麦醇溶蛋白的主要应用

背景及概述^[1][2]

麦醇溶蛋白发现于谷类(如小麦、黑麦等)种子中的一组蛋白质混合物。分为两大类(α/β和γ)，其组成和性质相似。富含脯氨酸，贮存小麦种子中的大部分蛋白质。水存在时黏成一团，并使面粉黏结形成面团。麦醇溶蛋白为单体蛋白，球形，与麦谷蛋白相比，表面积较小，分子间作用比较弱，其对面团的粘性和延展性起决定作用。由于冷冻过程使醇溶蛋白二硫键减少，醇溶蛋白分子内部结构强度降低，则不可避免地造成面团的延展性降低；而β－转角对蛋白质的粘性有重要影响，冻藏后的麦醇溶蛋白红外图谱中β－转角的减少则会导致面团粘性降低。麦谷蛋白聚集体的主要依靠二硫键维持大分子结构，而麦谷蛋白聚集体又是面团弹性和硬度的决定性因素，所以麦谷蛋白二硫键的减少导致麦谷蛋白大聚体的减少，这是面团的弹性和硬度降低的主要原因。α－螺旋结构性质稳定，坚韧又富有弹性，其含量的减少对面团的弹性和硬度的降低也起着重要作用。麦谷蛋白大聚体的形成会促进β－折叠的形成，但β－折叠结构的增多并不能完全说明麦谷蛋白大聚体数量的增多。麦谷蛋白又是决定烘焙品质的主要因素，其与面团的强度和烘焙后面包的持气能力有非常重要的关系，冷冻对其结构的影响也直接导致面团强度下降，烘焙后产品的品质降低。

应用^[3-6]

麦醇溶蛋白是一种单链蛋白，没有肽链间二硫键和亚基结构，形成球形的三维结构靠的是疏水键、氧键和分子内二硫键。由于非极性氨基酸含量较多，在水合时胶粘性极大，抗延伸性小甚至没有，这可以认为是造成面团聚合性的主要原因。添加麦醇溶蛋白后，面条的黏附性比原面粉的大得多而且随着添加量的增加而增大，黏合性、咀嚼性也有相应地增大，面条的剪切力增加显著，剪切应力略有增加，平均剪切应力变化不明显.拉伸应变逐步增加，拉断力则逐步变小，面条的拉伸面积的变化没有规律性，面条颜色越来越暗但变化不十分显著.

此外，还可用于制备小麦蛋白纤维，属于小麦蛋白资源利用技术领域。本发明是将提纯后麦醇溶蛋白乙酰化处理后，以4-2：1-2的比例与麦谷蛋白混合，利用还原剂和氧化剂溶解后，置于一定超声功率和微波功率下处理得到纺丝原液，进行纺丝拉伸，利用一定浓度柠檬酸溶液替代戊二醛、甲醛处理获得高强度的小麦蛋白纤维。本方法制备的小麦蛋白纤维手感柔软滑爽，其干态断裂强度为0.9-1.2-cN/dtex，干态断裂伸长率达到50%-70%，20℃、65%R.H时的回潮率为10%-13%。

制备性能改善的谷朊蛋白纤维，首先制备提纯的麦醇溶蛋白与麦谷蛋白，随后利用单宁酸对提纯后的麦醇溶蛋白进行改性处理，再加入麦谷蛋白得到蛋白共混液，再利用亚硫酸钠和尿素将其溶解，并对蛋白共混液进行超声-微波依次处理；经纺丝拉伸后，利用柠檬酸溶液对谷朊蛋白纤维进行交联处理，得到高强度的具有抑菌作用的谷朊蛋白纤维。本发明制备的谷朊蛋白纤维光泽性良好且手感柔软滑爽，其干态断裂强度达到0.9-1.4cN/dtex，干态断裂伸长率达到30%-40%，20℃，65%R.H时的回潮率为10%-12%；同时通过该法制得的谷朊蛋白纤维对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率分别达到80%-85%和85%-90%。

制备^[3]

一种麦醇溶蛋白分离提取方法，包括如下具体步骤：

S1、取麦麸以固液比为1：5加入石油醚溶液中，300r/min机械搅拌10min，静置60min后溶液分层，倾倒上层清液并于3000r/min离心30min，取沉淀用正己烷溶液洗涤3次后置于90℃烘箱中烘干，放入粉碎机中粉碎后过60目筛得到脱脂麦麸；

S2、将S1中制备的脱脂麦麸溶于5mol/LNaOH溶液，固液比为1：10，200r/min机械搅拌2h后，于8000r/min中离心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，离心30min，将沉淀加入70％乙醇溶液中，固液比为1：16，200r/min机械搅拌2h后，于8000r/min中离心20min，取上清液得到小麦蛋白醇溶液；

S4、取S3中得到的小麦蛋白醇溶液加入超滤杯中超滤，超滤条件为温度为25℃，操作压力为0.2MPa，膜截留分子量为10w，保留膜下液真空干燥得到麦醇溶蛋白。

主要参考资料

[1] 营养科学词典

[2] 冻藏时间对麦谷蛋白和麦醇溶蛋白二级结构及面团性能的影响研究

[3] CN201610791387.6一种麦醇溶蛋白分离提取方法

[4] 麦醇溶蛋白对湿面条品质的影响

[5] CN201710135461.3一种小麦蛋白纤维的制备方法

[6] CN201910196510.3一种制备性能改善的谷朊蛋白纤维的方法