徐維艷，王衛(wèi)東,2，秦衛(wèi)東,*

(1. 徐州工程學(xué)院食品學(xué)院，江蘇 徐州 221008；2. 江蘇省食品生物加工工程技術(shù)研究中心，江蘇 徐州 221008)

花生蛋白的制備、功能性質(zhì)及應(yīng)用

徐維艷1，王衛(wèi)東1,2，秦衛(wèi)東1,*

(1. 徐州工程學(xué)院食品學(xué)院，江蘇 徐州 221008；2. 江蘇省食品生物加工工程技術(shù)研究中心，江蘇 徐州 221008)

花生營(yíng)養(yǎng)豐富，是優(yōu)良的蛋白質(zhì)來源。目前花生蛋白在食品中應(yīng)用的主要是其功能性質(zhì)而不是營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。本文對(duì)花生蛋白的制備及其營(yíng)養(yǎng)和在食品中的功能性質(zhì)進(jìn)行概述，并簡(jiǎn)要分析影響其功能性質(zhì)的因素，介紹其在食品中的應(yīng)用，為進(jìn)一步研究花生蛋白的功能性質(zhì)和擴(kuò)大其應(yīng)用提供參考。

花生；蛋白質(zhì)；功能性質(zhì)

花生是世界主要的農(nóng)作物之一。2009年我國(guó)花生產(chǎn)量為1272萬t，除直接食用外，大部分花生用于花生油、花生醬、糖果和小食品的生產(chǎn)加工?；ㄉ械鞍踪|(zhì)的含量為25%～36%，與幾種主要油料作物相比，僅次于大豆而高于芝麻和油菜籽。研究表明，花生蛋白是一種營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高的植物蛋白，它含有人體必需的8種氨基酸，易被人體消化和吸收。繼大豆蛋白被人們充分認(rèn)識(shí)和深度利用后，花生蛋白開始進(jìn)入人們的視野并逐漸引起重視，花生正在成為優(yōu)質(zhì)的食用植物蛋白資源。我國(guó)每年可產(chǎn)生 125萬t的花生餅粕，這些油脂加工的副產(chǎn)物可以進(jìn)行深加工，作為良好的蛋白質(zhì)來源，同時(shí)在食品加工中發(fā)揮蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)。本文對(duì)花生蛋白的制備、功能性質(zhì)及其影響因素進(jìn)行介紹和分析，為促進(jìn)花生蛋白的應(yīng)用、提高花生加工業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益提供參考和幫助。

1 花生蛋白的制備

1.1 花生蛋白粉

花生蛋白粉是花生蛋白的粗制品，包括全脂花生粉、部分脫脂花生粉、脫脂花生粉等。制備花生蛋白的原料一般有兩種：1)用脫脂或部分脫脂的餅粕作為原料直接制備；2)以花生仁為原料，直接生產(chǎn)全脂花生粉或采用水劑法同時(shí)分離出油脂和蛋白[1]?；ㄉ鞍追鄣募庸ぜ夹g(shù)有冷榨法[2-3]、浸出法[4]、水劑法[5]、乙醇洗滌法[6]、膜分離技術(shù)[5]和水酶法[7]等。由于原料和加工技術(shù)的不同，花生蛋白粉的蛋白含量在47%～55%之間，其余主要是碳水化合物、灰分、脂肪和一些微量成分[8]。

1.2 花生濃縮蛋白

花生濃縮蛋白是一種高蛋白含量的功能性食品配料，通常其蛋白含量(干基)要求不低于 65%，高品質(zhì)產(chǎn)品則要求不低于70%[9]。一般以花生蛋白粉或者脫脂花生粕為原料，采用乙醇洗滌法、酸沉淀法或變性洗滌法來制備。乙醇洗滌法是采用60%～80%的乙醇溶液洗滌原料，使蛋白質(zhì)和多糖沉淀下來，而寡糖和其他可溶性成分被洗滌除去[10-11]。酸沉淀法是利用花生蛋白質(zhì)在等電點(diǎn)時(shí)產(chǎn)生沉淀，而寡糖和其他組分溶解于溶液中

除去，然后將濕蛋白中和、干燥即得花生濃縮蛋白。也可以輕微加熱，使花生蛋白發(fā)生部分熱變性，然后通過水洗除去糖類和其他水溶性組分而得到花生濃縮蛋白。無論哪種方法，其目的都是除去花生蛋白粉中的寡糖、灰分和其他的少量非蛋白組分。

1.3 花生分離蛋白

花生分離蛋白是花生蛋白的精制產(chǎn)品，蛋白質(zhì)含量高達(dá)90%以上。制備花生分離蛋白可采用與制備大豆分離蛋白相似的方法，通過除去其中的水不溶性多糖、寡糖及一些低分子質(zhì)量組分，使蛋白質(zhì)濃度得到提高，主要包括堿提酸沉法和超濾膜法[12]。堿提酸沉法是把脫脂花生粕或者花生蛋白粉水溶液的pH值調(diào)到7～9，除去水不溶性多糖等組分，剩余物調(diào)節(jié)pH值到4.5，蛋白質(zhì)沉淀下來，通過離心或者過濾除去，沉淀的蛋白質(zhì)水洗后加堿中和，干燥后即可得到花生分離蛋白。李明姝等[13]采用堿提酸沉法制取花生分離蛋白的純度達(dá)90.21%，主要的工藝條件為堿浸提液pH8.2、酸沉pH4.5。

用超濾膜法制備的花生分離蛋白純度明顯優(yōu)于堿提酸沉法，且功能性質(zhì)也有顯著的提高。但目前尚需解決的技術(shù)難題是超濾膜的污染及適宜的清洗方法[12]。

傳統(tǒng)堿提酸沉法速度慢，時(shí)間長(zhǎng)且蛋白得率低，生產(chǎn)成本高。熊柳等[14]以低變性花生蛋白粉為原料，采用超聲波制取花生分離蛋白，發(fā)現(xiàn)超聲波法相對(duì)堿提酸沉法不僅可大大縮短提取時(shí)間，而且花生分離蛋白得率提高13.98%，產(chǎn)品蛋白含量提高3.8%，氮溶解指數(shù)(NSI)提高10.96%。

1.4 組織化花生蛋白

組織化花生蛋白是通過擠壓機(jī)將脫脂花生粕、濃縮花生蛋白或分離花生蛋白加工為具有與肉類相似咀嚼感的產(chǎn)品。方法是在花生原料中加入一定量水分及添加物，混合均勻，通過加溫、加壓、壓出成形，使蛋白質(zhì)分子整齊排列產(chǎn)生同方向組織結(jié)構(gòu)，同時(shí)凝固起來，形成纖維狀蛋白[15]。

2 花生蛋白的營(yíng)養(yǎng)與生理功能

花生中蛋白質(zhì)含量豐富，但是不同方法制備的花生蛋白營(yíng)養(yǎng)價(jià)值并不相同。采用低溫脫脂壓榨工藝制備的花生蛋白粉，具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，能夠滿足機(jī)體的營(yíng)養(yǎng)需求，其在體內(nèi)的吸收利用程度及生理功能均顯著優(yōu)于從傳統(tǒng)高溫脫脂工藝獲得的花生餅粕粉，同時(shí)還具有增加糞便含水量和促進(jìn)排便的功效，是優(yōu)質(zhì)的植物蛋白質(zhì)來源[16]。

花生蛋白含有人體所需的全部必需氨基酸(表1)。除了賴氨酸和蛋氨酸含量較低外，其他必需氨基酸含量都接近或超過聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(FAO)和世界衛(wèi)生組織(WHO)于1973年發(fā)布的必需氨基酸需要量模式。由于蛋氨酸和賴氨酸為花生蛋白的限制性氨基酸，所以將花生蛋白與動(dòng)物蛋白配合使用可以大大提高其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

蛋白質(zhì)經(jīng)水解得到的多肽具有比蛋白質(zhì)更好的營(yíng)養(yǎng)性能，某些小分子的肽甚至具有特殊的生理活性。近年來，眾多的研究者對(duì)花生蛋白活性多肽的生理功能進(jìn)行了深入研究，發(fā)現(xiàn)花生蛋白的水解度對(duì)其抗氧化性和ACE抑制活性有顯著影響[17]。堿性蛋白酶Alcalase水解物具有很強(qiáng)的ACE抑制活性，是一種良好的降血壓活性肽，而用中性蛋白酶Neutrase水解得到的水解物顯示較弱的ACE抑制活性[18]?；ㄉ嚯牡目寡趸砸灿蓄愃频囊?guī)律，即在同等添加量時(shí)，中性蛋白酶水解物的抗氧化性能沒有堿性蛋白酶好，可能是由于堿性蛋白酶和中性蛋白酶對(duì)底物的水解點(diǎn)不同，造成肽片段的長(zhǎng)短和組成不同，因而表現(xiàn)出不同的抗氧化性能[19]。

3 花生蛋白的功能性質(zhì)

食品蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)是指在食品加工、保藏、制備和消費(fèi)期間影響蛋白質(zhì)在食品體系中性能的物理和化學(xué)性質(zhì)?；ㄉ鞍鬃鳛橐环N植物蛋白資源，除了作為食品配料應(yīng)用于嬰兒食品、早餐食品等之外，更重要的是利用其功能性質(zhì)。

3.1 花生蛋白的持水和持油性

花生蛋白粉的持油性保持在18～112mL/g，持水性在110g/g左右[20]?；ㄉ鞍椎某炙允艿綔囟取r(shí)間和pH值的影響，持水性隨pH值的上升略有上升[1]。花生蛋白的肽鏈骨架使其蛋白質(zhì)呈現(xiàn)海綿狀結(jié)構(gòu)，為水分子提供了大量的存留空間，這種結(jié)構(gòu)越疏松，固定的水分就越多。其次，沿著它的肽鏈骨架，有很多極性基團(tuán)，有些極性基團(tuán)能夠離子化，與原料中的各種離子之間相護(hù)吸引和排斥，形成松散結(jié)構(gòu)，從而增加保水效果。

擠壓組織化使得花生蛋白粉的微觀結(jié)構(gòu)和宏觀結(jié)構(gòu)

都產(chǎn)生了變化，因而對(duì)花生脫脂蛋白粉的持水性和持油性影響均十分顯著。擠壓后的花生蛋白粉較擠壓前更容易獲得較高的持水性，而在持油性方面擠出物不受蒸煮溫度和蒸煮時(shí)間的影響，這對(duì)于擠壓組織化花生蛋白粉在類肉食品生產(chǎn)中的應(yīng)用十分有利。

表1 大豆蛋白和花生蛋白的必需氨基酸組成Table 1 Essential amino acid composition of soybean and peanut proteins g/16g氮

3.2 花生蛋白的膠凝性

形成凝膠是蛋白質(zhì)的重要功能性質(zhì)之一?；ㄉ鞍啄z的形成受蛋白質(zhì)濃度、濕度、加熱時(shí)間、pH值和鹽的濃度等因素的影響。在制備花生分離蛋白凝膠時(shí)，蛋白濃度控制在15%左右為宜，加熱溫度應(yīng)控制在85℃左右，在pH值介于3～6或8～10范圍內(nèi)，CaCl2濃度為0.2～0.6mol/L范圍內(nèi)均可以使花生分離蛋白形成凝膠[21]。金屬離子的濃度和種類對(duì)花生蛋白凝膠的形成時(shí)間、透明度、硬度以及持水性有影響很大，為了得到膠粒細(xì)致、硬度較大的蛋白凝膠可以用Mg2+做凝固劑[22]。脫脂花生蛋白粉直接添加于火腿腸中，由于凝膠性差導(dǎo)致無法交聯(lián)成型，此時(shí)可以通過添加轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶[23]或者與玉米淀粉微波共混[24]，從而產(chǎn)生較好的凝膠性。

3.3 花生蛋白的成膜性

花生蛋白質(zhì)分子中存在著大量的氫鍵、疏水鍵、范德華力、離子鍵以及配位鍵等作用力，同時(shí)具有很多重要的功能性質(zhì)，使得花生分離蛋白具有較好的成膜性能[25-26]?；ㄉ蛛x蛋白膜因其獨(dú)特的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、生理活性和成膜特性，以及良好的阻隔性、安全性和無環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)，在果蔬、方便食品、快餐食品、動(dòng)物性肉制品等領(lǐng)域?qū)?huì)得到廣泛的應(yīng)用[27]。

3.4 花生蛋白功能特性的影響因素

花生中含有25%～36%蛋白質(zhì)，其中水溶蛋白與鹽溶蛋白質(zhì)量比約為1:9，而鹽溶性蛋白決定著花生蛋白的功能性質(zhì)。與大豆分離蛋白相比，花生分離蛋白的起泡性稍差，但乳化性和乳化穩(wěn)定性較好[28]。

比較從不同原料中提取出來的蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)發(fā)現(xiàn)，從未加熱變性的花生仁中提取的天然蛋白具有較好的持水、持油、溶解、乳化和發(fā)泡等功能性質(zhì)，而從榨油后的花生粕中提取的花生蛋白性質(zhì)略差，主要原因是榨油時(shí)蛋白質(zhì)受熱處理變性所致[29]。

提取方法對(duì)花生蛋白質(zhì)的功能特性也有顯著性影響。采用脫脂花生蛋白粉制備濃縮蛋白時(shí)，堿提酸沉法得到的產(chǎn)品溶解性、起泡能力和泡沫穩(wěn)定性均較好，而乙醇沉淀法得到的產(chǎn)品有較好的持水性和持油性，但是兩種方法得到的花生濃縮蛋白的乳化穩(wěn)定性都低于花生蛋白粉[30]。此外，提取花生濃縮蛋白時(shí)，干燥方法對(duì)花生濃縮蛋白的功能性質(zhì)影響顯著，噴霧干燥得到的花生濃縮蛋白與真空干燥相比，具有更好的乳化性和起泡性，且持油性和起泡性可與大豆?jié)饪s蛋白相媲美[31]。

4 花生蛋白在食品中的應(yīng)用

花生蛋白既可作為食品的主要成分，又可作為食品的輔料廣泛應(yīng)用于食品中。值得注意的是，當(dāng)花生蛋白應(yīng)用在傳統(tǒng)食品中時(shí)必須保證食品保持原有的性質(zhì)。

4.1 花生蛋白在肉制品中的應(yīng)用

由于消費(fèi)者對(duì)健康的關(guān)注，植物蛋白在肉制品中得到越來越廣泛的應(yīng)用。在肉制品，特別是碎肉制品的加工中，植物蛋白不僅僅是一種代用品，而且是一種必不可少的原材料。因此，植物蛋白必須具有動(dòng)物蛋白所具有的功能性質(zhì)，如乳化性、乳化穩(wěn)定性、膠凝性、脂肪和水結(jié)合力。利用花生蛋白的吸水、保水、吸油、乳化等特性，可以作為肉制品的黏合劑。若將其添加到香腸、魚肉腸、火腿、法蘭克福腸、午餐肉等畜禽肉制品中，可有效保持肉汁水分不流失，加工中風(fēng)味物質(zhì)不損失，促進(jìn)脂肪吸收，防止制品產(chǎn)生走油現(xiàn)象。通過添加花生蛋白粉，還可以使制品組織細(xì)膩、質(zhì)地良好、風(fēng)味誘人、富有彈性[1]。在火腿腸的應(yīng)用中，添加4%的花生蛋白粉可以明顯提高肉糜得率，對(duì)肉糜的質(zhì)構(gòu)特性有明顯改善，并且通過與大豆蛋白粉的應(yīng)用比較，花生蛋白的功能性優(yōu)于大豆蛋白粉[32]。

4.2 花生蛋白在谷物食品中的應(yīng)用

在面條中加入適量的花生蛋白粉，不僅可以提高面條的蛋白質(zhì)含量，而且可以明顯改變面條的加工性狀?；ㄉ鞍追鄣奶砑恿繛?%時(shí)，面條的表觀狀況和彎曲斷條率最佳[33]。當(dāng)?shù)妥冃悦撝ㄉ鞍自诿鏃l中添加量為10%時(shí)，面條蛋白質(zhì)含量可達(dá)15%以上，鈣、磷等微量元素相應(yīng)增加，面條拉伸長(zhǎng)度、收縮長(zhǎng)度和拉伸收縮比均得到提高，說明花生蛋白粉的添加使面條更耐煮、有咬勁、耐泡、不渾湯[34]?；ㄉ鞍讓?duì)面條品質(zhì)的影響主要是通過促進(jìn)面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成來起作用的[33]。

將花生蛋白粉添加于面粉中，可以制作膨化食品。由于花生蛋白粉良好的吸水性，易于結(jié)合面團(tuán)中的面筋蛋白，增加面筋含量，但是形成的面筋網(wǎng)絡(luò)小，面筋的筋力下降，面團(tuán)的黏性減小。因此隨著花生蛋白粉的添加，膨化率先上升后降低[35]。

4.3 花生蛋白在飲料及乳制品中的應(yīng)用

利用豐富易得的花生蛋白制作飲料，可以充分利用蛋白質(zhì)資源[36]。牛奶中添加花生蛋白粉制作酸奶，可以有效改善產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)和感官品質(zhì)，使產(chǎn)品具有花生蛋白和牛奶的雙重風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)作用，體現(xiàn)了動(dòng)物蛋白與植物蛋白的有效結(jié)合，提高了它們的生物利用率和食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[37]。

5 展 望

隨著消費(fèi)者對(duì)營(yíng)養(yǎng)和健康的日益重視，食品生產(chǎn)者提供的產(chǎn)品不但必須具有充足的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，而且還要有良好的滋味、質(zhì)構(gòu)等感官特性，以滿足消費(fèi)者的購買欲望?；ㄉ鞍拙哂械牡蜔崃俊⒏郀I(yíng)養(yǎng)價(jià)值無疑值得食品加工業(yè)的關(guān)注，并且實(shí)際情況也表明花生蛋白的應(yīng)用越來越廣泛。但是在花生蛋白的制備技術(shù)上，仍然存在著各種問題，如純度、環(huán)境污染、成本等。在這方面，水酶法是一個(gè)有益的嘗試，但是要實(shí)現(xiàn)工業(yè)化還有很長(zhǎng)的路要走。同時(shí)，天然花生蛋白的功能性質(zhì)不能完全滿足食品工業(yè)的要求，需要對(duì)其進(jìn)行一定程度的改性。無論是化學(xué)改性還是物理或者酶法改性，都有一定的缺陷，需要對(duì)改性方法做進(jìn)一步研究。此外在食品中的應(yīng)用方面，理論性的探討比較少，應(yīng)積極開展對(duì)于花生蛋白結(jié)構(gòu)與功能性的深入探討，將有助于開發(fā)出更好的花生蛋白制品。

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A Review of Preparation, Functional Properties and Edible Uses of Peanut Protein Products

XU Wei-yan1，WANG Wei-dong1,2，QIN Wei-dong1,*
(1. College of Food Engineering, Xuzhou Institute of Technology, Xuzhou 221008, China；2. Jiangsu Engineering Research Center for Food Biology Processing, Xuzhou 221008, China)

Peanuts are rich in nutrients and an excellent source of proteins. At present various forms of peanut proteins are utilized for their functional effects rather than their nutritional properties. This article summarizes recent advances in preparation and nutritional and functional effects of peanut protein products as a food ingredient, briefly analyzes factors affecting their functional properties and introduces their edible uses, which will provide useful

for further studying functional properties of peanut proteins and extending their applications.

peanut；protein；functional properties

TS229

A

1002-6630(2010)17-0476-04

2010-06-27

徐維艷(1988—)，女，碩士研究生，研究方向?yàn)槭称焚Y源開發(fā)與利用。E-mail：snsb2008@yahoo.cn

*通信作者：秦衛(wèi)東(1961—)，男，教授，學(xué)士，研究方向?yàn)槭称焚Y源開發(fā)與利用。E-mail：morningwind313@163.com