玉米蛋白粉深加工及利用探討

唐紅明

摘 要 作為由玉米加工而成的副產(chǎn)品，玉米蛋白粉具有特殊的氣味及色澤，水溶性較差，口感粗糙，缺少人體必需氨基酸，整體生產(chǎn)附加值不高。在過去很長一段時間，玉米蛋白粉主要用于飼料或者被排放掉。通過對玉米蛋白粉進(jìn)行深加工，能夠提高其附加值，從而有效提升行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會價值?；诖?，筆者結(jié)合自身工作經(jīng)驗，探討玉米蛋白粉的綜合加工利用情況。

關(guān)鍵詞 玉米蛋白粉;深加工;利用

中圖分類號：S513 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.21.093

玉米是全球三大糧食作物之一，在我國種植面積也較為廣闊，為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了重要支持。隨著畜牧業(yè)和玉米加工業(yè)的不斷發(fā)展，玉米在我國糧食生產(chǎn)中的地位不斷提高。玉米加工過程中會出現(xiàn)副產(chǎn)物，玉米蛋白粉就是其中之一。玉米蛋白粉主要用于蛋白飼料加工或者隨著廢液排放掉，附加值沒有得到發(fā)揮，綜合利用效率較低，造成了一定的資源浪費(fèi)，同時對環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響[1]?；诖?，研究玉米蛋白粉的深加工利用，以提升副產(chǎn)物價值，促使玉米產(chǎn)業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展。

1 玉米蛋白粉概述

玉米蛋白粉又叫玉米麩質(zhì)粉，由玉米粒濕磨處理后得到的粗淀粉乳再經(jīng)淀粉分離機(jī)分出的蛋白質(zhì)水按照一定流程進(jìn)行濃縮、干燥而成，生產(chǎn)工藝流程為：玉米→浸漬→破碎→篩分→分離→壓濾→干燥→成品。玉米蛋白粉的加工殘余成分也對其營養(yǎng)價值具有較大影響，比如殘余的淀粉類物質(zhì)和纖維不容易被酶解，在消化道內(nèi)吸收水分后黏滯性大大增強(qiáng)，不利于腸道的正常蠕動和對其他營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。在纖維成分組成上，玉米蛋白粉主要包括木質(zhì)素、非淀粉多糖等，不利于消化吸收以及對氮類物質(zhì)的綜合利用。

2 玉米蛋白粉的營養(yǎng)

在進(jìn)行蛋白質(zhì)營養(yǎng)評價時，主要考慮其氨基酸的種類和含量，如果蛋白質(zhì)氨基酸種類齊全，比例恰當(dāng)，同時符合或者接近人體必需氨基酸比例，那么蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值較高。玉米蛋白粉經(jīng)水解后可以得到多種氨基酸，比如亮氨酸、異亮氨酸、丙氨酸與谷氨酸，其中亮氨酸和谷氨酸的比例相對較高。從氨基酸總量來看，玉米蛋白粉的氨基酸含量要高于魚粉、豆粕等。為了研究玉米蛋白粉對魚蝦生長的影響，科研人員用玉米蛋白粉替代魚粉，發(fā)現(xiàn)其具有明顯的資源優(yōu)勢，飼用價值較高，可以在養(yǎng)殖生產(chǎn)中逐步推廣。

玉米蛋白粉深加工的化學(xué)成分受生產(chǎn)工藝、用途等的影響較大，大體上可以分為提醇和醫(yī)用兩類。其中，提醇蛋白粉主要來源于釀酒工業(yè)，含有較多粗纖維、蛋白含量不高，綜合營養(yǎng)價值比醫(yī)用玉米蛋白粉低，但是提醇玉米蛋白粉含有某種生長因子，可以提高動物的生產(chǎn)性能;醫(yī)用蛋白粉含有多種營養(yǎng)物質(zhì)，比如胡蘿卜素、葉黃素、玉米黃素與金蓮花黃素等，綜合應(yīng)用價值可觀。

3 玉米蛋白粉的綜合加工及利用

3.1 制備食品添加劑

蛋白發(fā)泡劑是常用的食品添加劑，不僅能夠提升食品的蛋白質(zhì)含量，而且具有使食品蓬松、增白等效果，在面包、冷飲、糕點(diǎn)等食品行業(yè)中得以推廣。利用玉米蛋白粉可以制備蛋白發(fā)泡劑，可在有效降低生產(chǎn)成本，優(yōu)化資源的同時減少對環(huán)境的污染，滿足我國食品行業(yè)對于蛋白發(fā)泡劑日益增長的需求。國內(nèi)生產(chǎn)玉米蛋白發(fā)泡粉主要采用傳統(tǒng)的堿水解法，操作相對簡單，但是存在水解時間長、產(chǎn)品純度低、可溶性成本去除不徹底等缺點(diǎn)。隨著新興分離技術(shù)的推廣，玉米蛋白發(fā)泡劑的工藝得到改進(jìn)，有效將廉價的副產(chǎn)品轉(zhuǎn)化成了高附加值的食品添加劑，明顯提升了其經(jīng)濟(jì)效益[2-3]。

3.2 制備氨基酸

玉米蛋白粉亮氨酸和谷氨酸含量較高，從其中分離出的谷氨酸可以用于制作味精，也可以用于醫(yī)藥行業(yè)。谷氨酸雖不是人體必需氨基酸，但在氮代謝時可與酮酸發(fā)生氨基轉(zhuǎn)移作用，生成其他氨基酸，腦組織只能氧化谷氨酸而不能夠氧化其他氨基酸。當(dāng)葡萄糖供應(yīng)達(dá)不到要求時，谷氨酸能夠為腦組織提供能源，對于維持腦機(jī)能有積極影響。亮氨酸是必需氨基酸，廣泛應(yīng)用于臨床和醫(yī)藥等方面。

3.3 制備玉米黃色素

從組成來看，玉米黃色素主要包括玉米黃、隱黃素和葉黃素等。人體可以將玉米黃色素轉(zhuǎn)化為必需的維生素，有利于保護(hù)視力、增進(jìn)骨骼生長、提高機(jī)體綜合免疫效果。玉米黃色素能夠取代常用的合成色素，應(yīng)用在冰激凌、人造黃油等食品的加工中。在進(jìn)行玉米黃色素提取的過程中，通常采用直接浸提的方式，溶劑采用乙醇，濃度控制在85%左右，經(jīng)過濃縮、結(jié)晶等方式得到相應(yīng)的產(chǎn)品。玉米蛋白粉中的蛋白質(zhì)以醇溶蛋白為主，采用乙醇提取時溶出的蛋白質(zhì)較多，影響玉米黃色素的純度，而應(yīng)用微波輔助法提取黃色素可以大幅提高純度和效率[4-5]。

利用超聲制備玉米黃色素時，可先對玉米蛋白粉進(jìn)行粗加工，然后利用乙醇浸潤，在超聲處理下完成最終的過濾和提純[6]。

3.4 制備玉米抗氧化肽

玉米蛋白粉溶水性較差，直接食用消化率不高，往往不能應(yīng)用于食品生產(chǎn)中。因此，可以將玉米蛋白粉酶解，制備成水溶性好、易消化、具有特殊功效的活性肽。雖然玉米蛋白粉中的氨基酸含量不均衡，但用于活性肽制備上具有良好的效果。玉米蛋白肽的工業(yè)化生產(chǎn)是玉米蛋白粉綜合加工利用的重要發(fā)展方向。玉米抗氧化肽的制備工藝相對復(fù)雜，要先對玉米蛋白粉脫色，然后在離心的作用下形成淀粉酶，利用堿性蛋白酶實現(xiàn)滅酶，再經(jīng)過離心分離得到相應(yīng)的清液，然后經(jīng)過脫色、離子交換、噴霧干燥等工藝，最終得到玉米低聚肽粉，這是玉米抗氧化肽的重要原材料[7-8]。

3.5 用于釀造醬油

醬油作為烹飪中非常重要的調(diào)味劑，在生產(chǎn)時主要以大豆為原料。相關(guān)學(xué)者研究了利用玉米蛋白粉替代部分豆粕制曲釀造醬油，主要對原料進(jìn)行綜合配比，蛋白粉、豆粕、面粉、麩皮的百分比依次為60%、20%、8%、12%。用這種原料制備的醬油顏色更加鮮艷，且醬香濃郁、體態(tài)澄清、咸淡適中，成品醬油質(zhì)量符合我國醬油生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。

3.6 制備畜禽飼料

玉米蛋白粉含有較多種類的氨基酸，可以取代相對短缺的蛋白飼料，比如魚粉、豆餅等。玉米蛋白粉很細(xì)，在雞飼料中的應(yīng)用比例不宜過大，通?？刂圃?%以內(nèi)。需要注意的是，在玉米蛋白粉的使用過程中，要加強(qiáng)霉菌含量的檢測，以免影響畜禽的正常生長。

4 結(jié)語

玉米蛋白粉來源豐富、成本低，加大其綜合加工和利用研究，將其用于制備食品添加劑、氨基酸、玉米黃色素與玉米抗氧化肽等，能夠明顯提升玉米資源的綜合利用率，且具有良好的市場前景和經(jīng)濟(jì)效益。我國在玉米蛋白粉的綜合加工利用方面仍處于初級階段，需要進(jìn)一步研究其應(yīng)用廣度和深度。相信在不久的將來，玉米蛋白粉的加工附加值會不斷提高，為我國農(nóng)產(chǎn)品的深加工開辟出新的道路。

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（責(zé)任編輯：趙中正）