玉米醇溶蛋白可在无需添加鞣制剂的条件下制成具有较强阻湿、阻氧以及肠溶性的可食性薄膜。这种优良的成膜特性加上原料的绿色可食性，使得玉米醇溶蛋白膜成为近年来人们研究的热点。赖氨酸是玉米醇溶蛋白糖基化反应的有效接枝位点，齐齐哈尔大学食品与生物工程学院张慧君、陈又铭、辛德慧等人通过氨基酸分析结果确定提取玉米醇溶蛋白的溶剂。选择淀粉糖的主要产品麦芽糖浆作为糖基化反应还原糖供体，它是通过α-1,4糖苷键将2 个单位葡萄糖连接在一起的双糖。考察玉米醇溶蛋白和麦芽糖浆糖基化改性后玉米醇溶蛋白的机械性能并制备植物蛋白的胶囊壳，为玉米深加工提供一条新思路。
1、 玉米醇溶蛋白提取试剂的确定
1） 玉米醇溶蛋白氨基酸组成分析
结果可知，不同体积分数乙醇溶液提取的玉米醇溶蛋白，其氨基酸组成没有差异，但氨基酸含量有差别，整体上非极性氨基酸含量较高。另外70%乙醇溶液提取的玉米醇溶蛋白中赖氨酸含量高于其他提取，蛋白质糖基化反应主要是蛋白质中的赖氨酸和精氨酸与糖中的羧基发生化学反应，生成酰胺化合物。
2） 玉米醇溶蛋白的SDS-PAGE分析
体积分数60%、70%、80%乙醇溶液提取玉米醇溶蛋白的电泳谱带中均出现2 条清晰条带，且位置基本相同，分别位于22 kDa和27 kDa，说明所得组分基本一致。体积分数95%乙醇溶液提取的玉米醇溶蛋白仅在27 kDa位置出现一条细的条带，说明体积分数95%乙醇溶液提取的玉米醇溶蛋白组分与其他乙醇溶液提取出来的组分不一样。体积分数70%较80%乙醇溶液提取醇溶蛋白的条带颜色较深、条带粗，与体积分数60%、95%乙醇溶液的提取物相比，其组分的含量也高。
2、 最佳改性成膜工艺确定
1） 改性蛋白成膜工艺物料比的确定
湿法糖基化玉米醇溶蛋白产物玉米醇溶蛋白-麦芽糖浆的接枝度随着玉米醇溶蛋白与麦芽糖浆间的物料比增加呈现先增大后减小的趋势，当物料比7∶1时达到最高值，继续增加物料比接枝度开始下降。当物料比小时，也就是玉米醇溶蛋白的添加相对较少，麦芽糖浆添加量相对较多，麦芽糖浆与玉米醇溶蛋白间的空间位阻增大，反应物的分子碰撞几率减少，对其接枝反应不利。随着玉米醇溶蛋白的添加量的逐渐增加，糖和蛋白分子的接触几率增加，接枝度也越来越大，当接枝度达到最高值，继续增加物料比，接枝度开始呈现下降趋势。
2） 改性蛋白成膜工艺中pH值的确定
湿法糖基化体系中过高的pH值可以引发蛋白质的变性，在较低的pH值条件下，反应并不充分。因为湿法糖基化反应的本质是碱催化的反应，所以在碱性条件下更有利于玉米醇溶蛋白与麦芽糖浆进行接枝反应，本研究设定的体系pH值范围取7～11。
玉米醇溶蛋白-麦芽糖浆的接枝度变化范围均在15%～30%左右之间。玉米醇溶蛋白-麦芽糖浆反应体系pH值越高，接枝度越低。在pH值达到10以后接枝度都呈下降趋势。
3） 改性蛋白成膜工艺中超声功率的确定
超声功率在300～450 W之间，玉米醇溶蛋白-麦芽糖浆的接枝度变化不明显，趋于稳定。说明适当的超声功率，一方面会提高玉米醇溶蛋白在70%乙醇溶液中的溶解性，另一方面会使游离氨基酸的含量增加，促进该反应的进行。当超声功率增大时，在溶液中形成更高频率的振荡，蛋白质分子的一级空间结构受到破坏，致使肽键断裂，游离氨基数量增多，导致N-末端残基数目过度增多，自由氨基也过度增多，麦芽糖浆与赖氨酸的碰撞几率变小，导致了玉米醇溶蛋白的接枝度下降；当超声功率过高，会致使溶液的局部温度过高，加剧了反应体系溶液中麦芽糖浆自身发生焦糖化的反应，体系褐变程度升高。
4） 改性蛋白成膜工艺中加热时间的确定
在玉米醇溶蛋白-麦芽糖浆糖基化反应过程中，其接枝度随加热时间的延长而增加，玉米醇溶蛋白-麦芽糖浆膜的抗拉强度的变化规律随着加热时间的延长，呈现逐步上升的趋势，在45～60 min趋于平稳，继续延长反应时间，抗拉强度下降。这是因为蛋白质与多糖的反应中，随着加热时间的延长，蛋白质结构部分展开，多糖与蛋白质受热逐步结合，促进蛋白质球状分子伸展，疏水基团暴露。
5） 正交试验设计与结果
各因素对改性玉米醇溶蛋白膜的抗拉强度影响程度依次为pH值＞物料比＞加热时间＞超声功率，最佳工艺条件为物料比11∶1、pH 9 、超声功率400 W、加热时间15 min，经验证实验此时，接枝度为34.96%，抗拉强度为9.22 MPa，约为未改性玉米醇溶蛋白膜（4.2 MPa）的2 倍。
3、 玉米醇溶蛋白和玉米醇溶蛋白-麦芽糖浆的SDSPAGE分析
考马斯亮蓝染色测定改性后产物玉米醇溶蛋白-麦芽糖浆的分子质量变化不明显，这是因为麦芽糖浆属于小分子糖，因此，反应后的接枝产物分子质量变化不明显。以辣根过氧化物酶作为阳性对照，采用高碘酸希尔法与接枝物中糖分子进行颜色反应，从而检测糖分子的存在，结果表明糖蛋白染色显示红色条带，说明糖基化样品中糖基的存在，确认玉米醇溶蛋白中导入了糖分子，证明麦芽糖浆与玉米醇溶蛋白发生了糖基化反应，生成了蛋白质和糖的交联产物。
4、 胶囊壳的制备
由玉米醇溶蛋白和麦芽糖浆-玉米醇溶蛋白制备的2 种胶囊壳，其中玉米醇溶蛋白胶囊壳，由于脆性较大，胶囊壳从模具上退下的时候不完整，会有裂痕，外观不合格。而玉米醇溶蛋白-麦芽糖浆制备胶囊壳的各项检测结果都符合国家药典标准，没有裂缝，无漏粉现象，表面光滑，质地均匀，没有气泡。其松紧度、脆碎度和干燥质量损失均合格。
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结 论
关于提高玉米醇溶蛋白膜的抗拉强度，目前文献主要是采用添加增塑剂和交联剂的方法，虽然提高了玉米醇溶蛋白膜的抗拉强度，但是增塑剂和交联剂不能用于食品和药品。本研究的胶囊壳生产原料均是食品级，无化学残留，糖基化羰基的供给原料为麦芽糖浆，其本身也是天然甜味剂，因此可作为保健食品或药品的胶囊壳材料。本研究证明以玉米醇溶蛋白和麦芽糖浆为原料，通过湿法糖基化改性可显着改善玉米醇溶蛋白膜的机械性能，适合制备胶囊壳，替代明胶胶囊。
与传统明胶胶囊壳作对照，本实验说明采用糖基化的方式可有效地改善其机械性能，适当的交联可提高膜的抗拉强度，该强度适合制备植物蛋白胶囊壳。
