谷朊粉的应用

概述^[1]

谷类蛋白的研究已有250年的历史，1728年Beccari首次确认了小麦蛋白的存在。此后研究者对小麦蛋白的研究从未停止过，其中比较有影响的是被称为植物蛋白化学之父的TBOsborne，他根据小麦蛋白在一系列溶剂中溶解度的不同将蛋白分为：溶于水的白蛋白，溶于盐的球蛋白，溶于醇的醇溶蛋白以及不溶于水和醇的麦谷蛋白。谷朊粉是小麦粉经水洗去淀粉和水可溶性成分后得到的物质，生产中一般是指水不溶性的蛋白，其中也包括一定含量的脂质(约10%)和水不溶性淀粉。谷朊粉中蛋白含量极高，约占75%～85%，含有人体所必需的八种氨基酸。其中，谷氨酸和谷氨酰胺约占总氨基酸含量的35%，其次为脯氨酸，约占16%。

作为小麦加工淀粉的副产物，谷朊粉与麸皮常常被用作饲料。随着研究的深入以及食品行业对添加剂的需求，谷朊粉的价值远远超出了小麦淀粉本身。对以谷朊粉为原料的深加工和功能性食品的研究也越来越受到人们的重视。尤其是发现小麦蛋白肽具有多种生物活性，如抗氧化性、抗高血压性、提高免疫力等活性后，从谷朊粉中提取生物活性小肽已成为研究的热点，是谷朊粉深加工研究的重要组成部分。

结构组成^[2]

谷朊粉又称活性面筋粉，是以小麦为原料，经过深加工提取的一种天然谷物蛋白。谷朊粉蛋白中醇溶蛋白为单体蛋白，分子量较小，约35　000ｕ，不溶于水及无水乙醇，但可溶于70％～80％乙醇中。组成上的特点是脯氨酸和酰胺较多，非极性侧链比极性侧链多，分子内既无亚基结构，也无肽链间二硫键，单肽链间依靠氢键、疏水键以及分子内二硫键连接，形成较紧密的三维结构，呈球形。由于麦醇溶蛋白多由非极性氨基酸组成，所以具有粘性和膨胀性，主要为面团提供延展性。麦谷蛋白一般由17～20种不同的多肽亚基组成，靠分子内和分子间二硫键连接，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。

应用^[2]

谷朊粉蛋白质质量分数70％～80％，由多种氨基酸组成，钙、磷、铁等矿物质含量较高，是营养丰富、物美价廉的植物蛋白源。当谷朊粉吸水后形成具有网络结构的湿面筋，具有优良的黏弹性、延伸性、热凝固性、乳化性以及薄膜成型性，可作为一种天然的保健食品配料或添加剂，广泛用于各类食品，如面包、面条、古老肉、素肠、素鸡、肉制品等。起初谷朊粉主要应用在烘烤食品中。然而，随着对其独特的结构与功能特性认识的提高，谷朊粉的应用越来越广泛。归纳起来主要集中在以下几方面：

1）面粉强化和在烘烤食品中的应用

谷朊粉最基本的用途就是用来调整面粉蛋白含量。许多地方面粉生产厂家通过添加谷朊粉到低筋粉中以达到面包粉的要求，而不必混合昂贵的、进口高筋粉。这种方法在欧洲已被普遍采用。

2）面条加工中的应用

在挂面生产中，添加1％～2％谷朊粉时，由于面片成型好，柔软性增加，所以收到了提高操作性，增加筋力，改良触感的效果。煮面时，能减少面条成分向汤中溶出，有提高煮面得率，防止面条过软或断条，增加面延伸效果。

3）肉、鱼及家禽产品中的应用

谷朊粉能够结合脂肪和水的同时增加蛋白质含量，这使谷朊粉在肉类、鱼类和家禽产品中也有广泛的应用。面筋通过组织化重构过程提高了对牛肉、猪肉和羊肉的利用，面筋可以削切成更美味的牛排型产品以转换不够理想的鲜肉。面筋具有良好刨削性质，对于肉制品加工，如在家禽卷、“整体”罐头火腿和其他非特异性面包型产品中，它提高了刨削的特点，减少了烹饪过程中的损耗。

4）宠物食品中的应用

高蛋白含量的谷朊粉也倍受宠物食品工业的青睐。罐装香肠和流质食品主要利用谷朊粉的吸水性和吸脂乳化性，同时可提高产量和质量；制备狗食饼干时，在烘烤前加谷朊粉于面团中，可提高成品在包装和运输中的耐破碎力，并且，谷朊粉也提供很重要的营养。

5）谷类食品和营养小吃中的应用

由于谷朊粉特有的风味和营养，被谷朊粉强化的谷物食品已被消费者广泛地接受，尤其和牛奶一起享用。如：高乐高。因为谷朊粉不仅提供必需的营养需求，而且有助于在加工中将维生素和矿物质粘合在一起，强化谷物食品。在营养小吃中，谷朊粉提供丰富的营养和酥脆性。一般添加量为1％～2％。但在澳大利亚，一些产品的谷朊粉质量分数达到30％～45％。其中一个高蛋白小吃的例子就是包含土豆条、面包屑和谷朊粉的一种面食。

6）在奶酪类似物和比萨中的应用

利用谷朊粉制造的合成奶酪在质地和口感上与天然奶酪没有什么区别。国际小麦面筋协会近来的研究表明，谷朊粉单独或者和大豆蛋白混合使用，可部分取代昂贵的酪蛋白酸钠，大大地降低了奶酪的生产成本。谷朊粉也被用来强化比萨表面强度，提供硬外壳和爽口感，使外皮酥脆，增加咀嚼性，并能减少水分从酱汁转移到比萨内部。添加量为小麦粉基质的1％～2％。

7）水产养殖业中的应用

水产养殖业（包括鱼类、甲壳类动物）是一个日益膨大的工业。现代养殖业依靠饲养来提高产量，谷朊粉的特性正好迎合这一需求。它的粘合性将小球状或者粒状饲料粘结起来；它的水不溶性可以防止球溃散；它的黏弹性提供柔软而粘着的质地组织，使其拥有一定的界面张力，悬浮于水中，利于吞食。而且谷朊粉还具有丰富的营养价值。

8）调味品中的应用

谷朊粉也用于制备酱油，并制造味精。谷朊粉的高谷氨酰胺含量使它成为制造后者的理想的初级材料。用谷朊粉制造的酱油同传统酱油相比，拥有浅色，缓慢褐变率，优良的风味和良好的稠度。加工谷朊粉作为淀粉生产的副产物，早期与膳食纤维等一起作为饲料使用，但随着谷朊粉的自身价值逐渐受到人们的重视，其商业利用价值也随之增长，从而推动了小麦产业化生产的工业链发展。

主要参考资料

[1]谷朊粉应用及深加工技术研究进展

[2]谷朊粉的功能特性及应用现状

[3]谷朊粉应用概述