花生组织蛋白溶解性变化的研究

花生组织蛋白溶解性变化的研究

１２张　敏，郭顺堂

（１．东北农业大学食品学院，黑龙江　哈尔滨　　　　　　　１５００３０；２．中国农业大学食品科学与营养工程学院，北京　　　　　　　１０００８０）摘　　　要：本实验研究了形成花生组织蛋白的原料组成成分对产品蛋白质溶出率的影响。原料在含水量１３％，膨化温度１７０℃，主轴转速２０００ｒ／ｍｉｎ下进行挤压处理。结果显示，脱脂粉中脂肪含量的增加，会降低蛋白组织化程度，产品的蛋白溶出率增加；增加原料中淀粉含量，提高了组织蛋白的水溶性，其中添加支链淀粉不利于蛋白分子间的交联，使产品的蛋白溶出率增加；预糊化淀粉对蛋白分子交联的作用强度高于支链淀粉的作用；蛋白糖对蛋白分子重排和结构重组产生重要影响。卵磷脂对于蛋白质交联的作用强度处于直链淀粉与支链淀粉之间。关键词：花生；挤压；组织蛋白；蛋白质溶解性

Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　Ｗａｔｅｒ　Ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　Ｐｅａｎｕｔ　Ｔｅｘｔｕｒｅ　Ｐｒｏｔｅｉｎ

ＺＨＡＮＧ　Ｍｉｎ１，ＧＵＯ　Ｓｈｕｎ－ｔａｎｇ２

（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｆｏｏｄ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，　Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，　Ｈａｒｂｉｎ　　　　　　　　　１５００３０，　Ｃｈｉｎａ；

２．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｆｏｏｄ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，　Ｃｈｉｎａ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，　Ｂｅｉｊｉｎｇ　　　　　　　　　１０００８３，　Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：　Ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｅａｎｕｔ　ｔｅｘｔｕｒｅ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ｏｎ　ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ　ｗｅｒｅ　ｓｔｕｄｉｅｄ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ．　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｗｅｒｅｅｘｔｕｒｄｅｄ　ａｔ　１３％　ｍｏｉｓｔｕｒｅ　ｃｏｎｔｅｎｔ，　１７０　℃　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ａｎｄ　２０００　ｒ／ｍｉｎ　ｓｃｒｅｗ　ｓｐｅｅｄ．　Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｌｏｗｅｒ　ｔｅｘｔｎｒｅ　ｄｅｇｒｅｅｏｆ　ｐｒｏｄｕｃｔ　ｒｅｓｕｌｔｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｉｎｃｒｅａｓｅ　ｏｆ　ｆａｔ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｆ　ｓｋｉｍｍｅｄ　ｐｅａｎｕｔ　ｆｌｏｕｒ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｉｎ　ｈｉｇｈｅｒ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ；　Ｈｉｇｈｅｒ　ｓｔａｒｃｈ　ｃｏｎｔｅｎｔｉｍｐｒｏｖｓ　ｔｅｘｔｕｒｅ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ　ｂｅｃａｕｓｅ　ａｍｙｌｏｐｅｃｔｉｎ　ｄｅｓｔｒｏｙｓ　ｃｒｏｓｓ－ｌｉｎｋｉｎｇ　ｏｆ　ｐｒｏｔｅｉｎ；　Ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　α－ｓｔａｒｃｈ　ｏｎ　ｐｒｏｔｅｉｎｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ａｒｅ　ｓｔｒｏｎｇｅｒ　ｔｈａｎ　ａｍｙｌｏｐｅｃｔｉｎ；　Ａｓｐａｒｔａｍｅ　ｐｌａｙｓ　ａｎ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｒｏｌｅ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ｍｏｌｅｃｕｌｅ　ｒｅａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｒｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ；　Ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｌｅｃｉｔｈｉｎ　ｏｎ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ｃｒｏｓｓ－ｌｉｎｋｉｎｇ　ａｒｅ　ｓｔｒｏｎｇｅｒ　ｔｈａｎ　ａｍｙｌｏｐｅｃｔｉｎ　ｂｕｔ　ｌｏｗｅｒ　ｔｈａｎ　ａｍｙｌｏｓｅ．Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｐｅａｎｕｔ；ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ；ｔｅｘｔｕｒｉｚｅｄ　ｐｒｏｔｅｉｎ　（ＴＰＰ）；ｐｒｏｔｅｉｎ　ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ

中图分类号：Ｓ５６５．２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　文献标识码：Ａ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　文章编号：１００２－６６３０（２００７）０８－００６９－０３

植物油料榨油后的饼粕，作为植物蛋白源在食品工业中已被广泛地应用，作为动物蛋白的替代品，常作肉类添加剂、营养平衡剂或模拟肉使用。组织蛋白在加工过程中，蛋白质在挤压机内受到高温、高压、高

剪切的作用失去天然结构，降低了终产品的水溶性。从物理特性来说，挤压使蛋白质重新排列成具有同方向的纤维均匀结构；从化学观点来看，蛋白重新结合成丁度

［１］结构的纤维蛋白体系。植物蛋白的组织化加工，可以

级结构，对一级结构无影响，因此产品中氨基酸含量

［３］

不变。

作为具有不同化学组成和分子结构的花生产品，蛋

［４－７］

白组织化研究集中于质构和营养特性方面，而对于花生蛋白产品水溶性变化的研究则比较有限。本研究主要围绕原料组成不同对花生蛋白在组织化过程中蛋白溶解性变化，探讨各组成成分在蛋白组织化过程中的作用。

满足对植物蛋白的摄取需求，并具有肉类食品的质地和

［２］

口感，赋予产品强大的功能特性。

对于大豆的蛋白组织化研究，金希仁认为在挤压

１１．１

材料与方法

原料

花生脱脂粉为低温榨油后副产品，其化学组成

膨化后，粗蛋白不变，但蛋白质以物理吸附包含在糊化的淀粉中使水溶性下降，此时酶对其有作用，这与热处理过度、以化学交联键形成附聚而降低水溶性具

有不同的机理；他还发现干法挤压只打破蛋白质的二

为：粗蛋白含量４９％（ＮＳＩ为８３．５％）、含脂率５．８％、含

水率６．９％。１．２

设备

山东济南赛信挤压膨化机械公司生产的ＤＳ－８５型花

收稿日期：２００７－０６－０１

基金项目：大豆生物学教育部重点实验室主任基金项目（ＳＢ０７Ｃ０１）（１９７２－），教授博究为农产。

２蛋白质溶出率（％）

２１１０生蛋白专用挤压机，生产能力１５０～２００ｋｇ／ｈ，总装机容

量４０ｋＷ。１．３

样品制备

经混合的原料在含水量１３％，膨化温度１７０℃，

高

含油原料高含油膨化料

表１和表２。

表１　　　　粒状组织蛋白的原料组成

Table 1 Composition of granular texture protein

１

花生脱脂蛋白粉玉米变性淀粉

大米粉

糯米粉蛋白糖

√

√√－√

２√√√－－

３√√－－√

４√√－－－

５√－－√√

６√－－√－

７√－－－－

图１　　　　　油脂含量不同对蛋白产品溶解度的影响

Fig.1 Effects of difference of fat cotent on protein solubility

而具有较高的水溶性。当脱脂粉中油脂含量增加，蛋白质的亲水基团将与其产生偶极作用，造成图中所示的高含油原料蛋白溶出率小于低含油原料的溶出率。Ｈａｒｇｅｒ认为蛋白质的结构化、组织化是形成相对较少数目的化学键造成的，而非二硫键、疏水键和氢键

［８］

作用的结果。在挤压构成纤维结构过程中，主要由蛋白质担负着分子重排和组织化形成的任务，蛋白质与油

［９］

脂的相互作用对组织化稳定有重要作用。对于压榨制油的副产物——脱脂花生粉，其脂肪含量大于５％，过量的脂肪会造成物料在机筒中的滑动，影响紊流流动状态，造成组织化形成的困难。本研究发现，对于脱脂花生饼来说，脂肪含量增加，形成的组织蛋白水溶性也随之增加。这表明，在原料脂肪含量已大于与蛋白质发生胶合的饱和含量时，随着脂肪含量的增加，蛋白组织化程度降低，产品的蛋白溶出率增加。２．２

淀粉含量和种类对产品溶解性的影响

由于淀粉具有降低组织化程度和增加挤压成形性的

表２　　　　片状组织蛋白的原料组成

Table 2 Composition of flaky texture protein

配方１

藕粉大米粉

卵磷脂脱脂花生粉

√－

－√

配方２－√－√

配方３－－√√

对照－－－√

蛋白溶解性的测定分别取花生脱脂粉和上述挤压样品０．５ｇ，溶于５ｍｌ的０．０３５ｍｏｌ／Ｌ、ｐＨ７．６的磷酸缓冲溶液中，在室温下搅拌抽提１ｈ后，以４０００ｒ／ｍｉｎ离心１０ｍｉｎ，收集得到上清液，用蒸馏水稀释上清液使其蛋白质浓度保持在１％左右测定可溶性蛋白的含量。其测定按Ｂｒａｄｆｏｒｄ（１９７６）方法进行，以牛血清蛋白（ＢＳＡ）为标样。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

溶出的蛋白质量

蛋白溶出率（％）＝——————————

样品总重量

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２２．１

结果与分析

原料油脂含量不同对产品水溶性的影响

１．４

双重作用，因此淀粉的添加量须严格控制，否则不易

得到纤维化明显和咀嚼度适中的产品。我们的实验分别在原料中添加玉米变性淀粉、大米粉、糯米粉、蛋白糖等成分，测定形成组织化产品的水溶性。原料组分构成见表１，产品的水溶性变化见图２。相对于样品７来说，添加了碳水化合物的其他产品，水溶性都明显提高。这表明，淀粉与蛋白质之间的相互作用，引起蛋白质的凝结度降低，提高了组织蛋白的水溶性。有研究通过差示光学显微镜观察大豆组织蛋白，发现碳水化合物内容物和由于蒸汽而产生的空

［９］

隙均包含在富含蛋白的框架结构中。本研究添加碳水化合物会增加水溶性蛋白质含量的结果可以推测，原料中添加碳水化合物会使这种蛋白质的框架结构被减少或削弱。

在组织化过程中，支链淀粉与直链淀粉所起的作用是有差别的。比较配方１和配方２，添加支链淀粉可

以

图１为原料脂肪含量对产品蛋白可溶性的影响。由

图１可见，原料的水溶性显著高于膨化料的水溶性，其中含脂率高的脱脂粉水溶性低于含脂率低的脱脂粉，而含脂率高原料生产的膨化料水溶性高于含脂率低原料生产的膨化料。

蛋白质的空间构象主要靠静电作用、氢键作用、疏水作用、偶极作用和二硫键作用来维持，天然的球蛋白在这些作用力下形成亲水的表面、疏水的核心，因

低

含油原料低含油膨化料不同物料

主轴转速２０００ｒ／ｍｉｎ下进行挤压，花生低温脱脂粉（Ｔ）

作为对照样品。样品全部来源于山东青岛长寿食品有限公司。

含脂率不同的原料包括低脂花生脱脂粉（含脂５．８％）和高脂花生脱脂粉（含脂９．２５％）。对于其他样品的配方如

１

蛋白质溶出率（％）

１１

２

３

４

５

６

７

存在时，则情况相反。这一方面说明在花生组织蛋白

形成过程中蛋白糖对蛋白分子重排和结构重组产生重要影响，另一方面也说明，预糊化淀粉和支链淀粉是通过不同的作用方式影响蛋白分子的组织化形成。添加磷脂对产品溶解性的影响

添加了卵磷脂的配方３样品，其蛋白水溶性较对照有明显增加。比较配方１、２、３发现，相对于淀粉的添加，卵磷脂对于蛋白质变性的作用强度处于直链淀粉与支链淀粉之间。添加磷脂与原料中油脂含量增加具有相同的作用：过量的油脂限制了蛋白分子间形成紧密的结构，蛋白凝结度低，水溶性更加。作为两性物质磷脂的作用机理有待进一步研究。３

结　　论２．３

不同配方粒状膨化料

１蛋白质溶出率（％）

配方１

配方２

配方３

对照

不同配方片状膨化料

图２　　　　　原料组成成分不同对蛋白产品溶解度的影响Fig.2 Effects of product composition on

protein

solubility

在低水分挤压过程中，原料的组成成分直接影响到花生组织蛋白的品质。原料中脂肪含量增加，蛋白组织化程度降低。增加原料中淀粉含量，提高了组织蛋白的水溶性，其中支链淀粉、预糊化淀粉更有利于产品的蛋白溶出率增加。相对于淀粉的添加，卵磷脂对于蛋白质凝结的作用强度处于直链淀粉与支链淀粉之间。

参考文献：

［１］［２］［３］［４］

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ＰＬＺＨＡＲ　Ｗ　Ａ，　ＯＮＵＭＡ　Ｏ　Ｂ，　ＧＹＡＴＯ　Ｃ　Ｋ．　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ａ　ｈｉｇｈｐｒｏｔｅｉｎ　ｗｅａｎｉｎｇ　ｆｏｏｄ　ｂｙ　ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ　ｃｏｏｋｉｎｇ　ｕｓｉｎｇ　ｐｅａｎｕｔｓ，　ｍａｉｚｅ　ａｎｄｓｏｙｂｅａｎｓ［Ｊ］．　Ｐｌａｎｔ　Ｆｏｏｄｓ　ｆｏｒ　Ｈｕｍａｎ　Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ，　２００３，　５８（３）：　４３６－４４１．［７］［８］［９］

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郑建仙．　蛋白质在挤压蒸煮工程中的变化［Ｊ］．　食品与发酵工业，　１９９４（４）：７　８－８２．

改进产品的感官性质，组织蛋白产品的水溶性升高。淀粉的支链结构不利于蛋白分子间的凝结，使产品的蛋白

溶出率增加。直链淀粉的作用则较弱。比较４、７样品发现，添加了预糊化淀粉（玉米变性淀粉）的组织蛋白，产品的蛋白溶出率显著增加。预糊化淀粉，也叫α－淀粉，具有易溶于冷水形成具有粘性淀粉糊的特性。它的存在，阻止了蛋白分子组织化过程中的凝结，造成了蛋白溶出率的增加，比较４、６样品可见，其作用强度高于支链淀粉对蛋白分子的作用。

比较１、３、５和２、４、６的样品水溶性发现，作为调味品使用的蛋白糖，对于组织蛋白水溶性的影响是比较复杂的。实际上蛋白糖是一种以天门冬酰苯丙氨甲酯、甜菊糖等产品为基料，经过科学的配方及分子结合的先进工艺，使其形成一种具有完全相同于蔗糖风味、低热值的甜味剂。在预糊化淀粉存在的情况下（１～４样品），添加蛋白糖样品的水溶性降低；在支链淀粉含量高的情况下（５、６样品），添加蛋白糖的样品水溶性升高。比较４、６样品和３、５样品发现，添加支链淀粉的产品水溶性小于添加预糊化淀粉的产品；但有蛋白糖

花生组织蛋白溶解性变化的研究

１２张　敏，郭顺堂

（１．东北农业大学食品学院，黑龙江　哈尔滨　　　　　　　１５００３０；２．中国农业大学食品科学与营养工程学院，北京　　　　　　　１０００８０）摘　　　要：本实验研究了形成花生组织蛋白的原料组成成分对产品蛋白质溶出率的影响。原料在含水量１３％，膨化温度１７０℃，主轴转速２０００ｒ／ｍｉｎ下进行挤压处理。结果显示，脱脂粉中脂肪含量的增加，会降低蛋白组织化程度，产品的蛋白溶出率增加；增加原料中淀粉含量，提高了组织蛋白的水溶性，其中添加支链淀粉不利于蛋白分子间的交联，使产品的蛋白溶出率增加；预糊化淀粉对蛋白分子交联的作用强度高于支链淀粉的作用；蛋白糖对蛋白分子重排和结构重组产生重要影响。卵磷脂对于蛋白质交联的作用强度处于直链淀粉与支链淀粉之间。关键词：花生；挤压；组织蛋白；蛋白质溶解性

Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　Ｗａｔｅｒ　Ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　Ｐｅａｎｕｔ　Ｔｅｘｔｕｒｅ　Ｐｒｏｔｅｉｎ

ＺＨＡＮＧ　Ｍｉｎ１，ＧＵＯ　Ｓｈｕｎ－ｔａｎｇ２

（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｆｏｏｄ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，　Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，　Ｈａｒｂｉｎ　　　　　　　　　１５００３０，　Ｃｈｉｎａ；

２．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｆｏｏｄ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，　Ｃｈｉｎａ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，　Ｂｅｉｊｉｎｇ　　　　　　　　　１０００８３，　Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：　Ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｅａｎｕｔ　ｔｅｘｔｕｒｅ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ｏｎ　ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ　ｗｅｒｅ　ｓｔｕｄｉｅｄ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ．　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｗｅｒｅｅｘｔｕｒｄｅｄ　ａｔ　１３％　ｍｏｉｓｔｕｒｅ　ｃｏｎｔｅｎｔ，　１７０　℃　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ａｎｄ　２０００　ｒ／ｍｉｎ　ｓｃｒｅｗ　ｓｐｅｅｄ．　Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｌｏｗｅｒ　ｔｅｘｔｎｒｅ　ｄｅｇｒｅｅｏｆ　ｐｒｏｄｕｃｔ　ｒｅｓｕｌｔｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｉｎｃｒｅａｓｅ　ｏｆ　ｆａｔ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｆ　ｓｋｉｍｍｅｄ　ｐｅａｎｕｔ　ｆｌｏｕｒ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｉｎ　ｈｉｇｈｅｒ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ；　Ｈｉｇｈｅｒ　ｓｔａｒｃｈ　ｃｏｎｔｅｎｔｉｍｐｒｏｖｓ　ｔｅｘｔｕｒｅ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ　ｂｅｃａｕｓｅ　ａｍｙｌｏｐｅｃｔｉｎ　ｄｅｓｔｒｏｙｓ　ｃｒｏｓｓ－ｌｉｎｋｉｎｇ　ｏｆ　ｐｒｏｔｅｉｎ；　Ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　α－ｓｔａｒｃｈ　ｏｎ　ｐｒｏｔｅｉｎｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ａｒｅ　ｓｔｒｏｎｇｅｒ　ｔｈａｎ　ａｍｙｌｏｐｅｃｔｉｎ；　Ａｓｐａｒｔａｍｅ　ｐｌａｙｓ　ａｎ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｒｏｌｅ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ｍｏｌｅｃｕｌｅ　ｒｅａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｒｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ；　Ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｌｅｃｉｔｈｉｎ　ｏｎ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ｃｒｏｓｓ－ｌｉｎｋｉｎｇ　ａｒｅ　ｓｔｒｏｎｇｅｒ　ｔｈａｎ　ａｍｙｌｏｐｅｃｔｉｎ　ｂｕｔ　ｌｏｗｅｒ　ｔｈａｎ　ａｍｙｌｏｓｅ．Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｐｅａｎｕｔ；ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ；ｔｅｘｔｕｒｉｚｅｄ　ｐｒｏｔｅｉｎ　（ＴＰＰ）；ｐｒｏｔｅｉｎ　ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ

中图分类号：Ｓ５６５．２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　文献标识码：Ａ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　文章编号：１００２－６６３０（２００７）０８－００６９－０３

植物油料榨油后的饼粕，作为植物蛋白源在食品工业中已被广泛地应用，作为动物蛋白的替代品，常作肉类添加剂、营养平衡剂或模拟肉使用。组织蛋白在加工过程中，蛋白质在挤压机内受到高温、高压、高

剪切的作用失去天然结构，降低了终产品的水溶性。从物理特性来说，挤压使蛋白质重新排列成具有同方向的纤维均匀结构；从化学观点来看，蛋白重新结合成丁度

［１］结构的纤维蛋白体系。植物蛋白的组织化加工，可以

级结构，对一级结构无影响，因此产品中氨基酸含量

［３］

不变。

作为具有不同化学组成和分子结构的花生产品，蛋

［４－７］

白组织化研究集中于质构和营养特性方面，而对于花生蛋白产品水溶性变化的研究则比较有限。本研究主要围绕原料组成不同对花生蛋白在组织化过程中蛋白溶解性变化，探讨各组成成分在蛋白组织化过程中的作用。

满足对植物蛋白的摄取需求，并具有肉类食品的质地和

［２］

口感，赋予产品强大的功能特性。

对于大豆的蛋白组织化研究，金希仁认为在挤压

１１．１

材料与方法

原料

花生脱脂粉为低温榨油后副产品，其化学组成

膨化后，粗蛋白不变，但蛋白质以物理吸附包含在糊化的淀粉中使水溶性下降，此时酶对其有作用，这与热处理过度、以化学交联键形成附聚而降低水溶性具

有不同的机理；他还发现干法挤压只打破蛋白质的二

为：粗蛋白含量４９％（ＮＳＩ为８３．５％）、含脂率５．８％、含

水率６．９％。１．２

设备

山东济南赛信挤压膨化机械公司生产的ＤＳ－８５型花

收稿日期：２００７－０６－０１

基金项目：大豆生物学教育部重点实验室主任基金项目（ＳＢ０７Ｃ０１）（１９７２－），教授博究为农产。

２蛋白质溶出率（％）

２１１０生蛋白专用挤压机，生产能力１５０～２００ｋｇ／ｈ，总装机容

量４０ｋＷ。１．３

样品制备

经混合的原料在含水量１３％，膨化温度１７０℃，

高

含油原料高含油膨化料

表１和表２。

表１　　　　粒状组织蛋白的原料组成

Table 1 Composition of granular texture protein

１

花生脱脂蛋白粉玉米变性淀粉

大米粉

糯米粉蛋白糖

√

√√－√

２√√√－－

３√√－－√

４√√－－－

５√－－√√

６√－－√－

７√－－－－

图１　　　　　油脂含量不同对蛋白产品溶解度的影响

Fig.1 Effects of difference of fat cotent on protein solubility

而具有较高的水溶性。当脱脂粉中油脂含量增加，蛋白质的亲水基团将与其产生偶极作用，造成图中所示的高含油原料蛋白溶出率小于低含油原料的溶出率。Ｈａｒｇｅｒ认为蛋白质的结构化、组织化是形成相对较少数目的化学键造成的，而非二硫键、疏水键和氢键

［８］

作用的结果。在挤压构成纤维结构过程中，主要由蛋白质担负着分子重排和组织化形成的任务，蛋白质与油

［９］

脂的相互作用对组织化稳定有重要作用。对于压榨制油的副产物——脱脂花生粉，其脂肪含量大于５％，过量的脂肪会造成物料在机筒中的滑动，影响紊流流动状态，造成组织化形成的困难。本研究发现，对于脱脂花生饼来说，脂肪含量增加，形成的组织蛋白水溶性也随之增加。这表明，在原料脂肪含量已大于与蛋白质发生胶合的饱和含量时，随着脂肪含量的增加，蛋白组织化程度降低，产品的蛋白溶出率增加。２．２

淀粉含量和种类对产品溶解性的影响

由于淀粉具有降低组织化程度和增加挤压成形性的

表２　　　　片状组织蛋白的原料组成

Table 2 Composition of flaky texture protein

配方１

藕粉大米粉

卵磷脂脱脂花生粉

√－

－√

配方２－√－√

配方３－－√√

对照－－－√

蛋白溶解性的测定分别取花生脱脂粉和上述挤压样品０．５ｇ，溶于５ｍｌ的０．０３５ｍｏｌ／Ｌ、ｐＨ７．６的磷酸缓冲溶液中，在室温下搅拌抽提１ｈ后，以４０００ｒ／ｍｉｎ离心１０ｍｉｎ，收集得到上清液，用蒸馏水稀释上清液使其蛋白质浓度保持在１％左右测定可溶性蛋白的含量。其测定按Ｂｒａｄｆｏｒｄ（１９７６）方法进行，以牛血清蛋白（ＢＳＡ）为标样。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

溶出的蛋白质量

蛋白溶出率（％）＝——————————

样品总重量

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２２．１

结果与分析

原料油脂含量不同对产品水溶性的影响

１．４

双重作用，因此淀粉的添加量须严格控制，否则不易

得到纤维化明显和咀嚼度适中的产品。我们的实验分别在原料中添加玉米变性淀粉、大米粉、糯米粉、蛋白糖等成分，测定形成组织化产品的水溶性。原料组分构成见表１，产品的水溶性变化见图２。相对于样品７来说，添加了碳水化合物的其他产品，水溶性都明显提高。这表明，淀粉与蛋白质之间的相互作用，引起蛋白质的凝结度降低，提高了组织蛋白的水溶性。有研究通过差示光学显微镜观察大豆组织蛋白，发现碳水化合物内容物和由于蒸汽而产生的空

［９］

隙均包含在富含蛋白的框架结构中。本研究添加碳水化合物会增加水溶性蛋白质含量的结果可以推测，原料中添加碳水化合物会使这种蛋白质的框架结构被减少或削弱。

在组织化过程中，支链淀粉与直链淀粉所起的作用是有差别的。比较配方１和配方２，添加支链淀粉可

以

图１为原料脂肪含量对产品蛋白可溶性的影响。由

图１可见，原料的水溶性显著高于膨化料的水溶性，其中含脂率高的脱脂粉水溶性低于含脂率低的脱脂粉，而含脂率高原料生产的膨化料水溶性高于含脂率低原料生产的膨化料。

蛋白质的空间构象主要靠静电作用、氢键作用、疏水作用、偶极作用和二硫键作用来维持，天然的球蛋白在这些作用力下形成亲水的表面、疏水的核心，因

低

含油原料低含油膨化料不同物料

主轴转速２０００ｒ／ｍｉｎ下进行挤压，花生低温脱脂粉（Ｔ）

作为对照样品。样品全部来源于山东青岛长寿食品有限公司。

含脂率不同的原料包括低脂花生脱脂粉（含脂５．８％）和高脂花生脱脂粉（含脂９．２５％）。对于其他样品的配方如

１

蛋白质溶出率（％）

１１

２

３

４

５

６

７

存在时，则情况相反。这一方面说明在花生组织蛋白

形成过程中蛋白糖对蛋白分子重排和结构重组产生重要影响，另一方面也说明，预糊化淀粉和支链淀粉是通过不同的作用方式影响蛋白分子的组织化形成。添加磷脂对产品溶解性的影响

添加了卵磷脂的配方３样品，其蛋白水溶性较对照有明显增加。比较配方１、２、３发现，相对于淀粉的添加，卵磷脂对于蛋白质变性的作用强度处于直链淀粉与支链淀粉之间。添加磷脂与原料中油脂含量增加具有相同的作用：过量的油脂限制了蛋白分子间形成紧密的结构，蛋白凝结度低，水溶性更加。作为两性物质磷脂的作用机理有待进一步研究。３

结　　论２．３

不同配方粒状膨化料

１蛋白质溶出率（％）

配方１

配方２

配方３

对照

不同配方片状膨化料

图２　　　　　原料组成成分不同对蛋白产品溶解度的影响Fig.2 Effects of product composition on

protein

solubility

在低水分挤压过程中，原料的组成成分直接影响到花生组织蛋白的品质。原料中脂肪含量增加，蛋白组织化程度降低。增加原料中淀粉含量，提高了组织蛋白的水溶性，其中支链淀粉、预糊化淀粉更有利于产品的蛋白溶出率增加。相对于淀粉的添加，卵磷脂对于蛋白质凝结的作用强度处于直链淀粉与支链淀粉之间。

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改进产品的感官性质，组织蛋白产品的水溶性升高。淀粉的支链结构不利于蛋白分子间的凝结，使产品的蛋白

溶出率增加。直链淀粉的作用则较弱。比较４、７样品发现，添加了预糊化淀粉（玉米变性淀粉）的组织蛋白，产品的蛋白溶出率显著增加。预糊化淀粉，也叫α－淀粉，具有易溶于冷水形成具有粘性淀粉糊的特性。它的存在，阻止了蛋白分子组织化过程中的凝结，造成了蛋白溶出率的增加，比较４、６样品可见，其作用强度高于支链淀粉对蛋白分子的作用。

比较１、３、５和２、４、６的样品水溶性发现，作为调味品使用的蛋白糖，对于组织蛋白水溶性的影响是比较复杂的。实际上蛋白糖是一种以天门冬酰苯丙氨甲酯、甜菊糖等产品为基料，经过科学的配方及分子结合的先进工艺，使其形成一种具有完全相同于蔗糖风味、低热值的甜味剂。在预糊化淀粉存在的情况下（１～４样品），添加蛋白糖样品的水溶性降低；在支链淀粉含量高的情况下（５、６样品），添加蛋白糖的样品水溶性升高。比较４、６样品和３、５样品发现，添加支链淀粉的产品水溶性小于添加预糊化淀粉的产品；但有蛋白糖