[发明专利]一种面筋蛋白的处理方法及应用

说明书

本申请提供一种面筋蛋白的处理方法，针对面筋蛋白溶解性和乳化特性进行改进。面筋蛋白溶液经过热处理结合pH循环处理后，面筋蛋白分子二硫键断裂，游离巯基含量增多，表面疏水性增大，粒径减小，使得面筋蛋白的溶解性和乳化特性都有显著提高。从而为扩大面筋蛋白的应用市场提供解决方案。

技术领域

本申请涉及食品处理领域，具体一种面筋蛋白的处理方法及其应用。

背景技术

小麦面筋蛋白，俗称谷朊粉(Wheat gluten，WG)，是一种生活中常见的优质 植物蛋白，谷朊粉有着高达70％～80％蛋白质含量，主要成分为分子量较大的麦 谷蛋白(Glutenin)和分子量较小的麦醇溶蛋白(Gliadin)。麦醇溶蛋白分子呈现为非 极性，主要原因为其分子内存在的二硫键；而麦谷溶蛋白同时具有分子间二硫键 和分子内二硫键，其分子间二硫键的形成归因于蛋白质亚基之间相互作用缔合而 成。

湿面筋(Wet gluten)是指将谷朊粉分散于水中，其中的淀粉溶解，面筋蛋白分 子与水相互作用形成具有独特网状结构的蛋白质凝集物。湿面筋具有优良的延展 性、黏弹性、吸水性、薄膜成型等特性，增加了面筋蛋白在食品和其他行业的应 用可能。但由于面筋蛋白某些功能特性如溶解性和乳化性较差在食品和其他行业 中不能够作为良好的乳化剂应用。由此，为增大面筋蛋白的应用市场，使食品行 业及其他行业中各种不同要求得到满足，现需要探寻合适的方法对面筋蛋白进行 改性，从而提高其乳化性。

小麦面筋蛋白在中性环境中水溶性较差，主要以分子量较大的面筋蛋白聚集 体存在，产生这种现象主要归因于小麦面筋蛋白分子中存在大量的非极性氨基酸 残基(脯氨酸、亮氨酸等)和不可解离的极性谷氨酰胺残基。当面筋蛋白与水分子 相互作用后形成特有的面筋三维网络结构，赋予面筋蛋白独特的结构和功能特 性。面筋蛋白含有较多的二硫键，其中二硫键有两种类型，分别为分子内二硫键 和分子间二硫键。面筋蛋白的黏弹性和延伸性分别由麦谷蛋白和麦醇溶蛋白赋 予，其中，麦谷蛋白形成分子量不同的蛋白质聚合体，互相缠绕呈纤维状，兼具 分子间二硫键和分子内二硫键，可以抵抗一定程度的形变，赋予面筋蛋白粘弹性。 麦醇溶蛋白，不存在分子间二硫键，因此具有较强的流动性，使面筋蛋白具有一 定的延伸性。面筋蛋白的结构和功能特性也会因外界因素的变化而发生改变。在外界环境改变例如pH值及温度变化时，可以使一定量的二硫键断裂，产生游离 巯基。可以通过破坏蛋白分子间的氢键和疏水相互作用，或者对蛋白质氨基酸侧 链功能基团进行修饰来提高溶解性。面筋蛋白的多种功能性质依赖于面筋蛋白的 溶解性。因此，面筋蛋白溶解性一旦有所改变，蛋白质的功能性质随之变化，从 而影响面筋蛋白在食品领域的应用。所以提高溶解性和乳化性是扩大面筋蛋白应 用市场的重要内容。

现今有三种通过植物蛋白改性、应用较为广泛的，提高乳化性的技术：物理 法、酶法、化学法。

物理改性主要熟知的有湿热法、微波法、超高压法、超声波法、挤压处理等 方式。这些方式提高面筋蛋白的乳化性主要归因于其产生的某种热、电或机械能 量的变化可以使蛋白质的分子结构和分子间的聚集方式改变，进而影响其功能特 性。湿热处理法和微波处理法作为提高面筋蛋白乳化特性的物理方法，被大众所 接受。酶法是指选择合适的酶作用于面筋蛋白不同的分子结构，改变蛋白分子构 象，从而导致面筋蛋白的溶解性和乳化性等各功能性质产生较大变化。水解改性 和非水解改性是酶法改性小麦面筋蛋白主要途径。

巯基基团、羧酸基团、氨基基团、酰胺基团等功能基团在小麦面筋蛋白中占 比较大，酰胺基团相比于其他功能基团含量较多，因此，对蛋白质结构及功能特 性有较大的影响。蛋白质较为常用的化学改性法有酰化、磷酸化、糖基化、脱酰 胺、共价交联等。通过化学方法增加或减少小麦面筋蛋白的功能基团，提高蛋白 质乳化性。

面筋蛋白作为一种优质的植物蛋白，具有较高的营养价值，但由于其自身结 构特性，其水溶性较差导致功能特性不理想，阻碍了面筋蛋白在食品及其他行业 的应用。本申请的目的是找到一种适合面筋蛋白的改性方法，改变面筋蛋白分子 内部结构，使面筋蛋白的溶解性及乳化性等功能特性得到改善。