[科普中国]-谷物蛋白

简介

蛋白质是生物体的重要组成成分，植物体的蛋白质虽然比动物的少，但也是植物细胞的重要成分。

谷物中蛋白质的含量因种类、品种、土壤、气候及栽培条件等的不同而呈现差异，谷物蛋白质含量一般为7% 15%。

详细说明谷物蛋白按其溶解性可分为：清蛋白、球蛋白、谷蛋白和醇溶蛋白。

清蛋白（albumins）：溶于水，加热凝固，为强碱、金属盐类或有机溶剂所沉淀，能被饱和硫酸铵盐析。

球蛋白（glubulins）：不溶于水，溶于中性盐稀溶液，加热凝固，为有机溶剂所沉淀，添加硫酸铵至半饱和状态时则沉淀析出。

谷物中清蛋白和球蛋白是由单链组成低分子量蛋白质，它们为代谢活性蛋白质1。

谷蛋白（glutelin）：不溶于水，中性盐溶液及乙醇溶液中，但溶于稀酸及稀碱溶液，加热凝固，该蛋白仅存在于谷类粒中，常常与醇溶蛋白分布在一起，典型的例子是小麦谷蛋白。

醇溶蛋白（prolamins）：不溶于水及中性盐溶液，可溶于70-90%的乙醇溶液，也可溶于稀酸及稀碱溶液，加热凝固。该类蛋白质只存在于谷物中，如小麦醇溶蛋白。

谷蛋白和醇溶蛋白也叫贮藏蛋白，谷蛋白是由多肽链彼此通过二硫键连接而成，醇溶蛋白是由一条单肽链通过分子内二硫键连接而成，用于幼苗生长1。小麦贮藏蛋白(面筋蛋白)虽不具有生理活性，但具有形成面团功能，可保持气体从而生产各种松软烘烤食品。

不同谷类蛋白的氨基酸组成有所不同。赖氨酸通常为谷类蛋白质中第一限制氨基酸。大米蛋白中赖氨酸含量高于其它谷类蛋白，氨基酸比例合理，接近FAO W/ HO推荐营养模式。豆类富含赖氨酸,缺少蛋氨酸。因此，可将谷类与豆类食品相混合进行相互补充，以提高蛋白质生物效价。谷物蛋白中谷蛋白氨基酸组成表现出较大变化性。小麦谷蛋白氨基酸组成与醇溶蛋白相似，而玉米谷蛋白中赖氨酸含量比醇溶蛋白中赖氨酸含量高得多。

小麦蛋白质小麦中含有小麦面筋蛋白质，约占面筋干重的85%以上，其中主要是麦胶蛋白（醇溶蛋白）和麦谷蛋白（谷蛋白）。当面粉加水和成面团时，麦胶蛋白和麦谷蛋白按一定规律相结合，构成像海绵一样的网络结构，组成面筋的骨架，其他成分如脂肪、糖类、淀粉和水都包藏在面筋骨架的网络之中，这就使得面筋具有弹性和可塑性。

小麦面筋蛋白具有很强的吸水性、黏弹性、薄膜成型性、黏附热凝固性、吸脂乳化性、并具有清淡醇香或略带“谷物味”等多种独特的物理特性，在食品工业中具有广泛的应用价值2。

总的来说小麦是以储藏性蛋白为主。其一，生物价较低,但小麦中蛋白含量较高可以通过食物氨基酸互补；提高其营养品质；其二，小麦中存在独特成分—面筋蛋白，它可通过物理机械方法分离成蛋白浓缩物(活性面筋粉)，其工艺简单，市场前景广阔，世界上很多国家均在生产；其三，小麦胚芽在小麦加工时易分离，麦胚蛋白质含量高，氨基酸成分好，此外还有维生素E(158μg/g)、维生素B等多种维生素，是理想的夭然营养保健品3。

玉米蛋白质玉米籽粒中蛋白质含量一般在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。玉米蛋白质以离散的蛋白质和间质蛋白质存在于胚乳中，玉米籽粒中粗蛋白的40%-50%是人畜体内不能吸收利用的醇溶蛋白（亦成为胶蛋白）。

从营养学的角度讲，玉米的蛋白质品质比起水稻和小麦籽粒中的蛋白质就要差得多，消化率也低，蛋白质的利用率只有57%左右。但玉米胚蛋白对水及脂肪的吸附均很强,故有很好的乳化性，是一种合适的蛋白添加剂和营养补充剂,或用其制成其他蛋白的代用品。

大米蛋白质 大米含蛋白质7-8%，主要是碱溶性的谷蛋白。大米蛋白质大部分分布在糊粉层中，大米加工精度越高，碾去的糊粉层就越多，蛋白质损失也就越多。从大米的氨基酸成分来看，各组分之间相差不大。总的来说Lys含量较高，Glu含量低，胚乳储藏性蛋白富含米谷蛋白，虽然含量与小麦和玉米相比偏低，但其营养品质优于小麦和玉米。主要表现为：1.与一把禾谷类蛋白质相比，大米蛋白质含赖氨酸、苯丙氨酸等必需氨基酸较多；2.大米蛋白质的氨基酸组成配比比较合理，更加接近于WHO认定的蛋白氨基酸最佳配比模式；3.蛋白的利用率高；4.低过敏性（与大豆蛋白、乳清蛋白相比），可以作为婴幼儿食品的配料。

目前对大米蛋白的研究较多，大米蛋白的应用也越来越广泛，如生产大米蛋白粉、水鳃大米蛋白、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4。

燕麦蛋白去壳的裸粒燕麦(groats)其蛋白质平均高达12.4%~24.5%，故燕麦蛋白质含量在禾谷类粮食中最高。燕麦胚乳中大部分储藏性蛋白属于可溶性的球蛋白，相对而言，胚乳中醇溶蛋白较低,球蛋白与醇溶蛋白比例为2：l3。

从营养角度来看,燕麦蛋白是禾谷类粮食中的优质蛋白，Lys及其他碱性氨基酸含量较高，燕麦蛋白消化率及蛋白净作用率(NPU)也高,故燕麦有很好的营养品质，可制成各种营养保健食品、疗效食品或蛋白质浓缩物。