玉米醇溶蛋白在食品工业中的应用

玉米作为生产酒精、淀粉、淀粉糖等的原料，在工业生产中具有重要的地位。近年来，我国玉米的工业消费量迅猛增长。玉米深加工过程中会产生5%的富含蛋白质的废料——玉米黄粉。国际上玉米黄粉价格为每吨200美元，主要用作动物饲料，附加值低。玉米黄粉含有约60%的蛋白质，其中一半以上是醇溶蛋白。玉米醇溶蛋白氨基酸组成独特，富含疏水氨基酸，分子间由二硫键和疏水键相连，使得玉米醇溶蛋白易于成膜，应用前景广阔。

玉米醇溶蛋白的研究开始于19世纪。1821年高汉姆(Gorham)分离出玉米醇溶蛋白并对其做出了描述。1891年欧波恩(Osborne)先获得了提取玉米醇溶蛋白的美国专利。

20世纪30年代玉米醇溶蛋白开始工业化生产并在同世纪50年代达到高峰。随着石化工业崛起，玉米醇溶蛋白产业成本不具竞争力，在60年代初逐渐失去了市场。由于环境问题和石化资源的枯竭，玉米醇溶蛋白以其环境友好、可降解、原料广泛且无毒可食，再次成为研究热点。高度脱色、脱臭技术的开发，也拓展了玉米醇溶蛋白的应用范围，使其成为一种有价值的食品工业原料。

玉米醇溶蛋白的性质

物理性质

商业玉米醇溶蛋白一般为淡黄色粉末，但经过多次脱色之后的纯玉米醇溶蛋白为白色粉末。溶解性质独特，不溶于纯的水或醇类，可溶于60%—95%的醇类水溶液、碱(pH>11)、十二烷基磺酸钠(SDS)高浓度尿素及丙二醇和醋酸等有机溶剂。平均分子质量44kD，耐热性好，玻璃化温度为171℃，分解温度为262℃。

化学结构

根据玉米醇溶蛋白在0%—95%异丙醇溶液中的溶解度差异可将其分为α-玉米醇溶蛋白、β-玉米醇溶蛋白和γ-玉米醇溶蛋白三种。特斯姆(Tatham)对玉米醇溶蛋白的分子的研究发现其形状是棒状或椭圆状的结构，轴径比为28∶1或7∶1。玉米醇溶蛋白乙醇水溶液含有较多的α-螺旋体，旋光性较。

生物特性

组成玉米醇溶蛋白的氨基酸主要是疏水氨基酸和含硫氨基酸，缺乏带电的碱性、酸性及性基团的氨基酸。独特的氨基酸组成也使得玉米醇溶蛋白具有很多特殊性质功能，它可食、无毒副作用、具有良好的生物相容性和降解性，这些特性是塑料等化工材料所不具备的。

玉米醇溶蛋白在食品工业中的应用

玉米醇溶蛋白可用于食品、医药、化妆品、化工等行业，如作为药剂的缓释剂，保护药物活性成分，使药物在患者摄入后缓慢的释放药性。玉米醇溶蛋白经过改性可制成胶黏剂，替代污染严重的人工胶粘剂。玉米醇溶蛋白作为玉米中的物质，应用于食品工业具有先天优势。

在可食性包装中的应用

可食性包装是近年发展迅速的新型食品包装，它可食、方便、环保。玉米醇溶蛋白无毒，成膜不需要添加交联剂，是制作可食性包装的理想材料。阿肯(Arcan)等将酚类化合物加入玉米醇溶蛋白膜中，改善了传统蛋白膜的机械度，且蛋白膜的抗氧化性和抗菌性有所增，可替代塑料包装材料。我国已研制出一种玉米蛋白与纸复合制成的耐油性的包装材料，将其煮沸性质也不发生变化。

在口香糖制品中的应用

口香糖是深受青少年和儿童喜爱的糖类，但口香糖有20%的胶基无法降解，会造成环境污染。因此，开发可食、可消化、富含营养、可降解的口香糖是未来口香糖发展的方向。玉米醇溶蛋白是优秀的胶基替代物。余美绒等以竹笋为主要原料，加入15%玉米醇溶蛋白、25%小麦面筋和风味添加剂制成植物口香糖。该口香糖咀嚼时间长，黏度与硬度均符合要求，还具有一定营养。

在生物活性肽中的应用

使用水酶法可将玉米醇溶蛋白酶解为具有活性的多肽，这些多肽有抗氧化、降血压、解酒、抗疲劳、抗衰老等多种保健功能。刘志国等使用三种蛋白酶酶解玉米醇溶蛋白，所得的三种产物均含有较ACE(血管紧张素转换酶)活性抑制成分，其抑制活性高达到68.36%。