小麦胚芽的研究进展

粮食加工

2009年第34卷第5期

小麦胚芽的研究进展

连彩霞,朱科学,周惠明

(江南大学食品学院,江苏无锡214122)

要:介绍了小麦胚芽中各种营养成分及其功能性质,总结了小麦胚芽方面的近几年的研究,主要包括小麦

胚芽稳定化研究、小麦胚芽油、麦胚蛋白等物质提取的工艺研究、以及小麦胚芽其他各方面的研究进展。

关键词:小麦胚芽;稳定化;小麦胚芽油;蛋白;提取中图分类号:TS210.9

文献标志码:A

文章编号:1007-6395(2009)05-0050-04

小麦胚芽占小麦籽粒重量的1.5%~3.9%,是整个麦粒营养价值最高的部分。麦胚约含27%~30%蛋白质,8%~l1%脂肪,15%~20%糖类物质,4%~5%灰分和8%~l0%纤维素和半纤维素以及多种维生素、矿物质和一些微量生理活性成分[1],营养丰富均衡,被营养学家们誉为“人类天然的营养宝库”,“人类的生命之源”[2]。

1.4麦胚脂肪

麦胚脂肪包括不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸,前者占80%以上,主要是油酸、亚油酸和亚麻酸,饱和脂肪酸主要是棕榈酸,另外还含有少量的磷脂和不皂化物。不饱和脂肪酸中亚油酸能与人体血管中的胆固醇起酯化反应,具有防止人体动脉硬化之功效,对调节人体血压,降低血清胆固醇,预防心血管疾病有重要作用,还可防止机体代谢紊乱产生的皮肤病变和生殖机能病变。

1小麦胚芽的成分及其功能性质

1.1麦胚碳水化合物

麦胚中的碳水化合物分为两部分,可消化的碳水化合物和不可消化的碳水化合物,前者主要是淀粉和蔗糖,可被酶解提供能量,后者主要是细胞壁多糖和棉子糖,不能被人体的消化酶消化而是发挥了抗癌、抗衰老、降血脂及防治心脑血管病等重要的生理功能[3]。

1.5麦胚维生素

小麦胚芽中含有维生素B1、B2、B6、烟酸、泛酸、叶酸、维生素E。这些维生素都参与人体内蛋白质、脂类和糖的代谢。维生素E存在于麦胚油中,具有增强血液循环、防止动脉硬化、抗衰老的作用,对防止皮肤雀斑和粉刺也有特殊的作用[4]。

1.6麦胚色素

麦胚色素主要包含小麦黄酮和类胡萝卜素。麦

1.2麦胚蛋白

麦胚蛋白中水不溶性蛋白占30.2%,非蛋白态氮占ll.3%~l1.5%。蛋白质氨基酸比例合适,与FAO/

胚中类胡萝卜素主要含有胡萝卜素和叶黄素,天然麦胚油的黄橙色就是类胡萝卜素的色泽。类胡萝卜素具有抗辐射、抗衰老、防治肿瘤等功效。麦胚色素主要成分是小麦黄酮,具有广泛的生理活性,能够扑捉生物体内脂质过氧化自由基和超氧化物及氧离子,切断脂质过氧化连锁反应,螯合金属离子使之钝化,阻止氧化酶的作用,从而具有抗氧化作用。

WHO颁布氨基酸构成比例基本接近,且总量高于FAO/WHO模式,含人体8种必需氨基酸,是一种完

全蛋白质,小麦胚芽是重要的优质植物蛋白质。

1.3谷胱甘肽

谷胱甘肽是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸构成的三肽,在人体细胞的氧化还原中起重要作用,可避免体内过氧化物的形成,可以保护细胞内含巯基酶的活性,防止因巯基氧化而导致的蛋白质变性,减少自由基对DNA的攻击,从而减少DNA损伤和突变,同时谷胱甘肽对化疗药物致肝损害有较好的预防作用及治疗效果。

收稿日期:2009-02-19

作者简介:连彩霞(1985-),女,方便食品及品质改良研究生。

2小麦胚芽研究现状

2.1小麦胚的稳定化研究进展

麦胚是小麦的再生组织器官,成分复杂,含有不饱和脂肪酸等各种组分和多种酶类,其中脂肪酶可以将脂肪分解,生成不稳定的不饱和脂肪酸,发生氧化引起酸败,散发出难闻的味道。未经处理的麦胚放置几天就会变质,所以我们要开发利用麦胚,首要问

2009年第34卷第5期粮食加工

题就是如何保持麦胚的稳定性。

麦胚稳定化处理是涉及酶和营养成分变化的复杂过程,稳定化效果涉及加工和贮藏因素,这些使得稳定化问题变得十分复杂。稳定化处理要求既能延长麦胚贮藏期限,又使麦胚中营养成分损失降到最低。小麦胚芽稳定化可分为化学稳定法和物理稳定法。

肪酸、维生素E、磷脂、甾醇、二十八碳醇和一些脂溶性色素等,其中最主要的是脂肪酸和维生素E[9]。

小麦胚芽油的制取方法大致可分为压榨法、浸提法和超临界流体萃取法、水酶法。压榨方法出油率低,粕中残油率高,颜色深,麦胚粕只能用作饲料,不适合麦胚高级油脂的制取;有机溶剂浸提法是用有机溶剂溶出油脂,可使最终油粕中的残油率降低到

2.1.1化学稳定法

化学稳定法是以采用不同的化学试剂来达到钝化酶和杀灭微生物为目的的方法。研究的化学试剂有醋酸、氯化氢、乙醇、甲醇、SO2等很多种。在应用所有的试剂中,SO2钝化酶的能力最强。化学稳定法操作简便、抑酶活性高、稳定性好,但费用较高,并且有程度不同的污染作用,因此该法使用受到一定限制。目前该方法倾向于添加茶多酚、维生素E、植酸等无污染、无副作用的天然抗氧抑菌剂[5]。

1%以下,是制取油脂的有效方法,但是有时会存在有机溶剂残留。萃取法主要为超临界CO2萃取,此方

法出油率高,油脂稳定性好,无溶剂残留,但该法工艺要求严格,设备价格较高。水酶法是用水和酶混合溶液从油料中提取油脂的一种新兴的提油方法,由于其操作安全、污染少、提取的油品质优良、有利于进一步综合利用等优点而受到广泛的重视。

NurhanTurgut等人[10]采用加压溶剂提取小麦

胚芽油。实验中采用了正己烷、异己烷、异丙醇、乙醇、丙酮作为提取剂,实验证明用乙醇作为高压提取剂时得到的提取物的量最高,己烷提取的量和索氏提取的量相同。脂肪酸的组成不受温度和提取方法的影响。试验结果表明高压溶剂提取可以减少溶剂用量和提取时间并且对胚芽油的脂肪酸组成没有不良影响。

王小英等人[11]采用水酶法结合超声波预处理提取小麦胚芽油,优化了酶解条件。实验得到适宜酶解条件为:料液比l∶14、碱性蛋白酶添加量1.5%、酶解温度50℃、时间2h、酶解pH值11,此时小麦胚芽提油率为71.92%。在此基础上采用超声波预处理以提高小麦胚芽提油率,适宜超声波预处理条件为:超声渡功率500W、超声时间4min,此时的小麦胚芽提油率为82.20%,比未经超声波预处理的高出

2.1.2物理稳定法

物理稳定化方法主要包括低温贮藏法、热处理

法、挤压法、微波法、挤压膨化以及多种技术复合等。热处理能够钝化脂肪水解酶和脂肪氧化酶,同时改善小麦胚的风味和色泽,提高蛋白质的消化率和利用率,从而改善其营养价值,但是该方法也有温度高、蛋白质变性严重、功能性质降低的缺点。

目前微波技术广泛应用于稳定化小麦胚上,此法灭酶时间短、效果好,室温下经微波处理的小麦胚的货架期在半年以上。并且经微波加热处理的小麦胚中的VE和其它热敏性营养成分的破坏程度较小,小麦胚芽蛋白不变性[6]。

挤压膨化也可较好地应用于麦胚稳定化上。高温、高压、高剪切的组合加工过程使麦胚在蒸煮挤压过程中发生淀粉糊化、蛋白质变性、分子结合键裂解等反应,能够有效地抑制、钝化脂肪酶的活性。挤压还促使游离脂肪与蛋白质和淀粉相结合,结合态的脂肪较稳定不易氧化,从而实现麦胚的稳定化[7]。

吴艳博等人[8]研究了热风干燥、微波干燥、常压蒸汽和高压蒸汽处理麦胚对其加速储藏期间脂肪酶的钝化效果。研究表明脂肪酶的钝化效果:湿热蒸汽处理的效果优于微波干燥,明显好于热风干燥处理,酸值和过氧化值均上升缓慢,常压蒸汽处理20min即可达到预定效果。

10.28%。

2.2.2小麦胚芽蛋白的提取

小麦胚芽蛋白的提取研究也是比较多的,目前小麦胚芽蛋白的提取方法主要有碱溶酸沉法、酶解法、碱溶酸沉与酶解的复合方法、超声波法、反胶束法等。

马海乐等人[12]将小麦胚芽脱脂,用淀粉酶水解麦胚蛋白提取液中的淀粉,酸沉淀麦胚蛋白,使麦胚蛋白含量和得率以及纯度均较碱溶酸沉淀法都有所提高。

袁道强等人[13]采用超声波法提取小麦胚芽蛋白

2.2小麦胚芽营养成分的提取研究2.2.1小麦胚芽油的提取

小麦胚芽油是一种高级的食用油和医药用油,可以改善人脑细胞功能,增强记忆力,还具有增强细胞活力、提高肌肉持久力的功效。小麦胚芽油含有脂

(WGP),经过小麦胚芽稳定化处理、脱脂、粉碎、加蒸

馏水、超声波处理、离心、上清液蛋白质含量测定等步骤,实验得出的最适提取条件为:料水比为1∶25,

pH值为9.0,超声处理时间为20min,功率为

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200W,在此条件下小麦胚芽蛋白的提取率达到98.68%。

最近SunXH等人[14]采用一种反胶束法提取蛋

白质的后萃方法,先回收异辛烷,然后用少量氯化钾的缓冲溶液溶解剩余的固形物,最后用丙酮沉淀小麦胚芽蛋白。实验研究了KCl浓度、缓冲液pH值、缓冲液加入量对小麦胚芽蛋白后萃率的影响并确定后萃最佳工艺条件为:KCl浓度0.61mol/L、缓冲液

维生素E的提取方法有溶剂提取法、超临界

CO2流体萃取法等。溶剂提取法应用于工业生产,得

到的是溶质与溶剂的混合油,必须经过滤、盐析、除杂、蒸发和蒸馏去除溶剂,溶剂法所需设备多,消耗能量多,生产费用高。超临界CO2流体萃取工艺操作简便、萃取时间短、萃取效率高、无化学残留和污染、不需复杂的精炼。

葛毅强等[19]研究从小麦胚芽中提取天然维生素

pH值9.47、缓冲液加入量1.0mL,在此工艺条件下,小麦胚芽蛋白后萃率达到80.07%。2.2.3

麦谷胱甘肽的提取

从麦胚中提取谷胱甘肽的方法有溶剂法、发酵法和酶法,通过添加适当溶剂,结合淀粉酶、蛋白酶水解,或发酵处理后,再经分离、精制而成。萃取选用的溶剂有:异戊醇和正己烷混合物、异抗坏血酸和抗坏血酸的混合物,氯化铝,硫酸-氯化亚铜等[15]。

最近刘国琴等人[16]对小麦胚芽中谷胱甘肽提取方法进行探讨并优化了工艺条件。实验采用热水、甲酸和乙醇浸提溶剂提取脱脂小麦胚芽粉中的谷胱甘肽,分析比较了不同提取浸提溶剂的提取效果。结果表明:3种浸提溶剂中热水的浸提效果最好,时间最短,提取率最高,无污染。热水浸提的最佳的浸提条件为:浸提时间12min,料液比1∶9,浸提反应温度

E,超临界CO2提取的最佳工艺参数为萃取压力为29.1MPa,萃取温度为316K,CO2流量为2mL/min。萃取物中维生素E的质量比可达2179mg/100g,接近或略高于用氯仿-甲醇或95%的乙醇的溶剂提

取法。

2.3其它方面的研究

油脂抗氧化活性取决于它的脂肪酸模式和不饱

2.3.1小麦胚芽油中不皂化物质的抗氧化特性

和物质的组成。将土豆种子、燕麦粒、小麦胚芽油中的不皂化成分以及羟基苯甲醚(BHA)加入到精制的菜籽油中测定其抗氧化活性。实验证明所有加入的物质都具有抑制氧化的作用,但抑制程度不同。按照抗氧化程度从大到小的顺序为马铃薯籽不皂化物、燕麦籽粒不皂化物、小麦胚芽油不皂化物、BHA[20]。

2.3.2添加小麦胚芽成分制品的研究

刘然等人[21]研制了高维生素E小麦胚芽油涂抹

95℃,搅拌速度200r/min。2.2.4麦胚凝集素的提取

麦胚凝集素的提取方法有:水提取法、缓冲液提取法、酸法提取法。纯化方法有硫酸铵盐析,甲壳素亲和层析、亲和絮凝法和超滤法。最近王凯南等人[17]研究用鸡卵黏蛋白为配基亲和色谱法分离纯化麦胚凝集素,并对纯化的麦胚凝集素进行性质分析。先制备鸡卵黏蛋白的亲和吸附剂,然后用其纯化麦胚凝集素。结果此亲和色谱方法使纯化后的麦胚凝集素比其粗提液纯度提高约1000倍,相对分子质量为

食品。通常大众都希望能够从每日食品中摄入足够的所需营养,高维生素E小麦胚芽油涂抹食品可制成低糖或无糖的糖尿病人专用涂抹食品,也可制成的其它的不同类型食品是以水果、可可粉和蔗糖等原料添加了小麦胚芽油制成的一种新型保健涂抹食品。

IlkayPnarl等人[22]研究了麦胚粉对意大利面条品质的影响,分析了贮藏中样品的感官品质、煮制质

量、颜色和可压缩性以及煮制的时间对意大利面品质的影响。结果表明添加麦胚粉的意大利面条中蛋白含量增加到17%,添加15%的原胚芽粉和微波胚芽粉导致煮制损失和体积增加,而煮制后的质量减小,酸度在贮藏过程中会显著增加,其它的参数几乎不发生变化。

20420,pl为5.10。鸡卵黏蛋白亲和色谱法是一种经

济实用的纯化麦胚凝集素方法。

2.2.5小麦胚芽水溶性碳水化合物提取

目前,国内外对小麦胚芽的众多研究都集中在

麦胚油和蛋白上,而对于小麦胚中的碳水化合物的研究开展相对较少。最近朱科学等人[18]主要对小麦胚水溶性碳水化合物的提取工艺进行了研究,采用水提法制备小麦胚水溶性总碳水化合物,对其提取工艺也进行了优化。实验结果表明,料水比1∶8,pH值8.0,温度25℃,提取时间8h条件下,麦胚水溶性碳水化合物的提取率最高。

2.3.3小麦胚芽脂肪酶的研究

小麦胚芽脂肪酶近年来应用主要是在手性拆分

和油脂工业方面;因为小麦脂肪酶由于其对谷物中的脂肪具有较高的水解活力,所以在食品行业则几乎没有应用。小麦胚芽脂肪酶在手性拆分方面有较多的应用,尤其是在拆分氨基酸时,水解消旋氨基酸酯,从而达到将两个对映体分开的目的。小麦胚芽同

2.2.6维生素E的提取

2009年第34卷第5期粮食加工

[10]NurhanTurgut,Dunford,ZhangM.Pressurizedsolvent

extractionofwheatgermoil[J].FoodResearchInternational,2003,36:905–909.

样在油脂工业当中也有一些应用,主要是在催化产生物柴油方面[23]。

3展望

近年来小麦胚芽丰富的营养保健成分和具有突

[11]王小英,曹安银.超声波协同水酶法提取小麦胚芽油的研

究[[J].中国油脂,2008,33(4):16-20.

出生理功能的活性物质受到国内外研究者的重视,相关的研究日益深入、日益扩展。但是如何以小麦胚芽研发出适销对路的系列新产品,如何将已经研发的产品实现工业化生产等一些问题还有待进一步研究。我们应该重视小麦胚芽的开发研究,实现小麦资源的综合利用。参考文献:

[1]朱科学,纪莹,周惠明.小麦胚芽水溶性蛋白提取工艺优化[J].粮食与油脂,2004,(5):24-27.

[2]GeY,SunA,NiY,CaiT.Somenutritionalandfunctionalpropertiesofde-fattedwheatgermprotein[J].JournalofAgricultureandFoodChemistry.2000,48(12):6215-6218.[3]EvaArrigonia,,FranciscaJorger,BeatKolloffeletal.Invitrofermentabilityofacommercialwheatgermpreparationanditsimpactonthegrowthofbifidobacteria[J].FoodResearchInternational.2002,35:475–481.

[4]翟爱华.麦胚成分及其营养价值和功能性[J].食品研究与开

发,2004,25(2):6-8.

[12]马海乐,辛志宏,吴守一.采用碱提酸沉与淀粉酶解复合法

制备小麦胚芽蛋白的试验研究[J].农业工程学,2004,20

(6):178-180.

[13]袁道强,王丹丹.超声波法提取小麦胚芽蛋白的研究[J].食

品研究与开发,2007,28(3):1-4.

[14]SunXH,ZhuKX,ZhouHM.Proteinextractionfrom

defattedwheatgermbyreversemicelles:Optimizationoftheforwardextraction[J].JournalofCerealScience,2008,48:829–835.

[15]韩文凤,邱泼.小麦胚芽的开发利用研究动态[J].粮食加工,

2008,33(3):64-66.

[16]刘国琴,陈洁,赵雷,等.小麦胚芽中谷胱甘肽提取方法探讨

及工艺条件优化[J].河南工业大学学报,2007,28:1-5.

[17]王凯南,朱琳云,曲爱琴,等.麦胚凝集素的分离纯化和鉴定

[J].中国生化药物杂志,2005,26(2):67-69.

[18]朱科学,周惠明,朱振,等.小麦胚水溶性碳水化合物提取工

艺的优化[J].中国粮油学报,2008,23(1):22-24.

[19]葛毅强,孙爱东,倪元颖,等.麦胚中天然维生素E的SFE-CO2最佳提取工艺的研究[J].中国油脂,2001,26(5):52-57.[20]M.Malecka.Antioxidantpropertiesoftheunsaponifiable

matterisolatedfromtomatoseeds,oatgrainsandwheatgermoil[J].FoodChemistry,2002,79:327-330.

[21]刘然,万守朋,张刚.高维生素E小麦胚芽油涂抹食品的研

制[J].食品研究与开发,2007,28(8):88-90.

[5]胡春风,周显青,张玉荣.小麦胚理化特性及其稳定化技术

研究进展[J].粮食加工,2006,(3):70-75.

[6]胡小泓,肖琼星.微波处理对小麦胚芽稳定性及组成成分

的影响[J].中国油脂,2007,32(l2):32-35.

[7]朱科学,朱振,周惠明.小麦胚的稳定化、生理活性及在食品

工业中的应用[J].粮油加工,2006,(8):78-79.

[22]IlkayPnarl,SenolIbanoglu,MehmetD.Oner.Effectof

storageontheselectedpropertiesofmacaronienrichedwithwheatgerm[J].JournalofFoodEngineering,2004,64:249-256.

[23]夏小乐,杨博,王永华,等.小麦胚芽脂肪酶的研究进展[J].

现代食品科技,2008,24(10):1068-1070.

[8]吴艳博,董英,徐斌.麦胚稳定化处理方法的比较研究[J].食

品工业科技,2008,(6):154-158.

[9]朱科学,朱振,周惠明.小麦胚芽油及胚芽蛋白质国内外研

究进展[J].粮食与油脂,2006,(7):6-10.

RecentProgressofWheatGermComponents

LIANCai-xia,ZHUKe-xue,ZHOUHui-ming

(SchoolofFoodScienceandTechnology,JiangnanUniversity,

Wuxi,Jiangsu,214122,P.R.China)

Abstract:Inthisreview,variousnutrientingredientsandtheirrespectivelynutrientandhealthyfunctionswereintroduced.Theresearchprogressesonwheatgermweresummarized,mainlycontainingstabilizationofwheatgerm,extractiontechnologyofnutritionalcomponentssuchaswheatgermoilandproteinandsomeotheraspectsofwheatgerm.

Keywords:wheatgerm;stabilize;wheatgermoil;proteins;extraction

粮食加工

2009年第34卷第5期

小麦胚芽的研究进展

连彩霞,朱科学,周惠明

(江南大学食品学院,江苏无锡214122)

要:介绍了小麦胚芽中各种营养成分及其功能性质,总结了小麦胚芽方面的近几年的研究,主要包括小麦

胚芽稳定化研究、小麦胚芽油、麦胚蛋白等物质提取的工艺研究、以及小麦胚芽其他各方面的研究进展。

关键词:小麦胚芽;稳定化;小麦胚芽油;蛋白;提取中图分类号:TS210.9

文献标志码:A

文章编号:1007-6395(2009)05-0050-04

小麦胚芽占小麦籽粒重量的1.5%~3.9%,是整个麦粒营养价值最高的部分。麦胚约含27%~30%蛋白质,8%~l1%脂肪,15%~20%糖类物质,4%~5%灰分和8%~l0%纤维素和半纤维素以及多种维生素、矿物质和一些微量生理活性成分[1],营养丰富均衡,被营养学家们誉为“人类天然的营养宝库”,“人类的生命之源”[2]。

1.4麦胚脂肪

麦胚脂肪包括不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸,前者占80%以上,主要是油酸、亚油酸和亚麻酸,饱和脂肪酸主要是棕榈酸,另外还含有少量的磷脂和不皂化物。不饱和脂肪酸中亚油酸能与人体血管中的胆固醇起酯化反应,具有防止人体动脉硬化之功效,对调节人体血压,降低血清胆固醇,预防心血管疾病有重要作用,还可防止机体代谢紊乱产生的皮肤病变和生殖机能病变。

1小麦胚芽的成分及其功能性质

1.1麦胚碳水化合物

麦胚中的碳水化合物分为两部分,可消化的碳水化合物和不可消化的碳水化合物,前者主要是淀粉和蔗糖,可被酶解提供能量,后者主要是细胞壁多糖和棉子糖,不能被人体的消化酶消化而是发挥了抗癌、抗衰老、降血脂及防治心脑血管病等重要的生理功能[3]。

1.5麦胚维生素

小麦胚芽中含有维生素B1、B2、B6、烟酸、泛酸、叶酸、维生素E。这些维生素都参与人体内蛋白质、脂类和糖的代谢。维生素E存在于麦胚油中,具有增强血液循环、防止动脉硬化、抗衰老的作用,对防止皮肤雀斑和粉刺也有特殊的作用[4]。

1.6麦胚色素

麦胚色素主要包含小麦黄酮和类胡萝卜素。麦

1.2麦胚蛋白

麦胚蛋白中水不溶性蛋白占30.2%,非蛋白态氮占ll.3%~l1.5%。蛋白质氨基酸比例合适,与FAO/

胚中类胡萝卜素主要含有胡萝卜素和叶黄素,天然麦胚油的黄橙色就是类胡萝卜素的色泽。类胡萝卜素具有抗辐射、抗衰老、防治肿瘤等功效。麦胚色素主要成分是小麦黄酮,具有广泛的生理活性,能够扑捉生物体内脂质过氧化自由基和超氧化物及氧离子,切断脂质过氧化连锁反应,螯合金属离子使之钝化,阻止氧化酶的作用,从而具有抗氧化作用。

WHO颁布氨基酸构成比例基本接近,且总量高于FAO/WHO模式,含人体8种必需氨基酸,是一种完

全蛋白质,小麦胚芽是重要的优质植物蛋白质。

1.3谷胱甘肽

谷胱甘肽是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸构成的三肽,在人体细胞的氧化还原中起重要作用,可避免体内过氧化物的形成,可以保护细胞内含巯基酶的活性,防止因巯基氧化而导致的蛋白质变性,减少自由基对DNA的攻击,从而减少DNA损伤和突变,同时谷胱甘肽对化疗药物致肝损害有较好的预防作用及治疗效果。

收稿日期:2009-02-19

作者简介:连彩霞(1985-),女,方便食品及品质改良研究生。

2小麦胚芽研究现状

2.1小麦胚的稳定化研究进展

麦胚是小麦的再生组织器官,成分复杂,含有不饱和脂肪酸等各种组分和多种酶类,其中脂肪酶可以将脂肪分解,生成不稳定的不饱和脂肪酸,发生氧化引起酸败,散发出难闻的味道。未经处理的麦胚放置几天就会变质,所以我们要开发利用麦胚,首要问

2009年第34卷第5期粮食加工

题就是如何保持麦胚的稳定性。

麦胚稳定化处理是涉及酶和营养成分变化的复杂过程,稳定化效果涉及加工和贮藏因素,这些使得稳定化问题变得十分复杂。稳定化处理要求既能延长麦胚贮藏期限,又使麦胚中营养成分损失降到最低。小麦胚芽稳定化可分为化学稳定法和物理稳定法。

肪酸、维生素E、磷脂、甾醇、二十八碳醇和一些脂溶性色素等,其中最主要的是脂肪酸和维生素E[9]。

小麦胚芽油的制取方法大致可分为压榨法、浸提法和超临界流体萃取法、水酶法。压榨方法出油率低,粕中残油率高,颜色深,麦胚粕只能用作饲料,不适合麦胚高级油脂的制取;有机溶剂浸提法是用有机溶剂溶出油脂,可使最终油粕中的残油率降低到

2.1.1化学稳定法

化学稳定法是以采用不同的化学试剂来达到钝化酶和杀灭微生物为目的的方法。研究的化学试剂有醋酸、氯化氢、乙醇、甲醇、SO2等很多种。在应用所有的试剂中,SO2钝化酶的能力最强。化学稳定法操作简便、抑酶活性高、稳定性好,但费用较高,并且有程度不同的污染作用,因此该法使用受到一定限制。目前该方法倾向于添加茶多酚、维生素E、植酸等无污染、无副作用的天然抗氧抑菌剂[5]。

1%以下,是制取油脂的有效方法,但是有时会存在有机溶剂残留。萃取法主要为超临界CO2萃取,此方

法出油率高,油脂稳定性好,无溶剂残留,但该法工艺要求严格,设备价格较高。水酶法是用水和酶混合溶液从油料中提取油脂的一种新兴的提油方法,由于其操作安全、污染少、提取的油品质优良、有利于进一步综合利用等优点而受到广泛的重视。

NurhanTurgut等人[10]采用加压溶剂提取小麦

胚芽油。实验中采用了正己烷、异己烷、异丙醇、乙醇、丙酮作为提取剂,实验证明用乙醇作为高压提取剂时得到的提取物的量最高,己烷提取的量和索氏提取的量相同。脂肪酸的组成不受温度和提取方法的影响。试验结果表明高压溶剂提取可以减少溶剂用量和提取时间并且对胚芽油的脂肪酸组成没有不良影响。

王小英等人[11]采用水酶法结合超声波预处理提取小麦胚芽油,优化了酶解条件。实验得到适宜酶解条件为:料液比l∶14、碱性蛋白酶添加量1.5%、酶解温度50℃、时间2h、酶解pH值11,此时小麦胚芽提油率为71.92%。在此基础上采用超声波预处理以提高小麦胚芽提油率,适宜超声波预处理条件为:超声渡功率500W、超声时间4min,此时的小麦胚芽提油率为82.20%,比未经超声波预处理的高出

2.1.2物理稳定法

物理稳定化方法主要包括低温贮藏法、热处理

法、挤压法、微波法、挤压膨化以及多种技术复合等。热处理能够钝化脂肪水解酶和脂肪氧化酶,同时改善小麦胚的风味和色泽,提高蛋白质的消化率和利用率,从而改善其营养价值,但是该方法也有温度高、蛋白质变性严重、功能性质降低的缺点。

目前微波技术广泛应用于稳定化小麦胚上,此法灭酶时间短、效果好,室温下经微波处理的小麦胚的货架期在半年以上。并且经微波加热处理的小麦胚中的VE和其它热敏性营养成分的破坏程度较小,小麦胚芽蛋白不变性[6]。

挤压膨化也可较好地应用于麦胚稳定化上。高温、高压、高剪切的组合加工过程使麦胚在蒸煮挤压过程中发生淀粉糊化、蛋白质变性、分子结合键裂解等反应,能够有效地抑制、钝化脂肪酶的活性。挤压还促使游离脂肪与蛋白质和淀粉相结合,结合态的脂肪较稳定不易氧化,从而实现麦胚的稳定化[7]。

吴艳博等人[8]研究了热风干燥、微波干燥、常压蒸汽和高压蒸汽处理麦胚对其加速储藏期间脂肪酶的钝化效果。研究表明脂肪酶的钝化效果:湿热蒸汽处理的效果优于微波干燥,明显好于热风干燥处理,酸值和过氧化值均上升缓慢,常压蒸汽处理20min即可达到预定效果。

10.28%。

2.2.2小麦胚芽蛋白的提取

小麦胚芽蛋白的提取研究也是比较多的,目前小麦胚芽蛋白的提取方法主要有碱溶酸沉法、酶解法、碱溶酸沉与酶解的复合方法、超声波法、反胶束法等。

马海乐等人[12]将小麦胚芽脱脂,用淀粉酶水解麦胚蛋白提取液中的淀粉,酸沉淀麦胚蛋白,使麦胚蛋白含量和得率以及纯度均较碱溶酸沉淀法都有所提高。

袁道强等人[13]采用超声波法提取小麦胚芽蛋白

2.2小麦胚芽营养成分的提取研究2.2.1小麦胚芽油的提取

小麦胚芽油是一种高级的食用油和医药用油,可以改善人脑细胞功能,增强记忆力,还具有增强细胞活力、提高肌肉持久力的功效。小麦胚芽油含有脂

(WGP),经过小麦胚芽稳定化处理、脱脂、粉碎、加蒸

馏水、超声波处理、离心、上清液蛋白质含量测定等步骤,实验得出的最适提取条件为:料水比为1∶25,

pH值为9.0,超声处理时间为20min,功率为

粮食加工

2009年第34卷第5期

200W,在此条件下小麦胚芽蛋白的提取率达到98.68%。

最近SunXH等人[14]采用一种反胶束法提取蛋

白质的后萃方法,先回收异辛烷,然后用少量氯化钾的缓冲溶液溶解剩余的固形物,最后用丙酮沉淀小麦胚芽蛋白。实验研究了KCl浓度、缓冲液pH值、缓冲液加入量对小麦胚芽蛋白后萃率的影响并确定后萃最佳工艺条件为:KCl浓度0.61mol/L、缓冲液

维生素E的提取方法有溶剂提取法、超临界

CO2流体萃取法等。溶剂提取法应用于工业生产,得

到的是溶质与溶剂的混合油,必须经过滤、盐析、除杂、蒸发和蒸馏去除溶剂,溶剂法所需设备多,消耗能量多,生产费用高。超临界CO2流体萃取工艺操作简便、萃取时间短、萃取效率高、无化学残留和污染、不需复杂的精炼。

葛毅强等[19]研究从小麦胚芽中提取天然维生素

pH值9.47、缓冲液加入量1.0mL,在此工艺条件下,小麦胚芽蛋白后萃率达到80.07%。2.2.3

麦谷胱甘肽的提取

从麦胚中提取谷胱甘肽的方法有溶剂法、发酵法和酶法,通过添加适当溶剂,结合淀粉酶、蛋白酶水解,或发酵处理后,再经分离、精制而成。萃取选用的溶剂有:异戊醇和正己烷混合物、异抗坏血酸和抗坏血酸的混合物,氯化铝,硫酸-氯化亚铜等[15]。

最近刘国琴等人[16]对小麦胚芽中谷胱甘肽提取方法进行探讨并优化了工艺条件。实验采用热水、甲酸和乙醇浸提溶剂提取脱脂小麦胚芽粉中的谷胱甘肽,分析比较了不同提取浸提溶剂的提取效果。结果表明:3种浸提溶剂中热水的浸提效果最好,时间最短,提取率最高,无污染。热水浸提的最佳的浸提条件为:浸提时间12min,料液比1∶9,浸提反应温度

E,超临界CO2提取的最佳工艺参数为萃取压力为29.1MPa,萃取温度为316K,CO2流量为2mL/min。萃取物中维生素E的质量比可达2179mg/100g,接近或略高于用氯仿-甲醇或95%的乙醇的溶剂提

取法。

2.3其它方面的研究

油脂抗氧化活性取决于它的脂肪酸模式和不饱

2.3.1小麦胚芽油中不皂化物质的抗氧化特性

和物质的组成。将土豆种子、燕麦粒、小麦胚芽油中的不皂化成分以及羟基苯甲醚(BHA)加入到精制的菜籽油中测定其抗氧化活性。实验证明所有加入的物质都具有抑制氧化的作用,但抑制程度不同。按照抗氧化程度从大到小的顺序为马铃薯籽不皂化物、燕麦籽粒不皂化物、小麦胚芽油不皂化物、BHA[20]。

2.3.2添加小麦胚芽成分制品的研究

刘然等人[21]研制了高维生素E小麦胚芽油涂抹

95℃,搅拌速度200r/min。2.2.4麦胚凝集素的提取

麦胚凝集素的提取方法有:水提取法、缓冲液提取法、酸法提取法。纯化方法有硫酸铵盐析,甲壳素亲和层析、亲和絮凝法和超滤法。最近王凯南等人[17]研究用鸡卵黏蛋白为配基亲和色谱法分离纯化麦胚凝集素,并对纯化的麦胚凝集素进行性质分析。先制备鸡卵黏蛋白的亲和吸附剂,然后用其纯化麦胚凝集素。结果此亲和色谱方法使纯化后的麦胚凝集素比其粗提液纯度提高约1000倍,相对分子质量为

食品。通常大众都希望能够从每日食品中摄入足够的所需营养,高维生素E小麦胚芽油涂抹食品可制成低糖或无糖的糖尿病人专用涂抹食品,也可制成的其它的不同类型食品是以水果、可可粉和蔗糖等原料添加了小麦胚芽油制成的一种新型保健涂抹食品。

IlkayPnarl等人[22]研究了麦胚粉对意大利面条品质的影响,分析了贮藏中样品的感官品质、煮制质

量、颜色和可压缩性以及煮制的时间对意大利面品质的影响。结果表明添加麦胚粉的意大利面条中蛋白含量增加到17%,添加15%的原胚芽粉和微波胚芽粉导致煮制损失和体积增加,而煮制后的质量减小,酸度在贮藏过程中会显著增加,其它的参数几乎不发生变化。

20420,pl为5.10。鸡卵黏蛋白亲和色谱法是一种经

济实用的纯化麦胚凝集素方法。

2.2.5小麦胚芽水溶性碳水化合物提取

目前,国内外对小麦胚芽的众多研究都集中在

麦胚油和蛋白上,而对于小麦胚中的碳水化合物的研究开展相对较少。最近朱科学等人[18]主要对小麦胚水溶性碳水化合物的提取工艺进行了研究,采用水提法制备小麦胚水溶性总碳水化合物,对其提取工艺也进行了优化。实验结果表明,料水比1∶8,pH值8.0,温度25℃,提取时间8h条件下,麦胚水溶性碳水化合物的提取率最高。

2.3.3小麦胚芽脂肪酶的研究

小麦胚芽脂肪酶近年来应用主要是在手性拆分

和油脂工业方面;因为小麦脂肪酶由于其对谷物中的脂肪具有较高的水解活力,所以在食品行业则几乎没有应用。小麦胚芽脂肪酶在手性拆分方面有较多的应用,尤其是在拆分氨基酸时,水解消旋氨基酸酯,从而达到将两个对映体分开的目的。小麦胚芽同

2.2.6维生素E的提取

2009年第34卷第5期粮食加工

[10]NurhanTurgut,Dunford,ZhangM.Pressurizedsolvent

extractionofwheatgermoil[J].FoodResearchInternational,2003,36:905–909.

样在油脂工业当中也有一些应用,主要是在催化产生物柴油方面[23]。

3展望

近年来小麦胚芽丰富的营养保健成分和具有突

[11]王小英,曹安银.超声波协同水酶法提取小麦胚芽油的研

究[[J].中国油脂,2008,33(4):16-20.

出生理功能的活性物质受到国内外研究者的重视,相关的研究日益深入、日益扩展。但是如何以小麦胚芽研发出适销对路的系列新产品,如何将已经研发的产品实现工业化生产等一些问题还有待进一步研究。我们应该重视小麦胚芽的开发研究,实现小麦资源的综合利用。参考文献:

[1]朱科学,纪莹,周惠明.小麦胚芽水溶性蛋白提取工艺优化[J].粮食与油脂,2004,(5):24-27.

[2]GeY,SunA,NiY,CaiT.Somenutritionalandfunctionalpropertiesofde-fattedwheatgermprotein[J].JournalofAgricultureandFoodChemistry.2000,48(12):6215-6218.[3]EvaArrigonia,,FranciscaJorger,BeatKolloffeletal.Invitrofermentabilityofacommercialwheatgermpreparationanditsimpactonthegrowthofbifidobacteria[J].FoodResearchInternational.2002,35:475–481.

[4]翟爱华.麦胚成分及其营养价值和功能性[J].食品研究与开

发,2004,25(2):6-8.

[12]马海乐,辛志宏,吴守一.采用碱提酸沉与淀粉酶解复合法

制备小麦胚芽蛋白的试验研究[J].农业工程学,2004,20

(6):178-180.

[13]袁道强,王丹丹.超声波法提取小麦胚芽蛋白的研究[J].食

品研究与开发,2007,28(3):1-4.

[14]SunXH,ZhuKX,ZhouHM.Proteinextractionfrom

defattedwheatgermbyreversemicelles:Optimizationoftheforwardextraction[J].JournalofCerealScience,2008,48:829–835.

[15]韩文凤,邱泼.小麦胚芽的开发利用研究动态[J].粮食加工,

2008,33(3):64-66.

[16]刘国琴,陈洁,赵雷,等.小麦胚芽中谷胱甘肽提取方法探讨

及工艺条件优化[J].河南工业大学学报,2007,28:1-5.

[17]王凯南,朱琳云,曲爱琴,等.麦胚凝集素的分离纯化和鉴定

[J].中国生化药物杂志,2005,26(2):67-69.

[18]朱科学,周惠明,朱振,等.小麦胚水溶性碳水化合物提取工

艺的优化[J].中国粮油学报,2008,23(1):22-24.

[19]葛毅强,孙爱东,倪元颖,等.麦胚中天然维生素E的SFE-CO2最佳提取工艺的研究[J].中国油脂,2001,26(5):52-57.[20]M.Malecka.Antioxidantpropertiesoftheunsaponifiable

matterisolatedfromtomatoseeds,oatgrainsandwheatgermoil[J].FoodChemistry,2002,79:327-330.

[21]刘然,万守朋,张刚.高维生素E小麦胚芽油涂抹食品的研

制[J].食品研究与开发,2007,28(8):88-90.

[5]胡春风,周显青,张玉荣.小麦胚理化特性及其稳定化技术

研究进展[J].粮食加工,2006,(3):70-75.

[6]胡小泓,肖琼星.微波处理对小麦胚芽稳定性及组成成分

的影响[J].中国油脂,2007,32(l2):32-35.

[7]朱科学,朱振,周惠明.小麦胚的稳定化、生理活性及在食品

工业中的应用[J].粮油加工,2006,(8):78-79.

[22]IlkayPnarl,SenolIbanoglu,MehmetD.Oner.Effectof

storageontheselectedpropertiesofmacaronienrichedwithwheatgerm[J].JournalofFoodEngineering,2004,64:249-256.

[23]夏小乐,杨博,王永华,等.小麦胚芽脂肪酶的研究进展[J].

现代食品科技,2008,24(10):1068-1070.

[8]吴艳博,董英,徐斌.麦胚稳定化处理方法的比较研究[J].食

品工业科技,2008,(6):154-158.

[9]朱科学,朱振,周惠明.小麦胚芽油及胚芽蛋白质国内外研

究进展[J].粮食与油脂,2006,(7):6-10.

RecentProgressofWheatGermComponents

LIANCai-xia,ZHUKe-xue,ZHOUHui-ming

(SchoolofFoodScienceandTechnology,JiangnanUniversity,

Wuxi,Jiangsu,214122,P.R.China)

Abstract:Inthisreview,variousnutrientingredientsandtheirrespectivelynutrientandhealthyfunctionswereintroduced.Theresearchprogressesonwheatgermweresummarized,mainlycontainingstabilizationofwheatgerm,extractiontechnologyofnutritionalcomponentssuchaswheatgermoilandproteinandsomeotheraspectsofwheatgerm.

Keywords:wheatgerm;stabilize;wheatgermoil;proteins;extraction


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