谷物蛋白质课件

谷物蛋白质第一节蛋白质的分类清蛋白溶于水，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，其等电点一般为pH4.5~5.5。球蛋白不溶于水，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，等电点在pH5.5~6.5。醇溶谷蛋白不溶于水及中性盐溶液，可溶70~90%的乙醇溶液，也可溶于稀酸及稀碱溶液，加热凝固。谷蛋白不溶于水、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。硬蛋白不溶于水、稀酸、碱和盐溶液中。存在于动物结缔组织中。组蛋白溶于水和稀酸，虽可溶于稀氢氧化钠，但加氨则沉淀析出，加热凝固，凝固后又可迅速溶于稀酸或稀碱。精蛋白溶于水、稀酸或稀碱，但加氨则沉淀，加热不凝固，并为乙醇所沉淀，其等电点为pH12.0~12.4。自然界中蛋白质种类繁多，分子结构较为复杂。通常根据蛋白质的组成和特性将其分为简单蛋白质和结合蛋白质两类。一、简单蛋白质(simpleprotein)分子中只含α-氨基酸的一类蛋白质(albumins)(glubulins)(prolamins)(glutelin)(albuminoids)(histones)(protamines)二、结合蛋白质(conjugatedprotein)色蛋白由单纯蛋白质与色素结合而成。生物体中的氧化还原酶（细胞色素氧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶等）即属于此类。脂蛋白由蛋白质与脂类结合而成的化合物。它们通常不溶于醚、苯或氯仿等溶剂，脂蛋白类是细胞膜的重要成分，它同细胞膜的半透性有关。糖蛋白由蛋白质与糖类结合而成的化合物，糖蛋白类和脂蛋白类存在于细菌的荚膜中。磷蛋白由蛋白质与磷酸结合而成的化合物。磷蛋白在等电点时不溶于水，但溶于碱中，将碱溶液酸化时，磷蛋白又重新析出沉淀，磷蛋白加热不凝固。核蛋白由蛋白质与核酸(RNA,DNA)结合而成化合物，它在细菌和霉菌中的含量最高，约占总蛋白质的1/3~2/3，是细胞核和原生质的重要组成部分。由一个蛋白质分子与一个或多个非蛋白质分子结合而成的，其非蛋白质部分称为辅基。

第二节谷物蛋白质一些常见谷物的蛋白质含量蛋白质来源蛋白质含量(%)蛋白质来源蛋白质含量(%)普通硬麦12~13燕麦11~12普通软麦7.5~10高粱10~12硬粒小麦13.5~15大麦12~13大米7~9玉米（马齿种）9~10黑麦11~12

一、小麦蛋白质特点

各种谷物粉中，仅小麦粉可形成粘弹性的可夹持气体的面团，从而生产出松软可口的烘烤食品。小麦蛋白质(更准确的为面筋蛋白)，是赋予小麦独特性质的原因。面筋蛋白是小麦贮藏蛋白，因它不溶于水，故较易分离提纯。在水流中揉搓面团，淀粉和水溶性物质可从面筋中除去。冲洗后，剩下的便是一块胶皮团似的面筋。组成与性质从小麦粉中提取的面筋含蛋白含量约80%，脂类8%，其余为灰分和碳水化合物。面筋蛋白主要由两种蛋白组成，即麦胶蛋白(醇溶谷蛋白)和麦谷蛋白(谷蛋白)。这两种蛋白质分离方便，在稀酸中溶解面筋，加乙醇配成70%乙醇溶液，加碱以中和酸，在4℃下放置，麦谷蛋白沉淀，留溶液中的为麦胶蛋白。麦胶蛋白是一大类具有类似特性的蛋白质，其平均分子量约为40,000，单链，水合时胶粘性极大，这类蛋白质的抗延伸性小，这可以认为是造成面团粘合性的主要原因。麦谷蛋白是一类不同组分的蛋白质，多链，分子量10万至数百万之间，平均分子量为3百万，有弹性但无粘性，显然，是面团具有抗延伸性的原因。麦胶蛋白和麦谷蛋白都是高分子亲水性化合物，核心部分由疏水性基团构成，外壳由亲水性化合物构成。当水分子与蛋白质的亲水基团互相作用时就形成水化物——湿面筋。水化作用由表及里逐步进行，表面作用阶段体积增大，吸水量较少。当吸水胀润进一步进行时，水分子进一步扩散到蛋白质分子中去，蛋白质胶粒犹如一个渗透袋，使吸水量大增。当面粉加水和面时，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，其它成分如脂肪、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。吸水后的湿面筋保持了原有的自然活性及天然物理状态，具有粘性、弹性、延伸性、薄膜成型性和乳化性等功能性质。面筋形成网络骨架的机理氨基酸面筋麦胶蛋白麦谷蛋白精氨酸201520组氨酸151513赖氨酸9513苏氨酸211826丝氨酸403850天冬氨酸222023谷氨酸290317278甘氨酸472578丙氨酸302534缬氨酸454341亮氨酸596257异亮氨酸333728脯氨酸137148114酪氨酸201625苯丙氨酸323827色氨酸658胱氨酸/2141010蛋氨酸121212氨298301240面筋、麦胶蛋白、麦谷蛋白的氨基酸组成

(mol/100g蛋白质)面筋蛋白质中碱性氨基酸的含量是很少的，赖氨酸(Lys)水平低是人所周知。氨基酸的组成表明，面筋蛋白质中谷氨酸(Glu)含量非常高（约占总蛋白质的35%），即在面筋中每三个氨基酸就有一个是谷氨酸。谷氨酸残基在蛋白质中的存在形式是谷氨酸胺。关于面筋氨基酸组成的另一个值得注意的问题是脯氨酸(Pro)水平高，约占蛋白质的14%或残基的七分之一。二、其它谷物的蛋白质蛋白缺乏面团成形特性黑麦和黑小麦虽大致上能揉得拢，但只是筋力很弱的面团。在世界上的许多地区，杂粮(玉米、高粱和珍珠粟)被用于制做面团型的食品，诸如中美和南美的不发酵玉米煎饼(tortilla)或印度的“烙贴”(roti)。这种面团与小麦粉的面团不同，其粘合力是由水的表面张力产生的，而不是凭借其蛋白。蛋白含量以含氮量的6.25倍计算，除稻谷(5.95)和小麦(5.70)外，这个系数适用于其它谷物。1．玉米蛋白质~5%：清蛋白(albumin)

球蛋白(globulin)~44%：玉米醇溶蛋白(zein)~28%：谷蛋白(glutelin)~17%：其它蛋白含有高水平：谷氨酸、亮氨酸、脯氨酸低水平：赖氨酸玉米胚乳蛋白的氨基酸组成（g/100g蛋白质）赖氨酸2.0组氨酸2.8精氨酸3.8天冬氨酸6.2谷氨酸21.3苏氨酸3.5丝氨酸5.2脯氨酸9.7甘氨酸3.2丙氨酸8.1缬氨酸4.7胱氨酸1.8蛋氨酸2.8异亮氨酸3.8亮氨酸14.3酪氨酸5.3苯丙氨酸5.32．大米蛋白质蛋白(N×5.95)的含量一般比其它谷物低。5.95这个系数比其它谷物低，但比小麦高。氨基酸平衡较好，谷氨酸的水平较低(小于20%)。表现在三个方面：(1)Lys含量比其它一些粮食种子高。含Lys高的谷蛋白占大米蛋白的80%以上，而品质差的醇溶蛋白含量低。谷物清蛋白球蛋白醇溶蛋白谷蛋白Lys小麦5-105-1040-5030-452.3大米2-52-101-575-903.8玉米2-102-2050-5530-452.5大麦3-1010-2035-5025-453.2燕麦5-1050-6010-165-204.0高粱5-105-1055-7030-402.7黑麦20-305-1020-3030-403.7

谷物蛋白的主要组成和Lys含量(%)(2)

氨基酸配比合理必需氨基酸大米蛋白小麦蛋白玉米蛋白WHO模式赖氨酸4.0±0.12.522.007.0胱氨酸21.7±0.22.241.705.5蛋氨酸2.2±0.32.111.304.0异亮氨酸4.1±0.13.594.204.0亮氨酸8.2±0.36.7914.61.0苯丙氨酸5.1±0.34.753.205.0酪氨酸5.2±0.33.205.20

色氨酸1.7±0.31.320.60

缬氨酸5.8±0.44.225.70

苏氨酸3.5±0.22.874.10

大米蛋白、小麦蛋白、玉米蛋白的必需氨基酸(essentialaminoacid)组成(%蛋白)(3)

蛋白的利用率高谷物BVPER大米771.36-2.56小麦671.0玉米601.2大豆580.7-1.8鸡蛋-4.0棉籽-1.3-2.1几种蛋白质的生物价(BV值)和功效比值(PER值)3．燕麦蛋白质燕麦中蛋白的分配不同于其它谷物，醇溶谷蛋白(燕麦蛋白avenins)仅占总蛋白的10~16%，占优势的是球蛋白(55%)。

谷物蛋白的主要组成和Lys含量(%蛋白)谷物清蛋白球蛋白醇溶蛋白谷蛋白赖氨酸小麦5-105-1040-5030-452.3大米2-52-101-575-903.8玉米2-102-2050-5530-452.5大麦3-1010-2035-5025-453.2燕麦5-1050-6010-165-204.0高粱5-105-1055-7030-402.7黑麦20-305-1020-3030-403.7氨基酸整粒燕麦去壳燕麦胚乳FAO评分模式赖氨酸4.24.23.75.5蛋氨酸2.32.52.