玉米蛋白在食品工業中的應用

張彩艷

（呂梁學院汾陽師范分校，山西汾陽 037003）

玉米蛋白是指玉米在加工的過程中，其副產物主要是淀粉，而玉米加工分為干濕兩種，不管是哪一種加工方法，制作工藝的巨大差異，獲得的相關副產品，因淀粉的質量有所差別所以也不盡相同，但是這必然能生成非淀粉的副產物，它包括玉米面筋粉和玉米漿等物質，并且通過干燥等方式處理后，其提取以后所產生的物質與玉米的面筋粉基本相同，這些都可以稱之為玉米渣。

因玉米種植地和品種的巨大差異，玉米成分也略有不同，但是基本包括蛋白質和淀粉，同時也包含少量的脂肪和纖維素等。玉米渣的主要成分是蛋白質，對玉米渣進行不同程度的干燥處理，會導致蛋白質的含量有較大差異，但平均含量都在40%以上。經調查，國內淀粉廠中玉米渣水分約占10%時，其蛋白質含量最高約為65%。而美國生產的玉米，其蛋白質含量約為72%。

1 玉米蛋白主要成分

玉米中蛋白的種類和含量是不一致的，根據溶解差異，大致分為4類。

1.1 醇溶蛋白

醇溶蛋白能夠溶解于70%～80%的醇類型水溶液，其占總量的40%左右。醇溶型蛋白大體可分為3種，蛋白的主要分布：它占醇溶蛋白的80%左右，分子量約為23 000。

1.2 谷蛋白

谷蛋白（谷骯）能夠溶于稀釋后的堿性溶液中，但是卻不能溶解于水等溶液中，在玉米蛋白中約占34%。

1.3 球蛋白

球蛋白（球骯類）能夠溶解于鹽水溶液中，約占玉米蛋白的21%，是玉米蛋白中必不可少的一部分。

1.4 白蛋白

白蛋白能溶解于鹽水或純水溶液中，遇熱易凝結，約占玉米蛋白的19%，是玉米蛋白中不可分割的一部分。

2 玉米蛋白的分布

玉米中蛋白質含量約占80%，但是由于地域等差異，玉米中蛋白質的含量也會有所差異。從生物學角度來看，玉米擁有多種蛋白質，其大致可分為白蛋白和球蛋白等，而玉米籽粒的蛋白質含量大約為8.6%，其中玉米胚芽中大約含有21%，玉米胚乳中大約含有75%。

3 在食品工業中玉米蛋白的應用

可以直接利用玉米蛋白質，但是玉米的髙純度蛋白質卻很少有。隨著社會主義現代的發展，提取工藝日漸成熟，是回收更純的玉米蛋白質的必要手段，已經可以得到97%以上的高純度玉米蛋白。

3.1 速食食品工業

玉米蛋白中有一種叫谷蛋白的營養物質，人體最重要的三大營養物質之一便是蛋白質。而且它也可添加到多種類型的生產過程中，例如，人造的素肉類、谷類速食和早餐等食品中，它也可用于食品營養添加劑，例如，蛋糕和餅干等食品中，將其加入玉米蛋白，那么將完善其顏色性、柔軟性和濕潤性等特點。在含有玉米的膨化食品以及油炸食品等，盡管在中國消費市場中占有量并不大，但是對于西方國家來說，擁有大量的消費者，例如國外的某家玉米加工公司，其每天為早餐提供而加工的玉米食品就達350t左右。隨著我國經濟社會的不斷發展，人們生活水平不斷提高，快節奏的生活方式逐漸進入中國，因此像爆玉米花、玉米和甜玉米罐頭等食品，因其高蛋白、獨特的味道以及其方便性和廉價性等優勢逐漸得到大眾認可。若將玉米蛋白與含有氨基酸的豆類等相結合，既可以實現他們的互補，又可以相互融合增加其營養價值。在國外，例如美國，玉米除將其加入速食早餐之中，也可以適當地加入到面包和肉末中，面包做成時，再添加大約18%的玉米粉的話，其最終食品的膨松度及口感性等與普通面包是千差萬別的，用量最多可達到24%的玉米粉，國外有大量關于玉米粉用于面包等小吃的研究。

3.2 食品添加劑

作為食品添加劑的玉米醇溶蛋白由于色澤以及氣味問題，使用較少，但是這類蛋白質可以溶解于醇溶液，玉米蛋白的濃度越高，其溫度就越低，它就越容易溶于醇溶液。將它溶解于60%～90%的乙醇溶液里，經過將其涂層和干燥處理，其表面會形成一層透明的膜，原因可能是因為玉米蛋白的分子結構為柱狀，其原因是分子軸比是25∶1到15∶1。其用途主要是在膠囊上增加一層薄膜，不僅能夠防止膠囊之間的粘連，又能夠使膠囊的表面光澤，因此，其主要會用于顆粒性的藥品；也可起到防止其粉劑微粉化作用。經過實驗證明，以玉米蛋白材料的涂層，其濃度在4.3～6.8g/ream時，會形成一層涂層，1～2h可以阻油，這種功能與聚乙烯袋類似，將其添加到堅果類食物以及糖果類食物中時，它會產生阻油的作用，這樣既可以減少食物與空氣的接觸效果，同時又可以產生抗氧化的作用；利用玉米蛋白進行包埋，通過粉末化，可以更利于非固體油脂的轉換。此外，因為玉米的蛋白有極好的凝固性，若將其入藥，就可以產生打錠和造粒成型的作用；若將玉米的蛋白溶解于醇溶液之中，隨著時間的不斷流逝，溶液中的黏度便會増加，因此玉米蛋白也可作為增稠劑。玉米蛋白的蛋白質利用率僅僅約為59%。若以2∶1的比例與大米與玉米進行混合，那其利用效率能提高至70%左右。玉米蛋白也是一種很好的強化劑，其高蛋白質性具有很高的價值，包含人體各種氨基酸，據調查，玉米中的蛋白質與新鮮雞蛋的價值類似。

3.3 玉米蛋白之中的酸水解

酸水解可以將玉米蛋白質水解成氨基酸粉和口服液等物質，常常運用綜合利用手段。但因肽功能的存在，其蛋白質基本不可以水解成為氨基酸，因此，游離中的氨基酸會出現重重的苦味，嚴重時甚至出現臭味。然而，在淀粉廠中，通過濕磨法而產生的產物，因黃漿水的產生，其往往會采用自然排放方式。但是，隨著技術的不斷發展，怎樣綜合運用黃漿水也被提上議程。黃漿水是由玉米生產出來的，可以作為生產原料，通過酸水解的方法進行提取，進而粗制亮氨酸的純度可以高達90%左右，而其回收率為83%左右。谷胱甘肽，它是玉米中的一種長壽因子，在硒的催化下，可以產生一種酶，叫作谷胱甘肽氧化，正如有位科學家說，谷胱甘肽氧化具有抗氧化性并延緩衰老，甚至它可能具有抗癌的特性。

3.4 玉米蛋白之中的酶水解

玉米蛋白在進行酶水解時，其水解產物主要是肽物質，并不是大家熟知的氨基酸。肽雖然是氨基酸殘基，但若將其連接肽鍵，其中短肽會比人們常說的氨基酸更容易被小腸吸附，且肽更具有活性。此外，據了解在日本，著名的研究員山口孫一與佐野良史對此進行了大量的研究，將玉米蛋白酶水解后，可以更好地除去當中的游離氨基酸，之后得到的便是比玉米的肽分子還要小的物質，并不會因濃度的增加其黏度也會隨之增強，甚至在濃度為50%，其流動性也非常好，而且其透明性較好，對熱也比較穩定。因為玉米中的肽濃度高，但黏性較低，在酸性的環境下，不容易產生沉淀，尤其是不含有脂肪，因此，可作成高蛋白質的飲料食品。

3.5 肉制品食品工業

在肉制品食品工業里，取決于一定條件下瘦肉能否與脂肪融合，產生乳化肉糜。在加熱后，脂肪與水分保留在肉糜之中，但不會因此分離，因此，碎肉制品中需要用蛋白質來增加肉糜的穩定性、持水性和持油性。以前，蛋白質的添加劑主要包括酪蛋白和大豆蛋白等，隨著技術的不斷提高，以及人們對于添加劑的關注，現在在肉類食品中，用的蛋白質添加劑基本上是大豆分離蛋白等。把玉米蛋白用于乳化性的碎肉制品，其中玉米蛋白對與脂肪的乳化功能和大豆分離蛋白類似；添加了玉米蛋白的產品，其硬度、彈性、黏結性、咀嚼性和添加了大豆分離的蛋白沒有明顯差別[1]。并且，在肉糜中，若添加約3%的玉米蛋白，可以提升肉糜的彈性、熱穩定性和持水力，明顯地提高食品的生產率，并且食品的顏色、口感以及儲藏穩定性并沒有明顯差異。若在肉餡中增加3%～7%的玉米蛋白，將其做成豬肉的餡餅，可以提升肉餡的持油性，有利于提高肉餡乳化的穩定性，并有利于食品的組織特性。

4 結語

綜上所述，玉米蛋白中的氨基酸組成較均衡，并且其中營養價值非常高，是一種非常適合人類的蛋白質。并且，玉米蛋白擁有良好的性質，所以在食品工業中進行廣泛使用。目前玉米是我國第二大糧食作物，因此，挖掘玉米蛋白，將對我國早日實現小康社會，增強全國人民的身體健康水平，貫徹新時代中國特色社會主義道路具有時代意義。