本发明涉及食品加工技术开发领域，尤其涉及一种螺旋藻粉改性的小麦面筋蛋白及其改性方法，该方法能够显著提高小麦面筋蛋白的营养价值和功能特性，扩展其在食品工业中的应用范围。
背景技术：
1、小麦面筋蛋白是食品工业中广泛使用的一种蛋白质来源，具有良好的弹性和延展性。面筋蛋白作为小麦面粉中必不可缺少的成分(占80％-85％)，在面制品网络结构形成和粘弹性方面起着重要作用。面筋蛋白作为生产小麦淀粉时副产物,原料丰富,价格低廉，因此被广泛应用于食品工业中，如面包、面条、糕点等产品的生产。在面筋蛋白形成过程中，麦谷蛋白和醇溶蛋白之间通过共价(形成新的二硫键或巯基与二硫键的交换反应发生交联)和非共价反应(形成氢键、疏水间作用力)形成分子间和分子内连接，使得三维粘弹性网络变得更加连续和紧密。但是，传统的小麦面筋蛋白在营养价值和某些物理性能方面存在一定的局限性，营养成分单一，尤其是赖氨酸含量较低，且含有较多疏水性氨基酸,分子内疏水作用区域较大,溶解性较低。因此，难以满足现代消费者对高营养、功能性食品的需求，限制了其在高营养价值食品中的应用。
2、螺旋藻作为一种新型的可持续营养食物来源，富含许多微量和宏量营养素，同时具有高附加值的化合物，例如叶绿素、类胡萝卜素和藻胆蛋白，被称为“微型绿色功能性营养宝库”。螺旋藻作为添加剂的主要优势在于它的高蛋白含量和生物活性化合物的存在，这可以影响小麦粉产品中的面筋网络。因此,可利用螺旋藻成分与面筋蛋白之间的相互作用以改善面筋蛋白某些生物化学性质,提高其功能特性和营养价值,拓宽小麦面筋蛋白应用范围，提高产品附加值,以期获得较高经济效益，为提升小麦基产品的营养特性和功能特性在未来食品工业中的应用提供了前景的方法和信息来源。
3、现有技术中，关于通过天然物质改性面筋蛋白的研究已有一些报道，中国专利申请cn202210015078.5公开了“一种面筋蛋白的处理方法及应用”中，提到了采用ph循环结合热处理改进面筋蛋白溶解性和乳化特性的问题。该法处理过程涉及多个步骤(如利用酸性溶液将所述面筋蛋白水体系调回中性等)，每个步骤都需要精确的控制ph和热处理时间和温度，技术操作复杂性增加，对生产者技术要求较高。同时，尽管此方法改善了面筋蛋白的溶解性和乳化特性，但也因其中大量使用的化学处理方法导致蛋白质结构的不可逆变化从而影响蛋白质的营养价值或食品中的口感。中国专利申请cn202211267497.4公开了“一种乳酸化改性小麦面筋蛋白的方法”中提出将小麦面筋蛋白分散于乳酸溶液或含有乳酸钠的水溶液中，对蛋白进行乳酸化改性。该法中的整体工艺成本较高，尤其是沉淀、透析蛋白质步骤，不利于大规模工业化应用，尤其是在成本敏感的市场。且乳酸的浓度或反应时间不精确，可能导致过度酸化，破坏小麦面筋蛋白的结构，从而影响改性效果，应用局限性大。中国专利申请cn202410440806.6公开了“一种花色苷改性的小麦面筋蛋白及其改性方法”中提出利用黑豆皮花色苷对小麦面筋蛋白进行改性，发现改性后的面筋蛋白具有增强的乳化能力、溶解性和持水性。不过，花色苷在不同环境中的稳定性较差，可能会在储存或加工过程中发生降解，影响改性效果。此外，提取花色苷的过程复杂，成本较高，降低了技术的经济性。
4、螺旋藻粉用于改性小麦面筋蛋白的研究较少，特别是关于其具体改性方法和改性效果的报道更为有限，缺乏系统的研究和优化。故基于以上情况，本领域亟待开发一种既能，优化面筋蛋白网络结构，显著提高小麦面筋蛋白的营养价值和功能特性，又操作简便，绿色环保，适合大规模工业化生产的高效处理改性方法，此方法具有重要的实际应用价值和研究意义。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明提供了一种螺旋藻粉改性的小麦面筋蛋白及其改性方法，目的是提供一种螺旋藻粉改性的小麦面筋蛋白，通过控制螺旋藻粉添加比例和特定的改性处理工艺，优化面筋蛋白网络结构，显著提高面筋蛋白的营养价值和功能特性，改善传统面筋蛋白在营养方面高碳水化合物含量和相对低水平的必需营养素的缺陷，在结构方面孔洞数量多而大、抗拉伸强度低、分子内疏水作用强度低和溶解性差的技术难题。此外，提供一种螺旋藻粉改性小麦面筋蛋白的方法，该方法操作简便，绿色环保，适合大规模工业化生产，能够在不显著改变原有生产工艺的前提下，提高小麦面筋蛋白的功能特性和应用价值。
2、基于上述目的，本发明采用如下技术方案：
3、一种螺旋藻粉改性的小麦面筋蛋白及其改性方法，包括以下步骤：
4、(1)将螺旋藻粉与传统小麦粉按一定重量比例混合。
5、(2)在室温条件下，向混合物中逐渐加入蒸馏水和食盐，形成面絮状；
6、(3)将步骤(2)得到的面絮混合物置于机械搅拌器中进行搅拌，时间20分钟，搅拌转速300转/分钟，至面筋网络结构形成，无生粉夹杂，得到均匀的螺旋藻-小麦面团；
7、(4)在湿热环境中，醒发30分钟，促进螺旋藻粉活性成分与小麦面筋蛋白的结合。醒发好的螺旋藻-小麦面团表面光滑透亮，外观颜色呈现浅绿色，内部柔软，多孔且具收缩性，具有清香味；
8、(5)将螺旋藻-小麦面团放在有圆孔筛或筛绢的盆中，置于35℃，ph＝7的蒸馏水中，将面团正反两面反复换水揉搓，洗去面团内的水溶性物质及麸皮，静置沥水15分钟；
9、(6)检验面筋蛋白是否洗净：将其搓成球状，用手指轻轻按压成凹穴状，待手指松开后能迅速恢复原状，且挤出面筋中含有的水分，肉眼观察不混浊，遇碘液无蓝色物质生成，表明合格。
10、(7)收集步骤(6)中的面筋蛋白，真空冷冻干燥，研磨成粉，并通过100目筛网筛分，制得螺旋藻粉改性的小麦面筋蛋白。
11、本发明的螺旋藻粉改性的小麦面筋蛋白，通过控制螺旋藻粉添加比例和特定的改性处理工艺，优化面筋蛋白网络结构，显著提高面筋蛋白的营养价值和功能特性，改善了传统面筋蛋白在营养方面高碳水化合物含量和相对低水平的必需营养素的缺陷，在结构方面孔洞数量多而大、抗拉伸强度低、分子内疏水作用强度低和溶解性差的技术难题。此外，提供的螺旋藻粉改性小麦面筋蛋白方法，操作简便，具有良好的工业化应用潜力，适合大规模工业化生产，成本控制合理，不需要复杂的设备或昂贵的原材料，生产成本低，工艺绿色环保。
12、在其中一个实施例中，所述的步骤(1)中使用螺旋藻粉制备步骤如下：
13、步骤a，将新鲜螺旋藻采收后，使用400目尼龙过滤网将螺旋藻从培养液中分离出来，确保新鲜螺旋藻的完整性和生理活性。
14、步骤b，使用蒸馏水过滤洗涤新鲜螺旋藻3次，以脱掉藻丝体表面的盐碱，和表面的杂质，保持其营养成分。
15、步骤c，使用离心机低温低速离心脱水10分钟，温度4℃，温度转速8000转/分钟，以确保在不影响螺旋藻营养成分和物理结构的前提下，最大限度地减少其含水量。
16、步骤d，将脱水后的新鲜螺旋藻通过喷雾干燥工艺制备螺旋藻粉，以确保螺旋藻能够快速有效地干燥，水分低于7.0％，粒径低于150微米。
17、在其中一个实施例中，所述的步骤(1)中螺旋藻粉与传统小麦粉混合重量比例分别为：1％至4％和99％至96％，螺旋藻粉的添加比例优选为2％至3％之间，以达到最佳的营养增强和改善面筋蛋白理化性质和结构的效果。
18、在其中一个实施例中，所述步骤(2)中加入混合物中水的质量为混合后总质量的40％，食盐的质量为混合后总质量的2％。
19、在其中一个实施例中，所述步骤(4)的湿热环境条件为：温度40℃，湿度60％-70％。
20、本发明还提供了根据上述制作方法得到的螺旋藻粉改性小麦面筋蛋白。
21、本发明具有以下有益优点：
22、(1)本发明通过添加一定比例的螺旋藻粉，显著提高了面筋蛋白的蛋白质含量和必需氨基酸比例，尤其是提高了赖氨酸的含量，增强了面筋蛋白的营养价值。且螺旋藻粉中的β-胡萝卜素和维生素e等物质，与面筋蛋白相结合后，可提高面筋蛋白的抗氧化能力，有效延缓食品氧化变质。
23、(2)本发明的改性方法能够改善面筋蛋白的物理性能，优化面筋蛋白网络结构。螺旋藻粉与面筋蛋白通过共价(形成新的二硫键或巯基与二硫键的交换反应发生交联)和非共价反应(形成氢键、疏水间作用力)形成分子间和分子内共同作用，抑制二硫键的断裂、游离巯基的产生，从而提升面筋蛋白的结构稳定性。减少了孔洞数量和大小，提升了面筋蛋白的抗拉伸强度、分子内疏水作用强度和溶解性，从而提高其在面制食品中的应用效果。
24、(3)本发明的改性方法操作简便，具有良好的工业化应用潜力，适合大规模工业化生产，成本控制合理，不需要复杂的设备或昂贵的原材料，生产成本低，工艺绿色环保。同时，在本发明的技术方案中，通过调节螺旋藻粉的添加比例和改性工艺条件，可以灵活调整改性面筋蛋白的性能，使其适应不同食品加工需求，如面制品、功能性食品、营养补充剂等。
25、综上所述，本发明改性后的面筋蛋白在保持原有优良加工性能的同时，增强了其在面制品、功能性食品等领域的应用潜力，可广泛应用于食品加工、保健食品及营养补充剂等多个领域，满足消费者对高品质健康食品的需求，具有重要的应用价值和推广前景，并为食品加工领域提供新的技术选择。
1.一种螺旋藻粉改性的小麦面筋蛋白及其改性方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤(1)中使用螺旋藻粉制备步骤如下：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤(1)中螺旋藻粉与传统小麦粉混合重量比例分别为：1％至4％和99％至96％，螺旋藻粉添加比例优选为2％至3％之间，以达到最佳的营养增强和改善面筋蛋白理化性质和结构的效果。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的螺旋藻粉改性的小麦面筋蛋白，其特征在于，所述螺旋藻粉改性的小麦面筋蛋白可作为食品添加剂、功能性食品或营养补充剂用于制备具有增强营养价值和改善质地的面制食品。
