谷物蛋白资源.ppt

第二章谷物蛋白资源一 谷物蛋白 世界谷物产量（106 吨）谷物平均组成（%干基）小麦组成稻谷组成玉米的组成谷物蛋白的氨基酸组成必需氨基酸非必需氨基酸二. 谷物蛋白分类与结构谷物蛋白的溶解度分级方法 （Osborne分级方法）去离子水清蛋白 Albumin稀盐溶液球蛋白 Globulin乙醇溶液醇溶蛋白 Prolamin稀酸或稀碱溶液谷蛋白 Glutelin残余物蛋白质谷物蛋白溶解度分级情况•各组分蛋白质的氨基酸组成•必需氨基酸•非必需氨基酸各组分蛋白质的结构MW:12000~2600040000~100000MW:25000~75000MW:105~106MW:~106三. 小麦面筋蛋白的结构与功能面筋蛋白醇溶蛋白 麦谷蛋白 残余蛋白醇溶蛋白柔软，具有延展性 麦谷蛋白结实、有弹性、不具有延展性 面筋蛋白的性能界于两者之间•小麦醇溶蛋白（Gliadin) 简单蛋白（一条肽链） 多个组分 30~40（RP-HPLC），112（二维电泳） α1-7、β1-5 、γ1-5 、ω1-12 α、β、γ类分子量30-45KDa，ω75.5-79KDa 结构紧密（α螺旋35%、β折叠10%）麦谷蛋白 由单体组成的复合蛋白，（单体分子量3-14万） 通过二硫键连接组分极其复杂，分子量100，000到数百万（连 续变化）HMW和LMW两大类亚基，已经发现HMW有40多种 亚基MW30-140KDa不同亚基的组合得到分子量不同的小麦谷蛋白 分子空间结构还不清楚，不同的结构模型 1 亚基之间通过二硫键结合 2 二硫键在亚基内部，亚基之间通过次级键连接残余蛋白 可能是分子量很大的复合蛋白CH2 CH2 O R OCH2 CH C NH CH CNO=CR CHNH•Glu和Pro含量高对gliadin和glutelin结构的影响肽链间酰氨残基形成氢键肽键是环状结构的一部 分使得N-C无法旋转NH O H N O=C CH (CH2) C C (CH2)2 CH CHC=O N H O HNHH• 面包体积与蛋白含量 之间有很强的相关性 • 麦谷蛋白分子量大， 面包质量高 • 破坏麦谷蛋白的二硫 键和疏水键降低面 包质量小麦面筋制取工艺马丁法小麦粉水混合静置料斗提取淀粉浆液湿面筋干燥小麦面筋优点:操作简便,面筋得率高,质量好 缺点:用水量大,可溶性成分损失大拜特法混合器小麦粉水静置箱切割泵振动筛淀粉乳面筋水振动筛湿面筋五. 玉米蛋白玉米醇溶蛋白(Zein) 95%乙醇溶解（α-Zein）,60%乙醇溶解（β-Zein） 电泳分离得到25-30个组分，MW22-24KDa 空间结构紧密，45%α-螺旋，15%β-折叠玉米谷蛋白 复合蛋白，亚基之间通过二硫键 三类亚基：水溶性、醇溶性、碱溶性 水溶性亚基：MW 28KDa，约200个氨基酸，Cys 7% 醇溶性亚基：有两种，MW15000和11000玉米蛋白提取工艺 脱胚磨碎玉米碱提（pH 11.7）离心分离液相固相酸沉碱提离心分离浓缩蛋白（蛋白质71%）过滤玉米皮淀粉Adhesives, binders Biodegradable plastics Chewing gum Chewing gum (anticariogenic) Coating (edible, moisture-resistant) for food products Cosmetic powders Delivery systems for acid sensitive drugs Electrophoretic coatings Fat substitutes Fibers Fibers, dietary Fibers, textile Hair fixative High potency sweeteners Labels, varnishesMicroencapsulated pesticides Nutrient delivery system for ruminants Paper surfaces, planographic printing plates, glossy magazine covers Photo stabilization of abamectin Photographic films, photographic emulsions Printing inks Reverse cationic floatation of ores Reverse osmosis membranes Starch-based polymers Surgical closure of body organs and blood vessels Taste masking of oral drugs Test strips, biological Wound dressing玉米醇溶蛋白的用途• 大米蛋白 • 大米醇溶蛋白 • 占5~10%，低于其他谷物蛋白， • 分离出25个组分（电泳聚焦）• 大米谷蛋白（Oryzenin) • 占总蛋白质的80%，主要集中在胚乳中 • 分子量范围：105~106，分离出5个主要的亚基， 分子量 • 22，26，37，38，39KDa六. 谷物胚芽和皮层蛋白 •小麦胚芽：蛋白质 30%，脂肪15% •小麦麸皮：蛋白质 16%，脂肪2。

6% •大米胚芽：蛋白质22%，脂肪20% •米糠：蛋白质15%，脂肪18% •玉米胚芽；蛋白质20%，脂肪40%小麦胚芽蛋白粉制取工艺小麦胚芽淘 洗加水磨浆稀碱液抽提离心分离残渣酸沉离心分离乳清液灭菌喷雾干燥产品米糠及米胚芽氨基酸组成（%）米糠蛋白制取工艺脱脂米糠脱去植酸盐碱 提离心分离残 渣酸 沉离心分离废液胶状蛋白干 燥产 品米胚饮料制备工艺米胚干燥 （水分≤5%）加热钝化 （120—130℃）均质水米胚饮料。