[科普中国]-油料种子蛋白质

定义

油料种子蛋白质是指油料作物种子中富含的蛋白质。蛋白质是人类生命活动的重要物质基础。世界范围的蛋白质资源供给大部分为植物蛋白，占蛋白质总量的70%，动物蛋白仅占30%。植物蛋白具有经济性、营养性、功能性等优点，在建立健康的饮食结构中发挥了重要作用。因此，制取各种植物蛋白和综合加工利用显得越来越重要。

油料种子主要包括大豆、花生、芝麻、油菜籽、向日葵、棉籽、红花、椰子等。以花生蛋白为例，花生在世界各地均有生产，产量以印度、中国、美国较大。它不仅可作为零食食品，而且还是重要的榨油原料。花生渣饼和大豆粕除可用于家畜的饲料外，还可以制造脱脂花生粉、浓缩花生蛋白、分离花生蛋白等。但需注意的是，饼渣用于饲料时，易混入强致癌性物质黄曲霉素。由于此种物质随着霉的产生而形成，所以，花生饼粕在处理时要避免污染，防止黄曲霉的生长和毒素产生。

以油菜籽的脱脂物为原料，可加工浓缩蛋白。蛋白质在提取、分离等加工过程中，易受到加热变性的影响，使蛋白质溶解度降低，不能形成胶体。但该种蛋白质制品具有很好的保水性与持油性，因而可应用于红肠等畜肉制品的加工。此外，经分离得到变性少的蛋白质，其乳化性、发泡性、凝胶形成性均较好。1

种类油料种子蛋白主要包括菜籽蛋白、花生蛋白、棉籽蛋白和葵花籽蛋白等。1

菜籽蛋白油菜籽含蛋白质约25%，去油后的菜籽饼粕中约含35%一45%的蛋白质，略低于大豆粕中蛋白质的含量。菜籽蛋白为完全蛋白质。与其他植物蛋白相比，菜籽蛋白的蛋氨酸、胱氨酸含量高，赖氨酸含量略低于大豆蛋白。因此从蛋白质的氨基酸组成来看，菜籽蛋白的营养价值较高，与大豆蛋白以及联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)推荐值非常接近。2

花生蛋白花生仁中含有丰富的脂肪和蛋白质，具有很高的营养价值和经济价值。花生仁含有24%一36%的蛋白质，比牛奶、猪肉、鸡蛋都高，且胆固醇含量低，蛋白质的营养价值与动物蛋白相近，其营养价值在植物蛋白中仅次于大豆蛋白。花生蛋白中含有大量人体必需氨基酸，其中谷氨酸和天冬氨酸含量较高，赖氨酸含量比大米、面粉、玉米都高，其有效利用率高达98.94%。

花生蛋白中约有10%蛋白质是水溶性的，称为清蛋白，其余的90%为球蛋白。球蛋白是由花生球蛋白和伴花生球蛋白两部分组成，二者的比例因分离方法不同大约是(1：1)～(4：1)，花生蛋白的等电点在pH4.5左右。2

棉籽蛋白带壳棉籽蛋白含量约为20%，脱壳棉籽蛋白含量约40%一45%，棉籽仁提油后的饼粕蛋白质含量高达50%，棉籽蛋白在质量上接近于豆类蛋白质，营养价值也比谷类蛋白质高。但由于在棉籽中含有一种毒性的多酚类色素——棉酚，因此在以棉籽蛋白做单胃动物(如猪、鸡、兔等)饲料及供人类食用时，使用前必须将其除去。2

葵花籽蛋白葵花籽仁中蛋白质含量约为21%一30.4%，取油后的葵花籽饼粕一般含蛋白质29%一43%。葵花籽的蛋白质中，球蛋白占55%一60%，清蛋白占17%一23%，谷蛋白占11%一17%，醇溶谷蛋白占1%一4%。

葵花籽蛋白中氨基酸的组成，除赖氨酸的含量较低外，其他的各种氨基酸具有良好的平衡性。葵花籽蛋白中的蛋氨酸含量较高，可以补充大豆蛋白蛋氨酸的不足，两者混合加工成食品是很有前途的。2

芝麻蛋白芝麻具有独特的风味。皮占种子的15%～20%，约含油45%，蛋白质20%，富含甲硫氨酸，赖氨酸含量相对不足。蛋白质的85%为球蛋白，由a一球蛋白质和口一球蛋白质组成，两者比例为4：1，沉淀速度均为13秒，相对分子质量约30万。芝麻蛋白溶解性低，其功能性利用受到一定限制。因为芝麻含有2%～3%的草酸，所以，要食用芝麻脱脂物，必须重新脱皮。脱皮后，蛋白质的相对含量约增加60%，且口感好。2

花生蛋白加工方法花生蛋白的制取一般采用低温预榨—浸出法和低温预榨—水溶法。

①低温预榨—浸出法 将花生仁精选除杂后，烘干将水分降至4%一5%，破碎至2—4瓣，脱除胚芽(50%以上)和红衣(脱除率在90%以上)，再经粉碎蒸炒(在115℃下蒸炒40min)，而后低温预榨，用正己烷浸出油脂(粕温不高于105℃)，最后脱除溶剂并磨碎，过110目筛。这种花生粉含蛋白质55%以上，其出油率达99%。

②低温预榨—水溶法 此法是利用花生蛋白溶于水的特点，先将花生仁磨碎，而后用水将油和蛋白质分离(除去纤维)，得到低变性的花生蛋白。

具体操作要点如下

a.原料准备 先除花生壳，将花生仁精心清杂，而后在60~C左右烘干，再脱除花生仁红衣(红衣可作止血剂原料)，使花生仁含衣率在2%以下。

b.磨碎原料 将花生仁用温水浸泡2h(温度30℃)，而后用中低速磨浆机制成花生浆(出浆温度在70℃之内)。也可以用石磨直接将花生仁磨成干粉。

c.提取方法 花生蛋白的等电点为pH 4.2—4.7。此时花生粉、花生分离蛋白的溶解度最小。将磨碎的花生仁加水8倍，制成花生浆放入水溶罐中，加碱调pH值到9(目的使蛋白质扩散溶解在水中)，而后升温至60℃并不断搅拌(让乳浆均匀)，保持颗粒悬浮状，之后静置2—3h(让乳状油分层)，将上层乳油置人乳油罐，下层蛋白质溶液另用罐贮存。也可以将花生粉加水8倍成花生浆，不做静置处理，而是用过滤机去除渣质(纤维等)，制得精制花生仁浆，再将精浆加温(60℃)，用高速离心机分离出乳浊状花生毛油和花生蛋白浆。

d.精制加工 将沉淀的或滤出的残渣，用压榨机除去残余可溶物(油和蛋白液)，把可溶物进一步加工提取。毛油通过精炼工艺制成食用油，蛋白液制成花生蛋白粉。其加工有两种方法：一是喷雾干燥法，先将蛋白液(含干物质5%一6%)通过真空浓缩(50℃)，使蛋白浆浓度保持18%，而后进行喷雾干燥，得成品花生蛋白粉；二是离析法，将蛋白液通过冷却器(20~C)，而后加盐酸使蛋白质沉淀(pH4．7)，再通过篮式离心机分离得蛋白浆(含干物质40%一50%)。

e.水溶法提取产品计算 1000kg花生仁按40%出油率计算，可出400kg花生油、250kg花生蛋白粉(按提取5%蛋白质计算)。2

应用①可作为食品添加剂应用于食品工业中 如其添加量饼干为10%一15%，面包为4%一8%，蛋糕为15%一25%，同时应适当增加疏松剂用量，可提高膨松性和柔软性，延缓老化期。将浓缩蛋白1%一2%，分离蛋白0.5%一1.5%，或脱脂花生粉1.5%一3.5%，掺人面粉中制作馒头、面条，馒头富有弹性，面条韧性增强，不易断条，耐高温，滑爽有咬劲。

②作为吸油保水剂 利用花生蛋白的吸水性、保水性、吸油性、乳化性等特性，将花生蛋白添加到火腿、香肠、法兰克福肠、午餐肉等畜禽肉制品中，可保持肉汁，促进脂肪吸收，使油水界面张力降低，乳化的油滴被制品表面的蛋白质所稳定，形成保护层可防止乳化状态被破坏。因此，制品组织细腻，口感良好，风味诱人，富有弹性。据有关厂家经验介绍，其用量浓缩蛋白为2%一6%，分离蛋白为l%一4%，或脱脂花生粉3%一10%，效果最佳。

③作为发泡稳定剂 花生蛋白粉经酶法或碱法处理后，是很好的发泡剂，可广泛应用于糖果、中西糕点、冰淇淋等食品中。例如在充气糖果生产中，加入1%一2%的花生蛋白粉，控制温度在35℃左右，浓度25%左右，同样可以起到蛋白粉或明胶的作用。还可作为汽水的发泡稳定剂，用于汽水、啤酒等饮料中。

④作为花生蛋白肉 将脱脂花生粉加水25%、纯碱0.7%、食盐1%，混合均匀，利用挤压膨化方法改变花生蛋白的组织形态，经纺丝集束、挤压喷爆等加工处理，模拟畜禽肉使之具有瘦肉感，即为花生组织蛋白，俗称花生蛋白肉，蛋白质含量5.5%左右。2

菜子蛋白菜子蛋白质的加工与大豆蛋白的相似，不同的是菜子蛋白生产必须加入脱毒工序，对于菜子粕的脱毒方法主要有发酵中和法脱毒、碱法脱毒、溶剂浸出法脱毒等。

1.发酵中和法该工艺的基本原理是芥子苷在适量的水和适宜温度下通过酶水解毒素，产生的挥发性部分在搅动下挥发排除，不挥发部分在烧碱作用下氧化转变成无毒的物质。

在发酵池中按照饼粕与水1：(3．7～4)的比例加入清水，加温至40℃，然后投入粉碎的菜子饼粕进行发酵，保持温度在38～40℃，每隔2h搅拌1次。芥子苷恢复活性后，被饼粕中的芥子酶水解，形成挥发性的异硫氰酸酯。16h后，pH达3．8，继续发酵6～8h，滤去发酵水，其中大部分芥子甙分解物随水流去，加清水到原有量，搅拌均匀，经10%碱液NaOH中和(pH7～8)后再沉淀2h滤去废液，所得湿饼粕即为脱毒菜子饼，脱毒率可达90%～98．5%。如需长期贮存，再将其烘干。

2.碱法脱毒碱法脱毒原理是芥子苷在较高温度和湿度下与碱作用，其分子结构中的硫苷键“一S一”和硫酸酯的“一C一O一”键发生水解而断裂生成了硫氨酸酯、异硫氰酸酯、硫化氢等，生成物中的大多数挥发性物质可随蒸汽逸出，而异硫氰酸酯类化合物和菜子饼粕中的蛋白质结合生成无毒的硫脲型化合物。

碱法脱毒的具体做法是把压榨或浸出的脱脂菜子饼粕粉碎，过筛除去粗块，均匀喷洒碱液(纯碱比烧碱效果好)，碱的用量为喷洒前湿饼粕质量的2%～3%，控制水分在18%～20%之间，用间接蒸汽预热至80℃，保持30min，再用直接蒸汽蒸、问接蒸汽保温45min，使温度维持在105～110℃之间，最后进行烘干，使水分降至13%以下。此法脱毒率可达96%以上。

3.溶剂浸出法及其他处理法

(1)水浸法。芥子苷是水溶性物质，采用水洗法简便。把饼粕和水按1：4混合后进行保温(38℃左右)，发酵24h，然后进行过滤，除去滤液后的饼粕再用清水冲洗2次即可做饲料。如用蒸煮和2次水浸结合处理，不仅可除去饼粕中的毒素，而且可使蛋白质得到改善，更易于动物的消化。该法基本上与发酵法相同。

(2)有机溶剂浸出法。用0.1mol/L的NaOH乙醇溶液、85%甲醇溶液以及70%丙酮水溶液都能有效地除去整粒菜子中的芥子苷。如果先将菜子煮沸2min，再用碱性乙醇多级浸取效果更好。2