張彩艷
(呂梁學(xué)院汾陽(yáng)師范分校,山西汾陽(yáng) 037003)
玉米蛋白是指玉米在加工的過(guò)程中,其副產(chǎn)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(guān)副產(chǎn)品,因淀粉的質(zhì)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(chǎn)物,它包括玉米面筋粉和玉米漿等物質(zhì),并且通過(guò)干燥等方式處理后,其提取以后所產(chǎn)生的物質(zhì)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(zhì)和淀粉,同時(shí)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(zhì),對(duì)玉米渣進(jìn)行不同程度的干燥處理,會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)的含量有較大差異,但平均含量都在40%以上。經(jīng)調(diào)查,國(guó)內(nèi)淀粉廠中玉米渣水分約占10%時(shí),其蛋白質(zhì)含量最高約為65%。而美國(guó)生產(chǎn)的玉米,其蛋白質(zhì)含量約為72%。
玉米中蛋白的種類和含量是不一致的,根據(jù)溶解差異,大致分為4類。
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。
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%。
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。
白蛋白能溶解于鹽水或純水溶液中,遇熱易凝結(jié),約占玉米蛋白的19%,是玉米蛋白中不可分割的一部分。
玉米中蛋白質(zhì)含量約占80%,但是由于地域等差異,玉米中蛋白質(zhì)的含量也會(huì)有所差異。從生物學(xué)角度來(lái)看,玉米擁有多種蛋白質(zhì),其大致可分為白蛋白和球蛋白等,而玉米籽粒的蛋白質(zhì)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%。
可以直接利用玉米蛋白質(zhì),但是玉米的髙純度蛋白質(zhì)卻很少有。隨著社會(huì)主義現(xiàn)代的發(fā)展,提取工藝日漸成熟,是回收更純的玉米蛋白質(zhì)的必要手段,已經(jīng)可以得到97%以上的高純度玉米蛋白。
玉米蛋白中有一種叫谷蛋白的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),人體最重要的三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)之一便是蛋白質(zhì)。而且它也可添加到多種類型的生產(chǎn)過(guò)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(yíng)養(yǎng)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(rùn)性等特點(diǎn)。在含有玉米的膨化食品以及油炸食品等,盡管在中國(guó)消費(fèi)市場(chǎng)中占有量并不大,但是對(duì)于西方國(guó)家來(lái)說(shuō),擁有大量的消費(fèi)者,例如國(guó)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(dá)350t左右。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展,人們生活水平不斷提高,快節(jié)奏的生活方式逐漸進(jìn)入中國(guó),因此像爆玉米花、玉米和甜玉米罐頭等食品,因其高蛋白、獨(dú)特的味道以及其方便性和廉價(jià)性等優(yōu)勢(shì)逐漸得到大眾認(rèn)可。若將玉米蛋白與含有氨基酸的豆類等相結(jié)合,既可以實(shí)現(xiàn)他們的互補(bǔ),又可以相互融合增加其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。在國(guó)外,例如美國(guó),玉米除將其加入速食早餐之中,也可以適當(dāng)?shù)丶尤氲矫姘腿饽┲?,面包做成時(shí),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(wàn)別的,用量最多可達(dá)到24%的玉米粉,國(guó)外有大量關(guān)于玉米粉用于面包等小吃的研究。
作為食品添加劑的玉米醇溶蛋白由于色澤以及氣味問(wèn)題,使用較少,但是這類蛋白質(zhì)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(jīng)過(guò)將其涂層和干燥處理,其表面會(huì)形成一層透明的膜,原因可能是因?yàn)橛衩椎鞍椎姆肿咏Y(jié)構(gòu)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(huì)用于顆粒性的藥品;也可起到防止其粉劑微粉化作用。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)證明,以玉米蛋白材料的涂層,其濃度在4.3~6.8g/ream時(shí),會(huì)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(jiān)果類食物以及糖果類食物中時(shí),它會(huì)產(chǎn)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(shí)又可以產(chǎn)生抗氧化的作用;利用玉米蛋白進(jìn)行包埋,通過(guò)粉末化,可以更利于非固體油脂的轉(zhuǎn)換。此外,因?yàn)橛衩椎牡鞍子袠O好的凝固性,若將其入藥,就可以產(chǎn)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(shí)間的不斷流逝,溶液中的黏度便會(huì)増加,因此玉米蛋白也可作為增稠劑。玉米蛋白的蛋白質(zhì)利用率僅僅約為59%。若以2∶1的比例與大米與玉米進(jìn)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(qiáng)化劑,其高蛋白質(zhì)性具有很高的價(jià)值,包含人體各種氨基酸,據(jù)調(diào)查,玉米中的蛋白質(zhì)與新鮮雞蛋的價(jià)值類似。
酸水解可以將玉米蛋白質(zhì)水解成氨基酸粉和口服液等物質(zhì),常常運(yùn)用綜合利用手段。但因肽功能的存在,其蛋白質(zhì)基本不可以水解成為氨基酸,因此,游離中的氨基酸會(huì)出現(xiàn)重重的苦味,嚴(yán)重時(shí)甚至出現(xiàn)臭味。然而,在淀粉廠中,通過(guò)濕磨法而產(chǎn)生的產(chǎn)物,因黃漿水的產(chǎn)生,其往往會(huì)采用自然排放方式。但是,隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,怎樣綜合運(yùn)用黃漿水也被提上議程。黃漿水是由玉米生產(chǎn)出來(lái)的,可以作為生產(chǎn)原料,通過(guò)酸水解的方法進(jìn)行提取,進(jìn)而粗制亮氨酸的純度可以高達(dá)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(zhǎng)壽因子,在硒的催化下,可以產(chǎn)生一種酶,叫作谷胱甘肽氧化,正如有位科學(xué)家說(shuō),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。
玉米蛋白在進(jìn)行酶水解時(shí),其水解產(chǎn)物主要是肽物質(zhì),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(huì)比人們常說(shuō)的氨基酸更容易被小腸吸附,且肽更具有活性。此外,據(jù)了解在日本,著名的研究員山口孫一與佐野良史對(duì)此進(jìn)行了大量的研究,將玉米蛋白酶水解后,可以更好地除去當(dāng)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(zhì),并不會(huì)因濃度的增加其黏度也會(huì)隨之增強(qiáng),甚至在濃度為50%,其流動(dòng)性也非常好,而且其透明性較好,對(duì)熱也比較穩(wěn)定。因?yàn)橛衩字械碾臐舛雀撸ば暂^低,在酸性的環(huán)境下,不容易產(chǎn)生沉淀,尤其是不含有脂肪,因此,可作成高蛋白質(zhì)的飲料食品。
在肉制品食品工業(yè)里,取決于一定條件下瘦肉能否與脂肪融合,產(chǎn)生乳化肉糜。在加熱后,脂肪與水分保留在肉糜之中,但不會(huì)因此分離,因此,碎肉制品中需要用蛋白質(zhì)來(lái)增加肉糜的穩(wěn)定性、持水性和持油性。以前,蛋白質(zhì)的添加劑主要包括酪蛋白和大豆蛋白等,隨著技術(shù)的不斷提高,以及人們對(duì)于添加劑的關(guān)注,現(xiàn)在在肉類食品中,用的蛋白質(zhì)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(duì)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(chǎn)品,其硬度、彈性、黏結(jié)性、咀嚼性和添加了大豆分離的蛋白沒(méi)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(wěn)定性和持水力,明顯地提高食品的生產(chǎn)率,并且食品的顏色、口感以及儲(chǔ)藏穩(wěn)定性并沒(méi)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(wěn)定性,并有利于食品的組織特性。
綜上所述,玉米蛋白中的氨基酸組成較均衡,并且其中營(yíng)養(yǎng)價(jià)值非常高,是一種非常適合人類的蛋白質(zhì)。并且,玉米蛋白擁有良好的性質(zhì),所以在食品工業(yè)中進(jìn)行廣泛使用。目前玉米是我國(guó)第二大糧食作物,因此,挖掘玉米蛋白,將對(duì)我國(guó)早日實(shí)現(xiàn)小康社會(huì),增強(qiáng)全國(guó)人民的身體健康水平,貫徹新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義道路具有時(shí)代意義。