馬鐵錚，王 靜，王 強(qiáng)

(1. 北京工商大學(xué) 食品學(xué)院，北京100048； 2. 北京工商大學(xué) 食品添加劑與配料北京高校工程研究中心，北京 100048；3. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，北京 100193)

油料蛋白

物理改性方法提升花生蛋白溶解性的研究

馬鐵錚1,2，王 靜1,2，王 強(qiáng)3

(1. 北京工商大學(xué) 食品學(xué)院，北京100048； 2. 北京工商大學(xué) 食品添加劑與配料北京高校工程研究中心，北京 100048；3. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，北京 100193)

為了提高花生蛋白的溶解性，使用熱處理、微波處理、高速攪拌和超聲波處理進(jìn)行增溶改性。結(jié)果表明，復(fù)合使用高速攪拌和超聲波處理對于花生蛋白溶解性的提高更為有效。通過單因素實驗和正交實驗，得出高速攪拌的最優(yōu)工藝為：轉(zhuǎn)速22 000 r/min，攪拌時間66 s，料液比1∶7；超聲波處理的最優(yōu)工藝為：超聲功率210 W，超聲時間420 s，料液比1∶10。在各自的最優(yōu)工藝條件下，先高速攪拌后超聲波處理改性可以使花生蛋白的氮溶指數(shù)提高至78.2%。

花生蛋白；復(fù)合改性；物理改性；溶解性

花生在榨油過程中由于高溫以及有機(jī)溶劑等的影響會使其蛋白質(zhì)嚴(yán)重變性，加工特性也會受到影響[1-3]。受制于花生蛋白較低的溶解性等加工特性，其資源的利用率很低，大多被作為低附加值的飼料使用[4-5]。溶解性較高的蛋白質(zhì)通常具有良好的乳化性、吸油性和凝膠性等特性，然而現(xiàn)有的花生蛋白產(chǎn)品的溶解性并不理想，這嚴(yán)重地限制了花生蛋白在食品工業(yè)中的應(yīng)用[6-7]。因此，探索提升花生蛋白溶解性的改性方法具有十分重要的意義。

在多種改性方法中，物理方法由于具有成本低廉、操作時間短、較少產(chǎn)生有害物質(zhì)、對產(chǎn)品營養(yǎng)品質(zhì)影響小等優(yōu)點(diǎn)，愈發(fā)受到關(guān)注。目前廣泛使用的物理改性方法包括熱處理法、微波處理法、超聲波處理法以及高速攪拌勻漿/高壓均質(zhì)法等[8]。通過對花生蛋白進(jìn)行均質(zhì)處理，可以顯著地提高花生蛋白的溶解性，并且可以同時提升其乳化性和乳化穩(wěn)定性[9-11]。對花生蛋白加以均質(zhì)還可以提升其持水性和持油性[12]。通過超聲波對酸性條件下的大豆分離蛋白進(jìn)行改性，可以大幅度提高其溶解性[13]。通過加熱處理對椰子蛋白加以改性，可以在增加其溶解性的同時提升乳化性[14]。使用超聲波處理、水浴加熱、微波處理等物理方法對大豆蛋白進(jìn)行改性并對其加工性能的改善效果比較后發(fā)現(xiàn)，水浴加熱和微波處理這兩種方法對大豆蛋白溶解性的提升最為有效[15-16]。

本文研究并比較不同種類的物理改性方法單獨(dú)與復(fù)合使用對花生蛋白增溶效果的影響，為花生蛋白在以蛋白飲料為代表的對溶解性要求較高領(lǐng)域的應(yīng)用提供理論依據(jù)，也為進(jìn)一步研究開發(fā)花生蛋白的高附加值產(chǎn)品以及對花生蛋白資源的深入利用提供科學(xué)思路。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

1.1.1 原料與試劑

花生蛋白，使用市售花生蛋白粉經(jīng)醇提制得，經(jīng)測定其氮溶指數(shù)(NSI)為65.3%；氫氧化鈉、濃硫酸、硫酸鉀、硫酸銅等，均為分析純。

1.1.2 儀器與設(shè)備

KQ-300VDV型超聲波清洗機(jī)；WD800型燒烤微波爐，LG天津公司；THZ-82A型恒溫水浴振蕩器；XHF-D型高速內(nèi)切式高速勻漿機(jī)；FOSS 2300型全自動凱氏定氮儀，瑞典FOSS公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 蛋白質(zhì)含量及NSI的測定

蛋白質(zhì)含量及NSI的測定使用AOAC 984.13方法，均以蛋白質(zhì)干基含量計算。

1.2.2 高速攪拌增溶改性花生蛋白

在單因素實驗中，分別選取不同的攪拌轉(zhuǎn)速、料液比和攪拌時間為考察因素，以NSI為指標(biāo)進(jìn)行實驗。在不同攪拌轉(zhuǎn)速的實驗中，設(shè)定了16 000、19 000、22 000、25 000、28 000 r/min 5個水平，選取了攪拌時間48 s、料液比1∶8進(jìn)行；在不同料液比的實驗中，設(shè)定了1∶6、1∶7、1∶8、1∶9和1∶10 5個水平，選取了攪拌轉(zhuǎn)速22 000 r/min、攪拌時間48 s進(jìn)行；在不同攪拌時間的實驗中，設(shè)定了12、30、48、66、84 s 5個水平，選取了攪拌轉(zhuǎn)速22 000 r/min、料液比1∶8 進(jìn)行。在單因素實驗的基礎(chǔ)上，結(jié)合實驗操作的情況選定最佳的工藝參數(shù)，并驗證增溶改性效果。

1.2.3 微波增溶改性花生蛋白

在單因素實驗中，分別選取不同的微波功率、微波時間、溶液高度和料液比為考察因素，以NSI為指標(biāo)進(jìn)行實驗。在不同微波功率的實驗中，設(shè)定了160、320、480、640、800 W 5個水平，選取了微波時間30 s、溶液高度15 mm、料液比1∶9進(jìn)行；在不同微波時間的實驗中，設(shè)定了10、20、30、40、50 s 5個水平，選取微波功率480 W、溶液高度15 mm、料液比1∶9進(jìn)行；在不同溶液高度的實驗中，設(shè)定了5、10、15、20、25 mm 5個水平，選取微波功率480 W、微波時間30 s、料液比1∶9進(jìn)行；在不同料液比的實驗中，設(shè)定了1∶7、1∶8、1∶9、1∶10和1∶11 5個水平，選取微波功率480 W、微波時間30 s、溶液高度15 mm進(jìn)行。在單因素實驗的基礎(chǔ)上，結(jié)合實驗操作的情況選定最佳的工藝參數(shù)，并驗證增溶改性效果。

1.2.4 熱處理增溶改性花生蛋白

在單因素實驗中，分別選取不同的加熱溫度、加熱時間和料液比為考察因素，以NSI為指標(biāo)進(jìn)行實驗。在不同加熱溫度的實驗中，設(shè)定了70、75、80、85、90℃ 5個水平，選取加熱時間300 s、料液比1∶9進(jìn)行；在不同加熱時間的實驗中，設(shè)定了60、180、300、420、540 s 5個水平，選取加熱溫度80℃、料液比1∶9進(jìn)行；在不同料液比的實驗中，設(shè)定了1∶7、1∶8、1∶9、1∶10和1∶11 5個水平，選取加熱溫度80℃、加熱時間300 s進(jìn)行。

1.2.5 超聲波增溶改性花生蛋白

在單因素實驗中，分別選取不同的超聲功率、超聲時間和料液比為考察因素，以NSI為指標(biāo)進(jìn)行實驗。在不同超聲功率的實驗中，設(shè)定了180、210、240、270、300 W 5個水平，選取超聲時間300 s、料液比1∶9進(jìn)行；在不同超聲時間的實驗中，設(shè)定了60、180、300、420、540 s 5個水平，選取超聲功率240 W、料液比1∶9進(jìn)行；在不同料液比的實驗中，設(shè)定了1∶7、1∶8、1∶9、1∶10、1∶11 5個水平，選取超聲功率240 W、超聲時間300 s進(jìn)行。

1.2.6 復(fù)合方法增溶改性花生蛋白

將使用上述4種物理方法改性后的花生蛋白分別再使用另外3種方法復(fù)合改性，工藝參數(shù)均為優(yōu)化后得到的最佳工藝參數(shù)。這里不僅考察了不同物理改性方法復(fù)合后對花生蛋白增溶效果的影響，還考察了改性方法的先后順序?qū)υ鋈苄Ч挠绊憽?/p>

1.2.7 數(shù)據(jù)分析

單因素實驗及正交實驗的顯著性分析采用SAS 8.0軟件進(jìn)行，所有實驗測定均重復(fù)3次，差異顯著性以P<0.05的水平計算。

2 結(jié)果與分析

2.1 高速攪拌增溶改性花生蛋白的工藝優(yōu)化

攪拌轉(zhuǎn)速、料液比、攪拌時間對高速攪拌增溶改性花生蛋白NSI的影響如圖1～圖3所示。

從圖1可以看出，隨著攪拌轉(zhuǎn)速的增加，花生蛋白的NSI始終上升，這是由于攪拌使得醇提變性后發(fā)生聚集的花生蛋白的分子結(jié)構(gòu)重新分散。但是，攪拌轉(zhuǎn)速超過22 000 r/min時，設(shè)備負(fù)荷過大且發(fā)熱量陡增，難以維持較長時間的運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，選定最佳攪拌轉(zhuǎn)速為22 000 r/min。

從圖2可以看出，當(dāng)料液比由1∶6增加到1∶7，花生蛋白的NSI有所提升，繼續(xù)增加料液比后NSI開始下降。這是由于高速攪拌可以增加物料間的碰撞和摩擦，從而造成結(jié)構(gòu)逐漸解散，溶解性增加。過高的蛋白質(zhì)濃度會增大其中固體顆粒的運(yùn)動阻力，降低碰撞力和摩擦力，削弱解散結(jié)構(gòu)的作用力，而過低的蛋白質(zhì)濃度則會降低顆粒間碰撞和摩擦的概率，同樣不利于結(jié)構(gòu)的解散。因此，選定最佳料液比為1∶7。

從圖3可以看出，當(dāng)攪拌時間從12 s延長到66 s，花生蛋白的NSI隨之上升，這表明適當(dāng)延長攪拌時間可以使蛋白質(zhì)顆粒的解散較為充分，溶解性隨之上升。而攪拌時間繼續(xù)延長后，溶解度不升反降，這是由于此時蛋白質(zhì)的變性程度已超過所需，原本乳白色的花生蛋白溶液呈現(xiàn)變黑的趨勢。因此，選定最佳攪拌時間為66 s。

在上述單因素實驗得到的最佳高速攪拌增溶改性的工藝條件下得到的花生蛋白NSI為(72.4 ± 0.4)%。由于實驗設(shè)備和實驗材料所導(dǎo)致的實際操作上的局限，高速攪拌增溶改性未進(jìn)行正交實驗優(yōu)化。

2.2 微波增溶改性花生蛋白的工藝優(yōu)化

微波功率、微波時間、溶液高度對微波增溶改性花生蛋白NSI的影響如圖4～圖6所示。

從圖4可以看出，隨著微波功率的上升，花生蛋白的NSI呈上升趨勢，但超過640 W后，上升趨勢減緩。適當(dāng)程度的微波處理有利于聚集的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)解散。實際操作中，過高微波功率下的蛋白質(zhì)溶液極易沸騰溢出從而被迫中斷操作。因此，選定最佳微波功率為640 W。

從圖5可以看出，當(dāng)微波時間從10 s延長到40 s，花生蛋白的NSI隨之上升，但超過40 s后，NSI不再變化。實際操作時，微波時間超過30 s，溶液極易沸騰溢出迫使操作中斷。因此，選定最佳微波時間為30 s。

從圖6可以看出，當(dāng)溶液高度從5 mm增加到10 mm，NSI幾乎不產(chǎn)生變化。繼續(xù)增加溶液高度，NSI則開始下降。這主要是微波穿透力的限制性造成的，料液層過厚則不能有效穿透?？紤]到實際操作中，低于15 mm的溶液高度也會使蛋白質(zhì)溶液在處理時沸騰而中斷操作。因此，選定最佳溶液高度為15 mm。

實驗發(fā)現(xiàn)，在料液比從1∶7到1∶11的變化過程中，始終沒有影響花生蛋白的NSI。從實際操作的角度考慮，較低的料液比有利于提高效率，因此選定最佳料液比為1∶7。

在上述單因素實驗得到的最佳微波增溶改性的工藝條件下得到花生蛋白的NSI為(69.8±0.8)%。由于實際操作上的局限，微波增溶改性也未進(jìn)行正交實驗優(yōu)化。

2.3 熱處理增溶改性花生蛋白的工藝優(yōu)化

加熱溫度、加熱時間、料液比對熱處理增溶改性花生蛋白NSI的影響如圖7～圖9所示。

從圖7可以看出，當(dāng)加熱溫度從70℃增至75℃，NSI略有上升。這說明蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)有所松散，因此溶解性隨之增加。超過75℃后NSI逐漸下降，超過85℃后下降趨勢十分顯著，這表明蛋白質(zhì)在75℃以上的較高溫度條件下會發(fā)生變性并形成聚集，從而導(dǎo)致溶解性的下降。因此，初步選定最佳加熱溫度為75℃。

從圖8可以看出，當(dāng)加熱時間從60 s延長到180 s時，蛋白質(zhì)的NSI出現(xiàn)躍升，而其最高值出現(xiàn)在加熱時間為420 s時，這表明該時刻蛋白質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的解散程度達(dá)到了相對最適合溶解的狀態(tài)。其后，NSI開始下降，表明蛋白質(zhì)開始出現(xiàn)不利于溶解的聚集。因此，初步選定最佳加熱時間為420 s。

從圖9可以看出，當(dāng)料液比從1∶7增加到1∶9，蛋白質(zhì)的NSI隨之上升，而在此之后，NSI出現(xiàn)下降。這表明低于1∶7的料液比會使蛋白質(zhì)分子延展的空間位阻加大從而不利于結(jié)構(gòu)的解散，而過多的溶劑則可能使熱傳導(dǎo)加快，產(chǎn)生不利于溶解的聚集。因此，初步選定最佳料液比為1∶9。

在單因素實驗的基礎(chǔ)上選擇加熱溫度(A)、加熱時間(B)和料液比(C)三因素取三水平，按照正交拉丁區(qū)組設(shè)計進(jìn)行實驗，正交表選擇L9(34)，正交實驗設(shè)計及結(jié)果如表1所示。

從表1可以看出，加熱溫度對花生蛋白改性的影響最大，其次為料液比，最后為加熱時間。分析表明，最佳因素水平的組合為A2B2C2，即當(dāng)加熱溫度為75℃、加熱時間為420 s、料液比為1∶9時，花生蛋白增溶改性的效果最好。在此工藝參數(shù)下進(jìn)行了驗證實驗，熱處理增溶改性后花生蛋白的NSI為(73.0±0.6)%。

表1 熱處理增溶改性花生蛋白正交實驗設(shè)計與結(jié)果

2.4 超聲波增溶改性花生蛋白的工藝優(yōu)化

超聲功率、超聲時間、料液比對超聲波增溶改性花生蛋白NSI的影響如圖10～圖12所示。

從圖10可以看出，當(dāng)超聲功率從180 W增加到210 W，NSI有所提升，這表明超聲功率的適當(dāng)增加可以提升溶液的能量密度，產(chǎn)生更強(qiáng)烈的空化效應(yīng)，從而使蛋白質(zhì)的溶解性提升。而當(dāng)超聲功率超過210 W后，NSI出現(xiàn)明顯下降，這可能是由于過高局部熱量的產(chǎn)生使蛋白質(zhì)的構(gòu)象朝著不利于溶解的方向變化。因此，初步選定最佳超聲功率為210 W。

從圖11可以看出，當(dāng)超聲時間從60 s增加到420 s，花生蛋白的NSI隨之提升，在180 s之前提升較快，其后增速放緩，這是由于超聲波對蛋白質(zhì)構(gòu)象的延展需要一定的時間才能完成。而超過420 s后NSI的下降是由于蛋白質(zhì)的變性程度超過所需，出現(xiàn)不利于溶解性的聚集所致。因此，初步選定最佳超聲時間為420 s。

從圖12可以看出，當(dāng)料液比從1∶7增加到1∶10，NSI隨之上升，繼續(xù)增加料液比則會降低NSI。過低的料液比會減弱超聲波空化效應(yīng)的作用效果，過高的料液比則會增大蛋白質(zhì)分子延展的空間位阻。因此，初步選定最佳料液比為1∶10。

在單因素實驗的基礎(chǔ)上選擇了超聲功率(A)、超聲時間(B)和料液比(C)三因素取三水平，按照正交拉丁區(qū)組設(shè)計進(jìn)行實驗，正交表選擇L9(34)，正交實驗設(shè)計及結(jié)果如表2所示。

表2 超聲波增溶改性花生蛋白正交實驗設(shè)計與結(jié)果

從表2可以看出，料液比在超聲波改性過程中的影響最大，其次為超聲功率，最后為超聲時間。分析表明，最佳因素水平的組合為A2B2C2，即當(dāng)超聲功率為210 W、超聲時間為420 s、料液比為1∶10時，增溶改性的效果最好。在此工藝參數(shù)下進(jìn)行了驗證實驗，超聲波增溶改性后花生蛋白的NSI為(73.7±0.6)%。

2.5 復(fù)合方法增溶改性花生蛋白的工藝優(yōu)化

對花生蛋白分別使用4種物理方法改性，在最優(yōu)工藝參數(shù)下，增溶改性效果的優(yōu)劣排序為：超聲波處理>熱處理>高速攪拌處理>微波處理。由于改性方法的作用機(jī)理各不相同，使用1種改性方法處理花生蛋白再使用其他方法改性處理，其溶解性還可能有進(jìn)一步提高的潛力。依次使用上述4種物理方法復(fù)合增溶改性花生蛋白的實驗結(jié)果如表3所示。

從表3可以看出，在4種改性處理方法中，高速攪拌最適合與其他方法復(fù)合使用。據(jù)分析，這可能是由于高速攪拌處理的增溶機(jī)制有別于其他方法，其是通過機(jī)械力迫使蛋白質(zhì)顆粒間相互碰撞和摩擦而破碎顆粒、解散結(jié)構(gòu)，進(jìn)而促進(jìn)溶解的。然而，微波處理、熱處理都通過熱變性使蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)由致密趨向松散，使用超聲水浴進(jìn)行的超聲波處理也借助了熱變性。盡管高速攪拌也會使體系升溫，但其產(chǎn)生的熱效應(yīng)在本實驗所選定的攪拌時間內(nèi)甚微。所以，高速攪拌處理時機(jī)械力的作用可以和其他處理方法時的熱效應(yīng)有效疊加，不會產(chǎn)生過度熱變性的情況。

表3 不同物理方法復(fù)合增溶改性花生蛋白實驗結(jié)果

高速攪拌處理先于其他處理方法進(jìn)行的效果普遍優(yōu)于后續(xù)于其他處理方法進(jìn)行的效果，這可能是由于高速攪拌處理解散了蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，更有利于所有后續(xù)熱變性時花生蛋白的均勻受熱。但當(dāng)高速攪拌處理與微波處理復(fù)合時有所不同，微波處理先行時的增溶效果更好。據(jù)分析，其原因可能包括以下兩點(diǎn)：①微波加熱不同于傳統(tǒng)加熱方式，其較強(qiáng)的穿透力使得蛋白質(zhì)的熱變性發(fā)生得迅速并且均勻；②微波處理對蛋白質(zhì)分子帶電性質(zhì)的改變使其在高速攪拌產(chǎn)生的離心力場中能夠更有效地被沖擊破碎，因而此種順序下增溶處理的疊加效果更好。

超聲波處理先于微波處理和熱處理進(jìn)行時也有著一定的疊加效果，但是并不顯著。這是由于本實驗中的超聲波處理是在加熱水浴中進(jìn)行的，相當(dāng)于超聲波處理與熱處理兩種方法的復(fù)合，即便再復(fù)合以其他的熱改性方法，蛋白質(zhì)溶解性的提升空間也會大大受限。

微波處理和熱處理的復(fù)合改性都沒有起到疊加的效果。其原因在于二者都主要是通過熱變性來增溶，且二者的工藝參數(shù)已經(jīng)優(yōu)化，單獨(dú)使用其中一者時蛋白質(zhì)的熱變性程度已經(jīng)是適當(dāng)?shù)?，繼續(xù)以熱變性的方法增溶改性則會造成過度變性，使得溶解性降低。

3 結(jié) 論

本研究通過對高速攪拌處理、微波處理、熱處理和超聲波處理增溶改性花生蛋白分別進(jìn)行優(yōu)化，并對復(fù)合效果進(jìn)行了研究。在最佳工藝參數(shù)下，4種增溶改性方法的效果排序為：超聲波處理>熱處理>高速攪拌處理>微波處理。高速攪拌處理的最佳工藝參數(shù)為：料液比1∶7，攪拌轉(zhuǎn)速22 000 r/min，攪拌時間66 s。超聲波處理的最佳工藝參數(shù)為：料液比1∶10，超聲功率210 W，超聲時間420 s。順序使用高速攪拌處理和超聲波處理是花生蛋白物理增溶改性的最佳方案，改性后花生蛋白產(chǎn)品的NSI達(dá)到78.2%，接近大豆蛋白同類產(chǎn)品的水平。對于蛋白質(zhì)改性，物理方法的使用相對于目前普遍使用的酶解增溶改性方法成本低廉，對生產(chǎn)設(shè)備的要求也較低。本研究通過物理方法改性生產(chǎn)高溶解性花生蛋白，探索得到了一條經(jīng)濟(jì)、高效且實用的工藝路線，使得花生蛋白可以一定程度上擺脫溶解性差的限制，拓展了花生蛋白的應(yīng)用范圍，解決了花生制油企業(yè)副產(chǎn)品餅粕開發(fā)利用的技術(shù)難題，可以有效增加生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

[1] MOURE A, SINEIRO J, DOMNGUEZ H, et al. Functionality of oilseed protein products: a review [J]. Food Res Int, 2006, 39: 945-963.

[2] LIU Y, ZHAO G L, REN J Y, et al. Effect of denaturation during extraction on the conformational and functional properties of peanut protein isolate [J]. Innov Food Sci Emerg Technol, 2011, 12(3): 375-380.

[3] ZHANG Y, ZHANG J Q, SHENG W, et al. Effects of heat and high-pressure treatments on the solubility and immunoreactivity of almond proteins [J]. Food Chem, 2016, 199(15): 856-861.

[4] YU J M, AHMEDNA M, GOKTEPE I. Peanut protein concentrate: production and functional properties as affected by processing [J]. Food Chem, 2007, 103(1): 121-129.

[5] ZHAO G L, LIU Y, ZHAO M M, et al. Enzymatic hydrolysis and their effects on conformational and functional properties of peanut protein isolate [J]. Food Chem, 2011, 127(4): 1438-1443.

[6] JAMDAR S N, RAJALAKSHMI V, PEDNEKAR M D, et al. Influence of degree of hydrolysis on functional properties, antioxidant activity and ACE inhibitory activity of peanut protein hydrolysate [J]. Food Chem, 2010, 121: 178-184.

[7] 趙雪淞, 張鑫磊, 劉民. 醇法生產(chǎn)花生濃縮蛋白的工藝條件研究 [J]. 中國油脂, 2014, 39(8): 30-33.

[8] JAMBRAK A R, MASON T J, LELAS V, et al. Effect of ultrasound treatment on solubility and foaming properties of whey protein suspensions [J]. J Food Eng, 2008, 86: 281-287.

[9] 涂宗財, 張雪春, 劉成梅, 等. 動態(tài)超高壓均質(zhì)對花生蛋白溶解性和乳化性的影響 [J]. 食品工業(yè)科技, 2007,7(6): 88-89.

[10] ZHANG Q T, TU Z C, XIAO H, et al. Influence of ultrasonic treatment on the structure and emulsifying of peanut protein isolate [J]. Food Bioprod Process, 2014, 92: 30-37.

[11] ZHAO J, ZHOU T T, ZHANG Y Y, et al. Optimization of arachin extraction from defatted peanut (Arachishypogaea) cakes and effects of ultra-high pressure (UHP) treatment on physiochemical properties of arachin [J]. Food Bioprod Process, 2015, 95: 38-46.

[12] HE X H, LIU H Z, LIU L, et al. Effects of high pressure on the physicochemical and functional properties of peanut protein isolates [J]. Food Hydrocoll, 2014, 36: 123-129.

[13] 袁道強(qiáng), 楊麗. 超聲波改性提高大豆分離蛋白酸性條件下溶解性的研究 [J]. 糧食與飼料工業(yè), 2008(1): 27-28.

[14] THAIPHANIT S, ANPRUNG P. Physicochemical and emulsion properties of edible protein concentrate from coconut (CocosnuciferaL.) processing by-products and the influence of heat treatment[J]. Food Hydrocoll, 2016, 52: 756-765.

[15] 田少君, 楊敏, 郭興鳳, 等. 不同物理法改性醇洗大豆?jié)饪s蛋白功能性及微觀結(jié)構(gòu)比較研究 [J]. 中國油脂, 2008, 33(7): 27-31.

[16] 程建軍, 任為聰, 王帥, 等. 物理方法提高高溫變性豆粕可溶性蛋白質(zhì)的方法 [J]. 食品科學(xué)技術(shù)學(xué)報, 2014, 32(3): 23-31.

Physical modification for improving solubility of peanut protein

MA Tiezheng1, 2, WANG Jing1, 2, WANG Qiang3

(1. School of Food and Chemical Engineering,Beijing Technology and Business University, Beijing 100048, China; 2. Beijing Higher Institution Engineering Research Center of Food Additives and Ingredients, Beijing Technology and Business University, Beijing 100048, China; 3 Institute of Agro-Products Processing Science and Technology, Chinese Academy of Agricultural Sciences,Beijing 100193, China)

The solubility of peanut protein was enhanced by four physical modification methods, including heat treatment, microwave treatment, high speed stirring and ultrasound treatment, and the composite use of the last two methods was found to be more effective. Through single factor experiment and orthogonal experiment, the optimal conditions of high speed stirring were obtained as follows: stirring rate 22 000 r/min, operation time 66 s, ratio of solid to liquid 1∶7, and the optimal conditions of ultrasound treatment were obtained as follows∶ ultrasonic power 210 W, ultrasonic time 420 s, ratio of solid to liquid 1∶10. Under their respectively optimal conditions, these two methods applied in turn were confirmed to increase the nitrogen solubility index of peanut protein to 78.2%.

peanut protein; composite modification; physical modification; solubility

2016-05-10;

2016-10-20

國家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項目(31501408)；北京市優(yōu)秀人才培養(yǎng)資助青年骨干個人項目(2014000020124G033)

馬鐵錚(1984)，男，講師，碩士生導(dǎo)師，博士，研究方向為糧油加工與功能性食品配料(E-mail)matiezheng@btbu.edu.cn。

王 強(qiáng)，研究員，博士生導(dǎo)師(E-mail)caaswang qiang@126.com。

TS229;TQ936.2

A

1003-7969(2017)01-0093-06