9007-90-3 / 麥醇溶蛋白的主要應(yīng)用

背景及概述^[1][2]

麥醇溶蛋白發(fā)現(xiàn)于谷類(lèi)(如小麥、黑麥等)種子中的一組蛋白質(zhì)混合物。分為兩大類(lèi)(α/β和γ)，其組成和性質(zhì)相似。富含脯氨酸，貯存小麥種子中的大部分蛋白質(zhì)。水存在時(shí)黏成一團(tuán)，并使面粉黏結(jié)形成面團(tuán)。麥醇溶蛋白為單體蛋白，球形，與麥谷蛋白相比，表面積較小，分子間作用比較弱，其對(duì)面團(tuán)的粘性和延展性起決定作用。由于冷凍過(guò)程使醇溶蛋白二硫鍵減少，醇溶蛋白分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低，則不可避免地造成面團(tuán)的延展性降低；而β－轉(zhuǎn)角對(duì)蛋白質(zhì)的粘性有重要影響，凍藏后的麥醇溶蛋白紅外圖譜中β－轉(zhuǎn)角的減少則會(huì)導(dǎo)致面團(tuán)粘性降低。麥谷蛋白聚集體的主要依靠二硫鍵維持大分子結(jié)構(gòu)，而麥谷蛋白聚集體又是面團(tuán)彈性和硬度的決定性因素，所以麥谷蛋白二硫鍵的減少導(dǎo)致麥谷蛋白大聚體的減少，這是面團(tuán)的彈性和硬度降低的主要原因。α－螺旋結(jié)構(gòu)性質(zhì)穩(wěn)定，堅(jiān)韌又富有彈性，其含量的減少對(duì)面團(tuán)的彈性和硬度的降低也起著重要作用。麥谷蛋白大聚體的形成會(huì)促進(jìn)β－折疊的形成，但β－折疊結(jié)構(gòu)的增多并不能完全說(shuō)明麥谷蛋白大聚體數(shù)量的增多。麥谷蛋白又是決定烘焙品質(zhì)的主要因素，其與面團(tuán)的強(qiáng)度和烘焙后面包的持氣能力有非常重要的關(guān)系，冷凍對(duì)其結(jié)構(gòu)的影響也直接導(dǎo)致面團(tuán)強(qiáng)度下降，烘焙后產(chǎn)品的品質(zhì)降低。

應(yīng)用^[3-6]

麥醇溶蛋白是一種單鏈蛋白，沒(méi)有肽鏈間二硫鍵和亞基結(jié)構(gòu)，形成球形的三維結(jié)構(gòu)靠的是疏水鍵、氧鍵和分子內(nèi)二硫鍵。由于非極性氨基酸含量較多，在水合時(shí)膠粘性極大，抗延伸性小甚至沒(méi)有，這可以認(rèn)為是造成面團(tuán)聚合性的主要原因。添加麥醇溶蛋白后，面條的黏附性比原面粉的大得多而且隨著添加量的增加而增大，黏合性、咀嚼性也有相應(yīng)地增大，面條的最大剪切力增加顯著，最大剪切應(yīng)力略有增加，平均剪切應(yīng)力變化不明顯.拉伸應(yīng)變逐步增加，拉斷力則逐步變小，面條的拉伸面積的變化沒(méi)有規(guī)律性，面條顏色越來(lái)越暗但變化不十分顯著.

此外，還可用于制備小麥蛋白纖維，屬于小麥蛋白資源利用技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明是將提純后麥醇溶蛋白乙?；幚砗螅?-2：1-2的比例與麥谷蛋白混合，利用還原劑和氧化劑溶解后，置于一定超聲功率和微波功率下處理得到紡絲原液，進(jìn)行紡絲拉伸，利用一定濃度檸檬酸溶液替代戊二醛、甲醛處理獲得高強(qiáng)度的小麥蛋白纖維。本方法制備的小麥蛋白纖維手感柔軟滑爽，其干態(tài)斷裂強(qiáng)度為0.9-1.2-cN/dtex，干態(tài)斷裂伸長(zhǎng)率達(dá)到50%-70%，20℃、65%R.H時(shí)的回潮率為10%-13%。

制備性能改善的谷朊蛋白纖維，首先制備提純的麥醇溶蛋白與麥谷蛋白，隨后利用單寧酸對(duì)提純后的麥醇溶蛋白進(jìn)行改性處理，再加入麥谷蛋白得到蛋白共混液，再利用亞硫酸鈉和尿素將其溶解，并對(duì)蛋白共混液進(jìn)行超聲-微波依次處理；經(jīng)紡絲拉伸后，利用檸檬酸溶液對(duì)谷朊蛋白纖維進(jìn)行交聯(lián)處理，得到高強(qiáng)度的具有抑菌作用的谷朊蛋白纖維。本發(fā)明制備的谷朊蛋白纖維光澤性良好且手感柔軟滑爽，其干態(tài)斷裂強(qiáng)度達(dá)到0.9-1.4cN/dtex，干態(tài)斷裂伸長(zhǎng)率達(dá)到30%-40%，20℃，65%R.H時(shí)的回潮率為10%-12%；同時(shí)通過(guò)該法制得的谷朊蛋白纖維對(duì)金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抑菌率分別達(dá)到80%-85%和85%-90%。

制備^[3]

一種麥醇溶蛋白分離提取方法，包括如下具體步驟：

S1、取麥麩以固液比為1：5加入石油醚溶液中，300r/min機(jī)械攪拌10min，靜置60min后溶液分層，傾倒上層清液并于3000r/min離心30min，取沉淀用正己烷溶液洗滌3次后置于90℃烘箱中烘干，放入粉碎機(jī)中粉碎后過(guò)60目篩得到脫脂麥麩；

S2、將S1中制備的脫脂麥麩溶于5mol/LNaOH溶液，固液比為1：10，200r/min機(jī)械攪拌2h后，于8000r/min中離心20min，取上清液；

S3、取S2中得到的上清液逐滴加入0.1mol/LHCl至pH至7.0，于5500r/min，離心30min，將沉淀加入70％乙醇溶液中，固液比為1：16，200r/min機(jī)械攪拌2h后，于8000r/min中離心20min，取上清液得到小麥蛋白醇溶液；

S4、取S3中得到的小麥蛋白醇溶液加入超濾杯中超濾，超濾條件為溫度為25℃，操作壓力為0.2MPa，膜截留分子量為10w，保留膜下液真空干燥得到麥醇溶蛋白。

主要參考資料

[1] 營(yíng)養(yǎng)科學(xué)詞典

[2] 凍藏時(shí)間對(duì)麥谷蛋白和麥醇溶蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)及面團(tuán)性能的影響研究

[3] CN201610791387.6一種麥醇溶蛋白分離提取方法

[4] 麥醇溶蛋白對(duì)濕面條品質(zhì)的影響

[5] CN201710135461.3一種小麥蛋白纖維的制備方法

[6] CN201910196510.3一種制備性能改善的谷朊蛋白纖維的方法