芝麻饼粕中蛋白质的提取及其应用研究现状

食品研究与开发

F ood Research And Development

圆园18年7月

第39卷第14期

DOI ：10.3969/j.issn.1005-6521.2018.14.040

芝麻饼粕中蛋白质的提取及其应用研究现状

文芬，张淼*，邵雪梅，龚倩，魏陈

（四川旅游学院食品学院，四川成都610100）

摘

要：芝麻饼粕是芝麻榨取油后的副产品，常作为饲料或肥料，芝麻蛋白是从芝麻饼粕中提取的一种新的营养植

物蛋白，营养性和加工性能较高。介绍芝麻饼粕的制备方法、芝麻蛋白的提取方法、干燥方式和功能特性及其在食品中的应用状况，并对芝麻蛋白的研究前景做出展望。关键词：芝麻饼粕；芝麻蛋白；提取方法；干燥方式；功能特性

The Extraction and Application of Protein in Sesame Residue

WEN Fen ，ZHANG Miao *，SHAO Xue-mei ，GONG Qian ，WEI Chen

（College of Food ，Sichuan Tourism University ，Chengdu 610100，Sichuan ，China ）

Abstract ：Sesame residue was a by-product after extracting oil ，often used as feed or fertilizer.Sesame protein with high nutritional and processing properties ，was a new nutritional vegetable protein extracted from sesame meal.This paper mainly introduced the preparation method of sesame residue ，extraction methods ，drying methods and functional properties of sesame protein ，its application in food was also introduced.At last ，the

prospect of sesame protein was prospected.

Key words ：sesame residue ；sesame protein ；extraction method ；drying method ；functional properties

引文格式：

文芬，张淼，邵雪梅，等.芝麻饼粕中蛋白质的提取及其应用研究现状[J].食品研究与开发，2018，39（14）：220-224WEN Fen ，ZHANG Miao ，SHAO Xuemei ，et al.The Extraction and Application of Protein in Sesame Residue [J].Food Re 原search and Development ，2018，39（14）：220-224

基金项目：四川省大学生创新创业科研项目

（79-0341）作者简介：文芬（1996—），女（汉），在读本科生，食品质量与安全专业。*通信作者：张淼（1984—），女（汉），讲师，硕士研究生，

研究方向：食品加工与检测技术。

芝麻是中国主要油料作物之一，其种子含油量约为55%，具有广泛良好的应用前景，其压榨产物芝麻油也具有较高的营养价值。中国年产芝麻65万吨，居世界第一[1]。芝麻榨油后副产物芝麻饼粕是一种新型高营养的植物蛋白资源，大多数用于动物饲料和农业肥料，因此导致了严重的资源浪费。杨杰等[2]对芝麻饼粕中的蛋白质进行急性毒性试验，研究结果为LD 50>

15000mg/kg ，属于无毒级。因此芝麻饼粕中的蛋白质可以作为一种安全的优质的蛋白质来源。据有关报道，芝麻蛋白已部分用作饮料和面包生产的膳食补充剂[3]。

芝麻蛋白具有很好的互补性，其含有的甲硫氨酸、色氨酸等含硫氨基酸比一般植物蛋白高，更容易被机体吸收和利用。芝麻蛋白还含有人体必需的8种氨基酸，约占人体总蛋白的30%。另外两种氨基酸含量接近，其他6种含量均高于一般植物蛋白，且无抗营养因子。因此，与世界卫生组织推荐的人类蛋白标准相比，芝麻蛋白质组分是一致的，属于完整的蛋白质组分。除此之外，芝麻蛋白具有良好的溶解性、吸水性、吸油性、乳化性、发泡性、粘度和热凝极性等功能性质，可运用于肉制品、谷类食品、烘焙食品、植物蛋白饮品、小吃、副食中。1

芝麻饼粕的营养成分

1.1芝麻饼粕营养成分概述

芝麻蛋白质含量根据品种和来源而异，一般为

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20%~22%。但芝麻饼粕中蛋白质含量最高为38%~ 50%[4]。芝麻饼粕中主要成分除了蛋白质含量较高外，还有其他营养成分如纤维素、维生素类和木脂素类等物质，但植物蛋白结构复杂，较高的相对分子质量，不容易被机体消化吸收。酶水解制备的蛋白质肽不仅有利于人体吸收，而且具有抗氧化、抑制血糖、血脂、增强机体免疫力等生理功能。芝麻饼粕经过脱脂处理后，脂肪含量由14.13%下降5.32%，水分含量由15.37%下降到9.11%，而碳水化合物含量由22.31%升高到

（28.47±0.14）%，蛋白质含量由42.76%升高53.82%。

1.2不同方法制备的芝麻饼粕的营养成分差异

芝麻饼粕制备方法不同，其营养成分也不同。根据榨油方式及是否脱皮将制备常见的芝麻饼粕制备方法分为以下4种[5]。

1.2.1冷榨法

将一定量的芝麻于螺旋榨油机中榨取2次，榨取温度在40℃以下，转速为30r/min，将榨取后的芝麻饼粕用粉碎机粉碎过筛，再以丁烷为溶剂，溶剂体积比为1∶6，温度为50℃的条件下每30分钟萃取一次，一共萃取5次，此方法所得即为冷榨法芝麻饼粕。1.2.2热榨法

芝麻在温度180℃条件下烘焙2h后于螺旋榨油机中榨取2次，将榨取后的芝麻饼粕粉碎，过筛后亚临界萃取5次（条件同冷榨法），此法所得即为热榨法芝麻饼粕。

1.2.3干法脱皮

取一定量的芝麻，加入10%的蒸馏水充分润湿，在60℃条件下烘焙3h，冷却至室温并控制水分在7.0%左右，将烘焙后的芝麻于碾米机中脱皮使其脱皮率约80%，粉碎过筛，再亚临界萃取5次（条件同冷榨法），此法所得即为干法脱皮芝麻饼粕。

1.2.4湿法脱皮

取一定量的芝麻，用0.4%的氢氧化钠溶液浸泡2min，浸泡后的芝麻于碾米机中脱皮，使其脱皮率达到98%，再在温度为50℃条件下烘焙12h，粉碎过筛再亚临界萃取5次（条件同冷榨法），此法所得即为湿法脱皮芝麻饼粕。

不同制备方法下芝麻饼粕的基本组分见表1。

由表1可以看出脱皮后的芝麻饼粕中蛋白质含量较高，粗纤维和灰分含量较低；冷榨法芝麻饼粕中粗蛋白、粗纤维和草酸的含量均高于热榨法芝麻饼粕；湿法脱皮芝麻饼粕中蛋白质的含量较干法脱皮芝麻饼粕高。2芝麻蛋白的提取方法

近几年对于芝麻蛋白的研究主要是在提取方法和优化方法两个方面。提取芝麻蛋白的方法不仅有碱溶酸沉法，还有水酶法、有机溶剂洗涤法和膜过滤法，但后几种方法应用相对较少。国内外学者对于碱溶酸沉法及其影响因素的研究以及应用碱性蛋白酶和糖化酶等酶来优化提取方法相对较多。

2.1生物提取法

提取芝麻蛋白的生物提取法主要是通过酶类物质将芝麻饼粕中的蛋白质溶出，目前主要有糖化酶酶解法和水酶法。

2.1.1糖化酶酶解法[6]

将脱脂后的芝麻饼粕用粉碎机粉碎，按料液比为1∶10（g/mL）加入蒸馏水溶解，调节pH值为4.0，利用超声波细胞提取仪碱提后在转速为4800r/min条件下离心10min，取上清液，用4%盐酸使蛋白质沉淀，再在4800r/min下离心10min，取上清液后沉淀，再加水溶解，加入糖化酶（80U/g）混匀，4800r/min转速下离心10min，取上清液沉淀，取出沉淀，干燥后即为芝麻蛋白。

该方法提取芝麻蛋白的提取率为77.56%。2.1.2水酶法

水酶法是在机械破碎的基础上，利用蛋白酶切断芝麻蛋白的肽链，提高蛋白质的溶出率，促进芝麻蛋白的提取。该法提取能够同时获得芝麻油和蛋白质，再经过水提取、复合酶水解芝麻细胞壁充分提取芝麻油和蛋白质，而且操作条件相对较温和，蛋白质的质量较好。其工艺如下：

将脱脂后的芝麻饼粕粉碎过筛，按料液比为1∶16（g/mL）加入蒸馏水使之溶解，调节pH值至11.0，加入酶量为125U/g蛋白酶于50℃条件下酶解2h，灭酶，离心取其上清液，再测蛋白质溶出率。

该方法制备芝麻蛋白的溶出率为70.36%。2.2化学提取法

化学提取法是将芝麻饼粕中的蛋白质用化学试表1不同制备方法芝麻饼粕的基本组分

Table1The basic components of sesame cake with different

preparation methods

样品粗脂肪粗蛋白水分灰分粗纤维草酸冷榨法芝麻饼粕 1.1049.867.02 6.73 5.80 2.06热榨法芝麻饼粕8.3548.53 3.42 6.84 5.76 1.98干法脱皮芝麻饼粕 2.5852.947.39 2.70 1.350.52湿法脱皮芝麻饼粕 3.8257.80 6.38 2.410.26<0.01

文芬，等：芝麻饼粕中蛋白质的提取及其应用研究现状

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