玉米醇溶蛋白改性及食品中的應用研究進展

張京京+任重遠

玉米醇溶蛋白的改性技術

蛋白質的改性法主要有生物改性法、磷酸化法、脫酰胺法、酰化法、共價交聯法、共混改性法及物理改性法等。有研究者向玉米中導入高賴氨酸蛋白質基因，獲得了球蛋白和醇溶蛋白含量較高的產品。趙國華等采用酶解法對玉米蛋白進行改性，其水溶性和乳化性都有很大的變化。李紅梅等用酸法對玉米醇溶蛋白脫酰胺，增加了蛋白表面疏水性。張艷榮等通過雙螺桿擠壓處理來改性玉米蛋白，有效改善了蛋白的持水性和乳化性。

目前較為常用的生物改性法是基因工程改性和酶法改性。酶法改性是指通過酶的水解來改善蛋白質某些功能特性的一種方法，具有高效性和專一性等優點。Shinsuke等利用蛋白酶將玉米醇溶蛋白降解，獲得無苦味高F值寡肽，產率高達56%。林莉等對比研究了不同來源及不同種類的蛋白酶對玉米蛋白粉的水解效果，發現堿性蛋白酶Alcalase對玉米蛋白水解的效果最佳。趙國華采用酶解法對玉米蛋白進行改性，結果表明隨著水解度的增加，其水溶性和乳化性都有很大的變化。通過酶解法對玉米醇溶蛋白進行改性具有一定的優越性，不僅提高了蛋白的功能特性，同時保留了更多的營養價值。

玉米醇溶蛋白中含有大量的疏水基團，幾乎不溶于水。酶可以將較大的蛋白質分子水解為小分子的多肽，增加蛋白質分子的柔韌性，并且使更多的極性基團暴露出來，從而改變蛋白的親水能力。因此，酶解后玉米醇溶蛋白的溶解性、乳化性等功能特性均得到不同程度的改善。但是玉米醇溶蛋白水溶性差，故在水溶條件下限制了水解反應。有研究表明Alcalase在醇溶條件下仍具有較高的活性，這為Alcalase在醇溶條件下改性玉米醇溶蛋白提供了理論依據。

近年來糖基化技術受到許多學者的關注，因為糖基化反應是一種可以自發進行的化學反應且不需要引入有害的化學試劑，在食品加工領域有著廣泛的應用前景。基本的糖基化反應方法主要有干熱法和濕熱法兩種。干熱法選用固相反應體系，濕熱法糖基化選用液相反應體系。Kato在干熱條件下將部分酶解的面筋蛋白與糊精連接形成糖基化蛋白，獲得產物具有較好的溶解性。王成波等以葡萄糖為糖基供體對糯玉米谷蛋白進行了濕熱法糖基化改性，得到的復合物溶解性、乳化性、起泡性等功能特性均得到不同程度的改善。 隨著糖基化方法研究的不斷深入，很多學者開始嘗試利用其他輔助手段優化糖基化方法。如高靜壓輔助法、微波輔助法、超聲波輔助法以及酶法輔助糖基化的方法對蛋白進行改性。

玉米醇溶蛋白的應用

可食性包裝、保鮮膜。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業中研究較多也較為詳細。將玉米醇溶蛋作為包衣劑保鮮獼猴桃，有可以效延長其保存期； Ghanbarzadeh等分別以果糖，半乳糖和葡萄糖作為增塑劑玉米醇溶蛋白溶液進行增塑改性，獲得了（zein-resin）增塑改性膜。由于玉米醇溶蛋白來源于食品原料，具有安全、環保等優勢，其成膜性能在食品工業中的應用具有廣闊的前景。

制備小分子功能肽。以玉米醇溶蛋白為原料制備小分子功能肽也成為近年來的研究熱點。玉米醇溶蛋白活性多肽具有改善乙醇代謝、降低膽固醇、抗腫瘤等功能性質。李鴻梅等等利用AU蛋白酶制備玉米醇溶蛋白肽，并獲得了抗氧化活性較強的組分。李升福等將玉米蛋白水解，并制備了玉米肽酸奶和玉米肽灌腸等食品，具有獨特的風味和口感。

無麩質食品。目前無麩質食品成為當下的研究熱點。玉米醇溶蛋白可替代面粉中的面筋蛋白，與淀粉混合制作面包、披薩等無麩質食品。國外對此的研究報道較多。但玉米醇溶蛋白制作無麩質面包的缺點是其烘焙性能較差，因此許多學者致力于通過改性以及復合其它物質的方法提升其烘焙性能。

其他。玉米醇溶蛋白可替代口香糖膠基，具有可降解、無污染營養安全等優點

玉米醇溶蛋白是良好的緩釋材料，玉米醇溶蛋白膜作為藥物成膜劑已被制成微球結構用來運輸胰島素、乳酸菌素等。

展望

玉米醇溶蛋白作為玉米深加工產業的副產品，具有性質獨特、來源豐富、無毒副作用等優勢，在工業上有很好的應用前景，特別是在食品加工領域。但由于玉米醇溶蛋白提取和純化的成本過高，且提取過程中容易引入有毒的有機物，因此又限制了其在食品加工領域的應用。目前迫切需要解決的問題就是改進玉米醇溶蛋白的純化方法，并通過改性優化其生理性能，這對進一步開發和利用玉米醇溶蛋白具有重要意義，同時也將帶來巨大的社會和經濟效益。endprint