張慧麗，賈麗嬌，何建為，鄒志遠(yuǎn)，李 冰，譚 歌，孟憲軍*

(1.遼寧大學(xué)生命科學(xué)院；遼寧 沈陽(yáng) 110036；2.遼寧大學(xué)輕型產(chǎn)業(yè)學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110036；3.沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110161)

酶解花生蛋白在面條加工中的應(yīng)用

張慧麗1,3，賈麗嬌1，何建為1，鄒志遠(yuǎn)1，李 冰2，譚 歌2，孟憲軍3,*

(1.遼寧大學(xué)生命科學(xué)院；遼寧 沈陽(yáng) 110036；2.遼寧大學(xué)輕型產(chǎn)業(yè)學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110036；3.沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110161)

以脫脂花生蛋白粉為原料，用乙醇溶液浸制備花生濃縮蛋白，制得的花生濃縮蛋白再經(jīng)菠蘿蛋白酶解，得到的濃縮酶解蛋白與小麥粉混合，并添加一定比例的谷氨酰胺轉(zhuǎn)移酶，通過(guò)正交試驗(yàn)及感官評(píng)定確定最佳的工藝條件。結(jié)果表明：濃縮酶解花生蛋白添加比例為8%時(shí)，谷氨酰胺轉(zhuǎn)移酶量為900U/kg時(shí)，面條質(zhì)感最好。添加酶解后花生濃縮蛋白能有效改善面條品質(zhì)，提高其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

脫脂花生蛋白；菠蘿蛋白酶；谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶

面條是深受人們喜愛(ài)的傳統(tǒng)主食，我國(guó)目前對(duì)于面條開(kāi)發(fā)性研究主要方向是在制備工藝中添加營(yíng)養(yǎng)成分，強(qiáng)化面條營(yíng)養(yǎng)成分的含量?；ㄉ鞍踪|(zhì)是一種完全蛋白質(zhì)，含有人體所需的8種必須氨基酸[1]，具有易消化，所含腹脹因子少、無(wú)豆腥味和毒性物質(zhì)較少等優(yōu)點(diǎn)，可作為食品輔料添加到食品中[2]。Ory等[3]將脫脂的花生粉添加到小麥粉中制成松餅，Khalil等[4]將花生添加到面包小麥粉和玉米粉中進(jìn)行了質(zhì)量評(píng)定。McWatters等[5]在中式面條中加入15%花生粉和8%豇豆粉取代小麥粉，制成的面條蛋白含量增加了21%，且風(fēng)味獨(dú)特，營(yíng)養(yǎng)豐富，在制作玉米黍餅過(guò)程中，加入24%的豇豆粉和46%的花生粉，制作出的黍餅在品質(zhì)特性上與100%的純小麥粉制出來(lái)的相似，且營(yíng)養(yǎng)豐富。熊柳等[6]以低變性脫脂花生蛋白粉為原料，在面條中進(jìn)行添加。結(jié)果表明，添加花生蛋白粉可使面條品質(zhì)有效地改善，提高面條的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。在面條中，脫脂花生蛋白粉的添加量為10%時(shí)效果最好，鈣、鋅等微量元素也隨之增加；烹調(diào)損失率減少19.6%，拉伸長(zhǎng)度增加了56.2%，拉伸收縮比增加51.4%。刑本鑫等[7]研究了添加花生蛋白粉對(duì)面條蒸煮品、質(zhì)感官品質(zhì)和質(zhì)構(gòu)品質(zhì)的影響，并探討總結(jié)了面條品質(zhì)與面筋特性的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，花生蛋白粉的添加量為5%時(shí)，面條表觀狀況和彎曲折斷率最佳；當(dāng)添加10%的花生蛋白粉時(shí)，面條的蒸煮損失率最低?；ㄉ鞍追鄣奶砑佑欣谠黾用鎴F(tuán)的面筋含量和面筋持水率。目前，對(duì)于但對(duì)花生酶解后的蛋白的添加還少見(jiàn)報(bào)道。

花生濃縮蛋白是從脫脂花生粕中除去低分子可溶性非蛋白成分，主要包括可溶性糖、灰分和各種其他成分等，制得的花生蛋白制品。花生濃縮蛋白酶解改性后，不僅凝膠性增強(qiáng)，而且由于酶催化交聯(lián)性增強(qiáng)[8-9]；同時(shí)水解酶產(chǎn)生低分子質(zhì)量蛋白和肽，產(chǎn)生的低分子質(zhì)量蛋白可以提高蛋白質(zhì)功能特性，產(chǎn)生的肽具有易消化吸收和一些蛋白質(zhì)無(wú)法比擬的物理化學(xué)特性，如良好的起泡性、乳化性及抗氧化活性，某些小分子的肽甚至具有特殊的生理活性。本實(shí)驗(yàn)用菠蘿蛋白酶作為水解酶，不僅能改善花生蛋白的特性，還因其本身特有的香氣，使酶解產(chǎn)物更加適合添加到面食甜品加工過(guò)程中[10]。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)醇法制備花生濃縮蛋白，用菠蘿蛋白酶水解花生濃縮蛋白成為低分子質(zhì)量和肽，再通過(guò)正交試驗(yàn)確定花生蛋白面條的最佳工藝。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

脫脂花生蛋白粉 遼寧虹螺健康食品企業(yè)有限公司；精制面粉 市售；菠蘿蛋白酶(200萬(wàn)U/kg)、谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶(180萬(wàn)U/kg) 鄭州綠邦科貿(mào)有限公司；其他試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

DL-6M型大容量冷凍離心機(jī)、TS-1型脫色搖床 長(zhǎng)沙湘儀離心機(jī)儀器有限公司；HZS-H型水浴振蕩器 哈爾濱市東聯(lián)電子技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司；Dolphin-Doc凝膠成像系統(tǒng) 美國(guó)Wealtec公司；電泳儀 美國(guó)Bio-Rad公司；電熱鼓風(fēng)干燥箱 鞏義市英峪予華儀器廠。

1.3 方法

1.3.1 酶解花生蛋白的制備

花生濃縮蛋白制備：以脫脂花生蛋白粉為原料通過(guò)乙醇浸提制備獲得。采用菠蘿蛋白酶解花生濃縮蛋白，參照廠商所提供的酶解最適作用范圍設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)的酶解參數(shù)。取一定量的花生濃縮蛋白，在pH7.0的酶解體系中進(jìn)行酶解，然后在90℃滅酶10min，4000r/min離心20min，得到花生蛋白酶解產(chǎn)物。

1.3.2 蛋白含量測(cè)定

蛋白含量測(cè)定參照文獻(xiàn)[11]，采用SDS凝膠電泳方法。樣品處理方法為取0.02g樣品溶于0.4mL蒸餾水中，振蕩后16000r/min離心15min后，取上清液25μL，加等體積2×SDS凝膠上樣緩沖液，吹勻，100℃沸水中加熱5min，吸取10μL混合液上樣，電泳。電泳開(kāi)始時(shí)，穩(wěn)流0.02A，電泳約1h，溴酚藍(lán)移至膠板底部。斷電，取出凝膠，置染色液中染色4h，然后過(guò)夜脫色至電泳帶清晰。利用Dolphin-Doc凝膠成像系統(tǒng)進(jìn)行圖譜掃描，總蛋白含量(M)測(cè)定公式參考文獻(xiàn)[11-13]：M＝Σ(OD×Rf)。與標(biāo)準(zhǔn)蛋白圖譜進(jìn)行對(duì)比，得出結(jié)果。

1.3.3 花生蛋白面條的制備

每次稱取同樣質(zhì)量的面粉，花生蛋白粉和一定量的谷氨酰胺轉(zhuǎn)移酶，溫水和面，用壓面條機(jī)制成面條，加工煮熟。

1.3.3.1 花生蛋白面條生產(chǎn)工藝單因素試驗(yàn)

首先對(duì)面條的色澤、氣味、筋性和加工時(shí)間進(jìn)行初步鑒定來(lái)確定正交試驗(yàn)的主要因素及其取值范圍。用筷子按住面條的一端，準(zhǔn)確定位5cm處慢慢拉伸，直至拉斷，測(cè)量拉斷距離，對(duì)面條的筋性進(jìn)行粗略測(cè)定。水開(kāi)后，面條下鍋至其煮熟可食用時(shí)的時(shí)間為加工時(shí)間。

1.3.3.2 花生蛋白面條生產(chǎn)工藝正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，確定正交試驗(yàn)各因素的最佳取值范圍，通過(guò)正交試驗(yàn)確定花生蛋白面條最佳生產(chǎn)工藝。面條品質(zhì)評(píng)價(jià)：參考SB/T 10137—1993《面條用小麥粉》的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，考慮花生的特點(diǎn)，組成6人評(píng)價(jià)小組，分別從色澤(10分)、表觀狀態(tài)(10分)、適口性(20分)、韌性(25分)、黏性(25分)、光滑性(5分)、食味(5分)等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)打分，6人評(píng)價(jià)結(jié)果的平均值即為樣品的最終得分[14]。

2 結(jié)果與分析

2.1 菠蘿蛋白酶解花生濃縮蛋白試驗(yàn)

參照廠商提供的菠蘿蛋白酶酶解最適作用范圍，確定4個(gè)主要因素及取值范圍，設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)篩選最佳條件，結(jié)果見(jiàn)表1。

表 1 酶解花生濃縮蛋白正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果Table 1 Orthogonal array design and results for optimizing enzymatic hydrolysis of peanut protein

表4 花生蛋白面條正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果Table 4 Orthogonal array design and results for optimizing the formulation of noodles

由表1極差分析可知，4個(gè)因素對(duì)酶水解的影響順序?yàn)椋翰ぬ}蛋白酶添加量＞酶解時(shí)間＞底物質(zhì)量分?jǐn)?shù)＞酶解溫度，確定酶解濃縮蛋白的最佳條件為A3B3C2D1，即菠蘿蛋白酶添加量12000U/kg、底物質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%、酶解溫度50℃、酶解時(shí)間90min。隨著酶解程度的加深，花生蛋白的亞基構(gòu)成發(fā)生了規(guī)律性的變化。產(chǎn)物中大分子的蛋白質(zhì)和肽段都被水解成23kD以下的小分子肽和亞基，這些小分子肽和亞基是酶解產(chǎn)物具有較強(qiáng)的生物活性，更加利于消化吸收。

2.2 花生蛋白面條生產(chǎn)工藝

2.2.1 花生面條生產(chǎn)工藝單因素試驗(yàn)

表2 谷氨酰胺轉(zhuǎn)移酶添加量對(duì)面條特性的影響Table 2 Effect of transglutaminase concentration on the quality of noodles

表 3 不同花生蛋白含量對(duì)面條特性的影響Table 3 Effect of amount of peanut protein addition on the quality of noodles

原料全部為面粉，加入谷氨酰胺轉(zhuǎn)移酶后，面條筋性增強(qiáng)。谷氨酰胺轉(zhuǎn)移酶酶添加量為3600U/kg時(shí)，筋性最強(qiáng)，但是面條成團(tuán)狀，外觀和口感較差；谷氨酰胺轉(zhuǎn)移酶酶添加量為900U/kg、1800U/kg時(shí)，面條筋性較好，色澤也最好；酶添加量為180U/kg、450U/kg時(shí)，筋性一般。因此正交試驗(yàn)選取谷氨酰胺轉(zhuǎn)移酶添加量為450、900、1800U/kg。

花生蛋白加入量越大，煮出的面條花生味越濃。花生蛋白加入量在6%和8%時(shí)，面條筋性最好，綜合以上選出加入面粉的量為6%與8%最適。

2.2.2 花生蛋白面條生產(chǎn)工藝正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，利用正交試驗(yàn)進(jìn)行最佳工藝條件的確立，結(jié)果如表4所示。

由表4極差分析可知，4個(gè)因素對(duì)面條感官的影響順序?yàn)椋汗劝滨０忿D(zhuǎn)移酶添加量＞花生蛋白原料＞花生蛋白原料＞攪拌時(shí)間。確定花生蛋白面條的最佳工藝條件為A2B2C3D3，即加入8%酶解花生濃縮蛋白、谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶添加量900U/kg、攪拌時(shí)間10min。

按照最佳工藝條件制得的花生蛋白面條表面光滑、口感細(xì)膩、富有彈性、柔滑爽口、帶有花生的特有香氣。

3 結(jié) 論

用乙醇浸提從脫脂花生蛋白中除去低分子可溶性雜質(zhì)成分，制成濃縮蛋白，通過(guò)正交試驗(yàn)，確定了菠蘿蛋白酶對(duì)花生濃縮蛋白酶解的條件：酶添加量12000U/kg、底物質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%、酶解溫度50℃、酶解時(shí)間90min。確定花生蛋白面條的最佳工藝條件：加入8%酶解花生濃縮蛋白、谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶添加量900U/kg、攪拌時(shí)間10min。

濃縮花生蛋白及其酶解制品的添加對(duì)面條制品的筋性、色澤、香氣等特性有很大的提高，同時(shí)又具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。濃縮花生蛋白及其酶解制品在食品生產(chǎn)中作為蛋白營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑有廣闊的應(yīng)用前景。

[1] 趙志強(qiáng). 花生蛋白質(zhì)在食品中的應(yīng)用和地位[J]. 花生科技, 1992(1):33-36.

[2] 張維農(nóng), 劉大川, 胡小泓. 花生蛋白產(chǎn)品功能特性的研究[J]. 中國(guó)油脂, 2002, 27(5): 60-65.

[3] ORY R L, EDITH J. Conkerton Supplementation of bakery items with high protein peanut flour[J]. Journal of The American Oil Chemists'Society, 1983, 60(5): 986-989.

[4] JEHANGIR K, KHAL I L, CHUGHTAI M I D. Nutritional evaluation of wheat and maize breads supplemented with a mixture of peanut-chickpea flour[J]. Plant Foods for Human Nutrition, 1984, 34(4): 285-296.

[5] MCWATTERS K H, RESURRECCION A V A, BEUCHAT L R, et al.Use of peanut and cowpea in wheat-based products containing composite flours[J]. Plant Foods for Human Nutrition, 1995, 47(1): 71-87.

[6] 熊柳, 孫高飛, 孫慶杰. 低變性脫脂花生蛋白在面條中應(yīng)用研究[J].糧食與油脂, 2009(2): 24-25.

[7] 刑本鑫, 熊柳, 孫慶杰. 花生蛋白粉對(duì)面筋和面條品質(zhì)影響的研究[J]. 糧油食品科技, 2009, 3(17): 10-12.

[8] CUQ B, AYMARD C, CUQ J L, et al. Edible packaging films based on fish myofibrillar proteins: formulation and functional properties[J]. J Food Sci, 1995, 60(6): 1369-1374.

[9] SINGH H, MACRITCHIE F, MADL R, et al. Enzymatic modification of gluten to improve functional properties[C]. Los Angeles: Annual Meeting and Food Expo-Anaheim, 2002.

[10] LAMSAL B P, JUNG S, JOHNSON L A. Rheological properties of soy protein hydrolysates obtained fromlimited enzymatic hydrolysis[J]. LWT,2007, 40(7): 1215-1223.

[11] 石繼紅, 趙永同. SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳分析小分子多肽[J]. 第四軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào), 2000(6): 761-763.

[12] 劉豐茂, 錢傳范. 蘇云金桿菌制劑毒素蛋白的SDS-PAGE-TLC定量分析[J]. 植物保護(hù)學(xué)報(bào), 1998, 25(4): 359-363.

[13] 翟旭光, 潘志芬, 商闖, 等. 燕麥麥谷蛋白SDS-PAGE電泳分析[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2009, 22(1): 24-28.

[14] 魏艷紅, 卞科. 花生蛋白對(duì)面條品質(zhì)的影響[J]. 糧食加工, 2010, 35(6): 70-73.

Application of Enzymatically Hydrolyzed Peanut Protein in Noodles

ZHANG Hui-li1,3，JIA Li-jiao1，HE Jian-wei1，ZOU Zhi-yuan1，LI Bing2，TAN Ge2，MENG Xian-jun3,*

(1. College of Life Science，Liaoning University, Shenyang 110036, China；2. College of Light Industry, Liaoning University, Shenyang 110036, China；3. College of Food Science, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110161, China)

Abstrac：Concentrated peanut protein was extracted from defatted peanut protein powder using aquatic ethanol and then hydrolyzed by bromelain. The hydrolysate obtained, glutamine transaminase (TGase) and wheat flour were used to manufacture noodles. The orthogonal array design method was applied to optimize the formulation of noodles based on sensory evaluation.Noodles based on 8% hydrolyzed peanut protein and 900 U/kg TGase revealed the best quality. The presence of hydrolyzed peanut protein could effectively improve noodle quality and nutritional value.

defatted peanut protein；bromelain；glutamine transaminase

TS202.3

B

1002-6630(2011)20-0331-04

2011-04-21

遼寧省教育廳科技項(xiàng)目(2008226)；遼寧省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(20102085)

張慧麗(1970—)，女，副教授，碩士，研究方向?yàn)楣δ苄缘鞍踪|(zhì)質(zhì)量與安全。E-mail：hlzh999@yahoo.com.cn

*通信作者：孟憲軍(1960—)，男，教授，博士，研究方向?yàn)楣δ苄允称?。E-mail：mengxjsy@126.com