核桃蛋白研究进展
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2 核桃蛋白提取工艺
211 打浆工艺研究 赵声兰 [ 4 ] 等人的研究 表明, 核桃 制品生产过程
中, 适宜的打浆处理工艺条件为: 温度 77- 79e , pH 817- 910, 打浆次数为 2- 3次, 这样可使核桃蛋白质 的溶出率达到 90% 。罗勤贵 [ 5] 等人发现, 在 pH 值为 510时, 蛋白粕的乳化性最差, 核桃蛋白此时溶解度 最小。在偏离 pH 值 510 的酸性环境尤其是碱性环 境中, 其乳化性明显提高; 75e 时乳化性和乳化稳定 性最好, 但是为保证蛋白粕的营养价值, 建议工业生 产中采用 55e 的温和条件。适当浓 度的 N aC l溶液 可提高蛋白粕的溶解度和乳化性, 在 015m ol /L N aC l 溶液中, 核桃蛋白的乳化性最好, 打浆最适条件为温 度 78- 82e ; pH 717- 813, 打浆 2 - 3次为宜。打浆 蛋白质溶出率可达 90% 。
核桃又名胡桃、羌桃, 为胡桃科胡桃属植物 ( Juglans regia L1) , 与扁桃、腰果、榛子并列为世界著名的 四大干果。核桃是公认的优质植物蛋白资源, 核桃蛋 白的营养价值与动物蛋白相近。目前, 国内对核桃偏 重于其油脂方面的研究, 对核桃 蛋白的研究报道 较 少, 因此, 为了很好地开发核桃资源, 对核桃蛋白功能 性质的研究极为重要。
食品蛋白质经蛋白酶水解后生成的小肽类物质 中可能 包含 有 抑 菌功 能 的 成分, 即抗 菌 肽。 刘昭 明 [ 13 ] 等人研究了核桃蛋白木瓜蛋白酶和中性蛋白酶 酶水解物的 抑菌性能。实 验表明, 酶 解物对大肠杆 菌、枯草杆菌和金黄色葡萄球菌均有抑制作用, 且随 着水解度的增加, 酶解物的抑菌能力增强。水解度为 28% 的木瓜蛋白酶和中性蛋白酶混合酶解所得的酶 解物对 枯 草 杆 菌 和 金 黄 色 葡萄 球 菌 抑 制 能 力 与 018% 的山梨酸钾和 N isin相当, 其对大肠杆菌、枯草 杆菌和 金 黄 色 葡 萄 球 菌 的 最小 抑 菌 浓 度 分 别 是 50% 、50% 和 60% 。
1 核桃蛋白组成及其特性
111 核桃蛋白的组成 核桃蛋白主要由 4类蛋白质构成, 即白蛋白、球
蛋白、醇 溶 蛋 白 和 谷 蛋 白, 分 别 占 核 桃 蛋 白 总 量 6181% 、17157% 、5133% 和 70111% , 核 桃蛋 白中 的 醇溶蛋白有独特的氨基酸组成, 其中支链氨基酸和中 性氨基酸含量较高, 是植物蛋白中少有的特色组成, 据有极高的开发利用价值 [ 1] 。核桃蛋白含有 18种氨 基酸, 其中包括 8种必需氨基酸, 且精氨酸、谷氨酸、 组氨酸、酪氨酸等含量相对较高, 接近联合国粮农组 织 ( FAO) 和世界卫生组织 ( WHO ) 规定的标准, 它是 一种很好的植物蛋白。 112 核桃蛋白质的相对分子量
通过 SDS-PAGE 发现核桃蛋白在没有 2% 的 13M e( 13-巯基乙醇 )存在时, 是由复杂的相对分子质量 为 12- 67 ku的多肽紧密结合而构成的, 其中有 2个 紧密结合的多肽的谱带是可见的。其中一条肽段的 相对分子质量是 43- 67 ku, 另一条为 32- 35 ku[ 1] 。 113 核桃蛋白质特性
食品与发酵工业 FOOD AND FERMENTAT ION INDUSTR IE S
核桃蛋白研究进展
刘玲, 韩本勇, 陈朝银
(昆明理工大学-清华大学生物资 源开发研究所, 云南 昆明, 650224)
摘 要 核桃是优质植物蛋白资源, 文中 阐述了核桃蛋白的成分、特性、营养价值、提取方法、核桃蛋 白肽以及新 产品研发概况, 并提出核桃蛋白 今后研究方向。 关键词 核桃, 核桃蛋白, 进展
由于核桃谷蛋白含有较多疏水性氨基酸, 导致核 桃蛋白溶解性较差。把酶应用到核桃蛋白提取当中, 不仅可改变其物化性质和功能特性, 还有助于人体消 化吸收。丁晓雯 [ 7 ] 等人 以水解度为指 标, 研究胰 蛋 白酶、胃蛋白酶、AS11 398中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、 2 709 碱性蛋白酶对 5 种蛋白酶对核桃蛋白水 解作 用, 结果表明, AS11 398中性蛋白酶为水解核桃蛋白 最佳酶, 最 佳酶解 条件 为: 底 物浓 度 215% , E /S 为 7% , 温度 40e , pH 715, 酶解 3 h, 在该实验条件下, AS11 398 中 性蛋 白 酶 酶 解 核 桃 蛋 白 水 解 度 可 达 45137% 。姜莉 [ 8] 研究胰蛋白酶对核桃蛋白水解, 以 水解度为指标, 对核桃蛋白水解时发现反应时间 410 h, 底物质量浓度 27 g /L, 温度 5314e , pH 810, 加酶 量 ( E / S) 813 g / kg, 此时, 水解度可达 141497% 。易 建华 [ 9] 等认为蛋白酶种类对核桃蛋白水解作用影响 较大。 A lcalase 214 L、N eutrase 018 L 对核桃蛋 白水 解作用较强; A lca lase 214 L 较适宜的酶解条件 为酶 量 1 000 U / g, pH 810, 温度 60e ; Neutrase 018 L 较适 合的水解条件 为酶浓度为 2 000 U /g、pH 610、温 度 45e 。 A lca lase 214 L、N eutrase 018 L 复合酶可 以对 核桃蛋白进行连续水解, 并能提 高核桃蛋白的水 解 度, 产物肽链长度趋近于 5。胡鑫 [ 10] 等人以核桃 仁 为原料, 采用酶解技术, 经蛋白质提取、酶解、分离等 工序制备高质量低分子质量的肽制品。蛋白酶水解 核桃仁的最佳条件为, 温度 40e 、pH 910、底物 浓度 40 m g /m L、酶量 150 U /g、反应时间 2 h, 在此条件下
5 结语
核桃蛋白是公认的优质植物蛋白资源, 对其进行 一定的生物化学改性, 使其具有较好的加工特性, 可 以更好的应用于食品工业中; 利用酶工程对核桃蛋白 质进行研究酶解成为小分子肽, 可以更充分利用植物 蛋白质和提高它们的经济价值; 研究开发以核桃渣原 料, 开发出高营养、高附加值、食用安全的核桃蛋白产 品, 促进我国的核桃蛋白深加工的发展。这对于我国 核桃生产的健康发展具有重要的意义。
4 核桃蛋白新产品开发
411 核桃蛋白发酵酸奶 任石涛 [ 14] 等人对核桃乳酸发酵酸奶的配方和生
产工艺进行了试验研究。结果表明, 使用驯化过的保 加利亚乳杆茵和嗜热链球菌, ( 40 ? 2) e 发酵。 15e 冷却, 后熟 12 h是 制作核桃 发酵酸奶 的最佳条 件。正交试验筛选的最佳配方为核桃乳中添加 5% 的脱脂乳粉、4% 的蔗糖、0115% 的琼脂。利用乳酸菌 降解核桃乳中的蛋白质, 提高消 化吸收率; 产酸、产 香, 使制品风味更加浓厚; 强化核桃乳的肠道保健功 能。此法对于可以作为微生物发酵等发酵食品的原
核桃蛋白的热稳定性较差, pH 值、温度、加热时 间均对其有影响。核 桃蛋白质溶出 率随打浆温度、 pH 的变化而变化。核桃的等电点不是一个, 而是多
第一作者: 硕士研究生。 收稿日期: 2009- 05 - 08, 改回日期: 2009 - 08 - 20
个。核桃蛋白是一种表面活性剂, 它能提高乳状液稳 定性, 在 0% - 011% 蛋白质范围内, 蛋白质乳化能力 和乳化稳定性均随蛋白质浓度增加而大。当蛋白质 浓度为 0% - 011% 时, 乳化稳定性可显著提高。质 量分数 015% N aOH 溶液中蛋 白质溶解 度最高, 为 48136 m g /L, 在体 积分数 70% 乙 醇溶 解度最 小, 为 3192 m g /L[ 1 ] 。曾为国 [ 2] 探讨以核桃为原料, 不同热 处理方式对核桃蛋白质主要功能特性的研究, 结果是 干热处理比湿热处理有利。最适宜的工艺条件是干 热处理温度为 130e , 时间为 25 m in, 对核桃蛋白质 主要功能性质影 响最小。崔莉 [ 3] 等发现, 核桃蛋白 在 pH 5左右溶解度最小, 而在偏离 pH 5酸性或碱性 条件下溶解度较高, 核桃蛋白等电点在 pH 5左右; 核 桃蛋白质变 性温度 为 67105e , 远低 于其他 植物蛋 白, 核桃蛋白质对热较敏感, 核桃蛋白质在 55e 时的 溶解度最大, 达到 55% , 此后其溶解度随温度升高而 降低。
2009年第 35卷第 9期 ( 总第 261期 ) 117
食品与发酵工业 FOOD AND FERMENTAT ION INDUSTR IE S
料或添加剂。 412 核桃蛋白饮料
核桃蛋白饮料色泽乳白, 香味浓郁, 是一种新型 的保健营养饮料。张俊英 [ 15 ] 等通过正交实验得出牛 奶母核 桃 乳饮 料 适宜 配 比工 艺 为: 核 桃乳 加 入 量 65% , 牛奶母加入量 20% , 蔗糖加入量 0158% ; 适宜 的稳定剂加入组合为: 012% CM C-N a和 012% 明胶, 所生产的牛奶母核桃乳饮料乳白色略带微黄, 色泽均 匀稳定, 味美清香, 细腻润滑。用以上 2种植物为原 料, 通过合理的工艺配比, 制成具有营养丰富和优美 口味的新型保健植物蛋门饮料。彭玲 [ 16] 以核桃仁, 苹果, 牛奶为原料配制出新型核桃蛋白饮料-苹果核 桃乳饮料, 结果表明原料的与处理过程中, 饮料的最 佳配方是核桃汁 150 mL、牛奶 40 mL、蔗糖 20% 、苹 果汁 100 mL。饮料的最好乳化剂是 m ( 单甘酯 ) Bm ( 蔗糖酯 ) = 60B40, 添加量为 012% , 能够去除苦味使 饮料变的酸甜可口, 而且也避免了采用加入添加剂以 提高风味的方法, 进而使产品更加纯正天然。
116 2009 Vo1l 35 No1 9 ( To ta l 261)
综述与专题评论
212 核桃蛋白提取工艺 姜莉 [ 6] 以蛋白质浸 出率为指标, 采用单因素 试
验和正交试验, 得出核桃蛋白最适提取条件是: 超声 波 1 h, 料液比 1B20, 温度 5e , 碱溶液 pH 815, 蛋白质 提取率可达到 70% 左右。酸沉淀在 pH 410- 510内 为佳, 蛋白质得率可达到 95% 以上。
211 打浆工艺研究 赵声兰 [ 4 ] 等人的研究 表明, 核桃 制品生产过程
中, 适宜的打浆处理工艺条件为: 温度 77- 79e , pH 817- 910, 打浆次数为 2- 3次, 这样可使核桃蛋白质 的溶出率达到 90% 。罗勤贵 [ 5] 等人发现, 在 pH 值为 510时, 蛋白粕的乳化性最差, 核桃蛋白此时溶解度 最小。在偏离 pH 值 510 的酸性环境尤其是碱性环 境中, 其乳化性明显提高; 75e 时乳化性和乳化稳定 性最好, 但是为保证蛋白粕的营养价值, 建议工业生 产中采用 55e 的温和条件。适当浓 度的 N aC l溶液 可提高蛋白粕的溶解度和乳化性, 在 015m ol /L N aC l 溶液中, 核桃蛋白的乳化性最好, 打浆最适条件为温 度 78- 82e ; pH 717- 813, 打浆 2 - 3次为宜。打浆 蛋白质溶出率可达 90% 。
核桃又名胡桃、羌桃, 为胡桃科胡桃属植物 ( Juglans regia L1) , 与扁桃、腰果、榛子并列为世界著名的 四大干果。核桃是公认的优质植物蛋白资源, 核桃蛋 白的营养价值与动物蛋白相近。目前, 国内对核桃偏 重于其油脂方面的研究, 对核桃 蛋白的研究报道 较 少, 因此, 为了很好地开发核桃资源, 对核桃蛋白功能 性质的研究极为重要。
食品蛋白质经蛋白酶水解后生成的小肽类物质 中可能 包含 有 抑 菌功 能 的 成分, 即抗 菌 肽。 刘昭 明 [ 13 ] 等人研究了核桃蛋白木瓜蛋白酶和中性蛋白酶 酶水解物的 抑菌性能。实 验表明, 酶 解物对大肠杆 菌、枯草杆菌和金黄色葡萄球菌均有抑制作用, 且随 着水解度的增加, 酶解物的抑菌能力增强。水解度为 28% 的木瓜蛋白酶和中性蛋白酶混合酶解所得的酶 解物对 枯 草 杆 菌 和 金 黄 色 葡萄 球 菌 抑 制 能 力 与 018% 的山梨酸钾和 N isin相当, 其对大肠杆菌、枯草 杆菌和 金 黄 色 葡 萄 球 菌 的 最小 抑 菌 浓 度 分 别 是 50% 、50% 和 60% 。
1 核桃蛋白组成及其特性
111 核桃蛋白的组成 核桃蛋白主要由 4类蛋白质构成, 即白蛋白、球
蛋白、醇 溶 蛋 白 和 谷 蛋 白, 分 别 占 核 桃 蛋 白 总 量 6181% 、17157% 、5133% 和 70111% , 核 桃蛋 白中 的 醇溶蛋白有独特的氨基酸组成, 其中支链氨基酸和中 性氨基酸含量较高, 是植物蛋白中少有的特色组成, 据有极高的开发利用价值 [ 1] 。核桃蛋白含有 18种氨 基酸, 其中包括 8种必需氨基酸, 且精氨酸、谷氨酸、 组氨酸、酪氨酸等含量相对较高, 接近联合国粮农组 织 ( FAO) 和世界卫生组织 ( WHO ) 规定的标准, 它是 一种很好的植物蛋白。 112 核桃蛋白质的相对分子量
通过 SDS-PAGE 发现核桃蛋白在没有 2% 的 13M e( 13-巯基乙醇 )存在时, 是由复杂的相对分子质量 为 12- 67 ku的多肽紧密结合而构成的, 其中有 2个 紧密结合的多肽的谱带是可见的。其中一条肽段的 相对分子质量是 43- 67 ku, 另一条为 32- 35 ku[ 1] 。 113 核桃蛋白质特性
食品与发酵工业 FOOD AND FERMENTAT ION INDUSTR IE S
核桃蛋白研究进展
刘玲, 韩本勇, 陈朝银
(昆明理工大学-清华大学生物资 源开发研究所, 云南 昆明, 650224)
摘 要 核桃是优质植物蛋白资源, 文中 阐述了核桃蛋白的成分、特性、营养价值、提取方法、核桃蛋 白肽以及新 产品研发概况, 并提出核桃蛋白 今后研究方向。 关键词 核桃, 核桃蛋白, 进展
由于核桃谷蛋白含有较多疏水性氨基酸, 导致核 桃蛋白溶解性较差。把酶应用到核桃蛋白提取当中, 不仅可改变其物化性质和功能特性, 还有助于人体消 化吸收。丁晓雯 [ 7 ] 等人 以水解度为指 标, 研究胰 蛋 白酶、胃蛋白酶、AS11 398中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、 2 709 碱性蛋白酶对 5 种蛋白酶对核桃蛋白水 解作 用, 结果表明, AS11 398中性蛋白酶为水解核桃蛋白 最佳酶, 最 佳酶解 条件 为: 底 物浓 度 215% , E /S 为 7% , 温度 40e , pH 715, 酶解 3 h, 在该实验条件下, AS11 398 中 性蛋 白 酶 酶 解 核 桃 蛋 白 水 解 度 可 达 45137% 。姜莉 [ 8] 研究胰蛋白酶对核桃蛋白水解, 以 水解度为指标, 对核桃蛋白水解时发现反应时间 410 h, 底物质量浓度 27 g /L, 温度 5314e , pH 810, 加酶 量 ( E / S) 813 g / kg, 此时, 水解度可达 141497% 。易 建华 [ 9] 等认为蛋白酶种类对核桃蛋白水解作用影响 较大。 A lcalase 214 L、N eutrase 018 L 对核桃蛋 白水 解作用较强; A lca lase 214 L 较适宜的酶解条件 为酶 量 1 000 U / g, pH 810, 温度 60e ; Neutrase 018 L 较适 合的水解条件 为酶浓度为 2 000 U /g、pH 610、温 度 45e 。 A lca lase 214 L、N eutrase 018 L 复合酶可 以对 核桃蛋白进行连续水解, 并能提 高核桃蛋白的水 解 度, 产物肽链长度趋近于 5。胡鑫 [ 10] 等人以核桃 仁 为原料, 采用酶解技术, 经蛋白质提取、酶解、分离等 工序制备高质量低分子质量的肽制品。蛋白酶水解 核桃仁的最佳条件为, 温度 40e 、pH 910、底物 浓度 40 m g /m L、酶量 150 U /g、反应时间 2 h, 在此条件下
5 结语
核桃蛋白是公认的优质植物蛋白资源, 对其进行 一定的生物化学改性, 使其具有较好的加工特性, 可 以更好的应用于食品工业中; 利用酶工程对核桃蛋白 质进行研究酶解成为小分子肽, 可以更充分利用植物 蛋白质和提高它们的经济价值; 研究开发以核桃渣原 料, 开发出高营养、高附加值、食用安全的核桃蛋白产 品, 促进我国的核桃蛋白深加工的发展。这对于我国 核桃生产的健康发展具有重要的意义。
4 核桃蛋白新产品开发
411 核桃蛋白发酵酸奶 任石涛 [ 14] 等人对核桃乳酸发酵酸奶的配方和生
产工艺进行了试验研究。结果表明, 使用驯化过的保 加利亚乳杆茵和嗜热链球菌, ( 40 ? 2) e 发酵。 15e 冷却, 后熟 12 h是 制作核桃 发酵酸奶 的最佳条 件。正交试验筛选的最佳配方为核桃乳中添加 5% 的脱脂乳粉、4% 的蔗糖、0115% 的琼脂。利用乳酸菌 降解核桃乳中的蛋白质, 提高消 化吸收率; 产酸、产 香, 使制品风味更加浓厚; 强化核桃乳的肠道保健功 能。此法对于可以作为微生物发酵等发酵食品的原
核桃蛋白的热稳定性较差, pH 值、温度、加热时 间均对其有影响。核 桃蛋白质溶出 率随打浆温度、 pH 的变化而变化。核桃的等电点不是一个, 而是多
第一作者: 硕士研究生。 收稿日期: 2009- 05 - 08, 改回日期: 2009 - 08 - 20
个。核桃蛋白是一种表面活性剂, 它能提高乳状液稳 定性, 在 0% - 011% 蛋白质范围内, 蛋白质乳化能力 和乳化稳定性均随蛋白质浓度增加而大。当蛋白质 浓度为 0% - 011% 时, 乳化稳定性可显著提高。质 量分数 015% N aOH 溶液中蛋 白质溶解 度最高, 为 48136 m g /L, 在体 积分数 70% 乙 醇溶 解度最 小, 为 3192 m g /L[ 1 ] 。曾为国 [ 2] 探讨以核桃为原料, 不同热 处理方式对核桃蛋白质主要功能特性的研究, 结果是 干热处理比湿热处理有利。最适宜的工艺条件是干 热处理温度为 130e , 时间为 25 m in, 对核桃蛋白质 主要功能性质影 响最小。崔莉 [ 3] 等发现, 核桃蛋白 在 pH 5左右溶解度最小, 而在偏离 pH 5酸性或碱性 条件下溶解度较高, 核桃蛋白等电点在 pH 5左右; 核 桃蛋白质变 性温度 为 67105e , 远低 于其他 植物蛋 白, 核桃蛋白质对热较敏感, 核桃蛋白质在 55e 时的 溶解度最大, 达到 55% , 此后其溶解度随温度升高而 降低。
2009年第 35卷第 9期 ( 总第 261期 ) 117
食品与发酵工业 FOOD AND FERMENTAT ION INDUSTR IE S
料或添加剂。 412 核桃蛋白饮料
核桃蛋白饮料色泽乳白, 香味浓郁, 是一种新型 的保健营养饮料。张俊英 [ 15 ] 等通过正交实验得出牛 奶母核 桃 乳饮 料 适宜 配 比工 艺 为: 核 桃乳 加 入 量 65% , 牛奶母加入量 20% , 蔗糖加入量 0158% ; 适宜 的稳定剂加入组合为: 012% CM C-N a和 012% 明胶, 所生产的牛奶母核桃乳饮料乳白色略带微黄, 色泽均 匀稳定, 味美清香, 细腻润滑。用以上 2种植物为原 料, 通过合理的工艺配比, 制成具有营养丰富和优美 口味的新型保健植物蛋门饮料。彭玲 [ 16] 以核桃仁, 苹果, 牛奶为原料配制出新型核桃蛋白饮料-苹果核 桃乳饮料, 结果表明原料的与处理过程中, 饮料的最 佳配方是核桃汁 150 mL、牛奶 40 mL、蔗糖 20% 、苹 果汁 100 mL。饮料的最好乳化剂是 m ( 单甘酯 ) Bm ( 蔗糖酯 ) = 60B40, 添加量为 012% , 能够去除苦味使 饮料变的酸甜可口, 而且也避免了采用加入添加剂以 提高风味的方法, 进而使产品更加纯正天然。
116 2009 Vo1l 35 No1 9 ( To ta l 261)
综述与专题评论
212 核桃蛋白提取工艺 姜莉 [ 6] 以蛋白质浸 出率为指标, 采用单因素 试
验和正交试验, 得出核桃蛋白最适提取条件是: 超声 波 1 h, 料液比 1B20, 温度 5e , 碱溶液 pH 815, 蛋白质 提取率可达到 70% 左右。酸沉淀在 pH 410- 510内 为佳, 蛋白质得率可达到 95% 以上。
