玉米醇溶蛋白改性及食品中的应用研究进展
张京京+任重远
玉米醇溶蛋白的改性技术
蛋白质的改性法主要有生物改性法、磷酸化法、脱酰胺法、酰化法、共价交联法、共混改性法及物理改性法等。有研究者向玉米中导入高赖氨酸蛋白质基因，获得了球蛋白和醇溶蛋白含量较高的产品。赵国华等采用酶解法对玉米蛋白进行改性，其水溶性和乳化性都有很大的变化。李红梅等用酸法对玉米醇溶蛋白脱酰胺，增加了蛋白表面疏水性。张艳荣等通过双螺杆挤压处理来改性玉米蛋白，有效改善了蛋白的持水性和乳化性。
目前较为常用的生物改性法是基因工程改性和酶法改性。酶法改性是指通过酶的水解来改善蛋白质某些功能特性的一种方法，具有高效性和专一性等优点。Shinsuke等利用蛋白酶将玉米醇溶蛋白降解，获得无苦味高F值寡肽，产率高达56%。林莉等对比研究了不同来源及不同种类的蛋白酶对玉米蛋白粉的水解效果，发现碱性蛋白酶Alcalase对玉米蛋白水解的效果最佳。赵国华采用酶解法对玉米蛋白进行改性，结果表明随着水解度的增加，其水溶性和乳化性都有很大的变化。通过酶解法对玉米醇溶蛋白进行改性具有一定的优越性，不仅提高了蛋白的功能特性，同时保留了更多的营养价值。
玉米醇溶蛋白中含有大量的疏水基团，几乎不溶于水。酶可以将较大的蛋白质分子水解为小分子的多肽，增加蛋白质分子的柔韧性，并且使更多的极性基团暴露出来，从而改变蛋白的亲水能力。因此，酶解后玉米醇溶蛋白的溶解性、乳化性等功能特性均得到不同程度的改善。但是玉米醇溶蛋白水溶性差，故在水溶條件下限制了水解反应。有研究表明Alcalase在醇溶条件下仍具有较高的活性，这为Alcalase在醇溶条件下改性玉米醇溶蛋白提供了理论依据。
近年来糖基化技术受到许多学者的关注，因为糖基化反应是一种可以自发进行的化学反应且不需要引入有害的化学试剂，在食品加工领域有着广泛的应用前景。基本的糖基化反应方法主要有干热法和湿热法两种。干热法选用固相反应体系，湿热法糖基化选用液相反应体系。Kato在干热条件下将部分酶解的面筋蛋白与糊精连接形成糖基化蛋白，获得产物具有较好的溶解性。王成波等以葡萄糖为糖基供体对糯玉米谷蛋白进行了湿热法糖基化改性，得到的复合物溶解性、乳化性、起泡性等功能特性均得到不同程度的改善。 随着糖基化方法研究的不断深入，很多学者开始尝试利用其他辅助手段优化糖基化方法。如高静压辅助法、微波辅助法、超声波辅助法以及酶法辅助糖基化的方法对蛋白进行改性。
玉米醇溶蛋白的应用
可食性包装、保鲜膜。玉米醇溶蛋白具有良好的成膜性和黏接性，因此玉米醇溶蛋白成膜性能在食品工业中研究较多也较为详细。将玉米醇溶蛋作为包衣剂保鲜猕猴桃，有可以效延长其保存期； Ghanbarzadeh等分别以果糖，半乳糖和葡萄糖作为增塑剂玉米醇溶蛋白溶液进行增塑改性，获得了（zein-resin）增塑改性膜。由于玉米醇溶蛋白来源于食品原料，具有安全、环保等优势，其成膜性能在食品工业中的应用具有广阔的前景。
制备小分子功能肽。以玉米醇溶蛋白为原料制备小分子功能肽也成为近年来的研究热点。玉米醇溶蛋白活性多肽具有改善乙醇代谢、降低胆固醇、抗肿瘤等功能性质。李鸿梅等等利用AU蛋白酶制备玉米醇溶蛋白肽，并获得了抗氧化活性较强的组分。李升福等将玉米蛋白水解，并制备了玉米肽酸奶和玉米肽灌肠等食品，具有独特的风味和口感。
无麸质食品。目前无麸质食品成为当下的研究热点。玉米醇溶蛋白可替代面粉中的面筋蛋白，与淀粉混合制作面包、披萨等无麸质食品。国外对此的研究报道较多。但玉米醇溶蛋白制作无麸质面包的缺点是其烘焙性能较差，因此许多学者致力于通过改性以及复合其它物质的方法提升其烘焙性能。
其他。玉米醇溶蛋白可替代口香糖胶基，具有可降解、无污染营养安全等优点
玉米醇溶蛋白是良好的缓释材料，玉米醇溶蛋白膜作为药物成膜剂已被制成微球结构用来运输胰岛素、乳酸菌素等。
展望
玉米醇溶蛋白作为玉米深加工产业的副产品，具有性质独特、来源丰富、无毒副作用等优势，在工业上有很好的应用前景，特别是在食品加工领域。但由于玉米醇溶蛋白提取和纯化的成本过高，且提取过程中容易引入有毒的有机物，因此又限制了其在食品加工领域的应用。目前迫切需要解决的问题就是改进玉米醇溶蛋白的纯化方法，并通过改性优化其生理性能，这对进一步开发和利用玉米醇溶蛋白具有重要意义，同时也将带来巨大的社会和经济效益。
玉米醇溶蛋白的改性技术
蛋白质的改性法主要有生物改性法、磷酸化法、脱酰胺法、酰化法、共价交联法、共混改性法及物理改性法等。有研究者向玉米中导入高赖氨酸蛋白质基因，获得了球蛋白和醇溶蛋白含量较高的产品。赵国华等采用酶解法对玉米蛋白进行改性，其水溶性和乳化性都有很大的变化。李红梅等用酸法对玉米醇溶蛋白脱酰胺，增加了蛋白表面疏水性。张艳荣等通过双螺杆挤压处理来改性玉米蛋白，有效改善了蛋白的持水性和乳化性。
目前较为常用的生物改性法是基因工程改性和酶法改性。酶法改性是指通过酶的水解来改善蛋白质某些功能特性的一种方法，具有高效性和专一性等优点。Shinsuke等利用蛋白酶将玉米醇溶蛋白降解，获得无苦味高F值寡肽，产率高达56%。林莉等对比研究了不同来源及不同种类的蛋白酶对玉米蛋白粉的水解效果，发现碱性蛋白酶Alcalase对玉米蛋白水解的效果最佳。赵国华采用酶解法对玉米蛋白进行改性，结果表明随着水解度的增加，其水溶性和乳化性都有很大的变化。通过酶解法对玉米醇溶蛋白进行改性具有一定的优越性，不仅提高了蛋白的功能特性，同时保留了更多的营养价值。
玉米醇溶蛋白中含有大量的疏水基团，几乎不溶于水。酶可以将较大的蛋白质分子水解为小分子的多肽，增加蛋白质分子的柔韧性，并且使更多的极性基团暴露出来，从而改变蛋白的亲水能力。因此，酶解后玉米醇溶蛋白的溶解性、乳化性等功能特性均得到不同程度的改善。但是玉米醇溶蛋白水溶性差，故在水溶條件下限制了水解反应。有研究表明Alcalase在醇溶条件下仍具有较高的活性，这为Alcalase在醇溶条件下改性玉米醇溶蛋白提供了理论依据。
近年来糖基化技术受到许多学者的关注，因为糖基化反应是一种可以自发进行的化学反应且不需要引入有害的化学试剂，在食品加工领域有着广泛的应用前景。基本的糖基化反应方法主要有干热法和湿热法两种。干热法选用固相反应体系，湿热法糖基化选用液相反应体系。Kato在干热条件下将部分酶解的面筋蛋白与糊精连接形成糖基化蛋白，获得产物具有较好的溶解性。王成波等以葡萄糖为糖基供体对糯玉米谷蛋白进行了湿热法糖基化改性，得到的复合物溶解性、乳化性、起泡性等功能特性均得到不同程度的改善。 随着糖基化方法研究的不断深入，很多学者开始尝试利用其他辅助手段优化糖基化方法。如高静压辅助法、微波辅助法、超声波辅助法以及酶法辅助糖基化的方法对蛋白进行改性。
玉米醇溶蛋白的应用
可食性包装、保鲜膜。玉米醇溶蛋白具有良好的成膜性和黏接性，因此玉米醇溶蛋白成膜性能在食品工业中研究较多也较为详细。将玉米醇溶蛋作为包衣剂保鲜猕猴桃，有可以效延长其保存期； Ghanbarzadeh等分别以果糖，半乳糖和葡萄糖作为增塑剂玉米醇溶蛋白溶液进行增塑改性，获得了（zein-resin）增塑改性膜。由于玉米醇溶蛋白来源于食品原料，具有安全、环保等优势，其成膜性能在食品工业中的应用具有广阔的前景。
制备小分子功能肽。以玉米醇溶蛋白为原料制备小分子功能肽也成为近年来的研究热点。玉米醇溶蛋白活性多肽具有改善乙醇代谢、降低胆固醇、抗肿瘤等功能性质。李鸿梅等等利用AU蛋白酶制备玉米醇溶蛋白肽，并获得了抗氧化活性较强的组分。李升福等将玉米蛋白水解，并制备了玉米肽酸奶和玉米肽灌肠等食品，具有独特的风味和口感。
无麸质食品。目前无麸质食品成为当下的研究热点。玉米醇溶蛋白可替代面粉中的面筋蛋白，与淀粉混合制作面包、披萨等无麸质食品。国外对此的研究报道较多。但玉米醇溶蛋白制作无麸质面包的缺点是其烘焙性能较差，因此许多学者致力于通过改性以及复合其它物质的方法提升其烘焙性能。
其他。玉米醇溶蛋白可替代口香糖胶基，具有可降解、无污染营养安全等优点
玉米醇溶蛋白是良好的缓释材料，玉米醇溶蛋白膜作为药物成膜剂已被制成微球结构用来运输胰岛素、乳酸菌素等。
展望
玉米醇溶蛋白作为玉米深加工产业的副产品，具有性质独特、来源丰富、无毒副作用等优势，在工业上有很好的应用前景，特别是在食品加工领域。但由于玉米醇溶蛋白提取和纯化的成本过高，且提取过程中容易引入有毒的有机物，因此又限制了其在食品加工领域的应用。目前迫切需要解决的问题就是改进玉米醇溶蛋白的纯化方法，并通过改性优化其生理性能，这对进一步开发和利用玉米醇溶蛋白具有重要意义，同时也将带来巨大的社会和经济效益。
