省教育厅自然科学项目(13B550956);河南工业大学高层次人才基金(2011BS016)作者简介:赵妍(1982~ ),女,讲师,博士。
玉米作为我国传统的农作物,种植面积达到2 500万公顷,年产量高达1.2亿吨。
玉米湿法生产淀粉的主要副产品是玉米蛋白粉,其含玉米醇溶蛋白50%~60%。
玉米醇溶蛋白是玉米中的主要贮藏蛋白,具有溶解性、成膜性、生物降解性、抗氧化性、黏结性和凝胶化等特性。
专论综述中国食品添加剂Ch ina Food Add itives19玉米醇溶蛋白的研究及市场应用刘宗利,王乃强,袁卫涛,杨海军(保龄宝生物股份有限公司,禹城251200)摘要:介绍了玉米加工行业概况,对以玉米加工行业湿法淀粉法生产的玉米蛋白粉为原料,从中制取玉米醇溶蛋白进行了研究和论述,并对其应用情况进行了展望。
关键词:玉米醇溶蛋白;性质;应用Research and appli c ati o n on zei nLIU Zong-l,i WANG Na-i qi a ng,YUAN W e-i t ao,YANG Ha-i j un(B ao li n gbao B i o l o gy Co.,Ltd.Yuc heng251200)Abstrac t:T he co rn process industry a re i ntroduced,the zei n from corn prote i n of corn process i ndustry are stud i ed and d i scussed,the applica tion o f ze i n are f o recasted.K ey word s:ze i n;character i stic;appli cation1玉米加工行业概况玉米是世界3大粮食作物之一,目前全球产量已超过7亿吨,被广泛用于人类食品、畜禽饲料和精深加工三大方向。
玉米粒约含65%淀粉, 11%纤维,8%蛋白和4%脂肪,其余为水和矿物质。
淀粉是食品工业的基础原料,全世界淀粉产量约4500万吨,其中80%以上是玉米淀粉。
我国是世界玉米第二生产大国。
近年来,玉米产量已在112亿吨以上,占世界玉米产量的20%左右。
这1亿多吨的玉米大体消费领域是:饲料约9000万吨;口粮约1500万吨;种子约120万吨;工业消耗约1100万吨;储运消耗约500万吨。
2005年我国玉米淀粉产量为900万吨,消耗玉米1400万吨,居世界第二位。
16 粮油深加工及食品2006,No .12收稿日期:2006-05-05;修回日期:2006-09-30作者简介:赵 华(1963-),男,教授,硕士生导师,主要研究方向为现代酿造技术和生物分离工程。
玉米醇溶蛋白制备与应用研究进展赵 华,张英华(1.天津科技大学生物工程学院,天津 300457)摘 要:玉米醇溶蛋白是玉米中主要的贮藏蛋白质,约占总蛋白质的45%~50%。
近年来随着对玉米醇溶蛋白研究的深入,它的应用范围逐步扩大。
对玉米醇溶蛋白的提取、脱色、纯化等制备方法进行了介绍。
同时根据它独具的特性,在塑料、涂膜剂、可食性薄膜等应用方面作相应的阐述。
关键词:玉米;醇溶蛋白;提取;脱色;纯化中图分类号:TS210.9 文献标识码:A 文章编号:1003-6202(2006)12-0016-02R esearch Progress on Extraction and Ut ilization of Z ei nAB STRACT :Z ei n i s t he m a j o r storage protei n of corn and co m prises 45%~50%o f t o ta l pro tein i n co rn .R ecentl y ,w it h deve l op m ent o f furt her research on ze i n ,its appli cation range is gradua lly en l a rged .So m e new ways o f extracting ze i n w ere i n troduced ;a lso the pur-i ty and deco l ouring o f ze i n w ere discussed .A t the sa m e ti m e ,t he appli cation of plastics ,fil m co ati ng ,ed i b l e fil m b i nder and etc ,w ere elaborated co rresponding l y according to its pecu liar natures .K EY W ORDS :corn ;zei n ;ex tracti on ;deco lour i ng ;pur ifi cation 近年来,一般以玉米蛋白粉、干酒糟(DDG )、玉米酒糟[1]等为原料,采用有机溶剂萃取,生产醇溶蛋白。
粮食加工2008年第33卷第6期作为包装材料,塑料以其优良的综合性能,给我们的生产和生活带来了诸多便利。
但由于塑料的不可降解性而导致的白色污染问题,日益引起人们的重视,开发可降解、环境友好型包装材料成为当前亟待解决的问题。
玉米醇溶蛋白溶于乙醇、异丙醇等有机溶剂,待这些有机溶剂蒸发后,玉米醇溶蛋白成膜,因此具有成为包装材料的潜力,倍受人们关注。
1玉米醇溶蛋白膜的国内外研究现状1.1玉米醇溶蛋白膜制备条件的研究由于纯玉米醇溶蛋膜的抗拉强度、延展性、吸湿性等指标还不理想,膜比较硬且脆,塑性较差,需通过各种方法来改善玉米醇溶蛋白膜的性能。
通过添加增塑剂,可使增塑剂分子插入到玉米醇溶蛋白分子链之间,削弱了蛋白分子链间的应力,增加了蛋白分子链的移动性、降低了蛋白分子链的结晶程度,从而使玉米醇溶蛋白膜的塑性增加[1],常用的增塑剂有多糖、多醇、硬脂酸和软脂酸等。
半乳糖可降低玉米醇溶蛋白膜水蒸气透过率,提高膜的机械性能,果糖能均匀地分布在玉米醇溶蛋白膜的表面并能弥补纯玉米蛋白膜表面的空洞使膜表面变得平滑[2,3]。
油酸能大幅度地改善玉米醇溶蛋白膜的柔韧性,使膜的抗拉强度和伸长率提高,并且制得的膜柔软、有光泽和富有弹性,防潮性能方面较好,具备了生物可降解材料应有的特性,有着良好的应用前景[4~7]。
甘油/聚乙二醇(400)复合物对玉米醇溶蛋白膜延伸率的影响比较显著,当添加比例为0.8(g/g)时,蛋白膜的延伸率变大约是甘油作为增塑剂的膜的50倍。
聚乙二醇(400)提高了玉米醇溶蛋玉米醇溶蛋白膜制备与应用的研究现状与展望白红超,郭兴凤(河南工业大学粮油食品学院,郑州450052)摘要:总结了国内外玉米醇溶蛋白膜制备与应用的研究现状,并对其应用进行了展望。
解决由不可降解塑料导致的环境污染问题,开发可降解、环境友好型材料是当前社会发展的趋势,玉米醇溶蛋白膜做为天然可降解材料,以原料来源广,易成膜的特点引起了人们的关注,关键词:玉米醇溶蛋白膜;制备与应用中图分类号:TS 210.1文献标志码:B文章编号:1007-6395(2008)06-0056-03白膜的抗张指数、降低了膜的吸水率,并且能提高膜的柔韧性,但使膜的抗拉强度大幅降低[5,6]。
上海耐今实业有限公司
药品原料药玉米朊-医药原料药玉米朊
产品名称:玉米朊
中文别名:玉米醇溶蛋白,醇溶谷蛋白
英文名称:Zein
英文别名:Zein maize; Zein = Proteine from Maize
CAS号:9010-66-6
EINECS号:232-722-9
玉米朊,或称醇溶蛋白,英文名ZEIN,日本称醇溶谷蛋白,是一种广泛存在于植物中的食物蛋白,本品在80%~92%乙醇或70%~80%丙酮中易溶,在水或无水乙醇中不溶,食品、医药和化工行业多作为成膜材料。
【含量】:按干燥品计算,含氮(N)量应为13.1%~17.0%。
【性状】本品为黄色或淡黄色薄片,一面具有一定的光泽;无臭,无味。
本品在80%~92%乙醇或70%~80%丙酮中易溶,在水或无水乙醇中不溶。
用途:本品因90%左右为食物蛋白,更具有粘结、光亮、疏水、阻氧和易成膜等功效,是广泛应用于医药、食品等行业的绿色产品。
具有高度抗击微生物侵袭的性能,可用作各种药品及糖果、硬果、粮食等要求有光泽并保持水份的食品的涂层料使用。
在薄膜、涂料制造中添加,可使使用表面具有质地结实、有光泽、抗磨损、抗油脂的作用。
具有可食性,可广泛应用于食品包装纸的表面涂层,特别的油类及冷冻食品的包装纸。
在大米用维生素强化时,外层用该食品喷涂,可使涂于米粒表面的维生素在水洗时不致流失。
70·FOOD INDUSTRY调查 研究 张京京 任重远 吉林化工学院生物与食品工程学院玉米醇溶蛋白改性及食品中的应用研究进展辅助法、超声波辅助法以及酶法辅助糖基化的方法对蛋白进行改性。
玉米醇溶蛋白的应用可食性包装、保鲜膜。
玉米醇溶蛋白具有良好的成膜性和黏接性,因此玉米醇溶蛋白成膜性能在食品工业中研究较多也较为详细。
将玉米醇溶蛋作为包衣剂保鲜猕猴桃,有可以效延长其保存期; Ghanbarzadeh等分别以果糖,半乳糖和葡萄糖作为增塑剂玉米醇溶蛋白溶液进行增塑改性,获得了(zein-resin)增塑改性膜。
由于玉米醇溶蛋白来源于食品原料,具有安全、环保等优势,其成膜性能在食品工业中的应用具有广阔的前景。
制备小分子功能肽。
以玉米醇溶蛋白为原料制备小分子功能肽也成为近年来的研究热点。
玉米醇溶蛋白活性多肽具有改善乙醇代谢、降低胆固醇、抗肿瘤等功能性质。
李鸿梅等等利用AU蛋白酶制备玉米醇溶蛋白肽,并获得了抗氧化活性较强的组分。
李升福等将玉米蛋白水解,并制备了玉米肽酸奶和玉米肽灌肠等食品,具有独特的风味和口感。
无麸质食品。
目前无麸质食品成为当下的研究热点。
玉米醇溶蛋白可替代面粉中的面筋蛋白,与淀粉混合制作面包、披萨等无麸质食品。
国外对此的研究报道较多。
但玉米醇溶蛋白制作无麸质面包的缺点是其烘焙性能较差,因此许多学者致力于通过改性以及复合其它物质的方法提升其烘焙性能。
其他。
玉米醇溶蛋白可替代口香糖胶基,具有可降解、无污染营养安全等优点玉米醇溶蛋白是良好的缓释材料,玉米醇溶蛋白膜作为药物成膜剂已被制成微球结构用来运输胰岛素、乳酸菌素等。
展望玉米醇溶蛋白作为玉米深加工产业的副产品,具有性质独特、来源丰富、无毒副作用等优势,在工业上有很好的应用前景,特别是在食品加工领域。
但由于玉米醇溶蛋白提取和纯化的成本过高,且提取过程中容易引入有毒的有机物,因此又限制了其在食品加工领域的应用。
目前迫切需要解决的问题就是改进玉米醇溶蛋白的纯化方法,并通过改性优化其生理性能,这对进一步开发和利用玉米醇溶蛋白具有重要意义,同时也将带来巨大的社会和经济效益。
1222017年第9期生态产业玉米是世界三大粮食作物之一,也是加工最多粮食作物。
我国的玉米年产量约为8000 万t,其中近100万t 用来生产淀粉。
在生产淀粉所剩下的副产物,大约可以分离出蛋白质含量在60 %左右的玉米蛋白粉, 但是由于其缺少赖氨酸、色氨酸等人体必需氨基酸, 其在生物学上的价值相对较低。
目前大多数的玉米蛋白粉作为低价的饲料蛋白出售,国内每吨约2 500 元, 然而许多工厂对其并没有进行进一步加工利用,而是直接当作废料排放。
目前, 我国每年随废液排放的玉米蛋白高达8 万多吨。
玉米醇溶蛋白是玉米蛋白粉中的主要蛋白质,由于它不溶于水且缺乏赖氨酸、色氨酸等必需氨基酸, 还存在色泽和气味等问题, 因而较少作为食品原料,而作为低值饲料出售,但玉米醇溶蛋白却具有很好的成膜性以及热塑性。
随着高度脱色、脱臭技术的发展, 大大拓宽了其应用范围, 故广泛应用于食品、医药、印染、造纸工业等领域,使之成为一种用途广泛的工业原料,其在未来的工业中具有很大的潜在价值。
1.玉米醇溶蛋白的组成特征玉米醇溶蛋白存在于玉米胚乳细胞中,约占胚乳中蛋白总含量的40%,(一种)其直径约为1 μm,分布于粒径为5~25 μm 的淀粉粒之间。
玉米醇溶蛋白是由分子量大小不同、溶解度不同和所带电荷不同的肽通过二硫键连接起来的非均相混合物,平均分子质量约为44000。
玉米醇溶蛋白主要包括α、β两种, α-醇溶蛋白可溶于95%乙醇。
β-醇溶蛋白溶于65%乙醇不溶于95%乙醇,稳定性较差, 易沉淀凝结,因此,在商业化生产过程中,主要是以α-醇溶蛋白作为产品。
2.玉米醇溶蛋白膜的制备方法以及影响因素玉米醇溶蛋白的提取主要是有机溶剂提取法,王海粟等人用玉米粉经行玉米醇溶蛋白的提取,取40g玉米粉,之后将其溶于400ml的80%溶液中,之后调节PH至7,并在水浴锅上搅拌2h,后离心,取离心后的上清液,滴加3倍离心液体积的1%氯化钠溶液,搅拌过滤得到玉米醇溶蛋白沉淀。
玉米醇溶蛋白的性质、制备工艺和应用研究进展一24一江苏农业科学2010年第6期朱丹宇,崔莉,李大婧,等.玉米醇溶蛋白的性质,制备工艺和应用研究进展[J].江苏农业科学,2010(6):24—26玉米醇溶蛋白的性质,制备工艺和应用研究进展朱丹宇,崔莉,李大婧,刘春泉(江苏省农业科学院农产品加工所/国家农业科技华东(江苏)创新中心农产品加工工程技术研究中心,江苏南京210014)摘要:介绍了玉米醇溶蛋白的组成,分子结构及制备工艺,阐述了玉米醇溶蛋白在药物缓释壁材,食品包装膜,玉米功能肽及食品保鲜中的应用,旨在为玉米醇溶蛋白的科学研究和应用开发提供参考.关键词:玉米醇溶蛋白;组成;结构;制备方法;应用中图分类号:$513.099文献标志码:A文章编号:1002—1302(2010)06—0o24—03玉米又称玉蜀黍(ZeamaysL.),是世界三大粮食作物之一,又是重要的饲料,由于其单产高,增产潜力大,在农业中占有重要的地位.我国的玉米年总产量为1.1亿t左右,居世界第2位….玉米籽粒含淀粉65%一70%,脂肪3%~4%,蛋白8%一10%.玉米中的蛋白有75%存在于胚乳中,其余的分布于胚芽和玉米麸中.玉米中的蛋白根据在不同溶剂中的溶解性分为4类,分别为:醇溶蛋白,谷蛋白,球蛋白,白蛋白.玉米醇溶蛋白于1821年由JohnGorham分离并命名为zein,从此受到科研界的广泛关注.1891年Osborne首先获得了提取玉米醇溶蛋白的美国专利.因为zein缺乏赖氨酸和色氨酸等必需氨基酸,不溶于水,所以在食品中应用受限,有关玉米醇溶蛋白的研究集中于工业高分子聚合物应用方面. 从玉米蛋白粉中提取商业用zein始于1939年,在其后的20多年里,对玉米醇溶蛋白的研究深入到各个领域,如制造扣子,纤维,胶黏剂,涂料,被膜剂及黏合剂等.20世纪50年代玉米醇溶蛋白的生产达到高峰;但随着石化工业的崛起,其成本不具竞争力,在60年代初逐渐失去了市场.近年来,环境问题日益突出,玉米醇溶蛋白由于其环境友好,原料来源丰富,可持续生产等诸多优点,再一次成为研究热点.目前全世界的zein产量也不超过500t/年,而且主要由美国和日本的2家公司生产.根据纯度的不同,zein的国际市场价格为10—4O美kg,如此高的价格,限制了zein更广泛的应用.因此,目前亟待在降低其生产成本方面有重大突破.1玉米醇溶蛋白的组成和结构玉米醇溶蛋白位于玉米胚乳细胞的细胞质中的玉米醇溶蛋白体内,是由分子大小,溶解能力和电荷不同的各种肽通过二硫键聚合起来的非均相混合物,平均分子质量为44kuC. McKinneyL4首先描述了玉米醇溶蛋白的2种组分:一玉米醇溶蛋白(一zein)和8一玉米醇溶蛋白(p—zein).O/,一zein可溶于体积分数95%的乙醇,约占蛋白总量的80%,13一zein溶于体积分数60%的乙醇而不溶于体积分数95%的乙醇.收稿日期:2010—10—28基金项目:江苏省农业科技自主创新资金[编号:cx(09)628].作者简介:朱丹宇(1984一),女,贵州贵阳人,主要从事农产品加工研究.Tel:(025)84391255;E—mail:*******************.Oil.通信作者:刘春泉,男,研究员,主要从事农产品精深加工研究. Tel:(025)84390613;E—mail:***********************.一zein的组氨酸,精氨酸,脯氨酸和蛋氨酸含量少于8一ze—in,但B—zein相对不稳定,易沉淀和凝固.zein中富含谷氨酰胺(约21%~26%),亮氨酸(约20%),脯氨酸(约10%)和丙氨酸(约10%),但是缺少酸性氨基酸和碱性氨基酸.Pomes对醇溶蛋白进行了凝胶电泳分析,结果表明:—zein能够迁移到凝胶中,而B—zein则保留在原点.20世纪50—80年代,zein中的组分主要是依据其分离方法而命名,主要有沉淀法,碳滤法,离子交换色谱法,溶解度差法,低温沉淀法和凝胶过滤法等,造成了命名的混乱.其中Esen提出的命名体系被人们广泛接受并逐渐成为一个比较公认的命名体系.Esen根据在0—95%异丙醇溶液中的溶解度差异,有无还原剂或缓冲液等原则,把zein中各组分分成3类:—zein,B—zein和—zein.Argos等提出了zein分子结构有一个螺旋轮的模型,含有9个0l一螺旋体,以氢键形式形成反平行的结构,故醇溶蛋白的分子存在轻度不对称.圆二色性和旋光分散测量表明,在50%~80%乙醇溶液中玉米醇溶蛋白的螺旋结构的浓度在33.6%~60%之间变化.玉米醇溶蛋白含有较多量的一螺旋体,在溶液中显示出较强的旋光性.Ot一螺旋体是由肽主链上的羟基与亚氨基的氢键作用而形成的.Tatham 等发现,玉米醇溶蛋白的分子形状是棒状或椭圆状的结构,轴径比为28:1或7:1[73.郭云昌等研究表明,在乙醇溶液里醇溶蛋白以球状颗粒结构存在,颗粒大小在5O一150nm之间,在云母表面则形成较均匀网状结构,认为这种结构是醇溶蛋白成膜的结构基础.2玉米醇溶蛋白的制备2.1玉米醇溶蛋白制备的原材料原材料通常使用玉米蛋白粉(cornglutenmeal,CGM),这是玉米湿磨后的副产品,含有至少60%的蛋白质(干基).原料玉米中的几乎所有的zein都存在于CGM中.CGM一般用于动物饲料,作为生产醇溶蛋白的原料,其成本较低(120—240美t).然而,CGM的质量不稳定,不仅其蛋白质含量难以保证,而且在CGM分离之前玉米预处理步骤中的参数稍有变化就会直接影响zein的回收率及纯度.有研究提出采用干磨的生玉米作为制备玉米醇溶蛋白的原材料,因为其中的zein以天然形式存在,提取过程中损失较小.但由于其中zein的含量仅大约为4%(干基),zein在提取中的产率和浓度就很低],这就导致了回收成本较高,只有当溶剂回收和朱丹宇等:玉米醇溶蛋白的性质,制备工艺和应用研究进展zein的浓缩方法更为有效和经济时,此方法才可行.2.2玉米醇溶蛋白的萃取玉米醇溶蛋白制备的第一步就是使用恰当的溶剂将其从玉米中萃取出来.由于其氨基酸组成主要为非极性氨基酸,所以采取的溶剂应为含有极性和非极性基团的混合溶剂.将醇溶蛋白从玉米中提取出来,首先要确保其保持溶解状态,所以采用”临界胶溶温度”这个概念来定义醇溶蛋白是否溶解.根据这个定义,如果溶液中醇溶蛋白的浓度大于0.5%并且在室温下目测为透明的溶液,则认为醇溶蛋白已经溶解了.常用非水溶剂,含水溶剂,酶法改性,防胶凝化等方法从玉米中萃取zein.提取zein的非水溶剂通常有2种:(1)含水的有机化合物;(2)无水有机化合物组成的混合物.含水乙醇已被广泛应用于zein商业产品的提取,zein可溶于50%~90%乙醇, 但不溶于无水醇溶液(甲醇除外).zein可溶于酮类(如甲酮,乙酮,丙酮),酰胺溶液(如乙酰胺),高浓度的盐溶液(NaC1,KBr),酯和二醇类化合物.玉米醇溶蛋白经过酸或强碱脱酰基或酶改性后,在水中的溶解度得以增加.在HC1和NaOH溶液中,zein中的谷氨酰胺和天冬酰胺通常转换成盐的形式,增加了溶解性t43.zein与卵磷脂的磷脂酸基团经超声处理可形成水溶性的zein一磷脂酸复合物,它在较宽的DH值范围内具有乳化特性.将zein进行酶水解是增加其水溶性的另外一种途径.Mannheim等使用碱性蛋白酶进行双向序列酶改性,经超滤制作水溶性zein;经酶改性后的蛋白的许多功能特性包括溶解能力,起泡性和水分吸收能力均有改善.提取zein的溶剂选择不仅要考虑到它的溶解能力,还须兼顾其凝胶特性.zein容易形成凝胶,凝胶时间取决于溶剂种类,溶剂浓度,温度,pH值等,例如在丙酮的水溶液中添加5%甲醛,或在乙醇水溶液中添加松香或虫胶,这都可以增加体系的抗凝胶化.2.3玉米醇溶蛋白的制备工艺美国CornProductsCorporation(CP公司)从1939--1967年大规模生产zein.在顶峰期,其销售量超过7000t/年.自20世纪70年代开始,zein产量已下降到500t/年.其主要加工工艺有2种:方法1首先将玉米黄粉与异丙醇或乙醇混合加热,随后经离心过滤,待冷却后用甲苯除去脂肪和色素,最后经过闪蒸,过滤,粉碎等步骤得到纯的zein;第2种方法将玉米黄粉与异丙醇混合后经过离心,过滤,冷却,沉降,其中一部分物料直接经过干燥粉碎得到含油脂的zein,另一部分重复先前的步骤再进行干燥和粉碎,最终得到含油脂较低的ze—in.使用第1种方法制成的玉米醇溶蛋白纯度高,但由于使用了甲苯,增加了成本,而且还需将溶解的油脂和色素分离开来,又增加了回收的成本;方法2需要使用更多的溶剂,且需低温冷却,同样成本较高.目前,zein生产的高成本主要是由于大量使用有机溶剂萃取和脱脂以及采用高能耗工艺(蒸发和蒸馏)转移溶剂.膜分离技术作为一种很有前景的技术有望运用于zein生产中,该技术可以同时进行纯化,浓缩,回收萃取剂等工艺”,而且投资成本也较低,与传统方法(如蒸发)相当.刘志国等通过单因子分析法确定了玉米醇溶蛋白的提取参数.鲁晓翔等采用正交试验优化了从CGM中提取醇溶蛋白的工艺条件,提取率为87.9%,产品纯度达到91.2%[223.吴波等以脱色脱脂的黄浆粉为主要原料,采用70%乙醇在7O℃下浸取15min进行循环制备,乙醇消耗下降70.0%,醇溶蛋白平均得率89.0%,产品纯度达95.2%.3玉米醇溶蛋白的应用3.1在药物控制性释放方面的应用近年来,微球技术广泛应用于很多疾病的治疗.微球药提供一种药物在血液中能恒定释放的方法,可以使药物在到达小肠之前,免受胃酸破坏.微球药可以将药物并入蛋白微球中运载到达特殊的细胞或组织,如网状内皮系统,口腔黏膜,肠道鞭毛等的细胞中.各式各样人工和天然的生物可降解高分子材料被用于生产微球材料.由于玉米醇溶蛋白可以形成坚硬,光滑,疏水性和抗菌性的膜,因此被积极地开发制成微球壁材.黄国平等的研究结果表明:zein作为骨架材料的片剂释药时间都达到了6h以上.孙庆申等以zein为原料,采用相分离法制备微球,该蛋白微球新剂型改善了载药微球悬浮液的稳定性,抑制了释药初期的突释现象.3.2制备高分子生物可降解蛋白膜高分子生物可降解包装是顺应人们对食品包装的方便化和无公害化而迅速发展起来的新型食品包装,它既能对食品起到保护作用,又能避免造成环境污染.玉米醇溶蛋白无毒, 成膜时无需添加交联剂,且人体对其有一定的吸收率,是一种理想的可食性包装材料.据估计,世界上对这种产品的需求为15000~250000t/年.未塑化的zein易脆,但与交联剂(如柠檬酸,甲醛)作用可使其抗拉强度增强2—3倍.zein膜与高稳定的硅酸盐复合物作用进行改性可增强蛋白质的结构.吴磊燕等则发现,zein膜在磷酸处理后,抗拉强度降低,延伸率增大,EB值急剧上升.陈野等研究结果表明:经90%乙醇前处理成型的玉米醇溶蛋白膜具有良好的机械性质,耐水性及热稳定性.3.3制备玉米功能肽用酶解的方法水解醇溶蛋白可以制取玉米功能肽,玉米功能肽具有解酒,降血压,降血脂,抗疲劳,抗衰老等多种保健功能.李鸿梅等研究结果表明,玉米醇溶蛋白肽及其分离组分都具有抗氧化.朱丽娟等研究了玉米蛋白水解物的抗氧化性和耐消化性.芦明春等利用纳豆菌固态发酵产酶酶解玉米醇溶蛋白,ACE抑制活性最高可达89.4~70.刘志国等用胃蛋白酶酶解玉米醇溶蛋白,ACE相对抑制活性可达68.36%[.3.4在保鲜中的应用虽然玉米醇溶蛋白的氨基酸组成不平衡;但它具有独特的溶解性,特殊的分子形状和结构,这些都决定了它能够形成透明,柔软,均匀的保鲜薄膜,同时具有较强的保水性和保油性,是理想的天然保鲜膜材料.李云捷等采用正交试验方法筛选出用于草莓保鲜的玉米醇溶蛋白复合膜最佳涂被剂配方_3.马谦等确定了微波辅助提取玉米醇溶蛋白的最佳工艺条件,并在鸡蛋的涂膜保鲜上取得良好效果.李昀等和汪学荣等确定了玉米醇溶蛋白应用于冷却肉和鲜牛肉涂膜保鲜的最佳涂膜条件.刘志国等研究了玉米醇溶蛋白膜对苹果切片的保鲜作用.何慧等将玉米醇溶蛋白应用于番茄,青椒,腊肉,香肠的保鲜.唐津忠等发现,以玉一26一江苏农业科学2010年第6期米醇溶蛋白为主要成分的包衣剂不仅可以延长猕猴桃的贮藏期,而且可减少猕猴桃在贮藏期间的营养成分损耗[41].4结束语我国是玉米生产大国,玉米淀粉的加工业在我国得到了集约式发展,剧烈的竞争使得其生产利润进入微利时代.玉米醇溶蛋白是玉米淀粉加工的重要副产物,如果能提高其附加值,将产生巨大的社会和经济效益.目前,制约玉米醇溶蛋白发展的因素主要有以下两点:一是醇溶蛋白的提取和纯化成本过高,要消耗大量的有机溶剂以及高耗能的溶剂回收工艺,所以找到更高效更经济的提取纯化方法是当务之急.二是有关其结构和性质的研究还远远不够,还没有明确其分子结构与成膜特性的相关机理.随着对玉米醇溶蛋白独特性质研究的不断深入,玉米醇溶蛋白的应用前景将日益广阔.参考文献:[1]尤新.玉米深加工技术[M].北京:中国轻工业出版社,1999: 2—5.[2]姚彝孙.玉米综合利用[M].北京:科学技术文献出版社,1987: 1—8.[3]PomesAF.Zein[M]//MarkH.Encyclopediaofpolymerscienceandtechnology.NewY ork:Wiley,1971,15:125—132.[4]McKinneyLL.Zein[M]//ClarkGL.Theencyclopediaofchemis- try.NewY ork:Reinhold,1958:319—320.[5]EsenA.Separationofalcohol—solubleproteins(zeins)frommaize intothreefractionsbydifferentialsolubility[J].PlantPhysiology, 1986.8O:623—627.[6]ArgosP,PedersenK,MarksMD,eta1.Astructuralmodelformaize zeinproteins[J].TheJournalofBiologicalChemistry,1982,257: 9984—9990.[7]TathamAS,FieldJM,Morris,VJ,eta1.Solutionconformational analysisofthealpha—zeinproteinsofmaize[J].TheJournalof BiologicalChemistry,1993,26(8):253—259.[8]郭云昌,刘钟栋,安宏杰,等.基于AFM的玉米醇溶蛋白的纳米结构研究[J].郑州工程学院,2004,25(4):8—11.[9]ShuklaR,CheryanM.Solventextractionofzeinfromdrymilledcorn [J].CerealChemistry,2000,77(6):724—730:[10]CheryanM.Cornoilandproteinextractionmethod:US,6433146 [P].1999—05—18.[11]DillDB.Thebehavioroftheprolaminesinmixedsolvents:II[J]. 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玉米醇溶蛋白是一种具有多种优良特性的植物蛋白,广泛应用于食品、医药、纺织、造纸等工业领域。
以下是玉米醇溶蛋白的主要应用:
1.食品工业:玉米醇溶蛋白具有成膜性、阻湿性、阻氧性、肠溶性等特点,可用作食品原料,如糖果包衣、水果及肉类产品保鲜涂层、油脂包埋壁
材等。
此外,玉米醇溶蛋白还可以与亲水物质和疏水物质相互作用,稳定泡沫、乳化液、分散液等食品成分。
2.医药工业:玉米醇溶蛋白具有无毒无害、可生物降解等特性,可用作药用辅料,如片剂包衣及缓释壁材,以及用于制作可食性包装。
此外,玉米
醇溶蛋白经酶法处理后可生产生物活性肽,这些肽可用于制药。
3.纺织工业:玉米醇溶蛋白具有成膜性、粘性和耐水性等特点,可用于纺织品的涂层和整理,提高纺织品的防水性、耐磨性和抗静电性。
4.造纸工业:玉米醇溶蛋白可用作造纸工业的添加剂,提高纸张的强度、耐水性、耐油性和印刷性能。
总之,玉米醇溶蛋白作为一种具有多种优良特性的植物蛋白,在食品、医药、纺织、造纸等工业领域具有广泛的应用前景。
随着科技的不断进步和人们对环保、健康的日益关注,玉米醇溶蛋白的应用将会得到更加广泛的推广和应用。
食品技术研究玉米醇溶蛋白皮克林乳液□刘畅沈阳师范大学粮食学院摘要:玉米醇溶蛋白皮克林乳液作为一种新的乳液广泛应用于食品及医药行业,具有良好的功能性质及应用特性,对其性质的检测也越来越重要。
关键词:玉米醇溶蛋白;皮克林乳液;应用;检测1賊醇溶蛋白麵木乳液概述随着食品行业的逐渐发展,蛋白作 为乳液已能够被人们有效利用,而近几 年,一种新的乳液,即皮克林乳液已渐 渐被大家了解,并在食品行业中逐渐有 了一席之地。
常见的皮克林乳液大多采 用大豆蛋白或玉米醇溶蛋白,本文着重 阐述玉米醇溶蛋白性质及检测方法。
玉米醇溶蛋白(zein)是玉米蛋白 的主要成分,含有大量的疏水性氨基酸,可达到50%,由于其不溶于水性介质,因此在食品体系中利用较少[1]。
但是,zej n具有不可忽视的独特的自组装特性 及良好的成膜特性及生物兼容性,故既 可作为生物活性物质用来输送载体,也 可作为可食性包装材料及涂层、乳液的 颗粒稳定剂等,因此具有商业应用潜力。
据可查文献,我国从1993年以后对玉 米醇溶蛋白开始有所关注,但对玉米醇 溶蛋白的性能及应用并未有深入探索。
近几年,随着人们对玉米醇溶蛋白皮克 林乳液的了解,对玉米醇溶蛋白的了解 逐渐加深,应用逐渐广泛。
皮克林乳液是应用固态胶体粒子稳定的乳液,在制备过程中可以不使用 表面活性剂,有良好的长期稳定性、生 物相容性等优点。
尤其体现在:第一,制备过程中不必使用无机高分子类型的 表面活性剂,这样可大大减少对食品体 系的污染或乳液体系的变质等弊端;第 二,能够改变乳液体系的pH值,离子 强度,温度甚至油相组成;第三,玉 米醇溶蛋白皮克林乳液具有较好的稳定 性[2];第四,根据实际情况需求的不同,可以改变流体的类型。
除此之外,皮克 林乳液具有良好的环境相容性。
2玉米醇溶蛋白皮克林乳液的应用皮克林乳液主要应用于以下几个方面。
第一,提取,主要应用于超声 波技术从玉米蛋白粉(CGM)中提取 玉米醇溶蛋白并脱色。
药用辅料玉米朊的功效与作用解析玉米朊,或称醇溶蛋白英文名ZEIN,是从玉米的提取物可以广泛应用于医药、食品等行业的绿色产品,具有高度抗击微生物侵袭的性能,可用作药品,糖果,干果、粮食等表面涂层料使用,我们经常见到的包装糖果用的包装纸(俗称糯米纸)就是用玉米朊制作的。
玉米朊在医药领域的作用:玉米朊被用于医药胶囊素壳中,具有延缓胶囊与胃酸的接触时间,从而降低其胃肠刺激性;玉米朊可用于制备药物包装材料、伤口贴等医用材料,并且具有较高的安全性和生物相容性,也可作为药物缓释材料。
医药行业:玉米朊具有抗菌和抗氧化作用等特性,常被用于医药胶囊和涂层材料中。
玉米朊在食品领域的作用:玉米朊可用于食品品质的改善,如在酸奶中添加一定量的玉米朊,可以改善酸奶的口感和质地;也可作为植物性蛋白添加剂,制备素食产品等。
药用辅料玉米朊的功效与作用解析四个玉米朊的特点:高度抗击微生物侵袭的性能:玉米朊是一种可生物降解的材料,不会对环境造成影响,同时因其抗微生物的特性,可以减少产品保存时间中的发霉和变质问题。
高度稳定性:食品包装纸常用的玉米朊具有较高的稳定性,可以在不失效的情况下在常温下保存长达数年。
不易塑化:与一些塑料需要添加改性剂保证牢度不同,玉米朊本身就拥有良好的牢度。
与其他材料的相容性佳:玉米朊可以和多种其他材料(如淀粉)配合使用,使其功效得到更充分的发挥。
四个玉米朊的应用:医药行业:玉米朊具有抗菌和抗氧化作用等特性,常被用于医药胶囊和涂层材料中。
食品行业:玉米朊可以用于制作糖果包装纸等食品包装材料,由于可生物降解、抗菌等优势特性,在绿色食品行业中得到了广泛应用。
成膜剂:作为成膜剂,玉米朊被广泛运用于干果、粮食、糖果等食品产品与表面涂层作喷洒物使用,以延长其保鲜期。
其他行业:此外,玉米朊还可以应用于塑料、纸张等其他领域制品。
四个玉米朊的禁忌:没有特别的禁忌事项。
四个玉米朊的例子:玉米朊在医药行业的应用:玉米朊被用于医药胶囊素壳中,具有延缓胶囊与胃酸的接触时间,从而降低其胃肠刺激性;玉米朊在食品包装行业的应用:包装糖果所用的糯米纸,就是用玉米朊制成的一种环保包装材料,其在分解后不会污染环境;玉米朊在表面涂层料中的应用:在一些干果、粮食中添加玉米朊,可作为表面涂层料喷涂应用,能延长产品保鲜期,并起到抗氧化等作用;玉米朊在塑料及其他领域中的应用:玉米朊可与淀粉、聚乳酸等其他材料混合使用,生产出生物降解性的塑料制品和纸张制品,具有节能环保和可再生等特性。
玉米醇溶蛋白结合一、简介•玉米•醇溶蛋白二、玉米玉米,又称玉米谷、米谷,是一种重要的粮食作物。
玉米的学名是Zea mays L,属于禾本科、玉米属。
它是世界上产量最高的粮食作物之一,广泛种植于全球各地。
玉米的主要部分包括籽粒、花粉、茎秆、叶片、根系等。
其中,籽粒是玉米植株的主要食用部分,也是用来制作食品和饲料的重要原料。
而花粉则是玉米的繁殖器官,发挥着重要的传粉作用。
三、醇溶蛋白醇溶蛋白,又称为玉米醇溶蛋白,是一种从玉米籽粒中提取的蛋白质。
醇溶蛋白是一种不溶于水、但可溶于醇类溶剂的蛋白质。
它含有丰富的氨基酸,尤其是赖氨酸和色氨酸等必需氨基酸,具有高营养价值和生物活性。
醇溶蛋白具有良好的乳化性和增稠性,是许多食品和药品中常用的添加剂之一。
它可以增加食品的口感和稠度,并提高药品的口服可溶性。
四、玉米醇溶蛋白的结合玉米醇溶蛋白具有优秀的功能特性,可以与其他物质发生结合。
这种结合可以发生在食品加工过程中,也可以通过实验室技术进行。
4.1 食品加工中的结合玉米醇溶蛋白可以与面粉、油脂、糖等多种食材结合,用于制作面包、饼干、糕点等食品。
它可以增加食品的组织结构和稳定性,改善口感和延长保质期。
4.2 实验室技术中的结合在实验室中,玉米醇溶蛋白可以与其他分子进行结合,形成复合物或蛋白质配体结构。
这种结合可用于生物医学研究、药物开发等领域。
五、玉米醇溶蛋白结合的应用玉米醇溶蛋白结合具有广泛的应用价值,涉及食品工业、医药领域等多个领域。
5.1 食品工业应用玉米醇溶蛋白结合可用于改善食品品质和营养价值。
它可以增加食品的稳定性、质地和口感,改善加工工艺和产品结构,延长保质期和市场陈列。
5.2 医药领域应用玉米醇溶蛋白结合可用于药物传递和缓释系统。
通过与药物结合,可以增强药物的溶解度和生物利用度,减少不良反应和副作用,并延长药物的作用时间。
5.3 其他应用领域玉米醇溶蛋白结合还可以应用于制备纳米材料、涂层技术、保健品等领域。
玉米醇溶蛋白的提取、功能特性及其应用研究任婷婷;李艳娟;李书国【摘要】研究玉米醇溶蛋白的提取、功能特性及其在面条品质改良中的应用.通过正交试验确定最优提取条件为乙醇浓度70%、超声波处理时间120 min、料液比1∶12、pH11,玉米醇溶蛋白的提取率为86.6%.研究玉米醇溶蛋白功能特性,结果表明,玉米醇溶蛋白的持水性优于谷朊粉,乳化性和乳化稳定性略好于谷朊粉.将玉米醇溶蛋白按一定比例添加到面条中,利用质构仪进行拉伸试验,结果表明,添加玉米醇溶蛋白的面条拉伸长度和破断功均比空白组有所提高,面条的延展性和咀嚼性得到改善.玉米醇溶蛋白可以提高面条的弹性和咀嚼性,总评分较高.玉米醇溶蛋白作为新型天然小麦粉品质改良剂是可行的.【期刊名称】《粮油食品科技》【年(卷),期】2014(022)003【总页数】5页(P6-10)【关键词】玉米醇溶蛋白;超声提取;功能特性;食品物性【作者】任婷婷;李艳娟;李书国【作者单位】河北科技大学生物科学与工程学院,河北石家庄050018;河北科技大学生物科学与工程学院,河北石家庄050018;河北科技大学生物科学与工程学院,河北石家庄050018【正文语种】中文【中图分类】TS239玉米黄粉是玉米湿法生产淀粉、酒精、淀粉糖等的主要副产物,其蛋白质含量为60% ~70%,主要为醇溶蛋白(zein,68%)和谷蛋白(glutelin,22%),还含少量的球蛋白(globulins)和白蛋白(albumin)[1]。
玉米醇溶蛋白不溶于水,也不溶于无水醇类,但可以溶解于体积分数60% ~95%的醇类水溶液中[2]。
虽然玉米醇溶蛋白的氨基酸组成不平衡,但它的溶解性、分子形状和分子结构独特,能够形成透明、柔软、均匀的保鲜膜,是理想的天然保鲜膜材料[3,9]。
另外,玉米醇溶蛋白也具有良好的乳化性、持水性、延展性、弹性等,在食品中有着广泛的应用前景。
1 材料与方法1.1 材料与试剂玉米黄粉:邢台平安糖业有限公司提供;小麦粉:益海粮油工业有限公司;谷朊粉:上海味源调味品有限公司;蓬灰:甘肃力司食品科技有限公司;花生油:益海粮油工业有限公司;石油醚:无水乙醇(分析纯):天津市百世化工有限公司;氢氧化钠:天津市大陆化学试剂厂;硫酸钾、无水硫酸铜、重铬酸钾、硼酸、盐酸、浓硫酸:天津博迪化工股份有限公司;β-环糊精:广东郁南用光环状糊精有限公司。
1.2 仪器与设备XT2i/5型质构仪:英国Stable micro system公司;FA2204N型电子天平:上海菁海仪器有限公司;KQ2200型超声波清洗器:昆山市超声仪器有限责任公司;TGL-10B 型高速离心机:上海安亭科技仪器厂;GZX-9070电热鼓风干燥箱:上海博迅实业有限公司医疗设备厂;SP-722E型可见分光光度计:上海光谱仪器有限公司;HH-4型智能数显恒温水浴锅:巩义市予华仪器有限责任公司;KDY-9820凯氏定氮仪:北京市通润机电技术有限责任公司;KXL-1010型控温消煮炉:北京宏凯伟业科技有限公司;手动家用压面机。
1.3 实验方法1.3.1 玉米黄粉的脱色称取一定量的玉米黄粉,按照1∶12的料液比加入95%的乙醇溶液,水浴加热至80℃,在300 r/min下搅拌,并置于超声波清洗器中震荡脱色30 min,倾去上清液,将沉淀烘干,即得脱色玉米黄粉。
1.3.2 玉米黄粉的脱臭称取脱色玉米黄粉30 g于烧杯中,加入4%β-环糊精,调节pH为6.0,在40℃下浸泡4 h,进行脱臭处理。
然后在1000 r/min下离心,弃去上清液,用蒸馏水洗涤2次,弃去上清液,在60℃下恒温干燥[4]。
1.3.3 玉米醇溶蛋白的提取玉米黄粉过筛,准确称取3.0 g,按照一定的料液比加入一定浓度的乙醇溶液,在50~60℃水浴中保温30 min,用1 mol/LNaOH溶液调节pH值,超声波处理一定时间。
在3000 r/min下离心5 min,取上清液。
在上清液中加入30 mL蒸馏水,静置1 h后,离心得湿玉米醇溶蛋白,用蒸馏水洗涤3次。
恒温烘干后粉碎。
1.3.4 乳化性和乳化稳定性的测定分别称取1.0 g玉米蛋白粉和谷朊粉分散于50 mL蒸馏水中,加入50 mL花生油,在10000 r/min下匀浆5 min。
按下式计算乳化能力(EC):乳化稳定性(ES)测定:将以上乳化样品放置2 h,读取乳化层体积。
1.3.5 持水力的测定取50 mL塑料离心管称量(m1),分别准确称取1 g玉米醇溶蛋白粉和谷朊粉置于离心管中,加蒸馏水30 mL,搅拌蛋白质溶液使其分散均匀,调节pH值至7.0,于60℃恒温水浴中加热30 min,然后在冷水中冷却30 min,在8000 r/min下离心20 min,倾去上清液,称取离心管的质量(m2),计算出每1 g蛋白质样品的持水力(WCH)[4]。
1.3.6 湿润性的测定湿润性是指蛋白质产品吸附水分快慢的能力。
在100 mL烧杯中倒入80 mL蒸馏水,分别称取1 g粉末状玉米醇溶蛋白粉和谷朊粉,倒入烧杯中,立即观察水小麦粉状样品的湿润情况。
1.5 h之后,充分搅拌样品1 min。
观察样品是否沉入杯底,是否溶解,结块,搅拌后是否仍有悬浮。
1.3.7 面条的制备方法按添加比例准确称量小麦粉和添加剂,充分搅拌混匀。
量取13 mL蒸馏水,加入混匀的小麦粉中,揉成光滑面团。
静置醒面15 min,在从大到小2个辊间距下,分别压延三次[5],最后成2 mm厚面片,最后用宽刀切成6 mm宽的面条。
1.3.8 面条拉伸试验设定质构仪拉伸实验的前速1 mm/s,中速3 mm/s,返回速度10 mm/s,拉伸时间50 s,原始拉伸长度10 cm,感应力Auto~5 g。
将面条固定到拉伸探头的上下两端,每个样品平行测定6次,舍去拉伸长度最大和最小的数据,其余4组数据求平均值[6]。
1.3.9 面条的感官评价感官评定组由8位评审员组成,试验前,先对评审员进行培训。
评审员在品尝前和品尝每个样品后都要用纯净水漱口,以保证品尝结果的一致性和稳定性[7]。
面条品尝评分标准[8]如表1所示。
表1 面条品尝评分标准?续表?2 结果与分析2.1 玉米醇溶蛋白最佳提取条件的确定2.1.1 超声波处理时间对醇溶蛋白提取率的影响如图1所示,当处理时间在60~100 min之间时,提取率呈上升趋势,超声波处理时间超过100 min后,稍有下降。
原因可能是过长时间的超声波作用使醇溶蛋白的溶解性质发生改变或者醇溶蛋白的溶解程度已饱和。
图1 超声波处理时间对醇溶蛋白提取率的影响2.1.2 乙醇浓度对醇溶蛋白提取率的影响由图2可以看出,随着乙醇浓度的增大,醇溶蛋白的提取率先增加;当乙醇浓度超过70%后,提取率明显下降。
图2 乙醇浓度对醇溶蛋白提取率的影响2.1.3 料液比对醇溶蛋白提取率的影响由图3可以看出,随着料液比的增加,醇溶蛋白的提取率逐渐提高。
对一定量的玉米黄粉来说,溶剂用量的增加降低了溶液中蛋白的浓度,提高了原料与溶剂接触面的浓度差,从而提高了蛋白在溶剂中的扩散速度,蛋白提取率增大。
料液比从1∶8到1∶10,提取率明显增加,之后尽管提取率继续增大,但增加趋于平缓。
综合考虑,液料比选取1∶10为宜。
图3 料液比对醇溶蛋白提取率的影响2.1.4 pH对醇溶蛋白提取率的影响如图4所示,随着pH增加,玉米醇溶蛋白的提取率逐渐增加,在pH为12时达到最大值,随后呈逐渐下降的趋势。
由于不同浓度的碱液对蛋白质体系平衡结构的影响不同,一定浓度的碱液可以加快蛋白质的溶解并提高提取率,而蛋白质在浓度过高的碱液中溶解度也有所下降,所以提取率降低。
此外,碱液浓度过高会导致蛋白质多肽链中某些侧链基团的解离程度发生变化,因而破坏了维持蛋白质分子空间构象,使蛋白质变性。
图4 pH对醇溶蛋白提取率的影响2.1.5 正交试验在单因素实验基础上,以超声波处理时间、乙醇浓度、料液比、pH为试验因素,以醇溶蛋白的提取率为评价指标,采用四因素三水平进行正交试验,进一步优化提取参数,因素水平如表2。
表2 正交试验因素水平表?正交试验设计及试验结果见表3,可以得知R2>R1>R3>R4。
所以乙醇浓度为最主要的因素,其次是超声波处理时间。
料液比和pH的影响较小。
所以通过正交试验可以看出最优提取条件为B2A3C2D1,在最佳条件下玉米醇溶蛋白的提取率为86.6%。
表3 正交试验设计和试验结果?2.2 玉米醇溶蛋白的功能性玉米醇溶蛋白的性质与其分子的氨基酸组成、分子本身形状和结构密切相关,玉米醇溶蛋白平均分子量一般在25000~45000道尔顿,以肽健形式首尾相连的共价多肽链,有氨基末端-NH2和羧基末端-COOH,多为疏水性氨基酸(缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸)相连,也有亲水性的氨基酸相连;受多肽主链上的羟基与亚氨基的氢键作用,形成α-螺旋体,同时存在β-折迭片。
2.2.1 乳化性和乳化稳定性醇溶蛋白的乳化能力(EC)为92.86%;乳化稳定性(ES)为48.35%。
谷朊粉的乳化能力为96.84%;乳化稳定性为51.09%。
玉米醇溶蛋白的多肽链结构既具有疏水性氨基酸连接,也具有亲水性氨基酸相连,同时存在又有氢键作用,所以该蛋白具有较好的乳化性和乳化稳定性,试验结果表明,玉米醇溶蛋白和谷朊粉的乳化能力和乳化稳定性接近。
2.2.2 持水性每1 g醇溶蛋白粉的持水力(WCH)为2.316,每1 g谷朊粉的持水力(WCH)为0.842。
玉米醇溶蛋白中含有许多含硫氨基酸,蛋白质分子间以较强的二硫键、疏水键相连,而由二硫键、疏水键连接的蛋白网络结构具有较强的持水作用和保水作用,所以醇溶蛋白的持水性明显好于谷朊粉,小麦粉中加入玉米醇溶蛋白制备面团时,其面团的力学性质尤其是延展性明显得到改善。
2.2.3 湿润性玉米醇溶蛋白和谷朊粉均沉入杯底,无悬浮,大部分没有溶解,谷朊粉有结块,醇溶蛋白没有结块。
观察结果表明,玉米醇溶蛋白与谷朊粉的湿润性均较差,这与玉米醇溶蛋白特殊的氨基酸组成有关,其分子中不仅存在着大量的疏水性氨基酸,而且还缺乏能带电的酸性、碱性和极性基团的氨基酸,同时还含有较多的含硫氨基酸,因此玉米醇溶蛋白具有独特的溶解性,它不溶于水也不溶于无水醇类,可溶于60% ~95%的醇类水溶液中,在醇水溶液中,成无规则线团结构,但溶剂蒸发后成一种透明、有光泽的薄膜,具有防潮、隔氧、抗紫外线、保香、阻油、防静电等特性,可制备可食性保鲜膜、缓释膜,代替塑料包装薄膜[9]。
2.3 玉米醇溶蛋白的应用2.3.1 玉米醇溶蛋白对面条物性的影响用质构仪拉伸探头测定面条的各项拉伸性能,结果见表4。
由检测结果可知,醇溶蛋白最佳添加量是2%,图5分别为玉米醇溶蛋白添加量为2%和空白对照平行实验图谱,横坐标为拉伸时间,纵坐标为拉伸力,阴影面积为破断功。