谷朊粉

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谷朊粉又稱活性麵筋粉，其蛋白質含量在80%以上，且氨基酸組成比較齊全，是營養豐富、物美價廉的植物性蛋白源。谷朊粉主要由分子量較小、呈球狀、具有較好延伸性的麥膠蛋白與分子量較大、呈纖維狀、具有較強彈性的麥谷蛋白組成。當谷朊粉吸水後則形成具有網絡結構的濕麵筋，具有良好的粘彈性，延伸性，熱凝固性，乳化性，以及薄膜成型性，如傳統產品中的麵筋、烤麩、霉麩、古老肉、素腸、素雞、素鴨、油麵筋等等，就是上述特性的簡單應用。

谷朊粉由於其自然資料豐富，經濟效益好等優點很快發展成為一個世界性商品，在小麥盛產地———美國、加拿大、歐洲和澳大利亞等國家均有大量生產，在工業中也早被廣泛應用，其利用與開發研究，在日、美等國正日益盛行 。

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中文名:谷朊粉

外文名:vital wheat gluten

別 稱:活性麵筋粉、小麥麵筋蛋白

顏 色:淡黃色

蛋白質含量:75%～85%

目錄

組成

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谷朊粉主要組成成分是麥谷蛋白和醇溶蛋白，另外還含有少量澱粉、脂肪、礦物質等 。麥谷蛋白是由多肽鍵通過分子間二硫鍵作用聚合而成的蛋白，其分子量大，呈纖維狀，以分支狀方

式高度交叉連接在一起，結構不規則，分子內含β-摺疊結構較多，富含穀氨酰胺(Gln)和胱氨酸(Cys)。醇溶蛋白為單體蛋白，分子量約35 kD，呈球形，不溶於水及無水乙醇，但溶於70%～80%的乙醇溶液中，特點是脯氨酸和酰胺較多，非極性側鏈較極性側鏈多，分子內既無亞基結構，又無肽鏈間二硫鍵，單肽鏈間依靠氫鍵、疏水鍵以及分子內二硫鍵連結，形成較緊密的三維結構。在低pH值條件下，依據電泳遷移率的不同，醇溶蛋白可分為α、β、γ、ω四種類型，其中α-醇溶蛋白流動性最高，ω-醇溶蛋白流動性最差。

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應用

食品工業

麵粉強化和烘烤食品

谷朊粉最基本的用途就是用來調整麵粉蛋白含量 。許多地方麵粉生產廠家通過添加谷朊粉到低筋粉中以達到麵包粉的要求，而不必混合昂貴的、進口高筋粉。這種方法在歐洲已被普遍採用。同樣，麵包製造商也用谷朊粉來強化一般級別的麵粉，而不必儲存大量的高筋粉。

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谷朊粉的獨特的黏彈性能改善麵團強度、混合性和處理性能；其成膜發泡能力能夠保存空氣用以控制膨脹度，改善體積、勻稱度和紋理；其熱凝固性能提供了必要的結構強度和咀嚼特性；其吸水能力提高了烘烤產品的產量、柔軟度和保質期。據估計大約70%的谷朊粉用於生產麵包、甜點心和各種各樣的發酵產品。根據烘烤食品特定的用途，紋理和保質期的要求，谷朊粉的用量各有不同。例如，在小麥粉中增加約1%谷朊粉能降低椒鹽脆餅成品的破損率，但增加了太多谷朊粉可能導致椒鹽脆餅吃起來太硬。在預切漢堡和熱狗麵包中使用大約2%谷朊粉，可以改善其強度，並能給小麵包提供想要的的脆皮特性。

麵條加工

在掛麵生產中，添加1%～2%谷朊粉時，由於面片成型好，柔軟性增加，所以收到了提高操作性，增加筋力，改良觸感的效果。煮麵時，能減少麵條成分向湯中溶出，有提高煮麵得率，防止麵條過軟或斷條，增加面延伸效果。

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肉、魚及家禽產品

谷朊粉能夠結合脂肪和水的同時增加蛋白質含量，這使谷朊粉在肉類、魚類和家禽產品中也有廣泛的應用 。麵筋通過組織化重構過程提高了對牛肉、豬肉和羊肉的利用，麵筋可以削切成更美味的牛排型產品以轉換不夠理想的鮮肉。麵筋具有良好刨削性質，對於肉製品加工，如在家禽卷、「整體」罐頭火腿和其他非特異性麵包型產品中，它提高了刨削的特點，減少了烹飪過程中的損耗。

在肉製品中，谷朊粉蛋白作為黏合劑、填充劑或增量劑而呈現出許多優點。使用量1%～5%的谷朊粉作為黏合劑使用在肉製品中賦予產品許多優點，諸如增加黏彈性、色澤穩定性、硬度、出汁率和保水性，降低了保油性和加工損耗。其凝固特性有利於改善流變特性，增強成片能力和保持感官特性。小麥麵筋獨特的黏合性、薄膜成型性和熱固性有助於將肉和果蔬粘合在一起製成牛排，也可將谷朊粉撒到肉片上。它也可被用在罐裝漢堡包及麵包切片中，以減少加工和蒸煮損失。谷朊粉的添加量為其質量的2%～3.5%。另外，谷朊粉也被用到肉餅中，有時也可作為香腸和一些肉產品的黏結劑。當麵筋被水化後，它的結構伸展開，可被拉成絲、線或膜，利用此特點可被做成各種各樣的人造肉。例如：谷朊粉可生產蟹肉類似物，甚至人工魚子醬，溶於酒精的谷朊粉可用於製備可剝的食用膜，如腸衣膜。

谷朊粉的另一個主要用途是作為替代肉類的素食食品，以及生產人造的昂貴肉類，如海鮮和蟹類的類似物，特別是在日本，由於對健康和食品安全日益關注，越來越多的消費者正在尋找肉類替代品。純濕麵筋可以調味，變形，並加工成肉丸和牛排。組織化處理的小麥麵筋利用擠壓技術可以用來模仿肉類的口感，咀嚼性和味道。這種方法製造的「肉」產品適合作為即食主菜，也可作為三明治夾心或比薩餅和沙拉配料。麵筋可以在「素食者漢堡包」中扮演似肉物。

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穀類食品和營養小吃

由於谷朊粉特有的風味和營養，被谷朊粉強化的穀物食品已被消費者廣泛地接受，尤其和牛奶一起享用 。如：高樂高。因為谷朊粉不僅提供必需的營養需求，而且有助於在加工中將維生素和礦物質粘合在一起，強化穀物食品。在營養小吃中，谷朊粉提供豐富的營養和酥脆性。一般添加量為1%～2%。但在澳大利亞，一些產品的谷朊粉質量分數達到30%～45%。其中一個高蛋白小吃的例子就是包含土豆條、麵包屑和谷朊粉的一種麵食。

奶酪類似物和比薩

利用谷朊粉製造的合成奶酪在質地和口感上與天然奶酪沒有什麼區別 。國際小麥麵筋協會近來的研究表明，谷朊粉單獨或者和大豆蛋白混合使用，可部分取代昂貴的酪蛋白酸鈉，大大地降低了奶酪的生產成本。谷朊粉也被用來強化比薩表面強度，提供硬外殼和爽口感，使外皮酥脆，增加咀嚼性，並能減少水分從醬汁轉移到比薩內部。添加量為小麥粉基質的1%～2%。

水產養殖業

水產養殖業（包括魚類、甲殼類動物）是一個日益膨大的工業 。現代養殖業依靠飼養來提高產量，谷朊粉的特性正好迎合這一需求。它的粘合性將小球狀或者粒狀飼料粘結起來；它的水不溶性可以防止球潰散；它的黏彈性提供柔軟而粘着的質地組織，使其擁有一定的界面張力，懸浮於水中，利於吞食。而且谷朊粉還具有豐富的營養價值。

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調味品

谷朊粉也用於製備醬油，並製造味精。谷朊粉的高穀氨酰胺含量使它成為製造後者的理想的初級材料。用谷朊粉製造的醬油同傳統醬油相比，擁有淺色，緩慢褐變率，優良的風味和良好的稠度。

食品保鮮

小麥麵筋蛋白因其獨有的黏彈性和水不溶性受到了國內外一些膜研究者的關注，並從理論上指出它可能成為一種優秀的成膜劑(Kester和Fennema) 。Kayserilioglu等人的研究表明：在pH值4～11，乾燥或非乾燥條件下，0%～40%(w/w)的木聚糖與谷朊粉結合能形成可生物降解性的複合膜。陳新健等人的研究也表明：用可食性麵筋蛋白塗膜荔枝，對荔枝有較好的保鮮作用，不但降低了爛果率，避免了營養成分的顯著減少，荔枝保鮮期也由2～3 d延長至7 d。彭海萍等人以小麥麵筋蛋白為原料製備了可食性包裝膜。該研究不但通過單因素試驗探討了影響膜厚度、膜透光率、膜水溶性和膜阻隔性能的主要因素，還通過正交試驗確定了小麥麵筋成膜的最佳工藝條件是：小麥麵筋與甘油的配比為4:1，乙醇濃度為50%，成膜溶液的pH值為11，熱處理溫度為80℃。

飼料工業

谷朊粉的蛋白質含量高，氨基酸組成比較齊全，在飼料工業中，可以利用其優良的蛋白源作為高檔動物及寵物的飼料 。在飼料加工過程中，只要將谷朊粉與其他食物性蛋白按比例混合，並根據動物飼料的特性及其所缺的必需成分進行合理搭配，就能製成各種動物的專用飼料。高檔谷朊粉具有「清淡醇味」或「略帶穀物口味」，與其他成分混合製成飼料後，可以說色香味俱全，特別適合於各種寵物的口味，這樣大大增加了飼料的利用率。

高質量的谷朊粉在30～80℃的溫度範圍內能迅速吸入自身2倍重的水分，這種性能能夠防止製品水分分離，提高其保水性。在製作懸浮飼料時添加谷朊粉，飼料吸水後的懸浮性和自然黏彈性都得到提高。當谷朊粉與飼料中的其他成分充分拌和，由於其強力的黏附性，很容易將飼料造型成顆粒。飼料顆粒投放到水中後吸水，飼料顆粒被充分包絡在濕麵筋網絡結構中，能夠懸浮於水中，這樣不但使飼料的營養不損失，而且大大提高了動物對谷朊粉的利用率。

醫藥工業

近年的研究發現，某些食物蛋白質肽鏈中蘊藏着生物活性肽 。它們在蛋白質降解過程中釋放出來，發揮代謝調節作用。研究發現，小麥麵筋蛋白經鹼性蛋白酶、胃酶、胃酶和胰酶複合水解製備的 3 種短肽具有較好的鎮痛作用和較好的阿片活性 。此外，麵筋蛋白還可以用於藥物的釋放。 Andreani L等分別用小麥麵筋蛋白和麵筋/聚乙二醇複合物對地爾硫包封成膠囊，包封率高，且添加聚乙二醇後增加了微球體的多孔性，也影響了模型藥物的體外釋放 。M ascheroni E 等以谷朊粉為基質製備了醫用抗菌劑( 香芹酚) 傳遞系統，結果發現，填充高含量(≥5 %) 蒙脫石顆粒後，很好地保留並保護了香芹酚的抗菌活性。隨着醫藥研究的不斷深入，必將進一步拓寬麵筋蛋白的應用範圍 。

製造工業

隨着煤炭、石油等不可再生資源被不斷地開採，資源日益枯竭，人們對怎樣將谷朊粉作為原料運用到工業產品的生產重新產生了興趣 [5] 。1971年，Noznichk和Tatter研製出谷朊粉膠囊，所製得的膠囊能夠延緩色澤的衰退、減少風味物質的釋放和藥物有效成分的散失。1982年，Winter發明了用甲醛將小麥蛋白改性，可用於選擇性地吸附回收重金屬離子。1989年，Tsuda和Hann等利用部分水解後的谷朊粉合成出性能良好的去污劑。1996年，McGuire等對谷朊粉進行酸鹼改性後與害蟲控制劑混合製成噴霧型害蟲控制劑，能夠很好讓控制劑吸附在植物表面和害蟲體表毛髮上，達到有效控蟲的目的。2003年，Bassi等將利用焦亞硫酸鈉還原所得的谷朊粉添加到紙漿塗膜原料中，能夠起到增加產品光澤度的效果。2004年，Woerd等對谷朊粉進行硫醇改性，能夠製成工業用可降解膜。