谷朊粉是營(yíng)養(yǎng)豐富、物美價(jià)廉的植物蛋白源,其蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)700%-80%。綜述了谷朊粉的持水性、乳化性、起泡性、凝膠性等功能特性，指出了谷朊粉作為一種天然的保健食品配料或添加劑，可以起到增加面粉蛋白質(zhì)含量，增加面條延伸性，使魚、肉制品具有好的黏彈性的作用，并闡述了谷朊粉在各類食品中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：谷朊粉；功能特性；應(yīng)用
中圖分類號(hào)：TS201. 2﹢1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6202 (2010)10-0029-04
1 谷朊粉的結(jié)構(gòu)組成與功能特性
1.1谷朊粉的結(jié)構(gòu)組成
谷朊粉又稱活性面筋粉，是以小麥為原料，經(jīng)過(guò)深加工提取的一種天然谷物蛋白。早在1728年意大利科學(xué)家Beccari從小麥面粉中洗出面筋蛋白，確立了小麥面筋的存在，但并未受到人們的重視，直到1907年Osborne根據(jù)小麥籽粒中蛋白質(zhì)的溶解特性，將它分成清蛋白、球蛋白、麥醇溶蛋白和麥谷蛋白等四種蛋白質(zhì)。而谷朊粉蛋白中主要含有麥醇溶蛋白和麥谷蛋白，合稱儲(chǔ)藏蛋白(約占小麥面筋干基的70%-80%)。
谷朊粉蛋白中醇溶蛋白為單體蛋白，分子量較小，約35000 u,不溶于水及無(wú)水乙醇，但可溶于70%-80%乙醇中。組成上的特點(diǎn)是脯氨酸和酰胺較多，非極性側(cè)鏈比極性側(cè)鏈多，分子內(nèi)既無(wú)亞基結(jié)構(gòu)，也無(wú)肽鏈間二硫鍵，單肽鏈間依靠氫鍵、疏水鍵以及分子內(nèi)二硫鍵連接，形成較緊密的三維結(jié)構(gòu)，呈球形。由于麥醇溶蛋白多由非極性氨基酸組成，所以具有粘性和膨脹性，主要為面團(tuán)提供延展性。
麥谷蛋白是一種非均質(zhì)的大分子聚合體，分子量為40000-300000 u,其中某些聚合體分子量可高達(dá)數(shù)十億u。不溶于水、醇及中性鹽溶液，但易溶于稀酸或稀堿。麥谷蛋白一般由17-20種不同的多肽亞基組成，靠分子內(nèi)和分子間二硫鍵連接，呈纖維狀，其氨基酸組成多為極性氨基酸，容易發(fā)生聚集作用。肽鏈間的二硫鍵和極性氨基酸是決定面團(tuán)強(qiáng)度的主要因素，它賦予面團(tuán)以彈性。
1.2谷朊粉蛋白的功能特性
麥醇溶蛋白和麥谷蛋白獨(dú)特的氨基酸組成賦予了小麥蛋白形成具有黏彈性的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的特性，是其它蛋白質(zhì)無(wú)法媲美的。當(dāng)水分子與蛋白質(zhì)的親水基團(tuán)互相作用時(shí)會(huì)形成水化物——濕面筋。水化作用由表及里逐步進(jìn)行，表面作用階段體積增大，吸水量較少。當(dāng)吸水脹潤(rùn)進(jìn)一步進(jìn)行時(shí)，水分子進(jìn)一步擴(kuò)散到蛋白質(zhì)分子中去，蛋白質(zhì)膠粒猶如一個(gè)滲透袋，使吸水量大增。吸水后的濕面筋保持了原有的自然活性及天然物理狀態(tài)，具有黏彈性、延伸性、薄膜成型性和乳化性。
谷朊粉蛋白的物理特性如下：
①黏彈性。谷朊粉蛋白中的麥醇溶蛋白分子呈球狀，分子量較?。哂醒由煨?，但彈性小；麥谷蛋白分子為纖維狀，分子量較大，具有彈性，但延伸性小。這兩者的共同作用，使得谷朊粉具有其它植物蛋白所沒(méi)有的獨(dú)特的黏彈性。
②延伸性。延伸性是指把面筋塊拉到某種長(zhǎng)度而不致斷裂的性能，可用面筋塊拉到斷裂時(shí)的長(zhǎng)度來(lái)表示。面筋的延伸性分為三個(gè)級(jí)別：延伸性差的面筋、延伸性中等的面筋和延伸性好的面筋。
③薄膜成型性。谷朊粉的薄膜成型性是其黏彈性的直接表現(xiàn)。由于谷朊粉具有彈性,CO2或水汽等被連續(xù)蛋白相所包圍，內(nèi)部充滿氣體，使面筋呈海綿狀或纖維狀結(jié)構(gòu)，形成薄膜面筋。
④吸水性。高質(zhì)量的面筋可吸收2倍面筋量的水。谷朊粉的這種吸水性可增加產(chǎn)品得率，并延長(zhǎng)食品的貨架期。
⑤熱凝固性。水溶性蛋白質(zhì)加熱到臨界溫度就會(huì)變性，變性后就不易溶于水，這就是熱凝固性。面筋蛋白與其它蛋白質(zhì)不同，對(duì)熱的敏感性差，如不加熱到80℃左右，便不會(huì)凝膠化。這說(shuō)明面筋中的分子間多為S-S交聯(lián)，即面筋蛋白是由牢固的三級(jí)或四級(jí)結(jié)構(gòu)構(gòu)成的。因此，如果用還原劑切斷面筋蛋白的S-S交聯(lián)，其熱敏感性就會(huì)顯著提高。
⑥等電點(diǎn)。谷朊粉蛋白的等電點(diǎn)pH值6-8,在該pH值范圍內(nèi)溶解度小
⑦口味。加工適當(dāng)而又合理儲(chǔ)藏的谷朊粉具有“清淡醇味”，或略帶“谷物味”，這都是人們喜歡的口味。將谷朊粉與其它食品配料混合，即使大量加入也不會(huì)產(chǎn)生異味。
谷朊粉在食品、飼料、化工和造紙等工業(yè)有著廣泛的用途，作為食品或是配料，小麥蛋白必須具有食品應(yīng)用和消費(fèi)者接受的適當(dāng)?shù)墓δ苄再|(zhì)。這些性質(zhì)影響蛋白質(zhì)的組成和構(gòu)象，它們與食品其它成分的內(nèi)部反應(yīng)，受加工條件和加工環(huán)境的影響。谷朊粉蛋白的功能特性相互影響，在食品體系中的協(xié)同作用，各個(gè)功能性質(zhì)的主要控制因素如下：
①溶解度。由于麥醇溶蛋白和麥谷蛋白的獨(dú)特性質(zhì)，導(dǎo)致面筋蛋白的低溶解性，因此控制溶解度的主要因素是電荷率和疏水性。
②持水性。小麥蛋白質(zhì)與水的相互作用可分為吸水性能和持水性能兩種，前者是“化學(xué)結(jié)合”，后者是“物理截留”。持水性主要由pH值決定而不是濃度。
③乳化性。乳化現(xiàn)象的產(chǎn)生依賴于物質(zhì)的快速吸收，在內(nèi)部展開和復(fù)位；而乳化穩(wěn)定性取決于物質(zhì)內(nèi)部自由能的減少和膜的流變學(xué)特性。乳化作用的形成與pH值直接相關(guān)。
④起泡性。起泡性要求蛋白質(zhì)分子能到達(dá)內(nèi)表面并快速展開。谷朊粉蛋白的起泡能力受黏度、疏水性和溶解性從大到小的順序影響。
⑤凝膠性。凝膠作用的影響因素與形成凝膠的外界條件密切相關(guān)，如溫度、PH值和鹽濃度等等。
⑥吸油性。影響蛋白的吸油性是蛋白質(zhì)的構(gòu)象和蛋白質(zhì)之間的反應(yīng)。非共價(jià)鍵是涉及蛋白與油反應(yīng)的主要作用力，其次是氫鍵。
⑦黏度。谷朊粉蛋白溶液是屬于非牛頓流體的假塑性液體，其黏度隨濃度的增加而增加。
2 谷朊粉在食品工業(yè)的應(yīng)用
谷朊粉蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)70%-80%，由多種氨基酸組成，鈣、磷、鐵等礦物質(zhì)含量較高，是營(yíng)養(yǎng)豐富、物美價(jià)廉的植物蛋白源。當(dāng)谷朊粉吸水后形成具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的濕面筋，具有優(yōu)良的黏彈性、延伸性、熱凝固性、乳化性以及薄膜成型性，可作為一種天然的保健食品配料或添加劑，廣泛用于各類食品，如面包、面條、古老肉、素腸、素雞、肉制品等。
