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(duì)小麥蛋白質(zhì)含量要求不同，對(duì)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(guó)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(guò)高過(guò)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(píng)價(jià)值呈顯著負(fù)相關(guān)。因此，一般認(rèn)為中國(guó)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(duì)我國(guó)小麥種質(zhì)資源品質(zhì)現(xiàn)狀分析來(lái)看，蛋白質(zhì)平均含量為15.10%，變異幅度為7.50%-28.90%。我國(guó)首批面包小麥品種蛋白質(zhì)含量為14.64%-18.61%。我國(guó)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(guó)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(shí)期，雨不利于蛋白質(zhì)的積累，長(zhǎng)日照對(duì)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(píng)分呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān)，與拉伸長(zhǎng)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(yíng)養(yǎng)價(jià)值雖高，但對(duì)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(píng)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(duì)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(chǔ)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(chǔ)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(jià)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(shuō)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(méi)有顯著變化，其含量也沒(méi)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(diǎn)有3種等位基因，Glu-B1位點(diǎn)有11 種等位基因，編碼14種不同的多肽，在Glu-D，位點(diǎn)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(duì)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(duì)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(guó)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(gè)相互排斥的組分峰，把它們分為兩類，其中具有A1、A2、A4三個(gè)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(lái)，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]