玉米蛋白在食品工业中的应用

张彩艳

（吕梁学院汾阳师范分校，山西汾阳 037003）

玉米蛋白是指玉米在加工的过程中，其副产物主要是淀粉，而玉米加工分为干湿两种，不管是哪一种加工方法，制作工艺的巨大差异，获得的相关副产品，因淀粉的质量有所差别所以也不尽相同，但是这必然能生成非淀粉的副产物，它包括玉米面筋粉和玉米浆等物质，并且通过干燥等方式处理后，其提取以后所产生的物质与玉米的面筋粉基本相同，这些都可以称之为玉米渣。

因玉米种植地和品种的巨大差异，玉米成分也略有不同，但是基本包括蛋白质和淀粉，同时也包含少量的脂肪和纤维素等。玉米渣的主要成分是蛋白质，对玉米渣进行不同程度的干燥处理，会导致蛋白质的含量有较大差异，但平均含量都在40%以上。经调查，国内淀粉厂中玉米渣水分约占10%时，其蛋白质含量最高约为65%。而美国生产的玉米，其蛋白质含量约为72%。

1 玉米蛋白主要成分

玉米中蛋白的种类和含量是不一致的，根据溶解差异，大致分为4类。

1.1 醇溶蛋白

醇溶蛋白能够溶解于70%～80%的醇类型水溶液，其占总量的40%左右。醇溶型蛋白大体可分为3种，蛋白的主要分布：它占醇溶蛋白的80%左右，分子量约为23 000。

1.2 谷蛋白

谷蛋白（谷肮）能够溶于稀释后的碱性溶液中，但是却不能溶解于水等溶液中，在玉米蛋白中约占34%。

1.3 球蛋白

球蛋白（球肮类）能够溶解于盐水溶液中，约占玉米蛋白的21%，是玉米蛋白中必不可少的一部分。

1.4 白蛋白

白蛋白能溶解于盐水或纯水溶液中，遇热易凝结，约占玉米蛋白的19%，是玉米蛋白中不可分割的一部分。

2 玉米蛋白的分布

玉米中蛋白质含量约占80%，但是由于地域等差异，玉米中蛋白质的含量也会有所差异。从生物学角度来看，玉米拥有多种蛋白质，其大致可分为白蛋白和球蛋白等，而玉米籽粒的蛋白质含量大约为8.6%，其中玉米胚芽中大约含有21%，玉米胚乳中大约含有75%。

3 在食品工业中玉米蛋白的应用

可以直接利用玉米蛋白质，但是玉米的髙纯度蛋白质却很少有。随着社会主义现代的发展，提取工艺日渐成熟，是回收更纯的玉米蛋白质的必要手段，已经可以得到97%以上的高纯度玉米蛋白。

3.1 速食食品工业

玉米蛋白中有一种叫谷蛋白的营养物质，人体最重要的三大营养物质之一便是蛋白质。而且它也可添加到多种类型的生产过程中，例如，人造的素肉类、谷类速食和早餐等食品中，它也可用于食品营养添加剂，例如，蛋糕和饼干等食品中，将其加入玉米蛋白，那么将完善其颜色性、柔软性和湿润性等特点。在含有玉米的膨化食品以及油炸食品等，尽管在中国消费市场中占有量并不大，但是对于西方国家来说，拥有大量的消费者，例如国外的某家玉米加工公司，其每天为早餐提供而加工的玉米食品就达350t左右。随着我国经济社会的不断发展，人们生活水平不断提高，快节奏的生活方式逐渐进入中国，因此像爆玉米花、玉米和甜玉米罐头等食品，因其高蛋白、独特的味道以及其方便性和廉价性等优势逐渐得到大众认可。若将玉米蛋白与含有氨基酸的豆类等相结合，既可以实现他们的互补，又可以相互融合增加其营养价值。在国外，例如美国，玉米除将其加入速食早餐之中，也可以适当地加入到面包和肉末中，面包做成时，再添加大约18%的玉米粉的话，其最终食品的膨松度及口感性等与普通面包是千差万别的，用量最多可达到24%的玉米粉，国外有大量关于玉米粉用于面包等小吃的研究。

3.2 食品添加剂

作为食品添加剂的玉米醇溶蛋白由于色泽以及气味问题，使用较少，但是这类蛋白质可以溶解于醇溶液，玉米蛋白的浓度越高，其温度就越低，它就越容易溶于醇溶液。将它溶解于60%～90%的乙醇溶液里，经过将其涂层和干燥处理，其表面会形成一层透明的膜，原因可能是因为玉米蛋白的分子结构为柱状，其原因是分子轴比是25∶1到15∶1。其用途主要是在胶囊上增加一层薄膜，不仅能够防止胶囊之间的粘连，又能够使胶囊的表面光泽，因此，其主要会用于颗粒性的药品；也可起到防止其粉剂微粉化作用。经过实验证明，以玉米蛋白材料的涂层，其浓度在4.3～6.8g/ream时，会形成一层涂层，1～2h可以阻油，这种功能与聚乙烯袋类似，将其添加到坚果类食物以及糖果类食物中时，它会产生阻油的作用，这样既可以减少食物与空气的接触效果，同时又可以产生抗氧化的作用；利用玉米蛋白进行包埋，通过粉末化，可以更利于非固体油脂的转换。此外，因为玉米的蛋白有极好的凝固性，若将其入药，就可以产生打锭和造粒成型的作用；若将玉米的蛋白溶解于醇溶液之中，随着时间的不断流逝，溶液中的黏度便会増加，因此玉米蛋白也可作为增稠剂。玉米蛋白的蛋白质利用率仅仅约为59%。若以2∶1的比例与大米与玉米进行混合，那其利用效率能提高至70%左右。玉米蛋白也是一种很好的强化剂，其高蛋白质性具有很高的价值，包含人体各种氨基酸，据调查，玉米中的蛋白质与新鲜鸡蛋的价值类似。

3.3 玉米蛋白之中的酸水解

酸水解可以将玉米蛋白质水解成氨基酸粉和口服液等物质，常常运用综合利用手段。但因肽功能的存在，其蛋白质基本不可以水解成为氨基酸，因此，游离中的氨基酸会出现重重的苦味，严重时甚至出现臭味。然而，在淀粉厂中，通过湿磨法而产生的产物，因黄浆水的产生，其往往会采用自然排放方式。但是，随着技术的不断发展，怎样综合运用黄浆水也被提上议程。黄浆水是由玉米生产出来的，可以作为生产原料，通过酸水解的方法进行提取，进而粗制亮氨酸的纯度可以高达90%左右，而其回收率为83%左右。谷胱甘肽，它是玉米中的一种长寿因子，在硒的催化下，可以产生一种酶，叫作谷胱甘肽氧化，正如有位科学家说，谷胱甘肽氧化具有抗氧化性并延缓衰老，甚至它可能具有抗癌的特性。

3.4 玉米蛋白之中的酶水解

玉米蛋白在进行酶水解时，其水解产物主要是肽物质，并不是大家熟知的氨基酸。肽虽然是氨基酸残基，但若将其连接肽键，其中短肽会比人们常说的氨基酸更容易被小肠吸附，且肽更具有活性。此外，据了解在日本，著名的研究员山口孙一与佐野良史对此进行了大量的研究，将玉米蛋白酶水解后，可以更好地除去当中的游离氨基酸，之后得到的便是比玉米的肽分子还要小的物质，并不会因浓度的增加其黏度也会随之增强，甚至在浓度为50%，其流动性也非常好，而且其透明性较好，对热也比较稳定。因为玉米中的肽浓度高，但黏性较低，在酸性的环境下，不容易产生沉淀，尤其是不含有脂肪，因此，可作成高蛋白质的饮料食品。

3.5 肉制品食品工业

在肉制品食品工业里，取决于一定条件下瘦肉能否与脂肪融合，产生乳化肉糜。在加热后，脂肪与水分保留在肉糜之中，但不会因此分离，因此，碎肉制品中需要用蛋白质来增加肉糜的稳定性、持水性和持油性。以前，蛋白质的添加剂主要包括酪蛋白和大豆蛋白等，随着技术的不断提高，以及人们对于添加剂的关注，现在在肉类食品中，用的蛋白质添加剂基本上是大豆分离蛋白等。把玉米蛋白用于乳化性的碎肉制品，其中玉米蛋白对与脂肪的乳化功能和大豆分离蛋白类似；添加了玉米蛋白的产品，其硬度、弹性、黏结性、咀嚼性和添加了大豆分离的蛋白没有明显差别[1]。并且，在肉糜中，若添加约3%的玉米蛋白，可以提升肉糜的弹性、热稳定性和持水力，明显地提高食品的生产率，并且食品的颜色、口感以及储藏稳定性并没有明显差异。若在肉馅中增加3%～7%的玉米蛋白，将其做成猪肉的馅饼，可以提升肉馅的持油性，有利于提高肉馅乳化的稳定性，并有利于食品的组织特性。

4 结语

综上所述，玉米蛋白中的氨基酸组成较均衡，并且其中营养价值非常高，是一种非常适合人类的蛋白质。并且，玉米蛋白拥有良好的性质，所以在食品工业中进行广泛使用。目前玉米是我国第二大粮食作物，因此，挖掘玉米蛋白，将对我国早日实现小康社会，增强全国人民的身体健康水平，贯彻新时代中国特色社会主义道路具有时代意义。