小麦面筋蛋白改性技术的研究.doc

毕业论文小麦面筋蛋白改性技术的研究学 院： 生物食品学院 专 业： 生物工程专业 班 级： 姓 名： 指导教师： 小麦面筋蛋白改性技术的研究[摘要]小麦面筋蛋白(WGP)是一种传统的食品添加剂和品质改良剂，因含疏水性氨基酸较多而导致溶解度较低，限制了它的应用本文介绍了目前常见的改性技术，并探讨了超高压处理对小麦蛋白乳化性和乳化稳定性以及对小麦胚芽蛋白表面疏水性的影响采用不同的压力、蛋白浓度、作用时间和pH值处理样品,最后测定小麦蛋白的乳化性和乳化稳定性以及小麦蛋白的表面疏水性结果:在pH 8~10的碱性溶液中,超高压处理小麦蛋白的乳化性和疏水性随着pH值的升高而增加,但乳化稳定性有降低的趋势;蛋白浓度为3%时乳化性能较强,乳化性和乳化稳定性以及疏水性均随着超高压处理时间的延长而降低因此,在一定的条件下,利用适当的超高压处理可明显地提高小麦蛋白的乳化性,但同时乳化稳定性却可能有一定的降低[关键词]小麦面筋蛋白；超高压；功能特性；改性技术Study on Modification Technology of Wheat Gluten Protein[Abstract]：Wheat gluten Protein(WGP) is a kind of widely used food additive. But its application is limited because of its low solubility. This paper introduces the common modification technology and studied the effects of ultra-high pressure (UHP) on the emulsification activity and stability of wheat protein. Wheat protein was treated by UHP with the different pressure, protein concentration, work time and pH, and then the emulsification activity, stability and hydrophobic of wheat protein were tested. In the alkaline solution of pH 8~10, the emulsification activity and hydrophobic of wheat protein treated by UHP increased with the increase of pH values but the emulsification stability would be some what decreased. The emulsification activity of wheat protein reached its peak as the wheat protein concentration was 3%; and the emulsification activity, stability and hydrophobic would be reduced when treated longer under UHP .Under certain condition, using proper UHP treatment could evidently enhance the emulsification activity of wheat protein, but the emulsification stability might decrease at the same time.[Keywords]: Wheat gluten protein; Ultra-high pressure; Functionality；Modification technology目 录1 前言 11.1 小麦面筋蛋白的结构组成与性质 11.2 小麦面筋蛋白的应用 21.3 小麦面筋蛋白改性的方法 31.3.1 化学改性 41.3.1.1 磷酸化作用 41.3.1.2 酰化作用 51.3.1.3 脱酰胺作用 51.3.1.4 糖基化作用 61.3.2 酶法改性 61.3.3 基因工程改性 71.3.4 物理改性 72. 超高压小麦面筋蛋白改性实验 72.1 实验材料和方法 72.1.1实验材料 72.1.2 试验方法 82.2 结果与分析 82.2.1 超高压对小麦胚芽蛋白乳化性和乳化稳定性的影响 82.2.1.1不同pH值条件下的超高压处理 82.2.1.2 不同浓度小麦蛋白的超高压处理 92.2.1.3 不同作用时间下的超高压处理 102.2.2 超高压处理对小麦胚芽蛋白表面疏水性的影响 113 结论与展望 12致谢 13参考文献 14附录一 16附录二 20I吉林农业大学发展学院 小麦面筋蛋白改性技术的研究1 前言小麦面筋蛋白，又称活性小麦谷朊粉，是生产小麦淀粉时得到的一种副产物，含有75%~85%的蛋白质。

从化学组成上看，小麦面筋蛋白主要由相对分子质量较小、呈球状、具有较好延伸性的麦胶蛋白和相对分子质量较大、呈纤维状、具有较强弹性的麦谷蛋白组成[1]由于小麦面筋蛋白质肽链中含有较多的疏水性氨基酸，导致分子内疏水作用区域较大，溶解性低，限制了其在实际生产和应用中许多功能性质的发挥[2]因此，采用物理的和化学的方法对小麦面筋蛋白进行改性，提高蛋白质的溶解性，进而改善面筋蛋白的功能性质（如起泡性、乳化性等），以满足不同食品加工和营养需求，为小麦面筋蛋白的深度开发利用开辟新的途径，为小麦加工业注入新的经济增长点1.1 小麦面筋蛋白的结构组成与性质小麦经粉碎后，可分离为麦鼓和面粉两部分小麦面粉一般含有9%~14%的蛋白质，是人们日常所需蛋白质的主要食物来源小麦面粉中加适量的水，再用手或机械进行揉合即得到勃聚在一起并具有劲弹性的面块面块静置一段时间后，在水中搓洗，淀粉渐渐离开面团而悬浮于水中，最后只剩下一块具有黏性、延伸性和橡胶状的物质，这就是所谓的湿面筋湿面筋烘去部分水分，就成为干面筋面筋的主要成分是蛋白质据测定，面筋蛋白占小麦蛋白的80%左右，是小麦蛋白的主体化学分析证明面筋主要是由麦醇溶蛋白和麦谷蛋白组成的高度水化物，除此之外，还含有少量的淀粉、纤维、糖、脂肪、类脂和矿物质等。

早在1728年意大利科学家Beccari从小麦面粉中洗出面筋蛋白，确立了小麦面筋的存在，但并未受到人们的重视，直到Osborne根据小麦籽粒中蛋白质的溶解特性，将它分成清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和麦谷蛋白等四种蛋白质小麦面筋蛋白中主要含有麦醇溶蛋白和麦谷蛋白，合称储藏蛋白(占小麦蛋白干基的80%)，两者比例约1:1，除蛋白质外，小麦面筋蛋白中还含有少量的脂质、碳水化合物及矿物质队，小麦面筋蛋白组成见表1一1因此，小麦蛋白的功能特性主要取决于储藏蛋白的功能性，对储藏蛋白的结构更加透彻的了解为我们以后对它的应用奠定了理论基础表1 小麦面筋的化学成分Tab 1 Chemical compinents of whest gluten protein成分（%）醇溶蛋白麦谷蛋白其它蛋白淀粉脂肪糖类灰分Camg/100gP mg/100gFe mg/100g含量43.0239.104.406.452.803.122.00782006.2面筋蛋白中醇溶蛋白为单体蛋白，分子量较小，约35kD(道尔顿)，不溶于水及无水乙醇，但可溶于70一80%乙醇中，组成上的特点是脯氨酸和酞胺较多，非极性侧链远较极性侧链多，分子内既无亚基结构，又无肽链间二硫键，单肽链间依靠氢键、疏水键以及分子内二硫键连结，形成较紧密的三维结构，呈球形。

它多由非极性氨基酸组成，故富于粘性和膨胀性，主要为面团提供延展性麦谷蛋白是一种非均质的大分子聚合体，分子量为40kD一300kD，其中某些聚合体分子量可高达数百万kD不溶于水，醇及中性盐溶液，但易溶于稀酸或稀碱普通小麦籽粒中的麦谷蛋白一般由17一20种不同的多肤亚基组成，靠分子内和分子间二硫键连结，呈纤维状，其氨基酸组成多为极性氨基酸，容易发生聚集作用，肽链间的二硫键和极性氨基酸是决定面团强度的主要因素，它赋予面团以弹性这两种蛋白独特的氨基酸组成赋予了小麦蛋白能够形成具有粘弹性的网络结构的特性，是其它蛋白质无法媲美的当水分子与蛋白质的亲水基团互相作用时会形成水化物一湿面筋水化作用由表及里逐步进行，表面作用阶段体积增大，吸水量较少当吸水胀润进一步进行时，水分子进一步扩散到蛋白质分子中去，蛋白质胶粒犹如一个渗透袋，使吸水量大增吸水后的湿面筋保持了原有的自然活性及天然物理状态，具有粘性、弹性、延伸性、薄膜成型性和吸脂乳化性随着研究的不断深入，小麦面筋蛋白的用途不断得到扩展，这些都与其独特的功能特性密切相关，而它的功能特性则取决于贮藏蛋白的功能性1.2 小麦面筋蛋白的应用小麦面筋蛋白因其独特的功能特性而在一些传统食品中得到应用，通常是作为食品添加剂和品质改良剂。

这是因为小麦面筋蛋白与水混合后立即恢复其原有的活性，呈胶体状，具有很强的粘弹性、成团性、成膜性和形成立体网络的能力面筋独特的粘弹性可提高面团的强度、形成时间和操作性能;它的成膜能力可以保留气体，并控制过度膨胀，达到提高面团体积、均匀性和组织结构改善的目的;它的凝固性有助必要的结构硬度和耐咬性，其吸水性能则提高了烘烤产品产量、柔软度，使食品的货架期延长谷阮粉在食品工业的主要应用范围有如下几种:(1)在面包、蛋糕等烘焙食品中调节蛋白质水平，添加到筋力不足的面粉中，改良面粉的品质，并能防止食品老化2)在方便面制作中，使面条更有弹性，不易起糊，不易断裂，改善口感3)谷阮粉具有吸脂乳化性，可防止脂肪分离，给予肉类制品良好的粘和作用，保水作用及高温硬化(热凝固)效果，并是一种良好的蛋白来源4)谷阮粉的高粘合及营养成分特别适用于多种鱼用饲料5)谷阮粉可使早餐麦片更为松脆及更富营养价值6)可作为乳化剂，制作乳酪或高蛋白乳酸饮料，别有风味7)谷阮粉可制备可食性蛋白包装膜8)用于专用粉的生产，提高面筋含量和面团结构强度，改善面团的加工性能从营养价值方面来说，虽然小麦面筋蛋白缺乏赖氨酸，但是将其与其他食用蛋白混合，便可保证营养充分。

同时其中钙、磷、铁含量较高，面筋中的含量远远大于鸡蛋、牛肉等食品，因此面筋蛋白在保健食品、婴儿食品中得到了广泛利用小麦面筋蛋白经酸或酶水解后，可用于饮料中;小麦面筋蛋白用于油炸食品可降低含油率;小麦面筋蛋白还可以作为口香糖的基料由于小麦面筋蛋白资源充足且品质相对稳定，与其他合成聚合物相比价格低廉，同时小麦面筋蛋白是一种很好的可生物降解的材料，可存放期长，更重要的是小麦面筋蛋白生产的薄膜具有很好的机械和阻挡气体的性能，因此，小麦面筋蛋白除了在食品行业应用广。