[发明专利]一种乳酸化改性小麦面筋蛋白的方法

说明书

本发明公开了一种乳酸化改性小麦面筋蛋白的方法，属于小麦蛋白加工技术领域。本发明将小麦面筋蛋白分散于乳酸溶液或含有乳酸钠的水溶液中，对蛋白进行乳酸化改性，从而改变面筋蛋白分子内部结构，使小麦面筋蛋白的溶解性及乳化性等功能特性得到改善。

技术领域

本发明属于小麦蛋白加工技术领域，具体涉及一种乳酸化改性小麦面筋蛋白的方法。

背景技术

小麦是全球范围内种植面积最大、种植范围最广、栽培最早的粮食作物之一。在我国，小麦的种植面积仅次于水稻，在人们的食物结构和消费方面占有非常重要的地位。小麦蛋白是生产小麦淀粉的副产物，也称为谷朊粉或小麦面筋蛋白。在食品工业中，小麦面筋蛋白的应用主要体现在两个方面，一是作为蛋白质营养补充剂，二是作为面团增筋剂，改善面团的流变性质和产品品质。

根据小麦面筋蛋白溶解性的不同，小麦面筋蛋白可分为清蛋白、球蛋白、麦醇溶蛋白和麦谷蛋白4种蛋白，后2种蛋白是构成小麦面筋蛋白的主要成分。麦谷蛋白是天然存在的非均质的大分子聚合体蛋白质，其可分为2种麦谷蛋白亚基，分别是高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)和低分子量麦谷蛋白亚基(LMW-GS)，这2种亚基是由多肽键通过分子间二硫键连接而成。麦醇溶蛋白则是一种分子量较小的蛋白质，其可以与麦谷蛋白通过非共价键结合，嵌入到麦谷蛋白的三维网络结构中，从而会导致小麦面筋蛋白加工性能(溶解性、分散性等)极差。加之受基因、生长环境和加工工艺等因素影响，小麦面筋蛋白具有氨基酸序列多样性和整体结构复杂性的特点，这在很大程度上限制了小麦面筋蛋白的应用。因此，需要对小麦面筋蛋白进行合理的改性，增加其溶解度，改善其他功能性质。

现今有三种对小麦面筋蛋白改性的技术：物理法、酶法和化学法。物理改性法是指利用热、压力、射线、声波等物理作用定向改变蛋白分子间的聚集方式及其二级、三级结构。化学改性是指采用化学法引起蛋白的肽链部分断裂，或引入新的活性基团，从而使得蛋白结构、疏水基团、电荷特性等改变，最终导致其空间结构和功能性质产生变化的一种改性手段。酶法改性是指利用蛋白酶对蛋白的肽键或(和)酰胺键进行有限度地水解，或发生分子间的共价交联，从而定向改变其功能性质的一种改性方式。其中，化学改性由于相比于其他改性方法具有反应速度快、效率高、性能好、改性效果明显和易发生交联等优势，已成为蛋白质改性的主流技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，小麦面筋蛋白作为一种优质的植物蛋白，具有较高的营养价值，但由于其自身结构特性，小麦面筋蛋白的水溶性较差导致其功能特性发挥不理想，阻碍了小麦面筋蛋白在食品及其他行业的应用。

本发明提供一种乳酸化改性小麦面筋蛋白的方法，能够改变面筋蛋白分子内部结构，使小麦面筋蛋白的溶解性及乳化性等功能特性得到改善。

所述方法具体步骤包括如下：

(1)制备蛋白质分散液：将小麦面筋蛋白分散于乳酸溶液或含有乳酸钠的水溶液中，得到小麦面筋蛋白悬浮液；

(2)改性：将小麦面筋蛋白悬浮液搅拌一定的时间，使得乳酸基团与面筋蛋白氨基酸充分接触从而连接到氨基酸上；如果步骤(1)选择的是乳酸钠，则需要在搅拌过程中用碱性溶液维持pH于碱性；

搅拌结束，得到乳酸化小麦面筋蛋白处理液；

(3)沉淀蛋白质：用pH调节剂调节乳酸化小麦面筋蛋白处理液的pH至中性使面筋蛋白沉淀，离心，收集沉淀蛋白并用水洗；通过水洗，除去残留的pH调节剂以及部分未能参与反应的游离乳酸和乳酸钠；

(4)透析：将水洗后的沉淀蛋白复溶，在去离子水中透析以去除盐离子得到小麦面筋蛋白乳酸化纯化液；所述透析是为了除去氢离子、钠离子以及游离乳酸和乳酸钠；

(5)真空冷冻干燥：对所述小麦面筋蛋白乳酸化纯化液进行真空冷冻干燥得到乳酸化改性小麦面筋蛋白。