1.6 小麦蛋白的生产
1.6.1 小麦蛋白的分离提取工艺
小麦面筋蛋白的分离提取方法根据原理不同分为湿法、干法、溶剂法等多种，而目前普遍采用的是湿法分离，其基本原理是利用面筋蛋白与淀粉两者密度不同进行离心（或其他分离技术）来将两者分离，以获得所需要的面筋产品。小麦面筋蛋白的生产工艺为[22]：
小麦粉→湿面团→湿面筋→造粒→干燥→面筋粒→粉碎→面筋粉
小麦面筋的加工过程中，影响面筋质量的因素很多，如小麦种类、产地、种植季节、储藏条件和期限、制粉工艺、面筋分离工艺等；影响面筋产出率的因素也很多，如静置时间、水温、溶液酸碱度、食盐量等，产出率与分离工艺也密切相关。
1.6.1.1 马丁法
又称面团法，自从1835年在巴黎问世以来，在世界上得到普遍使用，直到今天它仍是最常用的加工方法。该方法用于小麦面筋与小麦淀粉的分离，可同时获得面筋和淀粉两种产品。其加工过程由和面、清洗淀粉、干燥面筋、淀粉提纯和淀粉干燥5个基本步骤组成。面筋加工使用的原料是面粉而不是麦粒。将面粉和水以（0.4∶0.6）～（0.4∶1.0）的比例放入和面机，混合揉成面团，放置0.5～1.0h，再用水冲洗，去除废液，从而得到光滑、均匀、较硬但无硬块的面团。面粉和水的比例视所用面粉的种类而定：硬麦面粉能和成弹性很强的面团，所以要比用软麦面粉多放些水；软麦面粉和成的面团容易碎裂、撕开，所以软麦面粉应少放水。和面所用的水需在20℃左右，并含有某些矿物盐。使用含盐量低的软水会使面筋变得黏滑。面团进入洗粉之前应放置适当时间，使面筋充分吸水，以提高其强度和产率。面团洗粉阶段中要在不使面筋破碎或分散的情况下使淀粉析出。面团揉捏或滚压过程中要有足够的水洗出淀粉。许多设备都是按照这些要求而设计的，例如带式混合机、转动滚筒机、双螺旋槽和搅动拌和器等。面团被连续不断地送入拌和机以保证桨叶表面一直被面团覆盖。新鲜水或经处理的加工用水通过底部和内侧注入拌和机。洗出水和悬浮的淀粉从机槽上部溢出，而大约含70%的水分和70%～80%蛋白的面筋通过排放管基本上在满塞流条件下连续排出，几乎不带出淀粉浆。
辊压除水后，面筋可采用真空喷雾、闪蒸或鼓式干燥器使水分含量降到8%左右。通常面筋都在特殊设计的闪蒸干燥器中进行干燥。由于长期曝露在高温下，湿面筋会失去其面筋度，所以需要采取温控快速干燥的方法，将湿面筋与干料混合在一起粉碎成细颗粒送入热空气。循环干燥、混合、破碎都是在环式闪蒸干燥器内完成的，从而生产出极细并略带棕色的粉末，这种粉末再次水合能得到令人满意的面筋度。
马丁法操作方便，面筋得率高，质量好。但该法在水洗过程中约有8%～10%，甚至更多的可溶性盐类、蛋白质、糖类随水流失，而且用水量大，一般为面粉量的10倍以上。目前我国普遍采用此法分离面筋和淀粉。
1.6.1.2 拜特法
拜特法是一种连续式提取工艺，与马丁法的不同之处在于将面团浸在水中切成面筋粒，过筛而得面筋。
拜特法湿面筋生产工艺具体操作是将面粉与水（水温40～50℃）连续加入双螺搅拌混合器。外螺旋叶将物料搅入底部，而内螺旋叶以相反方向旋转，水与面粉的比例范围是（0.7∶1）～（1.8∶1），蛋白质含量越高，水的加入比例应该越大。混合后的浆液在静置箱内静置片刻之后，进入切割泵，同时加入冷水，水与混合液之比为（2∶1）～（5∶1），在泵叶的搅拌下，将面筋与淀粉分离。这时面筋呈小粒凝乳状，经60～150目振动筛筛理出面筋凝乳，再用水喷洒，使面筋从筛上落下，这时获得的面筋蛋白质含量为65%，然后经第二道振动筛水洗后的面筋蛋白质的含量为75%～80%。此法特点是用水量比马丁法少，约为面粉重量的10倍，可溶性盐类、蛋白质、糖类等随水流失量比马丁法少。
1.6.1.3 氨法
用氢氧化铵分离面筋的方法是1966年加拿大国家研究中心发明的。在剧烈的机械搅拌下将面粉喷入5%的氢氧化铵溶液，然后用循环磨进行细磨，经振动筛除去麦麸与粗纤维部分，用连续分离机将面筋蛋白与淀粉分开，然后对面筋蛋白清液进行喷雾干燥，从而得到含蛋白质75%的干粉状产品。经离心分离，分离出的淀粉需用氢氧化铵溶液再次清洗，尽可能多地除去淀粉中的蛋白质。
此法在65℃条件下用氢氧化铵处理小麦面筋能破坏丝氨酸、苏氨酸、胱氨酸、赖氨酸、精氨酸和酪氨酸组分，并可能导致形成赖丙氨酸和结构不明的茚三酮试验为阳性的物质。赖丙氨酸能导致鼠肾附近小管发生组织改变的观察结果，使人们对氨法食品加工的安全性与营养性十分关注。
1.6.1.4 拉西奥法
拉西奥法是一种新型的分离方法。它不但可以得到比较纯的面筋（含量在80%以上），而且还可以得到纯淀粉，降低生产成本，工艺时间短，可以减少细菌的污染，用水量也少，工艺水可循环使用。
拉西奥活性面筋工艺具体操作是：将面粉与水以（1∶1.2）～（1∶2.0）的比例倒入混合器内充分混合后，将混合液泵入卧式混合器，这时面粉与水充分混合形成自由流动的分散液，再将分散液泵入分离器，液体在分离器内被分离成重相部分（淀粉）和轻相部分（面筋）两部分，重相淀粉部分经水洗器加水冲洗再送入干燥器干燥后得到一级淀粉。由水洗器出来的工艺水通常送入第二级混合器，稀释含蛋白质的溶液从分离器出来，用泵打入静止器，在30～50℃范围静置10～90min，使面筋水解成线状物。如果温度超过60℃，面筋就会发生变性作用，如低于25℃则水解缓慢。当线状物进入二级混合器后与工艺水搅拌混合生成大块面筋，再经分离器振动分离进入干燥器干燥后得到活性面筋。二级淀粉从分离器用泵打入离心机，使淀粉与水分离，然后进入干燥器干燥得到二级淀粉。
1.6.1.5 水力旋流法
水力旋流法是荷兰的K.S.H霍尼公司提出的一种方法，用于从面粉中提取面筋。具体工艺操作是：将面粉与水以1∶1.5的比例充分混合后，用泵导入旋水分离器，分离器内温度为30～50℃，面筋在分离器内形成线状，利用淀粉与面筋密度差别将两者分离，重相淀粉从底部流出进入下一级旋水分离器，而轻相蛋白质从上部流出进入上一级旋水分离器，然后再分别分离，每一级旋水分离器均是如此。面筋最后用筛（0.2～0.3mm）滤出，用40℃新鲜水在最后一级水洗设备冲洗，然后进入干燥器干燥即得面筋。淀粉从浆液中分离出来，为使淀粉与纤维分离，最后一道工序要用新鲜水洗，洗出一级淀粉，余下浆液再经过旋水分离器和筛网提出二级淀粉及可溶性物质。
1.6.1.6 三相分离法[26]
三相卧螺工艺是德国韦斯伐里亚公司开发的一种较新的小麦淀粉与谷朊粉分离方法。它因工艺中采用了独特的专利技术——三相卧螺分离机而得名。目前国内已有此工艺的工业化应用，其详细工艺流程如下。
（1）面粉制备
三相卧螺工艺同样也是采用面粉作为原料。虽然目前由于制粉工艺的不同，面粉的种类比较多，而我国也没有生产淀粉用小麦的专用标准，但生产实践证明，生产小麦淀粉用面粉接近于特制二等粉。当然，面粉的出粉率、面筋含量、灰分及淀粉破损率等指标对生产小麦淀粉、谷朊粉的产品质量有很大影响，尽量采用高出粉率、高面筋含量、低灰分、低破损率的面粉从理论上讲会达到更好的效果。
（2）面糊制备
原料面粉定量后进入混合器中与水混合形成面糊。混合器使面粉颗粒充分水化，形成均匀的面糊，不能存在混合不均匀的大颗粒或不均匀的小面团，以便于后续均质工序的顺利进行。
（3）均质
面糊打入均质机中，均质机的压力可通过改变均质阀的间隙进行调整，压力可高达10MPa。面糊通过均质阀时由高压迅速恢复到常压，压力的骤然变化以及均质阀的剪切作用，使面糊熟化并实现蛋白质网络的迅速凝聚。均质使用的设备为普通乳品工业中常用的均质机。
（4）分离
均质熟化后的面糊用偏心螺杆泵输送到三相卧螺离心机进行各成分的分离。进机前可加入一定量的新鲜水或工艺水来稀释面糊，但此工艺中所加的水比马丁法及水力旋流法中的要少，大约1t面粉用水0.3～0.9t即可。
卧螺离心机是一种卧式离心机，内部安装有螺旋，螺旋的转速与转鼓的转速稍有不同，速差约为60r/min。这种离心机的分离因素在2000～4000之间。三相卧螺离心机采用双电机双减速器技术使得螺旋与转鼓的速差可随时调节。同时，在溢流出口端设有喷嘴，可以分离出第三相——中相，这是三相卧螺离心机与普通卧螺离心机的重要区别之处。
固体是进料中比重最大的部分，经卧螺分离后由螺旋推进器推进，作为底流排出。溢流由1台内置的向心泵排出，这样可以将工艺中形成的泡沫状物料迅速地强制排出，同时还节省了1台输送泵。三相卧螺离心机与普通卧螺离心机的区别在于它能够分离出中相，中相的流量可以通过改变喷嘴的数量和位置来调节。
因为戊聚糖的密度较小，它主要分布在溢流中。因此，在工艺的前端就将这种黏稠的物料与面筋分离开，使得工艺中所需的新鲜水量减少，而且后续面筋分离和产品的品质都不会再受到戊聚糖的影响。
（5）淀粉洗涤
由三相卧螺离心机分离出的底流加工艺水稀释后，送往离心筛处理，除去残余的纤维，然后进入多级旋流器洗涤，通常采用12级淀粉洗涤旋流器。在底流中还含有一些小的淀粉、戊聚糖和细纤维，为了能更好地将其分离，本工艺采用一种立式高速三相碟片喷嘴离心机放在旋流器组之前与旋流器组搭配使用，保证了淀粉洗涤的高效、彻底。
（6）面筋收集
三相卧螺离心机所得的底流和溢流分别由筛子处理，以回收更多的可以形成团块的面筋。回收的面筋再回到工艺中与中相一起处理，得到的湿面筋进一步脱水、干燥制成谷朊粉。
（7）副产品
溢流中的戊聚糖可以以液体状态直接作为饲料，也可以加酶反应后分离出固体部分；液体部分与工艺废水一起浓缩处理，再与纤维等一起烘干作为饲料。
1.6.2 提高面筋产出率的方法[27]
面筋产出率与面粉中粗蛋白质含量存在着近乎正比例的关系，即面粉蛋白质含量越高，面筋产出率也就越高。然而，面筋的产出率还与面粉质量、面筋洗制条件、面筋强化等有关。
1.6.2.1 选用蛋白质含量高、质量好的面粉作为原料
一般说来，面粉的颗粒范围在0～200μm之间，其中0～17μm的面粉颗粒由游离的蛋白质颗粒和游离的淀粉颗粒组成。它的蛋白质含量是平均数的2倍，用它作原料，得到的面筋出率高。在实际制粉中，吸风粉的粒度较小，蛋白质含量较高，适宜提取高产出率的面筋。其他根据蛋白质在胚乳中的分布情况，从次粉中也能提取大量面筋。
1.6.2.2 改善面筋洗制条件
在洗涤水中加入食盐，使麦醇溶蛋白的溶解度降低，从而提高面筋产出率。盐水浓度为0.15%，洗涤水采用间歇式，即面粉与食盐水混合搅拌成面团后，再静置20min后去掉淀粉水，然后用食盐水重复洗涤、静置，直至洗涤水澄清为止，每次洗涤时间为10min较好。此外，在适当范围内提高洗涤水温度，使面筋膨胀的速率和程度增加，也能提高面筋产出率。有资料表明，面筋洗水温度为20℃时，洗出的面筋最多。在洗涤之后将面筋经过熟化（静置约30min），有利于面筋的充分形成，提高面筋质量。
1.6.2.3 添加增筋剂
增筋剂能将面粉中的巯基氧化成二硫基，使其免受蛋白酶的分解，从而提高了蛋白质的黏结作用，使整个面筋网络更牢固。在面粉中添加热处理过的小麦活性面筋粉，可以增加混合粉的蛋白质含量，极大地提高湿面筋的产出率。除小麦活性面筋粉外，常用的增筋剂还有溴酸钾、脂肪氧化酶等。
1.6.3 小麦蛋白制品生产[28]
小麦蛋白制品根据其形状可以分为粉末状、糊状、粒状及纤维状等4种类型，这些制品均可以分别用小麦或面筋作为原料加工而成。
1.6.3.1 粉末状小麦蛋白生产
根据粉末状小麦蛋白生产原理的不同，可以将其生产工艺分为两种：一种是通过添加还原剂等降低凝胶化温度生产变性面筋的生产工艺，此工艺获得变性粉末状小麦蛋白；另一种是通过加水发挥面筋特有黏弹性而生产活性面筋的生产工艺，此工艺获得活性粉末状小麦蛋白。这些制品广泛用于以水产炼制品等为主的食品中，其中活性粉末状蛋白质应用更广泛。生产活性粉末状蛋白主要有以下方法。
（1）分散干燥法
分散干燥方法的原理是将面筋分散于分散剂（酸、碱等）中再进行干燥的一种生产方法。国外生产活性面筋基本上采用喷雾干燥法，喷雾干燥法是分散干燥法的一种。制造原理是将面筋分散于分散剂中，通过喷嘴向热风中喷雾并干燥。
该工艺生产的产品呈粉末状，不像直接干燥法或滚筒干燥法那样必须经过粉碎。此法干燥时间短，而且只要正确选择制造条件，就能在一定程度上抑制蛋白质变性。分散干燥法生产中常用的分散剂分为酸、碱和二氧化碳等。酸性分散剂主要使用乙酸，碱性分散剂一般使用氨。使用氨作分散剂时，应将面筋的固体含量调整为11%～13%，pH值调整为9～10，在300～350kgf/cm2（1kgf≈9.8N，后同）的高压下向230～240℃的热风中喷雾，使其干燥。氨分散液与乙酸分散液相比，黏度低，易于喷雾干燥。除采用喷雾干燥法之外，分散干燥法中还采用滚筒干燥法。滚筒干燥法是一种用滚筒干燥机干燥面筋分散液的方法，此法常采用的分散剂有乙酸、乙醇、二氧化碳等。一般情况下使用乙酸，但无论使用什么样的分散剂，喷雾干燥法的制品品质都较滚筒干燥法的制品差。
（2）直接干燥法
直接干燥法第一种方法是棚式真空干燥法。这种方法是将面筋拉薄、拉长并送入真空器中，在温和条件下边加温边干燥，然后粉碎、筛分而制成粉末状蛋白产品。这种工艺由于采用温和条件，所以干燥时间长，而且很难将面筋均匀拉长，制品的品质不可能均匀。第二种方法是冷冻真空干燥法，即用稀乙酸等调制的面筋分散液进行冷冻真空干燥的方法，由于该法是在低温下进行的，因此是蛋白质不发生变性的最佳方法之一。但该方法存在设备造价高、干燥时间长、成本高等缺点。第三种方法是闪蒸干燥法，即利用面筋水分含量越少越能防止热变性的原理，将干燥活性面筋与水面筋混合，使水分下降至30%左右，再利用热风进行干燥。
1.6.3.2 糊状小麦蛋白生产
小麦的生面筋由于存在许多分子间及分子内的二硫键作用，呈现出很强的黏弹性和高热变性，这与小麦面筋独特的氨基酸组成以及三级结构、四级结构有密切关系。因此，如果将生面筋直接用于水产炼制品或畜肉制品中，不可能与鱼肉糜或畜肉均匀混合。在实际生产中，为了解决这个问题，可以将面筋还原处理，通过还原剂的作用切断二硫键来降低面筋的黏弹性，然后再使用，从而克服混合不均匀而影响食品质量的问题。糊状小麦蛋白的加工与粒状、纤维状小麦蛋白食品不同，由于不经受热变性便可成制品，所以制造方法简单，只要将水面筋与适量的还原剂及其他的辅料进行机械混合，冷冻包装即可。这种制品一般称作变性面筋或加工面筋。
1.6.3.3 粒状小麦蛋白生产
粒状制品的制法是：根据需要向面筋中混合淀粉、增黏剂、盐类、表面活性剂、脂质、酶等，经过搅拌等操作，使面筋的三级结构发生变化，再经过加热凝胶作用，使其具有肉状组织的触感。粒状制品的形状根据用途而定，有肉糜状、肉块状等多种制品。粒状小麦蛋白的生产依据生产原理可分为挤压方式和捏合方式两种。在面筋制品中粒状制品的复水速度最快。
（1）挤压方式
挤压方式是依靠挤压机，物料在挤压成型过程中，经历送料区（常压常温带）、挤压区（低压中温带）及蒸煮区（高压高温带），释放到空气中，挤出物迅速膨胀，从而达到组织化的目的，然后切割成型即成为粒状蛋白制品。在挤压机内部发生的现象，包含了食品加工过程中许多重要的单元操作。
（2）捏合方式
捏合方式是充分发挥小麦面筋特征的方法之一。如前所述，面筋具有形成紧密的三级网状结构的性质。如果将其他蛋白质等原料与面筋混合，面筋的紧密三级网状结构就会被部分破坏，得到柔软的破损网状结构物。然后适当切断，经过热凝胶作用，上述组织便会固定，成为具有类似畜肉口感的蛋白食品。这种方法的特征是采用湿式工艺，制品为湿制品，很难制取像挤压方式制品那样的多孔质蛋白制品。因此，加工干燥制品时复水速度慢。
1.6.3.4 纤维状小麦蛋白生产
生产纤维状蛋白作为肉样食品，无论在形态方面还是在口感方面都是最佳的。纤维状蛋白制品的制法依据生产原理可分为分散方式和纺丝方式。
（1）分散方式
分散方式与捏合方式同为充分发挥面筋特性的方法。构成面筋三级网状结构的关键是分子间的二硫键。还原作用切断分子间的二硫键，使面筋中的大分子低分子化，同时使面筋具有流动性和溶解性。如果在水溶液中边施加剪切力边加热使之凝胶化，组织就会开始有方向性，得到具有纤维性的胶状物。此时可添加食盐，发挥其脱水作用，还可添加糊料，促进纤维化，以及采取其他措施。如果根据需要将胶状物切断成形，便可得到所需的制品。本方法除用于纤维状制品外，还可用于粒状制品。这种纤维状制品与粒状制品的触感、外观不同，所以广泛用作各种肉的代用品。
（2）纺丝方式
纤维状蛋白的纺丝生产方式一般是依据纤维纺丝原理，将面筋蛋白溶解在碱液中制成纺丝液，用泵将该液定量地送入有许多小孔的喷头，然后挤到含食盐的乙酸溶液中，凝固成丝状，同时进行拉长延伸，使蛋白质分子在某种程度上呈定向排列，改变原来的组织结构，成为有一定强度的纤维状结构，再经黏合、整形即为纤维状蛋白。
1.6.4 小麦蛋白的改性
由于小麦面筋蛋白质肽链中含有较多的疏水性氨基酸，导致分子内疏水作用区域较大，溶解性低，限制了其在实际生产和应用中许多功能性质的发挥。因此，必须采用小麦面筋蛋白的改良技术来弥补这一缺陷，改善其功能特性，拓宽小麦面筋蛋白质的应用领域。目前，小麦面筋蛋白的改性技术主要有物理改性、化学改性、生物酶法改性以及基因工程法改性。
1.6.4.1 物理方法
物理改性主要是利用加热、机械作用、微波、声波等方式改变蛋白质高级结构和分子间的聚集方式，实际上物理改性就是在控制条件下的蛋白质定向变性，如热变性、高压处理、高速剪切等。
热法改性是通过升高温度来改性面筋蛋白的一种常用方法。据报道，随着温度的升高，面筋蛋白质内部结构会发生较大的变化，当温度升高到90℃时，醇溶蛋白发生聚合，其α-型、β-型、γ-型都会产生很多能在分子链内部形成二硫键的半胱氨酸残基，当温度大于90℃时，这些键在S-S与S-H之间互相转换，通过体积排阻高效液相色谱分析，醇溶蛋白的峰值降低，而谷蛋白峰值增加，因为谷蛋白赋予了面筋蛋白黏弹性，因此，随着温度的升高，面筋蛋白的黏弹性会得到提高。
超声波对面筋蛋白改性原理主要是能够使蛋白质中的分子加速运动，能够促使分子生物降解，从而改变蛋白溶液的黏性，增加蛋白质的溶解性。
机械作用主要是能够改善面筋蛋白的流变学特性，通过机械作用，能够给予蛋白分子充足的剪切力，进而切断谷蛋白大分子，从而增加了面筋蛋白的溶解性以及蛋白溶液的流动性[29]。
1.6.4.2 化学方法
蛋白质的化学改性是利用化学试剂，如氧化剂、还原剂、亲核试剂等，同蛋白质侧链上的敏感基团发生反应，使蛋白质氨基酸残基和多肽链发生某种变化，引起蛋白质大分子空间结构和理化性质的改变，从而获得较好的功能性质和营养特性。小麦面筋蛋白化学改性的方法主要有磷酸化作用、酰化作用、糖基化作用、脱酰胺作用、羧基的酯化作用、蛋白质的水解作用和蛋白质的交联等。与其他方法相比，化学改性具有成本低、效果明显以及反应时间短等优点，在改变蛋白质结构和功能方面更加有效。
（1）磷酸化作用
蛋白质的磷酸化是有选择性地利用蛋白质侧链的活性基团，如丝氨酸（Ser）、苏氨酸（Thr）、酪氨酸（Tyr）的—OH以及赖氨酸（Lys）的ε-NH2，分别接上一个磷酸根基团（
）。磷酸化的位置取决于反应的pH值，采用的磷酸化试剂有P2O5/H3PO4、环状三磷酸盐、三聚磷酸钠、三氯氧磷等，其中三氯氧磷和三聚磷酸钠是大规模磷酸化食品蛋白最合适的试剂。
磷酸化改性蛋白中由于引入了磷酸根基团，增加了蛋白质体系的电负性，提高了蛋白质分子之间的静电斥力，使之在食品体系中更易分散，从而提高了蛋白质的溶解度。此外，负电荷的引入也大大降低了乳化液的表面张力，使之更易形成乳状液滴；同时也增加了液滴之间的斥力，使其更易分散，因此改性蛋白质的乳化性能和乳化稳定性都有较大改善。
（2）酰化作用
蛋白质的酰化反应是在碱性介质中用乙酸酐或琥珀酸酐完成的。酰化试剂能与所有亲核基团反应，包括氨基（N-末端的α- NH2和赖氨酸的ε-NH2）、酪氨酸的苯环、丝氨酸和苏氨酸的—OH、组氨酸的咪唑基等，其中赖氨酸的ε-NH2具有较高的相对活性，更容易参加反应，是一种最容易酰化的基团。此时，中性的乙酰基或阴离子型的琥珀酸酐结合到蛋白质分子中，亲核的残基上引入大体积的乙酰基或琥珀酸根后，增加了蛋白质的净电荷，分子伸展解离为亚单位的趋势增强，蛋白质等电点降低，最终使蛋白质在弱酸、中性和碱性溶液中的溶解度增加，乳化能力也获得了改善。随着酰化试剂量的改变，蛋白质的功能特性也将发生改变。蛋白质的品种不同，酰化条件也发生变化。
酰化改性在改善食品蛋白质的功能特性的同时，可提高蛋白质的营养特性。具体表现在性质不稳定的赖氨酸经过酰化改性被保护起来，从而减少赖氨酸在加工过程中的损失。酰化作用是可逆的，在消化过程中经过脱酰化作用，赖氨酸被复原。
（3）脱酰胺作用
从小麦面筋蛋白氨基酸组成来看，谷氨酰胺（Gln）和天冬酰胺（Asn）含量占氨基酸总量的1/3，对面筋蛋白的性质有重要影响。对面筋蛋白进行脱酰胺基作用，增大了蛋白质分子内静电排斥作用，降低分子中形成氢键的能力，其溶解度、乳化性能以及流变性质等大为改善。
脱酰胺化学法改性可通过酸法和碱法进行，酸碱去酰胺改性是在比较温和的条件下进行的。酸性条件下，去酰胺反应是直接水解蛋白质酰胺键中的氨，脱氨形成羧酸。用碱催化去酰胺改性的方法虽然速度快，但对蛋白质中的赖氨酸有破坏，形成赖氨酸丙氨酸，毒理研究表明其对小鼠肾有毒害作用，因此研究甚少。
（4）糖基化作用
糖改性蛋白质是近年来研究较多的一种蛋白质化学改性方法，它是在一定条件下使糖与蛋白质发生羰氨缩合反应，即美拉德反应，生成蛋白质-糖共价化合物。它的形成是基于蛋白质分子中氨基酸侧链的自由氨基和糖分子还原末端的羰基之间的反应，该化合物在溶解性、乳化性、抗氧化性、抗菌性以及热稳定性等方面较原始蛋白质有明显改善。这种大分子复合物对于外界环境条件具有较高的适应性，不会因为温度或pH值的变化而受到破坏[30]。
1.6.4.3 生物酶法
在蛋白酶中存在一些能去酰胺的酶，如中性蛋白酶、碱性蛋白酶、胃蛋白酶以及胰凝乳蛋白酶等。在一定条件下提高它们水解酰胺的能力，同时有效地控制其水解肽键的能力也是值得探索的。酶法脱氨，条件温和，反应效率高，蛋白质的异构化和氨基酸损失大为减少，从营养和经济上讲，都明显优于酸、碱改性。但蛋白酶对肽键或多或少存在水解，限制了面筋蛋白功能特性的提高。
1.6.4.4 基因工程法
基因工程法是通过重组蛋白质分子的敏感基团，从而提高蛋白质的功能特性，对小麦面筋蛋白来说也是一种改性方法，只是因为其在改性中所需技术周期长，见效慢，所以在改性小麦面筋蛋白方面并未得到很大的发展。目前，基因工程法一般只适用在那些需要时间长、价值比较高的产品中，如在小麦育种方面，像强筋小麦、弱筋小麦、中筋小麦的育种中，以及一些特殊用途小麦方面的研究。针对小麦面筋蛋白的改性，这种方法还仅仅处于实验室阶段，有待更深入的研究[29]。
1.6.5 小麦蛋白生产的推广前景
蛋白质是人类赖以生存和发展的物质基础。世界大多数人口的食物蛋白质，绝大部分来源于谷物蛋白，因此开发利用谷物蛋白，对解决人类食用蛋白质缺乏问题将产生积极的影响。目前，在谷物的加工过程中，随着加工精度的提高，把表层和胚部的高效蛋白质去掉后，这些蛋白质又往往作为副产品流失，而剩下来的胚乳蛋白质的营养价值则比较低，因此把在加工中去掉的蛋白质利用起来，补充人类的营养是很有意义的。另外，在利用谷物加工淀粉时，回收其蛋白质对提高谷物的经济效益有着重要的作用。
小麦面筋蛋白原料丰富，价格低廉，据统计，国际市场对谷朊粉需求量呈日益增长的趋势。2004年的资料报道，全球谷朊粉总需求量为80万吨，其中欧洲为40万吨，澳大利亚、北美等发达国家约为20万吨，中国及南亚地区等为12万吨，其他地区约8万吨。随着人民生活水平的提高，人们会越来越钟爱这种植物蛋白，在今后的十几年中，小麦谷朊粉作为无固醇类的营养蛋白会进入千家万户。国内谷朊粉市场规模迅速扩大，已从20世纪90年代不足1000吨扩大到了现在的年消费10万吨以上，且每年都以15%以上的速度不断递增。但是目前谷朊粉的研究还处于初级阶段，其生产企业规模较小，工艺技术简单，设备简陋，国产谷朊粉质量较进口谷朊粉差距较大，而进口谷朊粉价格昂贵，因此对其利用主要在食品领域，具有较高附加值的工业利用几乎没有，应用受到很大限制。同时我国是个农业大国，小麦产量位居世界第一，且我国人口众多，人均不可再生资源相对短缺，谷朊粉的利用可以在某种程度上缓解这一问题，因此谷朊粉作为小麦的一种深加工产品，能够有效地提高农产品的附加值，并有助于消化我国大量的库存小麦，增加农民收入，符合可持续发展战略，对于我国产业结构的调整，积极应对国际市场对我国小麦产业的冲击都有重要的作用，应加大这方面的研究力度[26]。
小麦谷朊粉独特性质越来越被科学家们所认识。随着科技发展，可以采用各种改性方法，提高其功能特性，扩宽面筋蛋白的使用范围，从而提高产品的附加值，获得较高经济效益。随着谷朊粉加工工艺的改善和改性工作的进步，谷朊粉必将有更广泛的应用。