基本介紹
- 中文名：油料種子蛋白質
- 外文名：Oilseed protein
- 分類：菜籽蛋白、花生蛋白、棉籽蛋白
- 特性：乳化性、發泡性、凝膠形成性等
- 加工方法：低溫預榨後浸出或水溶
- 優勢：經濟性、營養性、功能性等
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定義
油料種子蛋白質是指油料作物種子中富含的蛋白質。蛋白質是人類生命活動的重要物質基礎。世界範圍的蛋白質資源供給大部分為植物蛋白，占蛋白質總量的70%，動物蛋白僅占30%。植物蛋白具有經濟性、營養性、功能性等優點，在建立健康的飲食結構中發揮了重要作用。因此，製取各種植物蛋白和綜合加工利用顯得越來越重要。
油料種子主要包括大豆、花生、芝麻、油菜籽、向日葵、棉籽、紅花、椰子等。以花生蛋白為例，花生在世界各地均有生產，產量以印度、中國、美國較大。它不僅可作為零食食品，而且還是重要的榨油原料。花生渣餅和大豆粕除可用於家畜的飼料外，還可以製造脫脂花生粉、濃縮花生蛋白、分離花生蛋白等。但需注意的是，餅渣用於飼料時，易混入強致癌性物質黃麴黴素。由於此種物質隨著霉的產生而形成，所以，花生餅粕在處理時要避免污染，防止黃麴黴的生長和毒素產生。
以油菜籽的脫脂物為原料，可加工濃縮蛋白。蛋白質在提取、分離等加工過程中，易受到加熱變性的影響，使蛋白質溶解度降低，不能形成膠體。但該種蛋白質製品具有很好的保水性與持油性，因而可套用於紅腸等畜肉製品的加工。此外，經分離得到變性少的蛋白質，其乳化性、發泡性、凝膠形成性均較好。
種類
油料種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。
菜籽蛋白
油菜籽含蛋白質約25%，去油後的菜籽餅粕中約含35%一45%的蛋白質，略低於大豆粕中蛋白質的含量。菜籽蛋白為完全蛋白質。與其他植物蛋白相比，菜籽蛋白的蛋氨酸、胱氨酸含量高，賴氨酸含量略低於大豆蛋白。因此從蛋白質的胺基酸組成來看，菜籽蛋白的營養價值較高，與大豆蛋白以及聯合國糧農組織(FAO)和世界衛生組織(WHO)推薦值非常接近。
花生蛋白
花生仁中含有豐富的脂肪和蛋白質，具有很高的營養價值和經濟價值。花生仁含有24%一36%的蛋白質，比牛奶、豬肉、雞蛋都高，且膽固醇含量低，蛋白質的營養價值與動物蛋白相近，其營養價值在植物蛋白中僅次於大豆蛋白。花生蛋白中含有大量人體必需胺基酸，其中谷氨酸和天冬氨酸含量較高，賴氨酸含量比大米、麵粉、玉米都高，其有效利用率高達98.94%。
花生蛋白中約有10%蛋白質是水溶性的，稱為清蛋白，其餘的90%為球蛋白。球蛋白是由花生球蛋白和伴花生球蛋白兩部分組成，二者的比例因分離方法不同大約是(1：1)～(4：1)，花生蛋白的等電點在pH4.5左右。
棉籽蛋白
帶殼棉籽蛋白含量約為20%，脫殼棉籽蛋白含量約40%一45%，棉籽仁提油後的餅粕蛋白質含量高達50%，棉籽蛋白在質量上接近於豆類蛋白質，營養價值也比穀類蛋白質高。但由於在棉籽中含有一種毒性的多酚類色素——棉酚，因此在以棉籽蛋白做單胃動物(如豬、雞、兔等)飼料及供人類食用時，使用前必須將其除去。
葵花籽蛋白
葵花籽仁中蛋白質含量約為21%一30.4%，取油後的葵花籽餅粕一般含蛋白質29%一43%。葵花籽的蛋白質中，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%。
葵花籽蛋白中胺基酸的組成，除賴氨酸的含量較低外，其他的各種胺基酸具有良好的平衡性。葵花籽蛋白中的蛋氨酸含量較高，可以補充大豆蛋白蛋氨酸的不足，兩者混合加工成食品是很有前途的。
芝麻蛋白
芝麻具有獨特的風味。皮占種子的15%～20%，約含油45%，蛋白質20%，富含甲硫氨酸，賴氨酸含量相對不足。蛋白質的85%為球蛋白，由a一球蛋白質和口一球蛋白質組成，兩者比例為4：1，沉澱速度均為13秒，相對分子質量約30萬。芝麻蛋白溶解性低，其功能性利用受到一定限制。因為芝麻含有2%～3%的草酸，所以，要食用芝麻脫脂物，必須重新脫皮。脫皮後，蛋白質的相對含量約增加60%，且口感好。
花生蛋白
加工方法
花生蛋白的製取一般採用低溫預榨—浸出法和低溫預榨—水溶法。
①低溫預榨—浸出法 將花生仁精選除雜後，烘乾將水分降至4%一5%，破碎至2—4瓣，脫除胚芽(50%以上)和紅衣(脫除率在90%以上)，再經粉碎蒸炒(在115℃下蒸炒40min)，而後低溫預榨，用正己烷浸出油脂(粕溫不高於105℃)，最後脫除溶劑並磨碎，過110目篩。這種花生粉含蛋白質55%以上，其出油率達99%。
②低溫預榨—水溶法 此法是利用花生蛋白溶於水的特點，先將花生仁磨碎，而後用水將油和蛋白質分離(除去纖維)，得到低變性的花生蛋白。
具體操作要點如下
a.原料準備 先除花生殼，將花生仁精心清雜，而後在60~C左右烘乾，再脫除花生仁紅衣(紅衣可作止血劑原料)，使花生仁含衣率在2%以下。
b.磨碎原料 將花生仁用溫水浸泡2h(溫度30℃)，而後用中低速磨漿機製成花生漿(出漿溫度在70℃之內)。也可以用石磨直接將花生仁磨成乾粉。
c.提取方法 花生蛋白的等電點為pH 4.2—4.7。此時花生粉、花生分離蛋白的溶解度最小。將磨碎的花生仁加水8倍，製成花生漿放入水溶罐中，加鹼調pH值到9(目的使蛋白質擴散溶解在水中)，而後升溫至60℃並不斷攪拌(讓乳漿均勻)，保持顆粒懸浮狀，之後靜置2—3h(讓乳狀油分層)，將上層乳油置人乳油罐，下層蛋白質溶液另用罐貯存。也可以將花生粉加水8倍成花生漿，不做靜置處理，而是用過濾機去除渣質(纖維等)，製得精製花生仁漿，再將精漿加溫(60℃)，用高速離心機分離出乳濁狀花生毛油和花生蛋白漿。
d.精製加工 將沉澱的或濾出的殘渣，用壓榨機除去殘餘可溶物(油和蛋白液)，把可溶物進一步加工提取。毛油通過精煉工藝製成食用油，蛋白液製成花生蛋白粉。其加工有兩種方法：一是噴霧乾燥法，先將蛋白液(含乾物質5%一6%)通過真空濃縮(50℃)，使蛋白漿濃度保持18%，而後進行噴霧乾燥，得成品花生蛋白粉；二是離析法，將蛋白液通過冷卻器(20~C)，而後加鹽酸使蛋白質沉澱(pH4．7)，再通過籃式離心機分離得蛋白漿(含乾物質40%一50%)。
e.水溶法提取產品計算 1000kg花生仁按40%出油率計算，可出400kg花生油、250kg花生蛋白粉(按提取5%蛋白質計算)。
套用
①可作為食品添加劑套用於食品工業中 如其添加量餅乾為10%一15%，麵包為4%一8%，蛋糕為15%一25%，同時應適當增加疏鬆劑用量，可提高膨鬆性和柔軟性，延緩老化期。將濃縮蛋白1%一2%，分離蛋白0.5%一1.5%，或脫脂花生粉1.5%一3.5%，摻人麵粉中製作饅頭、麵條，饅頭富有彈性，麵條韌性增強，不易斷條，耐高溫，滑爽有咬勁。
②作為吸油保水劑 利用花生蛋白的吸水性、保水性、吸油性、乳化性等特性，將花生蛋白添加到火腿、香腸、法蘭克福腸、午餐肉等畜禽肉製品中，可保持肉汁，促進脂肪吸收，使油水界面張力降低，乳化的油滴被製品表面的蛋白質所穩定，形成保護層可防止乳化狀態被破壞。因此，製品組織細膩，口感良好，風味誘人，富有彈性。據有關廠家經驗介紹，其用量濃縮蛋白為2%一6%，分離蛋白為l%一4%，或脫脂花生粉3%一10%，效果最佳。
③作為發泡穩定劑 花生蛋白粉經酶法或鹼法處理後，是很好的發泡劑，可廣泛套用於糖果、中西糕點、冰淇淋等食品中。例如在充氣糖果生產中，加入1%一2%的花生蛋白粉，控制溫度在35℃左右，濃度25%左右，同樣可以起到蛋白粉或明膠的作用。還可作為汽水的發泡穩定劑，用於汽水、啤酒等飲料中。
④作為花生蛋白肉 將脫脂花生粉加水25%、純鹼0.7%、食鹽1%，混合均勻，利用擠壓膨化方法改變花生蛋白的組織形態，經紡絲集束、擠壓噴爆等加工處理，模擬畜禽肉使之具有瘦肉感，即為花生組織蛋白，俗稱花生蛋白肉，蛋白質含量5.5%左右。
菜子蛋白
菜子蛋白質的加工與大豆蛋白的相似，不同的是菜子蛋白生產必須加入脫毒工序，對於菜子粕的脫毒方法主要有發酵中和法脫毒、鹼法脫毒、溶劑浸出法脫毒等。
1.發酵中和法該工藝的基本原理是芥子苷在適量的水和適宜溫度下通過酶水解毒素，產生的揮發性部分在攪動下揮發排除，不揮發部分在燒鹼作用下氧化轉變成無毒的物質。
在發酵池中按照餅粕與水1：(3．7～4)的比例加入清水，加溫至40℃，然後投入粉碎的菜子餅粕進行發酵，保持溫度在38～40℃，每隔2h攪拌1次。芥子苷恢復活性後，被餅粕中的芥子酶水解，形成揮發性的異硫氰酸酯。16h後，pH達3．8，繼續發酵6～8h，濾去發酵水，其中大部分芥子甙分解物隨水流去，加清水到原有量，攪拌均勻，經10%鹼液NaOH中和(pH7～8)後再沉澱2h濾去廢液，所得濕餅粕即為脫毒菜子餅，脫毒率可達90%～98．5%。如需長期貯存，再將其烘乾。
2.鹼法脫毒鹼法脫毒原理是芥子苷在較高溫度和濕度下與鹼作用，其分子結構中的硫苷鍵“一S一”和硫酸酯的“一C一O一”鍵發生水解而斷裂生成了硫氨酸酯、異硫氰酸酯、硫化氫等，生成物中的大多數揮發性物質可隨蒸汽逸出，而異硫氰酸酯類化合物和菜子餅粕中的蛋白質結合生成無毒的硫脲型化合物。
鹼法脫毒的具體做法是把壓榨或浸出的脫脂菜子餅粕粉碎，過篩除去粗塊，均勻噴灑鹼液(純鹼比燒鹼效果好)，鹼的用量為噴灑前濕餅粕質量的2%～3%，控制水分在18%～20%之間，用間接蒸汽預熱至80℃，保持30min，再用直接蒸汽蒸、問接蒸汽保溫45min，使溫度維持在105～110℃之間，最後進行烘乾，使水分降至13%以下。此法脫毒率可達96%以上。
3.溶劑浸出法及其他處理法
(1)水浸法。芥子苷是水溶性物質，採用水洗法簡便。把餅粕和水按1：4混合後進行保溫(38℃左右)，發酵24h，然後進行過濾，除去濾液後的餅粕再用清水沖洗2次即可做飼料。如用蒸煮和2次水浸結合處理，不僅可除去餅粕中的毒素，而且可使蛋白質得到改善，更易於動物的消化。該法基本上與發酵法相同。
(2)有機溶劑浸出法。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。如果先將菜子煮沸2min，再用鹼性乙醇多級浸取效果更好。
