小麦谷朊蛋白的特性与应用研究综述

小麦谷朊蛋白(面筋蛋白)是从小麦淀粉中提取出来的天然蛋白,是植物代谢产生的天然植物蛋白,一种生物可降解、可再生的天然高分子。因其独特的黏弹性、延伸性、吸水性、吸脂乳化性、薄膜成型性和热凝固性等,越来越受到人们的重视。不仅作为添加剂在食品工业中广泛应用,还可作为价格适宜、性能优良的高分子材料应用于其他领域。较全面地对有关谷朊蛋白的组成,以及近年来国内外谷朊蛋白在食品工业、化工、材料等领域内的研究现状进行了综述。

谷朊蛋白对蛇龙珠干红葡萄酒的澄清效应因子分析

以蛇龙珠干红葡萄原酒为试材，对谷朊蛋白添加到葡萄酒中其澄清效应进行分析，以常用澄清剂皂土作为对照，确定其最佳使用量。测定澄清后蛇龙珠干红葡萄酒的外观、理化性质及稳定性等14项指标，并组织有经验的品酒员及消费者进行品评。结果表明：谷朊蛋白的添加量与其中9项指标有显著或极显著相关性，而且这9项指标之间大部分存在相关性。因此，通过因子分析提取3个公因子作为新的综合指标来代替原来的9项指标，能够共同解释原来指标87．827％的信息，其中E因子贡献率最高，综合了干浸出物、色价、钾、蛋白质和总酚这5项指标。综合得分排名在前2位的是谷朊蛋白添加量为300mg／L和450mg／L的干红葡萄酒，远大于皂土的综合因子得分。为进一步验证分析结果，对澄清后的葡萄酒进行品评，它们的品评成绩也排在前面。结论：谷朊蛋白对蛇龙珠干红葡萄酒具有澄清效应，但大量添加会导致葡萄酒品质下降，其最佳使用量为300-450mg／L。

阳离子谷朊蛋白的改性及应用研究

利用可再生可降解的天然植物蛋白——谷朊蛋白代替目前广泛使用的化石原料,通过改性制备稳定性良好的阳离子纸张增强剂,通过FT-IR、DSC-TGA、SEM等对阳离子改性谷朊蛋白及纸张的检测结果表明,阳离子改性谷朊蛋白对纸张物理性能有显著增强作用。纸张中加入阳离子改性谷朊蛋白抗张指数为75.4N·m/g,比空白纸张提高了35%,湿强度保留率为20.1%,耐破指数、撕裂指数均有较大提高。

谷朊蛋白的改性及其作为纸张增强剂的性能

采用廉价可生物降解的小麦谷朊蛋白为原料,经过羟甲基化和阳离子化改性合成类似聚酰胺聚胺环氧氯丙烷(PPE)的纸张增强剂。经改性后,谷朊蛋白带有氮杂环丁烷结构、表氯醇和环氧基团3种功能基团,可与纤维形成共价键,且能发生自身交联,在纤维周围形成三维交联网络结构,提高纸张干、湿强度。通过单因素试验,研究了甲醛、甲酸、温度、反应时间和环氧氯丙烷5种反应因素对纸张强度的影响。优化合成条件下制备改性谷朊蛋白可使纸张干抗张强度提高35%,湿强保留率达20%。改性后谷朊蛋白显阳离子性,加入纸浆中,可使得浆料体系Zeta电位升高,改善浆料的留着率,明显提高纸张强度。结果表明,经羟甲基化和环氧氯丙烷加成改性的谷朊蛋白可以作为纸张的干强剂和湿强剂。

谷朊蛋白的改性及应用

近20年来,利用动植物等可再生资源代替当前广泛使用的石化材料成为热门研究方向,是消除污染、保护环境、实现绿色化学、推进人类社会与环境和谐发展的唯一途径。谷朊蛋白是谷类淀粉加工的副产物,是植物代谢产生的天然植物蛋白,一种生物可降解、可再生的天然高分子。由于其独特的粘弹性、延伸性、薄膜成型性和热凝固性等,越来越受到人们的重视,不仅拓宽了在食品工业中的应用领域,还可作为价格适宜、性能优良的高分子材料应用于其它领域。本文介绍了有关谷朊蛋白的组成、近年来国内外改性原理和方法,及其潜在的应用。

小麦谷朊蛋白对霞多丽葡萄汁澄清效果的研究

本实验以小麦谷朊蛋白为澄清剂,添加浓度分别为250、375、500、625mg/L,对霞多丽葡萄汁进行澄清效果研究。结果表明:小麦谷朊蛋白添加量为500mg/L时,沉淀物最多,葡萄汁澄清透亮。与对照相比,小麦谷朊蛋白处理的葡萄汁,其色价、总酸及总酚含量均降低,但蛋白质含量有所升高。通过与皂土、单宁-明胶澄清效果比较,认为小麦谷朊蛋白可以作为葡萄汁的澄清剂。

改性小麦谷朊蛋白提高其乳化性的研究进展

改性是提高小麦谷朊蛋白功能性质的重要手段。乳化性是蛋白质的重要功能之一。本文综述了以提高小麦谷朊蛋白乳化性为目的的物理、化学、酶法及复合改性等各种改性方法及近年来的进展,并对其应用进行了展望。

基于谷氨酰胺转氨酶(TGase)再生谷朊蛋白纤维的制备及性质研究

以谷朊粉为原料,利用谷氨酰胺转氨酶(TGase)的催化作用制备再生谷朊蛋白纤维,讨论了谷朊粉用量、酶浓度、反应时间、反应温度对谷朊蛋白纤维机械性能的影响,以及温度和pH值对成型纤维水解稳定性能的影响。结果表明,当谷朊粉的用量为30%,酶用量为5U/g(谷朊蛋白),反应时间为1h,反应温度为50℃时,制备出的谷朊蛋白纤维具有较好的物理机械性能;所制备的纤维的水解稳定性随温度的升高而降低,随pH值的降低而增加,TGase的催化作用改善了纤维的水解稳定性。

酶促交联谷朊蛋白及其成膜性能的研究

以谷朊蛋白(Glu)为原料,利用谷胺酰胺转移酶(TGase)的催化交联作用,制备谷朊蛋白膜,探讨酶的用量、反应液的p H值、温度、时间对蛋白膜的物理机械性能的影响以及酶促反应对蛋白膜水溶稳定性及疏水性的影响。试验数据说明,当酶促反应条件为酶用量20 U/g(Glu),p H 7.0,温度40℃,时间2 h时,所制备的谷朊蛋白膜(GF)的抗拉强度相对于对照膜提高了16.8%,同时其水溶稳定性及疏水性能均得到相应增强。

谷朊蛋白源抗氧化肽的活性研究

以总抗氧化能力(FRAP)、DPPH和OH自由基清除能力为评价指标,采用木瓜蛋白酶和碱性蛋白酶分步水解谷朊蛋白,并采用超滤、DA201-C大孔树脂和凝胶Sephadex G-15富集谷朊蛋白水解液中的高活性抗氧化肽。实验结果显示,谷朊蛋白经酶解及进一步的初步分离获得了组分GF2,其FRAP值、DPPH·清除和·OH清除IC_(50)值分别达到0. 893 mmol/L、6. 13 mg/mL和0. 472 mg/mL。结果表明:超滤、DA201-C大孔树脂和凝胶Sephadex G-15分离有效富集了酶解液中的高抗氧化活性肽。

高水分挤压组织化谷朊蛋白拉伸各向异性的研究

研究和分析植物基仿肉产品的各向异性,是表征该类产品组织化程度、理解其纤维化结构形成机理的有效途径。通过对两种不同面粉含量高水分挤压组织化谷朊蛋白拉伸曲线的分析,探讨了不同性能参数(弹性模量、屈服强度、屈服应变、断裂强度、断裂应变和单位面积断裂功)在产品挤出方向(纵向)和垂直于挤出方向(横向)上的差异。结果表明:蛋白质含量影响着制成品的纤维排列和相结构组成;除弹性模量外,两种高水分挤压组织化谷朊蛋白的其他拉伸性能在两个方向均有显著的差异;断裂功指数具有比应力和应变各向异性指数更高的结构辨别能力。

碱性蛋白酶水解小麦谷朊蛋白工艺研究

利用碱性蛋白酶水解小麦谷朊蛋白以提高溶解性,研究打浆时间、加碱量、水解度、加酶量对提高小麦谷朊蛋白溶解性影响。最佳水解条件为:打浆时间10 min,加碱量2.7 mL/(30 g小麦谷朊蛋白),水解度(DH)2.0%,加酶量1 350 U/(g小麦谷朊蛋白),所得产品的蛋白质含量75.1%,氮溶指数(NSI)95.5%。

小麦谷朊蛋白的改性研究及其在食品工业中的应用

小麦谷朊蛋白具有量大价廉、蛋白质含量高、风味特性好、氨基酸组成齐全等特点,在食品工业中发挥着重要作用。但由于小麦谷朊蛋白结构的原因使其溶解性、乳化性及乳化稳定性等较差,限制了谷朊蛋白在食品加工中的应用。为提高其加工性能,常进行改性处理,本文介绍了小麦谷朊蛋白的改性方法及其在食品工业中的应用。

负载碳量子点的壳聚糖/谷朊蛋白复合膜在鲜切黄瓜保鲜中的应用

为了提高鲜切黄瓜片的保鲜效果,本研究以厨余垃圾——香蕉皮作为碳量子点的合成原料,添加到壳聚糖/谷朊蛋白的成膜材料中,制备成负载碳量子点的壳聚糖/谷朊蛋白复合膜用于鲜切黄瓜保鲜的研究。结果表明,负载碳量子点的壳聚糖/谷朊蛋白复合膜表现出很好的保鲜效果,能够明显降低鲜切黄瓜片的腐烂率和失水率,延缓糖、酸的转化,减少维生素C的损失。研究表明,负载碳量子点的壳聚糖/谷朊蛋白复合膜能进一步提高保鲜效果,为研发新的果蔬保鲜技术和材料提供理论基础。

高水分挤压组织化谷朊蛋白拉伸各向异性的研究

研究和分析植物基仿肉产品的各向异性,是表征该类产品组织化程度、理解其纤维化结构形成机理的有效途径。通过对两种不同面粉含量高水分挤压组织化谷朊蛋白拉伸曲线的分析,探讨了不同性能参数(弹性模量、屈服强度、屈服应变、断裂强度、断裂应变和单位面积断裂功)在产品挤出方向(纵向)和垂直于挤出方向(横向)上的差异。结果表明:蛋白质含量影响着制成品的纤维排列和相结构组成;除弹性模量外,两种高水分挤压组织化谷朊蛋白的其他拉伸性能在两个方向均有显著的差异;断裂功指数具有比应力和应变各向异性指数更高的结构辨别能力。

逆流聚能式超声预处理对谷朊蛋白酶解及其结构和热特性的影响

采取逆流聚能式超声波预处理技术提高谷朊蛋白酶解制备ACE抑制肽的效率。以谷朊蛋白酶解产物的ACE抑制率为指标,通过Box-Behnken响应面试验设计,建立逆流超声预处理谷朊蛋白的数学模型,优化技术参数。利用原子力显微镜、紫外光谱、荧光光谱、差示量热扫描仪对超声预处理后蛋白结构性质进行分析。结果表明,在超声波频率20 k Hz、功率446 W条件下,逆流超声预处理谷朊蛋白制备ACE抑制肽模型的最优条件为:脉冲超声工作时间4 s、间歇时间3 s、料液初始温度30℃、预处理时间30 min。在最优条件下,ACE抑制率为77.235%,IC50值为0.41 mg/m L,分别比未超声预处理的对照组提高了29.8%,降低了36.92%。结构及热特性分析表明,超声预处理改变了谷朊蛋白的微观形貌,使其表面粗糙度变大;蛋白分子发生了伸展,高级结构改变;热转变温度及热焓值下降。形貌、结构及热特性的变化表明超声波预处理使谷朊蛋白有利于酶解反应的进行。

小麦谷朊蛋白ACE抑制肽分离纯化研究

为了探讨和研究小麦谷朊蛋白ACE抑制肽分离提纯方法、技术参数及分离效果,首先采用超滤、纳滤膜技术将谷朊蛋白水解液按照相对分子质量的不同进行分离纯化,采用高效液相色谱法和SHR大鼠实验检ACE抑制抑制效果,并对高抑制活性的组分采用凝胶排阻色谱(Sephadex G-25)进一步分离纯化。结果显示膜过滤和凝胶排阻色谱(Sephadex G-25)能够有效分离和纯化谷朊蛋白抑制肽,IC50由0.125mg/mL降低到0.106mg/mL。一次性灌胃SHR大鼠一星期后动脉血压降低(8.86±2.23)mmHg,证明谷朊蛋白抑制肽经过分离纯化后具有良好的降血压效果。

可食性谷朊粉蛋白膜最佳成膜条件的研究

本文对可食性谷朊粉蛋白膜的最佳成膜条件进行了研究。通过对膜的厚度、透光率、水溶性、膜的平衡水分含量、透氧性等指标的测定研究成膜溶剂、底物浓度、增塑剂、pH值、加热条件等对膜性能的影响。其最适成膜条件为:蛋白浓度10.5%,乙醇添加量45%,甘油用量2.5%,成膜的最适pH值11.5,60℃预热30min。

酶制剂在蛋白质加工行业的应用

蛋白质的加工是食品行业中发展最快的领域之一,蛋白质加工的主要用酶是蛋白质水解酶.以蛋白质加工和研究的几个热点领域,如大豆分离蛋白、米蛋白、谷朊蛋白等为例,对酶制剂在蛋白质加工中的应用进展情况进行了回顾并对未来发展进行了展望.

多糖类物质对谷朊粉蛋白膜性能的影响

研究了多糖类物质对谷朊粉蛋白膜及其脂类复合膜性能的影响。结论表明,添加多糖类物质能提高谷朊粉蛋白膜的透光率、阻水性、机械性和阻氧性,多糖物质的适宜添加量为0.03 g/g WG～0.05g/g WG。果胶和壳聚糖对谷朊粉蛋白膜性能的影响较大。添加果胶可使膜的水蒸气透过率下降12.75%,阻氧性、抗拉强度和断裂伸长率分别提高18.54%,20.31%和30.63%;卡拉胶与谷朊粉交联程度相对较小,膜的性能提高不显著。添加多糖类物质对谷朊粉—脂类复合膜的改性与其对谷朊粉蛋白膜具有相似的变化趋势,添加果胶改善了WG-脂类复合膜的机械性能和阻氧性,阻水性虽比WG-脂类复合膜有所提高,但也远低于谷朊粉单基膜。谷朊粉—多糖复合膜的红外光谱分析结果表明果胶与谷朊粉分子结合良好,分子间的氢键作用加强,复合膜的性能得到提高。