玉米蛋白教学.ppt

第十章：玉米的综合利用 第二节 玉米蛋白 本次课的知识目标： 1 了解玉米蛋白的性质、醇溶蛋白及其应用； 2 掌握玉米蛋白粉提取谷氨酸的工艺流程和玉米浸泡水的利用。 一、玉米蛋白的性质 （一）玉米蛋白质 玉米籽粒的蛋白质含量一般为10%左右，其中胚芽中含20%、胚乳中含76%。 玉米的蛋白质可分为四种，即白蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白。 在湿法玉米淀粉的生产中，玉米中所含的蛋白质分别存在于3种副产品中。 1 水溶性的蛋白质：进入了浸泡液，得到商品玉米浆。 2胚芽饼：胚芽饼蛋白质是玉米蛋白中生物学价值最高的蛋白质，主要用作饲料，国外有制取玉米胚芽蛋白乳饮料的。 3 玉米蛋白粉：是从淀粉乳分离蛋白质时得到的黄浆水，经过滤得到的不溶于水的蛋白质，俗称黄粉子。 玉米蛋白粉含蛋白质60%以上，有的达到70%，其余是20%的淀粉和约13%的纤维。 玉米蛋白粉中所含的蛋白质主要是醇溶蛋白。 （二）玉米蛋白的性质 1 玉米醇溶蛋白：占玉米蛋白质的40%，水解后含有较多的谷氨酸和亮氨酸，但缺少色氨酸和异亮氨酸。 其等电点在pH 5.6～6.4之间。 2 玉米谷蛋白：占玉米蛋白质的40%，其等电点在pH 6.45。 白蛋白、球蛋白是生物学价值较高的蛋白质，但在玉米中含量极少，不到2%，主要分布在玉米胚芽中。 3 醇溶蛋白的性质 醇溶蛋白在玉米中含量约4%，不溶于水，而溶于醇类水溶液，醇溶蛋白分为а- 玉米醇溶蛋白和β- 玉米醇溶蛋白两种。 玉米醇溶蛋白的一部分是由二硫键联结起来，β-玉米醇溶蛋白的二硫键断裂后，即成为а- 玉米醇溶蛋白，玉米醇溶蛋白的分子形状是棒形，易于形成薄膜。 4 谷蛋白的性质 谷蛋白也是玉米中的主要蛋白质，约占4%，主要是由二硫键联接起来的各种不同多肽所组成的高分子化合物，能溶于稀碱液，不溶于水也不溶于盐和醇溶液。 二、 醇溶蛋白及其应用 1 玉米蛋白粉 在湿法玉米淀粉生产中，可以从淀粉乳中分离出来， 占玉米的5%～6%， 含蛋白质达60%， 但因其缺少赖氨酸、色氨酸等人体必需氨基酸，生物学价值低。 2 玉米醇溶蛋白 用60%的酒精制取玉米醇溶蛋白，这种醇溶蛋白具有很强的耐水洗、耐热性和耐脂性。 在食品工业中，醇溶蛋白可以作为薄膜剂，即以喷雾方式在食品表面形成一个涂层，可防潮、防氧化，从而延长食品货架期。 还能用于药物的长效囊膜。 3 制取醇溶蛋白 制取醇溶蛋白有两条工艺路线： 一种方法是先用烯烃除去玉米蛋白粉中所含的脂肪和部分色素，然后用醇类萃取、分离、精制； 另一种方法是直接用异丙醇萃取，亦称一步法。 一步法制取醇溶蛋白的方法： 玉米蛋白粉 + 异丙醇→离心分离→浸出液 + 50%氢氧化钠，pH 11.5、70℃保温30min→冷却，用盐酸调节pH至5.6→过滤→滤液 + 已烷→下层的50%异丙醇层，含醇溶蛋白25.0%→泵入10℃水中→醇溶蛋白沉淀→过滤→冷水洗涤→喷雾干燥→玉米醇溶蛋白 三、玉米蛋白粉提取谷氨酸 在玉米蛋白的氨基酸构成中，谷氨酸含量较高，因此，玉米蛋白可以是谷氨酸的原料，或是生产酱油的原料。 （一）谷氨酸的含量： 品种 谷氨酸含量% 小麦面筋 35 大豆蛋白 18 玉米蛋白 26.9 在各种产品中，以小麦面筋的谷氨酸含量最高。 （二）玉米蛋白粉提取谷氨酸 1.提取工艺 玉米蛋白粉→盐酸水解→脱色→过滤→交换（阳离子交换树脂）→氨水洗脱→pH4.5以下的洗脱液→阳离子→盐酸液洗脱→收集洗脱液→真空浓缩→结晶析出→养晶→谷氨酸晶体 2.提取制备方法 玉米蛋白粉的水解 脱色 交换 精制 3.分离提取亮氨酸和天门冬氨酸 亮氨酸 在阳柱的洗脱液中pH5～8部分，可分离提取亮氨酸。利用食盐与亮氨酸易于结晶使亮氨酸与谷氨酸分离。 天门冬氨酸 在阴柱洗脱液中pH2.5以下部分，可分离得到天门冬氨酸。 四、玉米蛋白粉制食品 玉米蛋白粉具有鲜艳的黄色，还可以改善食品的色泽，但因其具有一种不愉快的风味，不被食品工业采用。 要用于食品工业，作食品添加配料时，要先对玉米蛋白粉进行脱臭处理。 （一）脱臭处理 1 概念 一般脱臭处理指的是用溶剂处理，只要不使蛋白质溶解，而使油脂及异味去除。 2 常用溶剂 常用的溶剂主要有醋酸乙酯或醋酸乙酯和水（93.9:6.1）的二元溶剂。 3处理方法 用溶剂，在70～72℃，液比8:1，萃取0.5～1h，然后将萃取物用热水洗涤，热水用量为10倍，洗涤完毕，用真空低温干燥，便能得到安全脱除异味，能用于食品配料的玉米蛋白粉。 （二）应用 1 冰淇淋：以玉米蛋白粉，配以奶粉、砂糖、淀粉，经巴氏灭菌、均质、冷却、硬化制成冰淇淋，色泽鲜黄，口味良好并降低产品成本。