小麥蛋白質

小麥蛋白質含量與濕麵筋含量具有很好的相關性，與加工品質密切相關。不同用途的小麥麵粉對小麥蛋白質含量要求不同，對饅頭小麥品種的麵粉粗蛋白含量一般要求以高於12.5±1 %為宜。中國麵條（加鹼黃色麵條）一般要求小麥中蛋白質與澱粉的含量與質量，以及小麥的各種品質指標都要適中，過高過低都不行。小麥蛋白質含量與乾麵條斷裂強度呈極顯著正相關，不僅與煮麵強度高度相關，而且與煮熟麵條的外觀表現和總評價值呈顯著負相關。因此，一般認為中國麵條適宜的蛋白質含量應為中等，即12%-13%左右，小麥蛋白質含量在8%-20%範圍內，蛋白質含量與麵包體積呈線性關係，烘烤品質較好。對我國小麥種質資源品質現狀分析來看，蛋白質平均含量為15.10%，變異幅度為7.50%-28.90%。我國首批麵包小麥品種蛋白質含量為14.64%-18.61%。我國冬小麥蛋白質含量高於春小麥，晚熟品種高於早熟品種。蛋白質含量還存在地域差異，我國北方品種高於南方品種，北方小麥基本上呈現為連片的高蛋白含量區。一般情況下，蛋白質含量除受基因型作用外，很大程度上取決於環境條件，尤其是肥力影響。成熟前15d是溫度影響蛋白質含量的關鍵時期，雨不利於蛋白質的積累，長日照對小麥籽粒蛋白質的形成和積累是有利的。

蛋白質質量決定著小麥的食品加工品質。清蛋白和球蛋白約佔蛋白的10%，主要存在於糊粉層、胚和種皮中，是可溶性蛋白。許多研究結果表明，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、乾麵筋含量、麵包體積、麵包評分呈顯著或極顯著負相關，與拉伸長度呈顯著負相關。小麥制粉后，保留在麵粉中的蛋白質主要是醇溶蛋白和谷蛋白，因此，清蛋白和球蛋白營養價值雖高，但對蛋白質的加工品質作用微小。醇溶蛋白和谷蛋白為貯藏蛋白質，是組成麵筋的主要成分，約佔小麥籽粒蛋白質的80%左右，二者的數量和比例關係決定著麵筋質量，醇溶蛋白約佔蛋白質總量的40%-50%，富有粘性、延展性和膨脹性。谷蛋白約佔小麥蛋白質總量的35%-45%，決定麵筋的彈性，其在麵粉、麵筋中的含量多少和質量好壞與麵包烘烤品質有關。谷蛋白與麵包體積，麵包評分呈顯著正相關。小麥中還存在著大量不能被水、鹽、乙醇或稀鹼溶解的剩餘蛋白質，剩餘蛋白質的數量與麵糰強度和麵包烘烤品質之間存在著很好的正相關關係，對小麥品種品質具有重要影響。

根據溶解度，小麥蛋白質可分為溶於水的清蛋白（albumins）、溶於鹽溶液而不溶於水的球蛋白（globuiins）、溶於乙醇溶液的醇溶蛋白（gliadins）、不溶於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粘性，而一谷蛋白賦予小麥蛋白質彈性。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。工業用小麥蛋白質粉（俗稱谷阮粉）含75%以上的蛋白質，其中醇溶蛋白佔40-50%，谷蛋白佔35-45%。小麥蛋白質分子間的非共價鍵如氫鍵、離子鍵與疏水鍵等可促進醇溶蛋白與谷蛋白團聚，從而影響小麥蛋白質麵糰的結構與物理性質。

蛋白質品質與表谷蛋白和麥醇溶蛋白分子量分佈及其組分的比例關係極為密切，麥谷蛋白和麥醇溶蛋白的含量，組成互作與麵糰的彈粘性和延展性密切相關，可以說決定著加工品質的優劣。小麥貯藏蛋白質組成具有高度的遺傳穩定性，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，且不受環境條件的影響。根據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，其通心麵煮熟品質都好。麵條品質還與醇蛋白亞基組成有關。通心麵煮熟品質與麥谷蛋白/ 醇溶蛋白的比值有關，其比值應小於1.5，麵條品質與低分子量/ 中分子量麥谷蛋白比，值也呈極顯著正相關。利用SDS聚丙烯醯胺凝膠電泳，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組成和質量與烘烤品質關係密切。已總結了大約300種麵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。根據各品種的烘焙表現，比照品種的HMW-GS的存在與否，給予各亞基適當的品質分數，最好的質量亞基是基因對1D5 +10（相對於1D2/ 9+12而言）。烘烤品質的好壞既受HMW-GS的影響，又與LWM-GS有關，兩者之間的相互作用對品質的影響非常明顯。由於貯藏蛋白具有高度異質性和複雜性，需要高效的分離技術，這方面的研究一直受到國內外的高度重視。目前多採用聚丙烯醯胺凝膠電泳（SDSPAGE、A-PAGE）和高效液相色譜（HPLC）分離醇溶蛋白和谷蛋白。採用反相高效液相色譜（RP-HPLC）技術可將小麥按其種子醇溶蛋白色譜圖上後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麵筋強度大，烘烤性能好，而只有A3組分峰的品種麵筋強度弱，烘烤性能差。近年來，高效毛細管電泳（HPCE）技術、聲振和大小排阻高效液相色譜（SE-HPLC）等分離技術得到迅速發展，並已在多肽、蛋白質、核酸等大分子物質的分離分析中發揮了重要作用。最近，HPCE 已開始引入穀物貯藏蛋白質分析。