玉米醇溶蛋白

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玉米醇溶蛋白的研究及市场应用_刘宗利

专论综述中国食品添加剂Ch ina Food Add itives19玉米醇溶蛋白的研究及市场应用刘宗利,王乃强,袁卫涛,杨海军(保龄宝生物股份有限公司,禹城251200)摘要:介绍了玉米加工行业概况,对以玉米加工行业湿法淀粉法生产的玉米蛋白粉为原料,从中制取玉米醇溶蛋白进行了研究和论述,并对其应用情况进行了展望。

关键词:玉米醇溶蛋白;性质;应用Research and appli c ati o n on zei nLIU Zong-l,i WANG Na-i qi a ng,YUAN W e-i t ao,YANG Ha-i j un(B ao li n gbao B i o l o gy Co.,Ltd.Yuc heng251200)Abstrac t:T he co rn process industry a re i ntroduced,the zei n from corn prote i n of corn process i ndustry are stud i ed and d i scussed,the applica tion o f ze i n are f o recasted.K ey word s:ze i n;character i stic;appli cation1玉米加工行业概况玉米是世界3大粮食作物之一,目前全球产量已超过7亿吨,被广泛用于人类食品、畜禽饲料和精深加工三大方向。

玉米粒约含65%淀粉, 11%纤维,8%蛋白和4%脂肪,其余为水和矿物质。

淀粉是食品工业的基础原料,全世界淀粉产量约4500万吨,其中80%以上是玉米淀粉。

我国是世界玉米第二生产大国。

近年来,玉米产量已在112亿吨以上,占世界玉米产量的20%左右。

这1亿多吨的玉米大体消费领域是:饲料约9000万吨;口粮约1500万吨;种子约120万吨;工业消耗约1100万吨;储运消耗约500万吨。

2005年我国玉米淀粉产量为900万吨,消耗玉米1400万吨,居世界第二位。

玉米醇溶蛋白制备与应用研究进展_赵华

16 粮油深加工及食品2006,No .12收稿日期:2006-05-05;修回日期:2006-09-30作者简介:赵华(1963-),男,教授,硕士生导师,主要研究方向为现代酿造技术和生物分离工程。

玉米醇溶蛋白制备与应用研究进展赵华,张英华(1.天津科技大学生物工程学院,天津 300457)摘要:玉米醇溶蛋白是玉米中主要的贮藏蛋白质,约占总蛋白质的45%~50%。

近年来随着对玉米醇溶蛋白研究的深入,它的应用范围逐步扩大。

对玉米醇溶蛋白的提取、脱色、纯化等制备方法进行了介绍。

同时根据它独具的特性,在塑料、涂膜剂、可食性薄膜等应用方面作相应的阐述。

关键词:玉米;醇溶蛋白;提取;脱色;纯化中图分类号:TS210.9 文献标识码:A 文章编号:1003-6202(2006)12-0016-02R esearch Progress on Extraction and Ut ilization of Z ei nAB STRACT :Z ei n i s t he m a j o r storage protei n of corn and co m prises 45%~50%o f t o ta l pro tein i n co rn .R ecentl y ,w it h deve l op m ent o f furt her research on ze i n ,its appli cation range is gradua lly en l a rged .So m e new ways o f extracting ze i n w ere i n troduced ;a lso the pur-i ty and deco l ouring o f ze i n w ere discussed .A t the sa m e ti m e ,t he appli cation of plastics ,fil m co ati ng ,ed i b l e fil m b i nder and etc ,w ere elaborated co rresponding l y according to its pecu liar natures .K EY W ORDS :corn ;zei n ;ex tracti on ;deco lour i ng ;pur ifi cation 近年来,一般以玉米蛋白粉、干酒糟(DDG )、玉米酒糟[1]等为原料,采用有机溶剂萃取,生产醇溶蛋白。

玉米醇溶蛋白膜的制备与性质研究

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科技论坛
玉米醇溶蛋白膜的制备与性质研究
张耀光王谢梁瑞玲
（南省疾病预防控制中心，南郑州４０１）河河５０６
摘要：玉米醇溶蛋白膜作为一种绿色包装材料是玉米醇溶蛋白的重要应用。近年来，随着对玉米醇溶蛋白膜研究的深入，良好的其阻气性、阻油性、保香性和防湿性逐渐被人们所认识。因此，对玉米醇溶蛋白及玉米醇溶蛋白膜的研究具有重大意义。本文研究了玉米醇溶蛋白膜的成膜条件，以及添加甘油和羧甲基纤维素钠对玉米醇溶蛋白膜的影响。结果表明，照一定比例添加甘油和羧甲基纤维素钠按可以改善膜的阻湿性、扣陧、张强度及透明度。耐抗关键词：玉米醇溶蛋白；可食性薄膜；甘油；甲基纤维素钠羧
表１不同介质的成膜性能近年来，玉米醇溶蛋白以其优良的成膜特眭、天然生物可降解性以膜迅速，均匀，膜性膜成及其膜在高温、高湿条件下的良好稳定性及安全ｌ再次引起人们的重好。其缺点为：的剥离成膜介质生膜成膜性能剥离时很容易造成视。在众多的可食洼薄膜中，唯有玉米醇溶蛋白可在无需添加剂、鞣制性差，不锈钢托盘成膜迅速，膜均匀，剥离性差剂的条件下制成薄膜，并且具有良好的阻湿ｌ及阻氧性，生因而可以用于膜的破坏。璃板和ＯＰ玻Ｈ玻璃板成膜慢，膜不均匀，易剥离，损失大食品保鲜、包装以及制药行业。本文对玉米醇溶蛋白膜的成膜特Ｉ生以及塑料胶片由于其传热性ＯＰ塑料胶片Ｈ成膜慢，膜不均匀，较易剥离羧甲基纤维素钠（ＭＣＮ）Ｃ — ａ在玉米醇溶蛋白成膜中的作用进行研究。通差，溶剂挥发不均匀故成过添加不同量的羧甲基纤维素钠在相同条件下成膜，并检测膜的相关膜慢且不均匀，但它们可以是膜轻易的从其上分离，几乎对膜本身没有性质，从而得出成膜的最佳配方，为今后玉米醇溶蛋白膜的工业化发展伤害。使用玻璃板作为成膜介质，由于其过于光滑，溶液在其上不易附着，容易顺壁留下，原料利用率低，故不建议使用。综合考虑，选择ＯＰＨ奠定基础。塑料胶片作为成膜介质。１材料与方法２玉米醇溶蛋白成膜干燥方式选择。＿３实验采取三种不同的成膜干１材料。．１将玉米醇溶蛋白的溶液分别在不同条件下干燥成膜，以测定对１．原料。．１１玉米醇溶蛋白：日本昭和产业株式会社；乙醇：天津市北燥方式，膜的影响，成腠Ｉ能如表２生所示。方天医化学试剂厂；丙三醇：北方化玻购销中心；羧甲基纤维素钠：成都表２不同干燥条件成膜性能科龙化工试剂厂。１．．２主要设备。１ＨＷＳ２一４电热恒温水浴锅：Ｙ１Ｋ北京长风仪器仪表成膜条件成膜性能温度恒定，成膜时间短，膜不均匀，剥离性好有限公司；＆－Ｏ０电子天平：国双杰兄弟有限公司；ＧＧＴＩ０美电热鼓风恒温干燥箱内成膜温度有波动，成膜时间长，膜均匀，剥禹性好，不易吸水干燥箱：天津天宇实验仪器有限公司；不锈钢托盘：；３市售Ｈ４０电子扫自然风干成膜介质保持室温温度变化大，成膜时间较长，膜均匀，剥离性好，易吸水描显微镜：日本日立公司；热分析仪：岛津制作所；Ｇ５电子万能实验自然凤干成膜介质温度高ＲＦ机：深圳市瑞格尔仪器有限公司；微量取液器：上海求精生化试剂仪器玉米醇溶蛋白成膜的好坏除了受溶剂浓度、用量等因素影响之外，还受成膜条件、成膜介质的影响。由表２可以看出，自然风干法，由于溶有限公司。剂乙醇及水的挥发速度较熳，有助于氢键、二硫键及疏水键的形成，成１．２方法。１．工艺流程。醇类溶剂 Ⅱ ．１２入少量丙三醇—摇匀振荡—咖人一腠陛能好，但成膜时间长，温度波动大，在实际应用中会受限制；热介质定量的羧甲基纤维素钠（ＭＣＮ）Ｃ－ａ和适量玉米醇溶蛋白粉— ｌ温水浴自然风干成膜虽然会缩短一些成膜时间，亘但温度不稳定，膜易吸水；恒温干燥箱内成膜，温度适中且恒定，成膜时间短，剥离性好，虽然膜较不锅中加热溶解—取定量溶液涂于成膜介质上一干燥成膜。１．．２玉米醇溶蛋白膜ｌ能检测。（）２生１透水性测定。取若干个小广口均匀，但对于大规模生产来说是三种方法中最好的。综合考虑，选用恒瓶，在其中放置适量的干燥的氯化钙粉末，将玉米醇溶蛋白膜裁成与广温干燥箱内成膜。Ｅ瓶口大小相似的实验片，ｌ用蜡油将其固定在广口瓶口，使瓶口密封，２可塑剂及用量选择。．４称重，分别在密闭容器中使用氯化钙、氯化纳、硫酸钠创造稳定的湿度２．可塑剂选择。取ｌ．玉米醇溶蛋白，．１４０ｇ０向其中加入０ｇ１ｇ．、．、５Ｏ０然后再加入８％乙醇溶液５．ｌ００ｍ，Ｏ环境，经测定三个环境的湿度分别为３％、６４７％和９％，０将封好的广Ｌ１ｇ２ｇ２ｇ３ｇ的甘油和油酸，Ｉ．、．、．和．５Ｏ５瓶放人其中，４２小时后，再次进行称重，比较两次的质量差。（）２热特ｌ于６℃的温度条件下，生０使之混合均匀，充分溶解，最后在ＯＰ塑料胶片Ｈ测定。取微量膜成品按照每升高测定其质量的变化，从而得出产品在不成膜。实验表明，两种可塑剂对于玉米醇溶蛋白的溶解速度和成膜速度成膜｝甘油好于油酸，生选择甘油为实验可塑剂。同温度下的稳定程度。（）３透光眭测定。将玉米醇溶蛋白膜裁成与分光都没有影响，光度计检测口大小相似的检测片，入检测口，插在波长４０ｍ可见光条５ｎ２．．２添加甘油后玉米醇溶蛋白膜耐水ｌ分析。４生由实验可知，水滴不件下检测其透光率（）４透气性测定。透气度的测定采用Ｇ５０－５方能滴穿膜，Ｂ４２８但可被膜少量吸收。吸收水滴的速度与甘油的多少有关系，法。将膜裁切成长ｌＯ宽６ｒｍ的试样，Ｏｍｍ，０ａ用纸张透气度测定仪测其且甘油含量越多，吸收速度越陕。透气度。（）５微观结构分析。用电子扫描显微镜观测玉米醇溶蛋白膜表２．．３添加甘油后玉米醇溶蛋白膜透气性分析。玉米醇溶蛋白膜透４面和横断面的微观结构。测试方法：将样品固定在样品台上，然后喷金气度与添加甘油含量关系如图１。由图３可以看出，日并将处理后的样品保存于干燥器中，测试时将样品置于扫描电子显微镜中观察、拍摄具有代表『生的扫描电镜图片。随着甘油添加量的增

玉米醇溶蛋白改性及食品中的应用研究进展

70·FOOD INDUSTRY调查研究　张京京任重远吉林化工学院生物与食品工程学院玉米醇溶蛋白改性及食品中的应用研究进展辅助法、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。

玉米醇溶蛋白生物活性评价研究

Ｔａｉａｎ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ２７１０１８，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｒｔａｃｔ：Ｚｅｉｎｉｓｍａｉｎｌｙｅｘｔｒａｃｔｅｄｆｒｏｍｃｏｒｎｇｌｕｔｅｎｍｅｌ（ａＣＧＭ）ａｔｐｒｅｓｅｎｔａｎｄｉｔｉｓｔｈｅｍａｊｏｒｐｒｏｔｅｉｎｉｎＣＧＭ．Ｚｅｉｎｉｓ
ＺｅｉｎｈｙｄｒｏｌｙｚａｔｅｐｏｓｓｅｓｓｅｓｂｉｏｌｏｉｇｃａｌａｃｉｔｖｉｔｙａｎｄｉｓｃｌａｓｓｉｉｆｅｄａｓｈＪｇｈＦｉｓｃｈｅｒｒａｔｉｏｏｌｉｇｏｐｅｐｔｉｄｅｓ，ｗｈｉｃｈｔｈｅｍｏｌａｒｒａｔｉｏｏｆ
（１．ＩｎｓｉｔｔｕｔｅｏｆＡｇｒｏ－ｆｏｄＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＳｈａｎｄｏｎｇＡｃａｄｅｍｙｏｆＡｇｉｒｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，
ＢｉｏａｃｔｉｖｉｔｙＥｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆＺｅｉｎ：ＡＲｅｖｉｅｗ
ＷＡＮＧＹｕ－ｘｉａｏ，ＸＵＴｏｎｇ－－ｅｈｅｎｇ，ＬＩＵＬｉ－ｎａＩ，ＱｉＵＢｉｎ，ＬＩＵＷｅｉ，ＬＩＵＺｈｅｎ－ｈｕａ，ＤＵＦａｎｇ－ｌｉｎｇ，＇ＴＡＯＨａｉ－ｔｅｎｇ

玉米醇溶蛋白皮克林乳液

食品技术研究玉米醇溶蛋白皮克林乳液□刘畅沈阳师范大学粮食学院摘要：玉米醇溶蛋白皮克林乳液作为一种新的乳液广泛应用于食品及医药行业，具有良好的功能性质及应用特性，对其性质的检测也越来越重要。

关键词：玉米醇溶蛋白；皮克林乳液；应用；检测1賊醇溶蛋白麵木乳液概述随着食品行业的逐渐发展，蛋白作为乳液已能够被人们有效利用，而近几年，一种新的乳液，即皮克林乳液已渐渐被大家了解，并在食品行业中逐渐有了一席之地。

常见的皮克林乳液大多采用大豆蛋白或玉米醇溶蛋白，本文着重阐述玉米醇溶蛋白性质及检测方法。

玉米醇溶蛋白（zein)是玉米蛋白的主要成分，含有大量的疏水性氨基酸，可达到50%，由于其不溶于水性介质，因此在食品体系中利用较少[1]。

但是，zej n具有不可忽视的独特的自组装特性及良好的成膜特性及生物兼容性，故既可作为生物活性物质用来输送载体，也可作为可食性包装材料及涂层、乳液的颗粒稳定剂等，因此具有商业应用潜力。

据可查文献，我国从1993年以后对玉米醇溶蛋白开始有所关注，但对玉米醇溶蛋白的性能及应用并未有深入探索。

近几年，随着人们对玉米醇溶蛋白皮克林乳液的了解，对玉米醇溶蛋白的了解逐渐加深，应用逐渐广泛。

皮克林乳液是应用固态胶体粒子稳定的乳液，在制备过程中可以不使用表面活性剂，有良好的长期稳定性、生物相容性等优点。

尤其体现在：第一，制备过程中不必使用无机高分子类型的表面活性剂，这样可大大减少对食品体系的污染或乳液体系的变质等弊端；第二，能够改变乳液体系的pH值，离子强度，温度甚至油相组成；第三，玉米醇溶蛋白皮克林乳液具有较好的稳定性[2];第四，根据实际情况需求的不同，可以改变流体的类型。

除此之外，皮克林乳液具有良好的环境相容性。

2玉米醇溶蛋白皮克林乳液的应用皮克林乳液主要应用于以下几个方面。

第一，提取，主要应用于超声波技术从玉米蛋白粉（CGM)中提取玉米醇溶蛋白并脱色。

10.2玉米蛋白

2 玉米浸泡水的成分（p266）
玉米浸泡水主要含有蛋白质45%、矿物质
20%、乳酸18%。
3 制取操作（p266）
4 浸泡水的提取率（p267）
5 沉淀蛋白饲料粉的成分（p267） 6 提取菲汀
菲汀（肌醇六磷酸钙镁）在上述处理过程中也沉淀析
出，2#粉是提取菲汀的原料。
7 食品添加剂
沉淀粉不仅是优良的饲料配料，蛋白质和矿物质饲料
4 谷蛋白的性质
谷蛋白也是玉米中的主要蛋白质，约占4%，
主要是由二硫键联接起来的各种不同多肽
所组成的高分子化合物，能溶于稀碱液，
不溶于水也不溶于盐和醇溶液。
二、醇溶蛋白及其应用
1 玉米蛋白粉
• 在湿法玉米淀粉生产中，可以从淀粉乳中分离出来， • 占玉米的5%～6%， • 含蛋白质达60%， • 但因其缺少赖氨酸、色氨酸等人体必需氨基酸，生物学价值低。
的原料，而且经精制后有可能成为食品添加剂。
（三）制取玉米皮浸泡水混合饲料
• 玉米淀粉厂的玉米皮和浸泡水混合以后，
是良好的牛和鸡的饲料。
• 其配合比例为：玉米皮2/3、浸泡水1/3，每
100㎏玉米，经淀粉加工，可获得22㎏玉米
皮浸泡液混合饲料。
含的脂肪和部分色素，然后用醇类萃取、
分离、精制；
• 另一种方法是直接用异丙醇萃取，亦称一
步法。
一步法制取醇溶蛋白的方法：
玉米蛋白粉 + 异丙醇→离心分离→浸出液 +
50%氢氧化钠，pH 11.5、70℃保温 30min→冷却，用盐酸调节pH至5.6→过滤 →滤液 + 已烷→下层的50%异丙醇层，含醇溶蛋白25.0%→泵入10℃水中→醇溶蛋白沉淀→过滤→冷水洗涤→喷雾干燥→玉米醇溶蛋白

玉米醇溶蛋白的性质、制备工艺和应用研究进展

玉米醇溶蛋白的性质、制备工艺和应用研究进展一24一江苏农业科学2010年第6期朱丹宇,崔莉,李大婧,等.玉米醇溶蛋白的性质,制备工艺和应用研究进展[J].江苏农业科学,2010(6):24—26玉米醇溶蛋白的性质,制备工艺和应用研究进展朱丹宇,崔莉,李大婧,刘春泉(江苏省农业科学院农产品加工所/国家农业科技华东(江苏)创新中心农产品加工工程技术研究中心,江苏南京210014)摘要:介绍了玉米醇溶蛋白的组成,分子结构及制备工艺,阐述了玉米醇溶蛋白在药物缓释壁材,食品包装膜,玉米功能肽及食品保鲜中的应用,旨在为玉米醇溶蛋白的科学研究和应用开发提供参考.关键词:玉米醇溶蛋白;组成;结构;制备方法;应用中图分类号:$513.099文献标志码:A文章编号:1002—1302(2010)06—0o24—03玉米又称玉蜀黍(ZeamaysL.),是世界三大粮食作物之一,又是重要的饲料,由于其单产高,增产潜力大,在农业中占有重要的地位.我国的玉米年总产量为1.1亿t左右,居世界第2位….玉米籽粒含淀粉65%一70%,脂肪3%～4%,蛋白8%一10%.玉米中的蛋白有75%存在于胚乳中,其余的分布于胚芽和玉米麸中.玉米中的蛋白根据在不同溶剂中的溶解性分为4类,分别为:醇溶蛋白,谷蛋白,球蛋白,白蛋白.玉米醇溶蛋白于1821年由JohnGorham分离并命名为zein,从此受到科研界的广泛关注.1891年Osborne首先获得了提取玉米醇溶蛋白的美国专利.因为zein缺乏赖氨酸和色氨酸等必需氨基酸,不溶于水,所以在食品中应用受限,有关玉米醇溶蛋白的研究集中于工业高分子聚合物应用方面. 从玉米蛋白粉中提取商业用zein始于1939年,在其后的20多年里,对玉米醇溶蛋白的研究深入到各个领域,如制造扣子,纤维,胶黏剂,涂料,被膜剂及黏合剂等.20世纪50年代玉米醇溶蛋白的生产达到高峰;但随着石化工业的崛起,其成本不具竞争力,在60年代初逐渐失去了市场.近年来,环境问题日益突出,玉米醇溶蛋白由于其环境友好,原料来源丰富,可持续生产等诸多优点,再一次成为研究热点.目前全世界的zein产量也不超过500t/年,而且主要由美国和日本的2家公司生产.根据纯度的不同,zein的国际市场价格为10—4O美kg,如此高的价格,限制了zein更广泛的应用.因此,目前亟待在降低其生产成本方面有重大突破.1玉米醇溶蛋白的组成和结构玉米醇溶蛋白位于玉米胚乳细胞的细胞质中的玉米醇溶蛋白体内,是由分子大小,溶解能力和电荷不同的各种肽通过二硫键聚合起来的非均相混合物,平均分子质量为44kuC. McKinneyL4首先描述了玉米醇溶蛋白的2种组分:一玉米醇溶蛋白(一zein)和8一玉米醇溶蛋白(p—zein).O/,一zein可溶于体积分数95%的乙醇,约占蛋白总量的80%,13一zein溶于体积分数60%的乙醇而不溶于体积分数95%的乙醇.收稿日期:2010—10—28基金项目:江苏省农业科技自主创新资金[编号:cx(09)628].作者简介:朱丹宇(1984一),女,贵州贵阳人,主要从事农产品加工研究.Tel:(025)84391255;E—mail:*******************.Oil.通信作者:刘春泉,男,研究员,主要从事农产品精深加工研究. Tel:(025)84390613;E—mail:***********************.一zein的组氨酸,精氨酸,脯氨酸和蛋氨酸含量少于8一ze—in,但B—zein相对不稳定,易沉淀和凝固.zein中富含谷氨酰胺(约21%～26%),亮氨酸(约20%),脯氨酸(约10%)和丙氨酸(约10%),但是缺少酸性氨基酸和碱性氨基酸.Pomes对醇溶蛋白进行了凝胶电泳分析,结果表明:—zein能够迁移到凝胶中,而B—zein则保留在原点.20世纪50—80年代,zein中的组分主要是依据其分离方法而命名,主要有沉淀法,碳滤法,离子交换色谱法,溶解度差法,低温沉淀法和凝胶过滤法等,造成了命名的混乱.其中Esen提出的命名体系被人们广泛接受并逐渐成为一个比较公认的命名体系.Esen根据在0—95%异丙醇溶液中的溶解度差异,有无还原剂或缓冲液等原则,把zein中各组分分成3类:—zein,B—zein和—zein.Argos等提出了zein分子结构有一个螺旋轮的模型,含有9个0l一螺旋体,以氢键形式形成反平行的结构,故醇溶蛋白的分子存在轻度不对称.圆二色性和旋光分散测量表明,在50%～80%乙醇溶液中玉米醇溶蛋白的螺旋结构的浓度在33.6%～60%之间变化.玉米醇溶蛋白含有较多量的一螺旋体,在溶液中显示出较强的旋光性.Ot一螺旋体是由肽主链上的羟基与亚氨基的氢键作用而形成的.Tatham 等发现,玉米醇溶蛋白的分子形状是棒状或椭圆状的结构,轴径比为28:1或7:1[73.郭云昌等研究表明,在乙醇溶液里醇溶蛋白以球状颗粒结构存在,颗粒大小在5O一150nm之间,在云母表面则形成较均匀网状结构,认为这种结构是醇溶蛋白成膜的结构基础.2玉米醇溶蛋白的制备2.1玉米醇溶蛋白制备的原材料原材料通常使用玉米蛋白粉(cornglutenmeal,CGM),这是玉米湿磨后的副产品,含有至少60%的蛋白质(干基).原料玉米中的几乎所有的zein都存在于CGM中.CGM一般用于动物饲料,作为生产醇溶蛋白的原料,其成本较低(120—240美t).然而,CGM的质量不稳定,不仅其蛋白质含量难以保证,而且在CGM分离之前玉米预处理步骤中的参数稍有变化就会直接影响zein的回收率及纯度.有研究提出采用干磨的生玉米作为制备玉米醇溶蛋白的原材料,因为其中的zein以天然形式存在,提取过程中损失较小.但由于其中zein的含量仅大约为4%(干基),zein在提取中的产率和浓度就很低],这就导致了回收成本较高,只有当溶剂回收和朱丹宇等:玉米醇溶蛋白的性质,制备工艺和应用研究进展zein的浓缩方法更为有效和经济时,此方法才可行.2.2玉米醇溶蛋白的萃取玉米醇溶蛋白制备的第一步就是使用恰当的溶剂将其从玉米中萃取出来.由于其氨基酸组成主要为非极性氨基酸,所以采取的溶剂应为含有极性和非极性基团的混合溶剂.将醇溶蛋白从玉米中提取出来,首先要确保其保持溶解状态,所以采用”临界胶溶温度”这个概念来定义醇溶蛋白是否溶解.根据这个定义,如果溶液中醇溶蛋白的浓度大于0.5%并且在室温下目测为透明的溶液,则认为醇溶蛋白已经溶解了.常用非水溶剂,含水溶剂,酶法改性,防胶凝化等方法从玉米中萃取zein.提取zein的非水溶剂通常有2种:(1)含水的有机化合物;(2)无水有机化合物组成的混合物.含水乙醇已被广泛应用于zein商业产品的提取,zein可溶于50%～90%乙醇, 但不溶于无水醇溶液(甲醇除外).zein可溶于酮类(如甲酮,乙酮,丙酮),酰胺溶液(如乙酰胺),高浓度的盐溶液(NaC1,KBr),酯和二醇类化合物.玉米醇溶蛋白经过酸或强碱脱酰基或酶改性后,在水中的溶解度得以增加.在HC1和NaOH溶液中,zein中的谷氨酰胺和天冬酰胺通常转换成盐的形式,增加了溶解性t43.zein与卵磷脂的磷脂酸基团经超声处理可形成水溶性的zein一磷脂酸复合物,它在较宽的DH值范围内具有乳化特性.将zein进行酶水解是增加其水溶性的另外一种途径.Mannheim等使用碱性蛋白酶进行双向序列酶改性,经超滤制作水溶性zein;经酶改性后的蛋白的许多功能特性包括溶解能力,起泡性和水分吸收能力均有改善.提取zein的溶剂选择不仅要考虑到它的溶解能力,还须兼顾其凝胶特性.zein容易形成凝胶,凝胶时间取决于溶剂种类,溶剂浓度,温度,pH值等,例如在丙酮的水溶液中添加5%甲醛,或在乙醇水溶液中添加松香或虫胶,这都可以增加体系的抗凝胶化.2.3玉米醇溶蛋白的制备工艺美国CornProductsCorporation(CP公司)从1939--1967年大规模生产zein.在顶峰期,其销售量超过7000t/年.自20世纪70年代开始,zein产量已下降到500t/年.其主要加工工艺有2种:方法1首先将玉米黄粉与异丙醇或乙醇混合加热,随后经离心过滤,待冷却后用甲苯除去脂肪和色素,最后经过闪蒸,过滤,粉碎等步骤得到纯的zein;第2种方法将玉米黄粉与异丙醇混合后经过离心,过滤,冷却,沉降,其中一部分物料直接经过干燥粉碎得到含油脂的zein,另一部分重复先前的步骤再进行干燥和粉碎,最终得到含油脂较低的ze—in.使用第1种方法制成的玉米醇溶蛋白纯度高,但由于使用了甲苯,增加了成本,而且还需将溶解的油脂和色素分离开来,又增加了回收的成本;方法2需要使用更多的溶剂,且需低温冷却,同样成本较高.目前,zein生产的高成本主要是由于大量使用有机溶剂萃取和脱脂以及采用高能耗工艺(蒸发和蒸馏)转移溶剂.膜分离技术作为一种很有前景的技术有望运用于zein生产中,该技术可以同时进行纯化,浓缩,回收萃取剂等工艺”,而且投资成本也较低,与传统方法(如蒸发)相当.刘志国等通过单因子分析法确定了玉米醇溶蛋白的提取参数.鲁晓翔等采用正交试验优化了从CGM中提取醇溶蛋白的工艺条件,提取率为87.9%,产品纯度达到91.2%[223.吴波等以脱色脱脂的黄浆粉为主要原料,采用70%乙醇在7O℃下浸取15min进行循环制备,乙醇消耗下降70.0%,醇溶蛋白平均得率89.0%,产品纯度达95.2%.3玉米醇溶蛋白的应用3.1在药物控制性释放方面的应用近年来,微球技术广泛应用于很多疾病的治疗.微球药提供一种药物在血液中能恒定释放的方法,可以使药物在到达小肠之前,免受胃酸破坏.微球药可以将药物并入蛋白微球中运载到达特殊的细胞或组织,如网状内皮系统,口腔黏膜,肠道鞭毛等的细胞中.各式各样人工和天然的生物可降解高分子材料被用于生产微球材料.由于玉米醇溶蛋白可以形成坚硬,光滑,疏水性和抗菌性的膜,因此被积极地开发制成微球壁材.黄国平等的研究结果表明:zein作为骨架材料的片剂释药时间都达到了6h以上.孙庆申等以zein为原料,采用相分离法制备微球,该蛋白微球新剂型改善了载药微球悬浮液的稳定性,抑制了释药初期的突释现象.3.2制备高分子生物可降解蛋白膜高分子生物可降解包装是顺应人们对食品包装的方便化和无公害化而迅速发展起来的新型食品包装,它既能对食品起到保护作用,又能避免造成环境污染.玉米醇溶蛋白无毒, 成膜时无需添加交联剂,且人体对其有一定的吸收率,是一种理想的可食性包装材料.据估计,世界上对这种产品的需求为15000～250000t/年.未塑化的zein易脆,但与交联剂(如柠檬酸,甲醛)作用可使其抗拉强度增强2—3倍.zein膜与高稳定的硅酸盐复合物作用进行改性可增强蛋白质的结构.吴磊燕等则发现,zein膜在磷酸处理后,抗拉强度降低,延伸率增大,EB值急剧上升.陈野等研究结果表明:经90%乙醇前处理成型的玉米醇溶蛋白膜具有良好的机械性质,耐水性及热稳定性.3.3制备玉米功能肽用酶解的方法水解醇溶蛋白可以制取玉米功能肽,玉米功能肽具有解酒,降血压,降血脂,抗疲劳,抗衰老等多种保健功能.李鸿梅等研究结果表明,玉米醇溶蛋白肽及其分离组分都具有抗氧化.朱丽娟等研究了玉米蛋白水解物的抗氧化性和耐消化性.芦明春等利用纳豆菌固态发酵产酶酶解玉米醇溶蛋白,ACE抑制活性最高可达89.4~70.刘志国等用胃蛋白酶酶解玉米醇溶蛋白,ACE相对抑制活性可达68.36%[.3.4在保鲜中的应用虽然玉米醇溶蛋白的氨基酸组成不平衡;但它具有独特的溶解性,特殊的分子形状和结构,这些都决定了它能够形成透明,柔软,均匀的保鲜薄膜,同时具有较强的保水性和保油性,是理想的天然保鲜膜材料.李云捷等采用正交试验方法筛选出用于草莓保鲜的玉米醇溶蛋白复合膜最佳涂被剂配方_3.马谦等确定了微波辅助提取玉米醇溶蛋白的最佳工艺条件,并在鸡蛋的涂膜保鲜上取得良好效果.李昀等和汪学荣等确定了玉米醇溶蛋白应用于冷却肉和鲜牛肉涂膜保鲜的最佳涂膜条件.刘志国等研究了玉米醇溶蛋白膜对苹果切片的保鲜作用.何慧等将玉米醇溶蛋白应用于番茄,青椒,腊肉,香肠的保鲜.唐津忠等发现,以玉一26一江苏农业科学2010年第6期米醇溶蛋白为主要成分的包衣剂不仅可以延长猕猴桃的贮藏期,而且可减少猕猴桃在贮藏期间的营养成分损耗[41].4结束语我国是玉米生产大国,玉米淀粉的加工业在我国得到了集约式发展,剧烈的竞争使得其生产利润进入微利时代.玉米醇溶蛋白是玉米淀粉加工的重要副产物,如果能提高其附加值,将产生巨大的社会和经济效益.目前,制约玉米醇溶蛋白发展的因素主要有以下两点:一是醇溶蛋白的提取和纯化成本过高,要消耗大量的有机溶剂以及高耗能的溶剂回收工艺,所以找到更高效更经济的提取纯化方法是当务之急.二是有关其结构和性质的研究还远远不够,还没有明确其分子结构与成膜特性的相关机理.随着对玉米醇溶蛋白独特性质研究的不断深入,玉米醇溶蛋白的应用前景将日益广阔.参考文献:[1]尤新.玉米深加工技术[M].北京:中国轻工业出版社,1999: 2—5.[2]姚彝孙.玉米综合利用[M].北京:科学技术文献出版社,1987: 1—8.[3]PomesAF.Zein[M]//MarkH.Encyclopediaofpolymerscienceandtechnology.NewY ork:Wiley,1971,15:125—132.[4]McKinneyLL.Zein[M]//ClarkGL.Theencyclopediaofchemis- try.NewY ork:Reinhold,1958:319—320.[5]EsenA.Separationofalcohol—solubleproteins(zeins)frommaize intothreefractionsbydifferentialsolubility[J].PlantPhysiology, 1986.8O:623—627.[6]ArgosP,PedersenK,MarksMD,eta1.Astructuralmodelformaize zeinproteins[J].TheJournalofBiologicalChemistry,1982,257: 9984—9990.[7]TathamAS,FieldJM,Morris,VJ,eta1.Solutionconformational analysisofthealpha—zeinproteinsofmaize[J].TheJournalof BiologicalChemistry,1993,26(8):253—259.[8]郭云昌,刘钟栋,安宏杰,等.基于AFM的玉米醇溶蛋白的纳米结构研究[J].郑州工程学院,2004,25(4):8—11.[9]ShuklaR,CheryanM.Solventextractionofzeinfromdrymilledcorn [J].CerealChemistry,2000,77(6):724—730:[10]CheryanM.Cornoilandproteinextractionmethod:US,6433146 [P].1999—05—18.[11]DillDB.Thebehavioroftheprolaminesinmixedsolvents:II[J]. 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天然玉米醇溶蛋白基凝胶微球的构建研究进展

天然玉米醇溶蛋白基凝胶微球的构建研究进展玉米醇溶蛋白（Zein）是一种天然可食性植物大分子，具有可再生性、无毒性、两亲性及良好的生物相容性和生物可降解性，可通过自组装形成微球或纳米粒。

本文简要综述了目前国内外构建天然玉米醇溶蛋白基凝胶微球的方法，为玉米醇溶蛋白的应用前景提供基础。

标签：Zein；微球；构建；研究进展玉米中醇溶蛋白（Zein）约占玉米总蛋白80%，含有>50%疏水氨基酸基团（包括亮氨酸20%；脯氨酸10%；和丙氨酸10%），和相抵含量（21～26%）的亲水性氨基酸（谷氨酰胺酸）而表现出两亲特性。

玉米醇溶蛋白分子结构中亲水部分和疏水部分分区明显（图1），有独特的自组装特性、成膜性、凝胶性，具有抗水、抗油性，并且具有良好的生物相容性、生物粘附性，这些独特的属性使其在生物活性物质以及药物输送载体系统、可食性的材料制备等方面上具有天然优势。

近年来，以Zein为基质制备不同微结构和宏观结构的微球受到广泛的关注，通过调节微球的微结构和组成和有效的荷载生物活性物质，并控制其释放。

本文将从不同Zein基微球的构建方法方面进行概括论述，给其在活性物质输送和控制释放的应用提供一定的依据。

1 宏观微球的构建Aranda和Alcantara等人先制备了将MgCl2·6H2O和AlCl3·6HO2混合制备[Mg0.67Al0.33（OH）2]Cl0.33·nH2O]层狀双氢氧化物（Layered double hydroxides，LDH），然后与药物混合荷载制备药物-LDH复合物，然后将此复合物与zein混合，在于海藻酸钠均质混合后缓慢滴加到5%CaCl2的溶液中，形成自组装的微球。

这种复合微球的制备可拓展到其他活性物质（风味、色素、药物）的包埋和调控释放。

此外，调节微球系统的组成可设计出不同释放动力学的输送载体。

2 微米级微球的构建Zein不溶于水而溶于低级脂族醇，如乙醇，和醇-水混合物（60～80%）。

玉米醇溶蛋白的增塑改性研究

粮油加工与食品机械・粮食加工・玉米醇溶蛋白的增塑改性研究黄国平　温其标　杨晓泉　罗志刚(广州华南理工大学食品与生物工程学院)　【摘　要】通过实验研究玉米醇溶蛋白(zein)在不同介质表面上成膜的效果、成膜条件以及各增塑剂对成膜效果的影响,确定了抗拉强度较大、吸水性低的最佳成膜条件。

　【关键词】玉米醇溶蛋白;膜;增塑剂;改性中图分类号:TS21011 文献标识码:A 文章编号:1009-1807(2003)01-0052-03 近年来,随着人们环保意识的增强,“白色污染”的危害和严重性已经被人们逐步认识,要求食品包装向方便化和无公害化方向发展,因而开发天然生物可降解材料制成可食性包装已经成为热点。

可食性膜主要通过防止气体、水分和溶质等的迁移来防止食品在贮运中发生的风味、质构等方面的变化来保证食品的质量。

然而,到目前为止,几乎没有可食性包装膜得到工业化生产和实际商业应用,最重要的原因之一是可食膜的机械强度不足。

而玉米醇溶蛋白(zein)以其良好的成膜性,高温、高湿条件下良好的稳定性及安全性而引起人们的重视。

在众多的可食性薄膜中,惟有玉米醇溶蛋白可在无需添加剂、鞣制剂的条件下制成薄膜,并且具有良好的阻湿性及阻氧性,因而可以用于食品保鲜、包装中。

但是纯zein膜的抗拉强度、延展性、吸湿性等指标还很不理想,通过增塑剂的改性可使其性能大为改善。

1　主要实验材料与设备材料有玉米醇溶蛋白(自备,zein含量88%)、95%酒精、油酸、硬脂酸、聚乙二醇(PEG)400等。

仪器设备有JB-3型定时恒温磁力搅拌器、粉碎机、胶体磨、Z L-300型摆锤式纸张扩张力试验机等。

2　实验方法211　玉米醇溶蛋白涂膜附着性测定配制75%的乙醇溶液,取50mL加入10g玉米醇溶蛋白,在70～75℃水浴中搅拌溶解,于不同介质表面(玻璃板、塑料板、不锈钢板、微波炉圆碟)成膜,然后于45℃烘箱干燥,观察成膜情况,选取最佳的成膜载体。

玉米醇溶蛋白的提取及酶解工艺研究

玉米醇溶蛋白的提取及酶解工艺研究初志战;巫光宏;刘小林【摘要】【目的】优化水解醇溶蛋白生产功能肽的工艺，提高玉米醇溶蛋白的应用价值．【方法】通过正交试验获得从玉米蛋白粉中提取醇溶蛋白的最佳提取时间、提取温度、料液比、乙醇浓度等提取条件；通过碱性蛋白酶和蛋白酶K对玉米醇溶蛋白进行水解生产玉米多肽．【结果和结论】通过正交试验获得了从玉米蛋白粉中提取醇溶蛋白的最佳条件，即：料液比1∶4（g/mL），60℃水浴加热，乙醇体积分数为75％，提取3 h．两步酶解法效率高于单酶解法，两步酶解法先加蛋白酶K反应后再加碱性蛋白酶时水解效果最佳．%[Objective]The production of short peptide from zein was investigated to greatly promote the application of zein .[Method]The conditions such as extraction time , temperature , ethanol concentration and ratio of liquid to solid were optimized by orthogonal test .Zein was hydrolyzed by protease K and al-kaline protease in this study .[Result and conclusion]The optimal conditions of extracting zein were as follows:the ratio of solid to liquid was 1∶4;the extractin g time was 3 hours;the extracting temperature was60 ℃and the concentration of ethanol was 75%.Results showed that the zein could be hydrolyzed more efficiently by combining two enzymes than by only using one of the two enzymes .Zein hydrolyzed by protease K and alkaline protease in turn is the best enzymatic hydrolysis method .【期刊名称】《华南农业大学学报》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】4页(P86-89)【关键词】玉米醇溶蛋白;提取;水解【作者】初志战;巫光宏;刘小林【作者单位】华南农业大学生命科学学院/广东省农业生物蛋白质功能与调控重点实验室，广东广州510642;华南农业大学生命科学学院/广东省农业生物蛋白质功能与调控重点实验室，广东广州510642;江西宜春学院，江西宜春336000【正文语种】中文【中图分类】Q556玉米蛋白粉（CGM），俗称玉米渣，是玉米湿法生产淀粉过程中的主要副产品.玉米蛋白粉中蛋白质高达40% ～70%，其中醇溶蛋白约占总蛋白的68%，谷蛋白约占28%，同时含有少量的球蛋白和白蛋白.由于玉米醇溶蛋白中含有大量的非极性氨基酸，因此在体积分数为60%～95%的醇类水溶液中溶解度较高，而在水溶液中溶解性很差.在我国，玉米蛋白粉作为生产淀粉的下脚料，大部分作为“工业三废”排放掉了，不仅没有实现资源的循环利用，还造成了严重浪费和环境污染，经济效益极低.近年来随着对玉米醇溶蛋白研究的不断深入，玉米醇溶蛋白组成的特殊性逐渐引起人们的重视，不断开发出新的产品，例如利用玉米醇溶蛋白制作保鲜膜、缓释胶囊、可降解塑料等环境友好材料.如何利用醇溶蛋白的营养价值，成为进一步提高醇溶蛋白开发的核心.研究发现，玉米醇溶蛋白中支链氨基酸（亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸）含量相当高，可用于制取高F值（支链氨基酸对芳香族氨基酸的摩尔比称为F值）寡肽分子，以改善肝、肾、肠、胃疾病患者的营养，可用于功能性食品或医药产品中.栾新红等［1］发现玉米蛋白多肽能影响鹅肉品质及机体代谢.玉米蛋白含有高比例缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、脯氨酸和谷氨酰胺等，而赖氨酸等碱性氨基酸很少，这种不平衡氨基酸组成可以抑制人体中的血管紧张素转移酶（ACE），使玉米醇溶蛋白成为降血压肽很好的来源.目前，对玉米醇溶蛋白开发和研究较为成熟的是日本和美国.日本用玉米多肽开发出了低热量的早餐饮料.我国酶解制备玉米多肽的研究起步较晚，最早的研究记录在20世纪90年代末.1998年，吴建平［2］用复合酶（碱性蛋白酶+胃蛋白酶）对玉米蛋白进行水解，获得了相对分子质量较小、有明显抑制ACE活性的玉米多肽.王雄等［3］用碱性蛋白酶处理玉米黄粉，获得多肽.1999年王梅等［4］用3种碱性蛋白酶、2种中性蛋白酶、3种酸性蛋白酶对蛋白进行水解比较研究，指出用碱性蛋白酶水解得到的蛋白水解物其溶解性好，营养价值高.2000年赵国华等［5］用AS1398酶处理玉米蛋白，得到流动性好、黏度低、热稳定性较好、乳化性好的玉米多肽分子.但由于玉米醇溶蛋白的纯水不溶性与蛋白酶必需的水溶液环境相冲突，使得玉米醇溶蛋白酶解程度较低，达不到可以应用的程度，这已成为玉米多肽开发的瓶颈.本研究根据醇溶蛋白可溶于高pH缓冲液这一特点，将提取的醇溶蛋白液加入pH＞11.5的缓冲液中，然后筛选在碱性条件中仍保持较高活性的酶——碱性蛋白酶和蛋白酶K，比较醇溶蛋白的降解程度，为玉米多肽产品的开发提供参考.1 材料与方法1.1 材料玉米蛋白粉由华南农业大学动物科学学院提供.蛋白酶K和碱性蛋白酶为美国Sigma公司产品；其余试剂均为国产分析纯.1.2 试验方法称取一定量玉米蛋白粉，放入烘箱中80℃烘6 h，粉碎后过100目筛，利用有机溶剂法［6-7］提取得到玉米醇溶蛋白，然后用考马斯亮蓝G-250法测定提取液中玉米醇溶蛋白的含量.醇溶蛋白的水解先采用碱性蛋白酶和蛋白酶K分别对玉米醇溶蛋白进行水解，确定每种酶的最佳作用条件，然后再选用两步酶法水解.水解度的测定采用 pH-stat法［8-9］和 SN-TCA指数法［10］.采用袁斌等［11］改进的pH-stat法初步测定醇溶蛋白各种加酶方式的水解度，然后与SN-TCA指数法测定的水解度进行比较，确定最适的加酶方式.2 结果与分析2.1 乙醇法提取醇溶蛋白参数的选择2.1.1 乙醇体积分数对玉米醇溶蛋白提取效果的影响玉米醇溶蛋白能够溶解在体积分数为60%～95%的乙醇溶液中，本试验对比了体积分数为65%、75%、85%和95%的乙醇对提取效果的影响，结果表明，用65%～85%的乙醇作为溶剂时，蛋白的提取率都大大高于用95%乙醇作为溶剂时的提取率，而用75%乙醇作为溶剂的提取率最高.故选择体积分数为65%、75%、85%作为正交试验的3个水平（图1）.图1 乙醇体积分数对提取效果的影响Fig.1 Effects of ethanol concentration on zein extraction2.1.2 提取温度对提取效果的影响从图2中可以看出，在60℃以下，温度的升高能够使提取率增大，30～40℃时提取率有较明显的提高，40与50℃时的提取率非常接近，50℃时稍高，60℃时提取率达到最高，而70℃时提取率反而有明显的下降.因此，以玉米蛋白粉为原料提取醇溶蛋白的温度不宜超过60℃.故选取40、50和60℃作为正交试验的3个水平.图2 温度对提取效果的影响Fig.2 Effects of temperature on zein extraction 2.1.3 料液比对提取效果的影响从图3中可以看出，随着料液比（m／V）的增大，提取效果呈上升趋势，当料液比为1∶8时，提取效果最好，1∶8之后提取效果开始下降，1∶10时提取效果最差.可见，溶剂乙醇用量少会减少玉米蛋白粉中的玉米醇溶蛋白的溶出量，但溶剂用量过多也不会增加玉米醇溶蛋白的溶出量.因而，选取料液比为1∶4、1∶6和1∶8作为正交试验的3个水平.图3 料液比对提取效果的影响Fig.3 Effects ofmaterial／liquid ratio on zein extraction2.1.4 提取时间对提取效果的影响提取时间对提取效果影响很大，提取2 h比提取1 h的提取率有显著的提高，而2 h后提取率反而逐渐下降，4 h以后的提取率与提取1 h的提取率相差不大（图4）.可能是因为较长时间的加热导致玉米醇溶蛋白中少部分的蛋白质与CGM中的淀粉粘连，造成蛋白的提取率下降.因此，宜选择1、2、3 h作为正交试验的3个水平.图4 提取时间对提取效果的影响Fig.4 Effects of extracting time on zein extraction2.1.5 正交试验根据单因素试验结果，设计正交试验，结果见表1.根据统计结果分析，加热搅拌提取玉米醇溶蛋白的最佳工艺条件为A3 B3 C2 D1，即料液比1∶4（g／mL），60℃水浴加热，乙醇体积分数是 75%，提取3 h.料液比对提取效果影响最大，其次是温度和乙醇体积分数，时间对提取效果的影响程度在4个因素中最小.温度为60℃时提取效果最好，比50℃稍高，较40℃时有显著提高；提取1 h的效果最差，2和3 h的提取效果接近；乙醇体积分数为75%时的提取率最高，比65%时的提取率稍高，体积分数为85%乙醇的提取效果最差；料液比1∶6和1∶8的提取效果接近，1∶4时有显著提高.表1 L9（34）正交试验结果及极差分析表Tab.1 L9（34）orthogonal experiment results and range analyses试验号 A（θ／℃）B C D（t／h）［φ（乙醇）／%］（料液比） D277nm 1 1（40） 1（1） 1（65） 1（1∶4）0.531 2 1 2（2） 2（75） 2（1∶6） 0.352 3 1 3（3） 3（85） 3（1∶8）0.181 4 2（50） 1 2 3 0.287 5 2 2 3 1 0.545 6 2 3 1 2 0.389 7 3（60） 1 3 2 0.344 8 3 2 1 3 0.279 9 3 3 2 1 0.615 2 4 3 1∑k1 0.349 0.381 0.394 0.558∑k2 0.407 0.392 0.418 0.362∑k3 0.413 0.395 0.357 0.249 R 0.064 0.014 0.061 0.309排序2.2 酶解玉米醇溶蛋白条件的确定由于玉米醇溶蛋白溶于高体积分数的乙醇溶液（φ为75%乙醇）和高pH水溶液（pH 12.0），目前没有报道蛋白水解酶在该环境中仍具有水解活力，因此我们将玉米醇溶蛋白提取烘干后用pH 12.0的NaOH-Na2 HPO4缓冲溶液溶解.在如此高pH溶液中有活力的酶不多，我们选择蛋白酶K和碱性蛋白酶进行酶解试验.由于过多的醇溶蛋白底物会对酶活性产生抑制作用，因此本试验的底物量为0.628 mg／mL（图5）.参考蛋白酶K和碱性蛋白酶单独水解的最佳作用条件，本试验中，2种酶的试验条件分别设为：0.05 mg蛋白酶K、反应时间20 min、反应温度35℃；0.05 mg碱性蛋白酶、反应时间15 min、反应温度45℃.分别采取以下4种加酶顺序进行反应：只加蛋白酶K；只加碱性蛋白酶；先加蛋白酶K反应后再加碱性蛋白酶、先加碱性蛋白酶反应后再加蛋白酶K.图5 底物质量浓度对酶解的影响Fig.5 Effects of substratemass concentration on zein enzymatic hydrolysis采用pH-stat法及SN-TCA指数法分别测定4种加酶方式下玉米醇溶蛋白的水解度，据此选出最好的酶解方法，结果见表2和表3.表2 pH-stat法测定玉米醇溶蛋白水解度Tab.2 Enzymatic hydrolysis degree of zein determ ined by pH-statmethod加酶顺序 NaOH用量／mL pH 水解度／反应前反应后%蛋白酶K K 1.24 11.73 10.42 27.55 0.87 11.73 10.63 19.33碱性蛋白酶 0.44 11.73 10.64 9.78蛋白酶K-碱性蛋白酶 1.04 11.73 10.42 23.11碱性蛋白酶-蛋白酶表3 SN-TCA指数法测定玉米醇溶蛋白水解度Tab.3 Enzymatic hydrolysis degree of zein determ ined by SN-TCA method加酶顺序 D277nm SN-TCA指数1）／%蛋白酶K 1.000 34.49碱性蛋白酶 0.490 16.90蛋白酶K-碱性蛋白酶1.250 43.12碱性蛋白酶-蛋白酶K 1.005 34.67 1）SN-TCA指数：代表水解程度.3 讨论与结论随着Evans等［12］在20世纪40年代开始研究玉米醇溶蛋白的提取，目前醇溶蛋白的研究已经在多种材料上展开，如水稻、椰子、小麦、高粱等，提取的试剂也很多，如乙醇、乙二醇、异丙醇等［13-15］.考虑到后续产品的食用价值，本试验采用乙醇提取.根据玉米醇溶蛋白提取的统计结果分析，提取玉米醇溶蛋白的最佳工艺条件为 A3 B3 C2 D1，即料液比1∶4（g／mL），60℃水浴加热，乙醇体积分数为 75%，提取3 h.料液比对提取效果影响最大，其次是温度和乙醇体积分数，时间对提取效果的影响程度在4个因素中最小.温度为60℃时提取效果最好，比50℃稍高，较40℃时有显著提高；提取1 h的效果最差，2和3 h的提取效果接近；乙醇体积分数为75%时的提取率最高，比体积分数为65%时的提取率稍高，85%乙醇的提取效果最差；料液比1∶6和1∶8的提取效果接近，料液比为1∶4时提取效果有显著提高.玉米醇溶蛋白质量浓度可达15.688 mg·mL-1.由于醇溶蛋白的溶解特性，以及色氨酸含量很少，因此醇溶蛋白的酶解产物快速检测比较困难，最常用的方法为pH-stat法和SN-TCA指数法.本研究发现，双酶解效果比采用单一酶水解效果好，先加蛋白酶K后加碱性蛋白酶与先加碱性蛋白酶后加蛋白酶K的水解度分别达到23.11%、27.55%（pH-stat法）和43.12%、34.67%（SN-TCA指数法）.根据pH-stat法测定的双酶水解的水解度相差不大，而采用SN-TCA指数法测得先加蛋白酶K后加碱性蛋白酶的水解效果更明显.故采用两步酶解法可明显提高玉米蛋白水解反应的水解度，两步酶解的加酶顺序为先加蛋白酶K然后加碱性蛋白酶.该研究为进一步利用玉米醇溶蛋白生产高附加值的短肽提供参考数据.参考文献：［1］栾新红，曹中赞，曹敏建，等.玉米蛋白多肽对豁眼鹅血清离子水平及肉品质的影响［J］.中国家禽，2012，34（1）：11-14.［2］吴建平.抗消化淀粉的研究进展及其应用前景［J］.食品与发酵工业，1998，25（2）：66-70.［3］王雄，吴正奇，万端极，等.膜酶结合制备玉米多肽的工艺研究［J］.科学技术与工程，2013，13（7）：2000-2003.［4］王梅，谷文英.酶解黄粉蛋白制备可溶性肽［J］.粮油食品科技，1999，9（1）：1-3.［5］赵国华，陈宗道，王光慈，等.改性对玉米蛋白质功能性质和结构的影响（Ⅰ）：酶解［J］.中国粮油学报，2006，15（3）：28-30.［6］赵华，张英华.玉米醇溶蛋白制备与应用研究进展［J］.粮食与饲料工业，2006（12）：16-17.［7］段纯明，董海洲，侯汉学，等.生物降解材料-玉米醇溶蛋白提取工艺的优化研究［J］.包装与食品机械，2008，26（3）：1-6.［8］徐英操，刘春红.蛋白质水解度测定方法综述［J］.食品研究与开发，2007，28（7）：173-176.［9］檀志芬，生庆海，邱泉若，等.蛋白质水解度的测定方法［J］.分析检测，2005，26（7）：174-176.［10〛范远景，姬莹莹，张焱.大豆蛋白酶解肽的分子量分布及抑制ACE活性关系研究［J］.食品科学，2007，28（10）：57-61.［11］袁斌，吕桂善，刘小玲.蛋白质水解度的简易测定方法［J］.广西农业生物科学，2002，21（2）：113-115.［12］EVANS C D，MANLEY R H.Ternary solvents for zein［J］.Ind Eng Chem，1944，36（5）：408-410.［13］蒋冬花，杨宝峰，蔡敏杰，等.水稻醇溶蛋白提取条件和总含量分布［J］.浙江农业学报，2007，19（3）：174-178.［14］郑亚军，李艳，赵松林，等.椰肉中醇溶蛋白抗氧化活性［J］.热带作物学报，2009，30（7）：1035-1038.［15］王伟，印丽萍，刘许佳，等.种子醇溶蛋白提取及检测条件探索［J］.西北植物学报，2007，27（1）：21-27.【责任编辑李晓卉】。

玉米醇溶蛋白研究进展_赵妍

玉米醇溶蛋白研究进展赵　妍，田晓花（河南工业大学粮油食品学院，　河南郑州　450001）摘　要：该文从组成、结构、性质方面对玉米醇溶蛋白进行阐述，综述了玉米醇溶蛋白应用方面的新进展。

关键词：玉米醇溶蛋白；组成；结构；性质；应用The progress of corn gliadinZHAO Yan ，TIAN Xiao-hua（College of Food Science and Technology ，Henan University of Technology ，Zhengzhou 450001，Henan ，China ）Abstract ：This arti c le dis c ussed the new pr o gress f o r co rn gliadin appli c ati o n fr o m the co mp o siti o n ，stru c ture and pr o perty o f co rn gliadin .Key words ：co rn gliadin ；co mp o siti o n ；stru c ture ；pr o perty ；appli c ati o n 中图分类号：TS201.2＋1文献标识码：A文章编号：1008―9578（2015）01―0011―05收稿日期：2014–05–09基金项目：国家高技术研究发展计划（863计划）；“绿色智能农产品供应链核心技术研创”（2012AA101705–2）；河南省教育厅自然科学项目（13B550956）；河南工业大学高层次人才基金（2011BS016）作者简介：赵妍（1982~ ），女，讲师，博士。

玉米作为我国传统的农作物，种植面积达到2 500万公顷，年产量高达1.2亿吨。

玉米湿法生产淀粉的主要副产品是玉米蛋白粉，其含玉米醇溶蛋白50%~60%。

玉米醇溶蛋白是玉米中的主要贮藏蛋白，具有溶解性、成膜性、生物降解性、抗氧化性、黏结性和凝胶化等特性。

玉米醇溶蛋白膜的结构与性质pdf

挤压成型可食性玉米醇溶蛋白膜的结构与性质食品工程与生物技术学院陈野教授研究背景玉米醇溶蛋白(Zein)，来源于玉米淀粉加工的副产物，它是由平均分子量为25000-45000的蛋白质组成的混合物，分子是棒状的，它受肽主链上的羟基与亚氨基的氢键作用，形成多量α-螺旋体。

玉米醇溶蛋白中富含含硫氨基酸，这些氨基酸可以形成很强的分子二硫键，它们和分子之间的疏水键一起构成了玉米醇溶蛋白成膜特性的分子基础。

玉米醇溶蛋白以其优良的成膜特性、天然生物可降解性以及其膜在高温、高湿条件下的良好稳定性及安全性而引起人们的重视.在众多的可食性薄膜中,唯有玉米醇溶蛋白可在无需添加剂、鞣制剂的条件下制成薄膜,并且具有良好的阻湿性及阻氧性,因而可以用于食品保鲜、包装以及制药行业。

研究目的应用常规的挤压成膜方法，由于玉米醇溶蛋白在挤压过程中，粘性大，流动性差，在出口易膨化，几乎没有成功的例子。

本研究利用挤压成型技术制备玉米醇溶蛋白膜。

通过研究将揭示玉米醇溶蛋白的挤压变性机理，为其工业化生产奠定理论基础,同时研究也将拓宽蛋白质乃至多糖等生物质的应用领域，并对材料制造和加工领域产生重大的影响。

主要研究内容(1)可塑剂在玉米醇溶蛋白成膜中的作用;(2)玉米醇溶蛋白在亲水的和疏水的表面上的动力学吸附现象;(3)蛋白质分子热变性与结构变化的关系及其对成型膜性能的影响;(4)玉米醇溶蛋白反应挤出的物料的真实流变特性方面进行研究。

问题：（1）生产率低，高溶剂损耗；（2）制成的膜的机械强度差，并且性质不稳定。

到目前为止,几乎没有得到工业化生产和实际商业应用玉米醇溶蛋白膜的成膜方法玉米醇溶蛋白乙醇或丙酮溶液溶液干燥后成膜以前的制膜法：本研究技术路线分析流变特性机械性质（TS,E%，Young's modulus）热分析（DSC）X光衍射NMRFT-IRSEM，AFMDSCSDS-PAGE凝胶电泳SPR表面等离子共振(surface plasmon resonance)Zein adsorption kinetics on hydrophilic(11-mercaptoundecanoid acid)and hydrophobic(1-octanethiol)SAMs from different bulk concentrations(a)C b=0.5mg/ml;(b)C b=1.0mg/ml;(c)C b=3.0mg/ml;(d)C b=5.0mg/ml.亲水基团疏水基团蛋白分散在溶剂中蛋白与可塑剂结合蛋白与蛋白结合(冷凝固化)蛋白-蛋白滑动(挤压)蛋白成膜结构玉米醇溶蛋白-可塑剂膜成膜机理0.8±0.12366±9.8026.8±6.247.4±0.55extruded Water absorption(%)Young's modulus (MPa)Elongation(%)Tensile strength (MPa)Preparation methodTensile properties and water absorption of the zein film(20%glycerol)实验结果Effect of the storage time on mechanical properties of the zein film extruded66.577.58012345Time (months)T e n s i l e s t r e n g t h (M P a )10203040E l o n g a t i o n (%)elongationtensile strengthScanning electron micrograph of the zein film extruded(surface)AFM image of the zein film extruded(surface)Zein nanotubes for encapsulation and slow releaseD e r i v .W e i g h t (%/°C )W e i g h t (%)050100150200250Temperature (°C)ZEIN film5度min （250度）.001–––––––ZEIN 5度min （250度）.001––––The TG and DTG curves of zein and zein-glycerol filmzeinzeinZein film Zein film0200040006000800010000120002575125175225275Temperature(℃)H e a t F l o w (W ×1000/g )a bca:zein powderb:zein film contenting 20%glycerolc:zein film contenting 20%stearic acidDSC traces for zein films玉米黄粉完全可降解材料的性质研究背景玉米是世界上三大粮食作物之一,在农业生产中占重要地位。

玉米醇溶蛋白纳米颗粒分子量

玉米醇溶蛋白纳米颗粒分子量
玉米醇溶蛋白纳米颗粒的分子量可以根据具体的溶蛋白构成和纳米颗粒制备方法而有所不同。

玉米醇溶蛋白通常是一种从玉米中提取的蛋白质，具有多种成分和分子量范围。

其分子量可以通过技术手段进行测定，例如凝胶电泳、质谱等。

纳米颗粒的分子量一般是通过纳米颗粒的制备方法来决定的。

制备纳米颗粒通常涉及将溶蛋白与其他物质（如聚合物、表面活性剂等）相互作用以形成纳米级的聚集体。

在制备过程中，分子量可以影响纳米颗粒的大小、分散性和稳定性。

因此，需要根据具体的溶蛋白构成和纳米颗粒制备方法来进行实验或使用相关仪器设备，如质谱仪，来测定玉米醇溶蛋白纳米颗粒的分子量。

这样可以获得更准确的结果。

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玉米醇溶蛋白对药物的缓控释效果
王永亮
(广东食品药品职业学院 09设备2班)
摘要玉米醇溶蛋白是 Gorhamin 在 1821 年首次从玉米中提取的一种能溶解于乙醇的蛋白质，并将这种蛋白质取名为玉米醇溶蛋白（zein），简称醇溶蛋白。

作为一种天然蛋白质，醇溶蛋白有着广泛的应用。

在医药领域常作为控释制剂、微球等新剂型的药用辅料；另外玉米醇溶蛋白在细胞培养、多孔支架及药物控释等方面都表现出较好的生物相容性和可降解性。

本文就醇溶蛋白缓控释行为方面做了进一步综述。

关键词玉米醇溶蛋白用途配制缓释控缓释阿司匹林肝素
玉米醇溶蛋白相关剂型的制备
玉米醇溶蛋白溶液的配制将一定量的玉米醇溶蛋白粉按 10：1的液固比用80%的乙醇溶液湿润, 摇匀, 放入恒温水浴中加热, 然后用离心机离心,取上清液密封备用。

醇溶蛋白空白片的制备用950 ml/ L 乙醇溶解醇溶蛋白,在50℃恒温水槽中加热30min,配制浓度为65 g / ml醇溶蛋白溶体, 然后将溶体平铺于聚四氟乙烯板上, 真空干燥8 h 后取出,用万能粉碎机将其粉碎,过20目药用筛,不加任何成分直接用压片机压制成型。

玉米醇溶蛋白的性质及市场应用
玉米中的醇溶蛋白是玉米的主要贮存蛋白,根据玉米种类和分离方法的不同, 它在玉米胚乳蛋白中的含量占 44～79 %不等。

玉米中的醇溶蛋白是由分子大小和溶解度不同的一组蛋白质组成, 可分为α、β、γ、δ四种。

其中α- 玉
米醇溶蛋白占约 70 %, γ占约 20 %。

α-玉米醇溶蛋白可由乙醇溶液提取出来, 其余三种需在醇溶液中添加还原剂。

在添加还原剂提纯的α玉米醇溶蛋白 SDS- PAGE凝胶电泳出现 2条带, 分子量为19kDa和 22kDa 。

由于商品化的玉米醇溶蛋白是由玉米湿法加工生产淀粉的副产物玉米蛋白
粉提取的, 湿法生产中二氧化硫破坏了二硫键, γ -玉米醇溶蛋白成水溶性的, 随玉米浸泡水去除了。

而β-玉米醇溶蛋白不溶于 90 %异丙醇和乙醇。

因此原料和提取工艺造成商品化的玉米醇溶蛋白仅含α玉米醇溶蛋白。

玉米醇溶蛋白具有良好的成膜性、黏接性和防水、防湿性能, 还具有耐酸、耐油等特性, 可广泛应用于医药、食品及化工等其它行业。

在食品工业中, 醇溶蛋白可以作为被膜剂, 即以喷雾方式在食品表面形成一个涂层, 可防潮、防氧化、从而延长食品货架期, 喷在水果上, 还能增加光泽。

它是一种无毒且能强化食品的保鲜剂。

在医药方面, 由于玉米醇溶蛋白的憎水性, 所以可以涂在药片的外面, 作防潮层; 另外又由于对胃酸稳定, 可以作肠溶药片的包衣。

此外, 如果将玉米醇溶蛋白与纸张复合, 可以制成防水防潮的包装材料, 还可以作为工业
上的黏接剂、发泡剂和乳化剂等。

玉米醇溶蛋白–肝素微球的缓释
利用玉米醇溶蛋白和肝素的溶解性质,将其制备成微球结果发现：随着蛋白
质浓度的增高,蛋白质微球的粒径也发生显著变化,从几百纳米到几微米,如图1
所示
蛋白质–肝素微球包封率的测定
利用Smith法检测出蛋白微球的包封率和载药量，如表1
由表1可见当肝素一定时，增加玉米醇溶蛋白的量包封率呈增加趋势。

蛋白质微球的体外释放速率测定
在模拟的体内环境中，王米醇溶蛋白–肝素微球具有一定的缓释效果，在前20h内，肝素释放量达到55%左右后50h内肝素释放趋于平缓,为80%左右,如图2
对释放前后的蛋白质微球的冷冻干燥粉末做扫描电镜观察,发现其形态发生很大变化，释放后，球形蛋白质多粘结在一起,或者形成粒径较大的球体,如图3所示原因可能是缓冲溶液促进了长米醇溶蛋自的粘结。

玉米醇溶蛋白作为阿司匹林缓控释骨架材料
称取一定量的实验室制备的玉米醇溶蛋白,用80% 醇溶液充分溶解,配制成10%的蛋白溶液,再加入3%的油酸,混合均匀。

每次取此种油酸一Zein醇溶液25mL按表1的配方混和、干燥、粉碎后用压片机进行压片。

制得4种样品,每片质量为1.0g左右。

采用压片法制备Zein/Aspirin骨架片,用质构仪测定药片的硬度。

药片载药量测定
药片释放度的测定
按2000年版药典释放度测定法，依照肠溶制剂的方法进行测定。

先测定酸中的释放量：量取0.1mol/L盐酸溶液500mL，保持恒温37士0.5 ℃,搅拌。

在一定间隔时间取样5mL。

比色测定溶液中Aspirin含量,并在每次取样后及时补充5mL缓冲液。

总测定时间为2h。

再测定缓冲液中释放量：弃去酸液,将药片立即放入PH6.8的磷酸盐缓冲液中,并保持恒温37士0.5℃,继续按上述方法进行操作并测定/Aspirin含量。

药片硬度的指标
药片的硬度测定结果见图2，Aspirin含量增加，药片的硬度下降。

淀粉用量增大也会使硬度下降。

主要是因为玉米醇溶蛋白凝固干燥后，具有很高的硬度。

药物和其他添加剂的加入，起到了分散剂的作用。

从而使硬度下降。

硬度是药物的一项重要的指标，适宜的硬度可保持药片具有良好的外形，可贮藏性能，同时还影响到释药效果
表2说明，淀粉含量降低，淀粉起填充剂分散、改善产品硬度的作用。

图3为4种Aspirin片的溶出效果图，累计释药时间都达到了400min，没有突释和爆释的行为。

由于玉米醇蛋白不溶于酸性溶液，也不被蛋白酶水解，在酸性(pH1.5左右)条件与中性(pH6.8)条件下的溶出效果很近似，没有显著的差异，因此没有考察酸性条件下的实际溶出效果。

图3中的实验数据用SAS软件进行统计处理考察释药曲线与常用3种释药模型的拟合程度，结果见表3
根据表3的统计结果，4种片剂的释药时间都达到6h以上，比较模拟方程的R²值，不同配方的片剂，具有不同的延迟效果。

其中Aspirin–A(Aspirin含量78.05%)与Aspirin–C(Aspirin含量51.42%)的片剂释药特性为零级方程，释药速度与时间无关，为控释制缓释剂型。

改变产品的配方中的Aspirin与淀粉的比例可实现药物制剂的缓控释放
玉米醇蛋白目前主要用于食品与医药工业，作为包膜剂和辅料。

对药物具有缓释、缓控释的效果，这对于医药业的未来有很大的帮助。

加上它是用可再生材料制成的而且是无毒的，可见玉米醇蛋白的药用方面的辉煌指日可待。

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