穀物蛋白

穀物蛋白

穀物蛋白質是目前最豐富最廉價的蛋白資源,隨著技術的改進和研究的深入,它不僅以其天然形式用於大宗食品,例如麵包、糕點、米飯、快餐食品及動物飼料等,還以功能性食品形式套用在生物活性肽、抗性蛋白、營養補充劑等。 在禾穀類糧食中質優量多的是燕麥蛋白,量多質差的是小麥蛋白、玉米蛋白,量少質優的是大米蛋白。

簡介

蛋白質是生物體的重要組成成分,植物體的蛋白質雖然比動物的少,但也是植物細胞的重要成分。

穀物中蛋白質的含量因種類、品種、土壤、氣候及栽培條件等的不同而呈現差異,穀物蛋白質含量一般為7% 15%。

詳細說明

穀物蛋白按其溶解性可分為:清蛋白、球蛋白、谷蛋白和醇溶蛋白。

清蛋白(albumins):溶於水,加熱凝固,為強鹼、金屬鹽類或有機溶劑所沉澱,能被飽和硫酸銨鹽析。

球蛋白(glubulins):不溶於水,溶於中性鹽稀溶液,加熱凝固,為有機溶劑所沉澱,添加硫酸銨至半飽和狀態時則沉澱析出。

穀物中清蛋白和球蛋白是由單鏈組成低分子量蛋白質,它們為代謝活性蛋白質 。

谷蛋白(glutelin):不溶於水,中性鹽溶液及乙醇溶液中,但溶於稀酸及稀鹼溶液,加熱凝固,該蛋白僅存在於穀類粒中,常常與醇溶蛋白分布在一起,典型的例子是小麥谷蛋白。

醇溶蛋白(prolamins):不溶於水及中性鹽溶液,可溶於70-90%的乙醇溶液,也可溶於稀酸及稀鹼溶液,加熱凝固。該類蛋白質只存在於穀物中,如小麥醇溶蛋白。

谷蛋白和醇溶蛋白也叫貯藏蛋白,谷蛋白是由多肽鏈彼此通過二硫鍵連線而成,醇溶蛋白是由一條單肽鏈通過分子內二硫鍵連線而成,用於幼苗生長 。小麥貯藏蛋白(麵筋蛋白)雖不具有生理活性,但具有形成麵團功能,可保持氣體從而生產各種鬆軟烘烤食品。

不同穀類蛋白的胺基酸組成有所不同。賴氨酸通常為穀類蛋白質中第一限制胺基酸。大米蛋白中賴氨酸含量高於其它穀類蛋白,胺基酸比例合理,接近FAO W/ HO推薦營養模式。豆類富含賴氨酸,缺少蛋氨酸。因此,可將穀類與豆類食品相混合進行相互補充,以提高蛋白質生物效價。穀物蛋白中谷蛋白胺基酸組成表現出較大變化性。小麥谷蛋白胺基酸組成與醇溶蛋白相似,而玉米谷蛋白中賴氨酸含量比醇溶蛋白中賴氨酸含量高得多。

小麥蛋白質

小麥中含有小麥麵筋蛋白質,約占麵筋乾重的85%以上,其中主要是麥膠蛋白(醇溶蛋白)和麥谷蛋白(谷蛋白)。當麵粉加水和成麵團時,麥膠蛋白和麥谷蛋白按一定規律相結合,構成像海綿一樣的網路結構,組成麵筋的骨架,其他成分如脂肪、糖類、澱粉和水都包藏在麵筋骨架的網路之中,這就使得麵筋具有彈性和可塑性。

小麥麵筋蛋白具有很強的吸水性、黏彈性、薄膜成型性、黏附熱凝固性、吸脂乳化性、並具有清淡醇香或略帶“穀物味”等多種獨特的物理特性,在食品工業中具有廣泛的套用價值 。

總的來說小麥是以儲藏性蛋白為主。其一,生物價較低,但小麥中蛋白含量較高可以通過食物胺基酸互補;提高其營養品質;其二,小麥中存在獨特成分—麵筋蛋白,它可通過物理機械方法分離成蛋白濃縮物(活性麵筋粉),其工藝簡單,市場前景廣闊,世界上很多國家均在生產;其三,小麥胚芽在小麥加工時易分離,麥胚蛋白質含量高,胺基酸成分好,此外還有維生素E(158μg/g)、維生素B等多種維生素,是理想的夭然營養保健品 。

玉米蛋白質

玉米籽粒中蛋白質含量一般在10%左右,其中80%在玉米胚乳中,而另外20%在玉米籽粒的玉米胚中。玉米蛋白質以離散的蛋白質和間質蛋白質存在於胚乳中,玉米籽粒中粗蛋白的40%-50%是人畜體內不能吸收利用的醇溶蛋白(亦成為膠蛋白)。

從營養學的角度講,玉米的蛋白質品質比起水稻和小麥籽粒中的蛋白質就要差得多,消化率也低,蛋白質的利用率只有57%左右。但玉米胚蛋白對水及脂肪的吸附均很強,故有很好的乳化性,是一種合適的蛋白添加劑和營養補充劑,或用其製成其他蛋白的代用品。

大米蛋白質

從大米的胺基酸成分來看,各組分之間相差不大。總的來說Lys含量較高,Glu含量低,胚乳儲藏性蛋白富含米谷蛋白,雖然含量與小麥和玉米相比偏低,但其營養品質優於小麥和玉米。主要表現為:1.與一把禾穀類蛋白質相比,大米蛋白質含賴氨酸、苯丙氨酸等必需胺基酸較多;2.大米蛋白質的胺基酸組成配比比較合理,更加接近於WHO認定的蛋白胺基酸最佳配比模式;3.蛋白的利用率高;4.低過敏性(與大豆蛋白、乳清蛋白相比),可以作為嬰幼兒食品的配料。

目前對大米蛋白的研究較多,大米蛋白的套用也越來越廣泛,如生產大米蛋白粉、水鰓大米蛋白、大米蛋白的提取、大米改性蛋白、高附加值肽、生物活性肽、抗性蛋白等 。

燕麥蛋白

去殼的裸粒燕麥(groats)其蛋白質平均高達12.4%~24.5%,故燕麥蛋白質含量在禾穀類糧食中最高。燕麥胚乳中大部分儲藏性蛋白屬於可溶性的球蛋白,相對而言,胚乳中醇溶蛋白較低,球蛋白與醇溶蛋白比例為2:l 。

從營養角度來看,燕麥蛋白是禾穀類糧食中的優質蛋白,Lys及其他鹼性胺基酸含量較高,燕麥蛋白消化率及蛋白淨作用率(NPU)也高,故燕麥有很好的營養品質,可製成各種營養保健食品、療效食品或蛋白質濃縮物。

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