小麥蛋白質(zhì)（作物小麥中所含有的蛋白質(zhì)）

蛋白質(zhì)含量

小麥蛋白質(zhì)含量與濕面筋含量具有很好的相關(guān)性，與加工品質(zhì)密切相關(guān)。不同用途的小麥面粉對小麥蛋白質(zhì)含量要求不同，對饅頭小麥品種的面粉粗蛋白含量一般要求以高于12.5±1 %為宜。中國面條（加堿黃色面條）一般要求小麥中蛋白質(zhì)與淀粉的含量與質(zhì)量，以及小麥的各種品質(zhì)指標(biāo)都要適中，過高過低都不行。小麥蛋白質(zhì)含量與干面條斷裂強(qiáng)度呈極顯著正相關(guān)，不僅與煮面強(qiáng)度高度相關(guān)，而且與煮熟面條的外觀表現(xiàn)和總評價值呈顯著負(fù)相關(guān)。因此，一般認(rèn)為中國面條適宜的蛋白質(zhì)含量應(yīng)為中等，即12%-13%左右，小麥蛋白質(zhì)含量在8%-20%范圍內(nèi)，蛋白質(zhì)含量與面包體積呈線性關(guān)系，烘烤品質(zhì)較好。對我國小麥種質(zhì)資源品質(zhì)現(xiàn)狀分析來看，蛋白質(zhì)平均含量為15.10%，變異幅度為7.50%-28.90%。我國首批面包小麥品種蛋白質(zhì)含量為14.64%-18.61%。我國冬小麥蛋白質(zhì)含量高于春小麥，晚熟品種高于早熟品種。蛋白質(zhì)含量還存在地域差異，我國北方品種高于南方品種，北方小麥基本上呈現(xiàn)為連片的高蛋白含量區(qū)。一般情況下，蛋白質(zhì)含量除受基因型作用外，很大程度上取決于環(huán)境條件，尤其是肥力影響。成熟前15d是溫度影響蛋白質(zhì)含量的關(guān)鍵時期，雨不利于蛋白質(zhì)的積累，長日照對小麥籽粒蛋白質(zhì)的形成和積累是有利的。^[1]

蛋白質(zhì)質(zhì)量

蛋白質(zhì)質(zhì)量決定著小麥的食品加工品質(zhì)。清蛋白和球蛋白約占蛋白的10%，主要存在于糊粉層、胚和種皮中，是可溶性蛋白。許多研究結(jié)果表明，清蛋白氨基酸組成比較平衡，特別是賴氨酸、色氨酸和蛋氨酸含量較高，但清蛋白與谷蛋白、干面筋含量、面包體積、面包評分呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān)，與拉伸長度呈顯著負(fù)相關(guān)。小麥制粉后，保留在面粉中的蛋白質(zhì)主要是醇溶蛋白和谷蛋白，因此，清蛋白和球蛋白營養(yǎng)價值雖高，但對蛋白質(zhì)的加工品質(zhì)作用微小。醇溶蛋白和谷蛋白為貯藏蛋白質(zhì)，是組成面筋的主要成分，約占小麥籽粒蛋白質(zhì)的80%左右，二者的數(shù)量和比例關(guān)系決定著面筋質(zhì)量，醇溶蛋白約占蛋白質(zhì)總量的40%-50%，富有粘性、延展性和膨脹性。谷蛋白約占小麥蛋白質(zhì)總量的35%-45%，決定面筋的彈性，其在面粉、面筋中的含量多少和質(zhì)量好壞與面包烘烤品質(zhì)有關(guān)。谷蛋白與面包體積，面包評分呈顯著正相關(guān)。小麥中還存在著大量不能被水、鹽、乙醇或稀堿溶解的剩余蛋白質(zhì)，剩余蛋白質(zhì)的數(shù)量與面團(tuán)強(qiáng)度和面包烘烤品質(zhì)之間存在著很好的正相關(guān)關(guān)系，對小麥品種品質(zhì)具有重要影響。

蛋白質(zhì)分類

根據(jù)溶解度，小麥蛋白質(zhì)可分為溶于水的清蛋白（albumins）、溶于鹽溶液而不溶于水的球蛋白（globuiins）、溶于乙醇溶液的醇溶蛋白（gliadins）、不溶于中性鹽溶液或乙醇的谷蛋白（glutenins）。醇溶蛋白和谷蛋白是重要的儲存蛋白。其中，醇溶蛋白賦予小麥蛋白質(zhì)粘性，而一谷蛋白賦予小麥蛋白質(zhì)彈性。兩種儲存蛋白均含有豐富的谷氨酸（主要以谷氨酞胺形式存在）與脯氨酸。工業(yè)用小麥蛋白質(zhì)粉（俗稱谷阮粉）含75%以上的蛋白質(zhì)，其中醇溶蛋白占40-50%，谷蛋白占35-45%。小麥蛋白質(zhì)分子間的非共價鍵如氫鍵、離子鍵與疏水鍵等可促進(jìn)醇溶蛋白與谷蛋白團(tuán)聚，從而影響小麥蛋白質(zhì)面團(tuán)的結(jié)構(gòu)與物理性質(zhì)。

蛋白質(zhì)品質(zhì)與表谷蛋白和麥醇溶蛋白分子量分布及其組分的比例關(guān)系極為密切，麥谷蛋白和麥醇溶蛋白的含量，組成互作與面團(tuán)的彈粘性和延展性密切相關(guān)，可以說決定著加工品質(zhì)的優(yōu)劣。小麥貯藏蛋白質(zhì)組成具有高度的遺傳穩(wěn)定性，品種間的醇溶蛋白和麥谷蛋白電泳圖譜存在著明顯的差異，且不受環(huán)境條件的影響。根據(jù)醇溶蛋白在酸性條件下的電泳遷移率可將其分為α-、β-、γ-、ω-四種類型。含有γ-醇溶蛋白45帶和ω-醇溶蛋白35帶的品種，其通心面煮熟品質(zhì)都好。面條品質(zhì)還與醇蛋白亞基組成有關(guān)。通心面煮熟品質(zhì)與麥谷蛋白/ 醇溶蛋白的比值有關(guān)，其比值應(yīng)小于1.5，面條品質(zhì)與低分子量/ 中分子量麥谷蛋白比，值也呈極顯著正相關(guān)。利用SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳，可將麥谷蛋白分為高分子量的麥谷蛋白亞基HMW-GS和低分子量的麥谷蛋白亞基LMW-GS。不同亞基組合的品種的HMW-GS在總蛋白比例沒有顯著變化，其含量也沒有顯著差異，HMW-GS組成和質(zhì)量與烘烤品質(zhì)關(guān)系密切。已總結(jié)了大約300種面包小麥的等位基因順序，表明在Glu-A1位點有3種等位基因，Glu-B1位點有11 種等位基因，編碼14種不同的多肽，在Glu-D，位點有6 種等位基因，編碼8種不同的多肽。根據(jù)各品種的烘焙表現(xiàn)，比照品種的HMW-GS的存在與否，給予各亞基適當(dāng)?shù)钠焚|(zhì)分?jǐn)?shù)，最好的質(zhì)量亞基是基因?qū)?D5 +10（相對于1D2/ 9+12而言）。烘烤品質(zhì)的好壞既受HMW-GS的影響，又與LWM-GS有關(guān)，兩者之間的相互作用對品質(zhì)的影響非常明顯。由于貯藏蛋白具有高度異質(zhì)性和復(fù)雜性，需要高效的分離技術(shù)，這方面的研究一直受到國內(nèi)外的高度重視。目前多采用聚丙烯酰胺凝膠電泳（SDSPAGE、A-PAGE）和高效液相色譜（HPLC）分離醇溶蛋白和谷蛋白。采用反相高效液相色譜（RP-HPLC）技術(shù)可將小麥按其種子醇溶蛋白色譜圖上后期洗脫的四個相互排斥的組分峰，把它們分為兩類，其中具有A1、A2、A4三個組分峰的品種面筋強(qiáng)度大，烘烤性能好，而只有A3組分峰的品種面筋強(qiáng)度弱，烘烤性能差。近年來，高效毛細(xì)管電泳（HPCE）技術(shù)、聲振和大小排阻高效液相色譜（SE-HPLC）等分離技術(shù)得到迅速發(fā)展，并已在多肽、蛋白質(zhì)、核酸等大分子物質(zhì)的分離分析中發(fā)揮了重要作用。最近，HPCE 已開始引入谷物貯藏蛋白質(zhì)分析。^[2]