玉米是世界上三大糧食作物之一，我國玉米年產量已達1.2x10⁸噸以上，約占世界總產量的22%，居世界第二位。近年來，隨著產量的持續增長和玉米淀粉廠的增建與擴建，其副產物--玉米蛋白粉(俗稱黃粉)也隨之大量增多。目前，我國玉米蛋白粉主要用作蛋白飼料或者當廢水排掉，未得到合理的利用，在資源短缺的當今實屬可惜。如果能夠對玉米蛋白粉進行二次開發綜合利用，將會產生更大的經濟和社會效益，如何更好地利用玉米蛋白粉已成為當今淀粉加工副產物綜合利用的關鍵課題。本文就國內關于玉米蛋白粉綜合開發研究現狀作一簡要概述。

　　1玉米蛋白粉的生產及化學成分

　　玉米蛋白粉(Com Gluten Meal，CGM)也叫玉米麩質粉，是由玉米粒經濕磨法工藝制得的粗淀粉乳再經淀粉分離機分出的蛋白質水(即麩質水)，然后用離心機或氣浮選法濃縮、脫水干燥制得，其生產工藝過程如下:玉米→浸漬→破碎→篩分→分離→壓濾→干燥→成品(玉米蛋白粉)。

　　不同用途、不同生產工藝生產的玉米蛋白粉化學成分不同，且變化程度很大。玉米蛋白粉主要分兩種類型，即:醫用玉米蛋白粉與提醇玉米蛋白粉。醫用玉米蛋白粉是醫用工業玉米加工中的主要副產物，大約含蛋白質60%以上，有的達70%，其化學成分見表1。玉米蛋白粉中除含有豐富的蛋白類營養物質外，還含有豐富的類胡蘿卜素，包括玉米黃素、B-胡蘿卜素，葉黃素、隱黃素、α-胡蘿卜素、新黃質及金蓮花黃素等成分，其含量為(200~400)ug/g。提醇玉米蛋白粉是釀酒工業的副產品，其蛋白含量較低，粗纖維含量高，其化學成分見表1，營養價值不如醫用玉米蛋白粉高，但因含有未知生長因子，添加到日糧后可顯著提高動物的生產性能。

　　2 玉米蛋白粉的營養價值

　　玉米蛋白粉含有的蛋白質主要為玉米醇溶蛋白(Zein，60%)、谷蛋白(Glutelin，22%)、球蛋白(Globulins，1.2%)和白蛋白(Albumin)。玉米蛋白水解后的Ile、Leu、Val和Ala等疏水性氨基酸和Pro、Gln等含量很高，很少含Lys、Trp必需氨基酸，玉米蛋白粉的氨基酸組成見表2。這種獨特的氨基酸營養價值不高，但通過生物工程，控制一定水解度可獲得具有多種生理功能的活性肽。

　　3 玉米蛋白粉的二次開發及應用

　　3.1制備食品添加劑蛋白發酵粉

　　蛋白發泡粉是食品工業中不可缺少的純天然食品添加劑，除本身增加蛋白質營養成分外，還具有使食品發泡、疏松、增白、乳化等作用，廣泛應用于飲料、面包、糕點、冷飲等食品行業。而采用玉米蛋白粉生產蛋白發泡粉既可降低成本又可節約糧食和蛋白質食物資源，還能減輕淀粉廠環境污染，又可滿足我國食品行業對純天然食品添加劑蛋白發泡粉日益增強的需求。

　　目前，國內生產玉米蛋白發泡粉主要以堿水解法傳統工藝為主。該方法雖然簡單易行，卻存在著許多難以克服的不足，如:水解時間長，可溶性成分去除不徹底，產品純度低，灰分高，色澤深，蛋白發泡粉得率低等。因此，江洪波等(2006)利用新興的食品加工與分離技術，對用玉米麩質粉生產玉米蛋白發泡粉的生產工藝進行了改進研究。

　　傳統的制備工藝：玉米蛋白粉→液化→水解→脫色→干燥→蛋白發泡粉。

　　改進的制備工藝：

　　玉米蛋白粉→清洗→浸泡一研磨→加入淀粉酶、氯化鈣進行液化→碘檢→離心分離→加入氫氧化鈣進行堿水解→中和→脫色→脫臭→過濾→殺菌→恒溫干燥→成品。

　　　3.2 制備氨基酸

　　玉米蛋白粉含有較多谷氨酸和亮氨酸(見表1)，谷氨酸除作味精原料外，在醫藥上也有很重要用途因為谷氨酸雖不是必須氨基酸，但在氮代謝中，可與酮酸發生氨基轉移作用，而生成其它氨基酸。腦組織只能氧化谷氨酸而不能夠氧化其它氨基酸。當葡萄糖供應不足時，谷氨酸能夠起腦組織的能源作用，因此對改進和維持腦機能是必要的。谷氨酸對神經衰弱、易疲勞、記憶力衰退、肝昏迷等有一定療效。亮氨酸是必需氨基酸，在醫藥和臨床方面有很重要的用途。以下是用玉米蛋白粉制備L-谷氨酸和L-亮氨酸的工藝流程。

　　L-谷氨酸的制備工藝：玉米蛋白粉→水解→脫色→[H⁺]型離子交換柱層析→[OH^-]離子交換柱層析→濃縮→粗結晶→重結品→精制→成品。

　　L-亮氨酸的制備工藝：玉米蛋白粉→加入0.7%HA→濃縮→水解→脫色→濾液→加入CaCO₃,進行中和→濾液→濃縮一粗結晶→重結晶→烘干→成品。

　　　3.3 制備玉米醇溶蛋白

　　玉米醇溶蛋白是玉米中主要的儲藏蛋白，約占玉米總蛋白含量的40%，具有獨特的溶解特性、耐熱性、成膜性和抗氧化性，可用于防潮、隔氧、抗紫外線、保鮮、防靜電等，還有一定的抑菌作用。研究發現其在胃中難于消化，可以作為藥物制劑的輔料。將藥物添加到玉米醇溶蛋白內容易壓制成片劑，可制成在胃中緩慢釋放藥物的片劑或腸溶性制劑;另外，醇溶蛋白經酶法制得生物活性多肽也可制成藥物。因此，醇溶蛋白廣泛用于醫藥、食品、飼料及其他方面，它的研究開發已成為熱點。

　　玉米醇溶蛋白的制備方法有很多。早期采用的是異丙醇提取，然后調pH 值使其沉淀的方法，該法中間環節較多，成本較高。陳復生等研究采用95%乙醇和60%乙醇二次提取，調節等電點沉淀，分離后真空干燥的方法，也有較好的效果。但這些都是普通的萃取方法，收率較低，張秋榮等(2005)把超聲波技術和有機溶劑萃取法結合起來，對醇溶蛋白的生產工藝進行了全面系統的研究，優化提取工藝，獲得了滿意的實驗結果。

　　制備玉米醇溶蛋白的工藝流程如下：

　?、僖掖挤?原料→過篩(80~100日)→稱量→浸泡萃取(90%乙醇)→離心分離一沉淀→60%乙醇萃取→離心分離一提取液一調等電點一靜置一離心分離一濕產品→千燥→成品。

　?、诋惐挤?原料→過篩(80~100目)→稱量一浸泡萃取(70%異丙醇)→離心分離一提取液→調等電點→靜置→離心分離一濕產品→真空干燥→成品。

　　③超聲波法:玉米蛋白粉→80目過篩→用乙醚脫脂→離心分離→濾餅用乙醇溶液浸泡超聲萃取→離心分離→提取液一調等電點一離心分離一濕產品→水洗→干燥→粉碎→成品。

　　　3.4 制備玉米黃色素

　　玉米黃色素屬異戊二烯類，主要由玉米黃、隱黃素及葉黃素組成，屬于類胡蘿卜素。玉米黃色素在人體內可轉化為維生素A,具有保護視力、促進人體生長骨骼發育和提高機體免疫力的作用。玉米黃色素可用于人造黃油、冰淇淋和糕點等食品，可取代合成色素目前，從玉米蛋白粉中提取玉米黃色素的方法主要是直接浸提法，提取溶劑采用70%~95%的乙醇，濃縮后得到玉米黃色素粗制品。但是由于玉米蛋白粉中存在的蛋白質大多為醇溶蛋白，使用乙醇作為提取溶劑會溶出較多的蛋白質，使得玉米黃色素純度較低。于是，利用新興的科學技術優化工藝流程，取得了很好的效果。杜連啟等(2006)利用超聲波從玉米蛋白粉中提取了黃色素，王啟明等(2006)用微波輔助從玉米中提取天然的黃色素。

　　制備玉米黃色素的工藝流程如下:

　　工藝流程(一)：玉米蛋白粉一有機溶劑浸提一提取液→離心→除雜→調pH值6.0~6.5→冷凍(-15℃℃)→過濾→提取液→濃縮→干燥→成品。

　　工藝流程(二)：玉米蛋白濕粉→水解→離心→干燥→萃取→離心→純化→蒸發濃縮→干燥→成品。

　　超聲提取工藝(三)：玉米粗蛋白粉→過一→按定料液比加95%乙醇浸潤→超聲處理→過濾→定容→檢測吸光度。

　　微波輔助提取工藝(四)：玉米粗蛋白粉→過→按一定料液比加70%乙醇浸潤一微波處理→過濾一定容→檢測吸光度。

　　超臨界二氧化碳法萃取工藝(五)：玉米蛋白粉→超臨界CO2萃取→分離→玉米黃色素。

　　3.5 制備玉米蛋白活性肽

　　玉米蛋白粉是淀粉生產中的下腳料，含有豐富的蛋白質，就氨基酸組成而言，它的中性氨基酸和芳香族氨基酸含量較高，是植物蛋白中較有特色的組成。玉米蛋白活性肽是一類具有特殊生理功能的小肽，它是玉米蛋白粉通過精制后的水解產物，與蛋白質、氨基酸相比，更易消化吸收。利用玉米蛋白活性肽可配制各種飲料、濃縮液或添加于食品及醫藥產品中，制成功能性食品或肽類藥品。

　　3.5.1 制備高F值寡肽

　　高F值寡肽是具有高支鏈、低芳香族氨基酸組成的寡肽,支鏈氨基酸和芳香族氨基酸的摩爾比值即Fischer值。玉米蛋白以支鏈氨基酸(亮氨酸，異亮氨酸、纈氨酸)含量高，芳香族氨基酸(酪氨酸、苯丙氨酸)含量低為其特征，利用酶的專一性，盡量在水解物肽鏈里保留支鏈氨基酸，而去除芳香族氨基酸即可制得高F值寡肽。寡肽消化吸收性優于氨基酸與蛋白質，肽比蛋白質在胃內滯留時間短，胃下垂感與腹部脹滿感頻度低，所以制取高F值寡肽比配制型氨基酸不平衡輸液更具優越性。此外，高F值寡肽還具有抗疲勞、改善肝、腎、腸、胃疾病患者營養的功能。鄭喜群等(2004)采用堿性蛋白酶和米曲霉固態發酵產生的羧肽酶依次水解玉米醇溶蛋白，制備高F值寡肽，為玉米加工副產

　　品玉米蛋白粉的精深加工探索新路。玉米蛋白粉制備F值寡肽工藝流程:玉米蛋白粉一預處理→酶水解→去除AAA→濃縮純化→干燥→成品。

　　3.5.2 制備谷氨酰胺(Glu)肽

　　玉米蛋白的氨基酸組成顯示其谷氨酰胺含量很高，谷氨酰胺無論在健康和疾病狀態下，對維持胃腸代謝作用的正常進行十分重要。富含谷氨酰胺的肽對胃腸代謝有良好作用，還可提高腸的穩定性。谷氨酰胺在提高機體免疫功能、改善酸堿失調及提高機體對應激的適應性等方面也有著重要的應用。

　　制備谷氨酰胺肽的工藝：玉米蛋白粉一預處理一復合蛋白酶水解→胃蛋白酶水解→離心→上清液→超濾→脫色→反滲透濃縮→Glu活性肽。

　　3.5.3 制備玉米抗氧化肽

　　抗氧化肽是指生物體內源性的或由生物體內蛋白質降解后產生的寡肽。發現該抗氧化肽對自由基造成的各種線粒體損傷、細胞膜流動性下降、CCO和ATPase酶活性降低、線粒體膨脹等均有不同程度的抑制作用，張強等(2005)以玉米蛋白粉為原料，用酶法制備了具有較高純度的抗氧化肽(亮氨酸-天冬氨酸-酪氨酸谷氨酰胺)，在實驗上和理論上為玉米蛋白粉的開發利用提供依據。

　　制備玉米抗氧化肽的工藝流程:玉米蛋白粉→粉碎→80目過篩→3%(W/V)懸浮液一熱性處理(90℃10min)→調pH值→加酶水解→滅酶(沸水溶5min)→離心(12000r/min)一取上清液一分析測定。

　　3.5.4 制備高可吸收蛋白活性短肽

　　高可吸收蛋白肽基本不含脂肪，蛋白含量豐富具有肽類物質高濃度、低黏度以及酸性條件下不易凝聚等特點，可開發成低熱高能蛋白飲料，作為蛋白質強化的營養補給飲料、運動訓練飲料及早餐飲料。這種含有多種氨基酸并具有良好的吸收性的玉米蛋白肽，對于恢復運動后的疲勞有著良好的效果。而且玉米蛋白肽能刺激腸高血糖分泌、降低血清膽固醇增強內源性膽固醇代謝、增加膽固醇從腸道的排泄，因此其具有抑制膽固醇上升、降低血清膽固醇濃度的作用。張曉峰等(2006)利用酶工程技術對玉米蛋白粉水解制備玉米功能短肽進行了中試研究，希望對玉米蛋白資源生產生物活性肽的產業化進程以及其它蛋白資源的開發有所推動。

　　制備玉米蛋白肽的工藝流程:玉米蛋白粉→粉碎→過篩→NaSO₃,預處理一酶水解→滅酶→分離→脫鹽→脫苦、脫色→殺菌→濃縮一干燥→成品。

　　3.5.5 制備玉米降壓肽

　　降血壓肽通過抑制人體血液中血管緊張素轉換酶(angiotensinI-converting enzyme，ACE)活性而達到降血壓的作用。ACE的抑制肽最早發現于蛇毒中。人們于20世紀90年代發現了許多天然蛋白水解后可以得到具有ACE抑制活性的多肽，這些寡肽的共同特征是C-末端為脯氨酸或芳香族氨基酸，而N-末端往往是疏水性氨基酸。玉米蛋白含有高比例的纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、脯氨酸和谷氨酰胺等，很少含有賴氨酸等堿性氨基酸，這種獨特的氨基酸組成使玉米醇溶蛋白的水溶性較差，營養價值不高，而這種不平衡的氨基酸組成使玉米蛋白成為多種生理活性肽，特別是降血壓肽的來源。α-玉米醇溶蛋白和γ-玉米醇溶蛋白的酶解產物就具有較為顯著的抗高血壓的作用。降解α-玉米醇溶蛋白時所得到的血管緊張素抑制劑大多數為三肽，其C-末端一般具有以下四種不同的氨基酸:亮氨酸、酪氨酸、丙氨酸、谷氨酸。

　　　4 玉米蛋白粉摻假鑒別與摻入量的測定

　　玉米蛋白粉作為目前較好的高蛋白、高能量的產品，除賴氨酸和色氨酸缺乏外，其它各種氨基酸都比較平衡。隨著人類對蛋白資源的重視和對生物活性短肽的科學研究的不斷深入，掌握了酶解天然蛋白資源制備生物活性肽的基本理論和技術方法，對玉米蛋白可實現有限的酶解過程，能生產出高營養且易于吸收的、高附加值的具生物學功能特性的生物制品，因此必將促進農業經濟的發展。玉米蛋白粉的用量逐年增加，加之其不易儲存、易變質的特點，導致其供給量常常出現緊張。近年來，玉米蛋白粉摻假已呈愈演愈烈之勢，而對于飼料生產企業和養殖用戶，玉米蛋白粉摻假不僅會降低其產品的內在品質，還會對禽類造成重大的損害。阮光瓊(1998)報道，摻假的玉米蛋白粉常摻入部分淀粉和似蛋白假物，其色澤淡黃，氣味非典型的甜香味，手感粗糙，有淀粉的細膩感;未摻假的玉米蛋白粉手感流動性好，有甜香味，因此也可用感官與氣味來鑒別真假玉米蛋白粉。為了快速檢測玉米蛋白粉的質量，盧利軍等報道，利用基爾特克蛋白質分析儀，采用不經消化、直接蒸餾法，根據玉米蛋白粉中以酰胺形式結合氮與滴定劑消耗體積的相關性，作一元線性回歸處理，可快速作出定性鑒別。此方法的蒸餾、吸收、滴定同步完成，測定一個樣品僅需8 min，滿足了快速測定的要求;其回歸方程為Y=-3.05+5.87X，回歸直線的置信區間為Y=-3.05+5.87X±0.82。應用基爾特克自動分析儀，直接蒸餾法鑒別和測定摻假的玉米蛋白粉，具有簡便、快速、有效、準確等特點，具有很好的應用價值。

　　　5 展望

　　利用玉米蛋白開發精深加工產品，具有成本低、來源豐富和價格低廉的特點，其中功能性食品或肽類藥物是純天然的、無毒副作用，迎合了當今消費者心理。我國人口眾多，相對需要量也多?？梢灶A見，開發高附加值的玉米蛋白粉深加工產品的市場是可觀的，它必將為企業帶來巨大經濟效益，前景十分廣闊。