花生蛋白的功能特性及改性研究概述

花生蛋白的功能特性及改性研究概述

摘要

花生营养丰富,是公认的优质植物蛋白资源。这篇文章对花生蛋白的功能特性及其在食品工业的应用进行综述，并分析了花生蛋白的改性研究现状，对其开发利用前景进行了展望。

关键词：花生蛋白；植物蛋白；功能特性；改性

BRIEF REVIEW OF STUDIES ON FUNCTIONAL

PROPERTIES AND MODIFICATIONS OF PEANUT

PROTEINS

ABSTRACT

It is well known that peanuts are rich in nutrients and an excellent source of vegetable proteins. The functional properties and applications of peanut proteins in food industries were reviewed in this article. Moreover, studies on present modification of peanut proteins were analyzed and the prospects for the exploitations of peanut proteins in the future were viewed.

KEY WORDS:Peanut proteins; Vegetable proteins; Functional properties;

Modification

第一章概述

1.1花生蛋白简介

花生属于豆科，一年生草本植物，是我国六大油料作物之一,也是重要的蛋白质资源，在植物蛋白资源中，花生蛋白约占蛋白总量的11% 。世界上花生的主产国家有印度、中国、美国、印度尼西亚等。印度种植面积最大，居首位，中国居第2位，尼日利亚居第3位。花生单产，美国居第1位，中国居第2位，阿根廷居第3位。

花生中蛋白质的含量为24%~36%，与几种主要油料作物相比，仅次于大豆，而高于芝麻和油菜。根据花生蛋白的溶解特性，将其分为两大类即水溶性蛋白和盐溶性蛋白，其中大约10%的蛋白质是水溶性蛋白，称之为清蛋白，其余的90％为盐溶性蛋白。制取花生蛋白的原料一般有两种：一是用脱脂或部分脱脂的饼粕作为原料直接制取花生粉或进一步制取浓缩蛋白或分离蛋白；二是以花生仁为原料，直接生产全脂花生粉或采用水剂法同时分离出油脂和蛋白。

花生蛋白含有人体必需的8种氨基酸，是一种营养价值较高的植物蛋白，与大豆蛋白相比，具有易消化，含腹胀因子少、无豆腥味等优点；而与菜籽，棉籽蛋白相比，所含毒性物质较少，是一种理想的食品工业基础原料。其中，谷氨酸和天门冬氨酸的含量高于大米、面粉和玉米，其有效利用率高达98.4%。花生中含有比大豆更少的抗营养因子，被认为是一种极具开发潜力的乳糖不耐症消费者的蛋白基料和牛乳等动物奶类的替代品。花生蛋白作为病员食品，对帮助糖尿病、高血压病、动脉硬化症和肠胃病患者恢复健康均有一定的效果。花生蛋白可以大大改善食品的加工特性，是一种广泛应用于食品工业中的食品添加剂。花生蛋白的抗乳化性和保湿性强，成膜性和抗氧化性好，是制备可食性食品保鲜膜的理想基料。

1.2花生蛋白的国内外研究现状

目前国内生产的花生蛋白产品无论功能性或是风味均不能满足使用者或消费者的需求，因为脱脂花生粕中的残留脂质很容易在脂肪氧合酶的催化下产生氧，从而引起蛋白质的营养和功能性质发生不期望的变化，为此许多学者正致力于该领域的研究。另外，花生蛋白的产量比较低，无法满足市场需求，仍然依赖于进口，而且产品制备过程中常常造成极大的蛋白质资源浪费和严重的环境污染。因此迫切需要开发花生蛋白的新技术，拓展新的应用领域，提高产品的附加

值。

近年来，国内外学者对深度开发花生蛋白资源进行了广泛研究，开发出了一系列高蛋白食品、降压食品，以及蛋白膜等蛋白深加工产品。我国对食品蛋白深度开发研究起步较晚，很长一段时间，我国的花生主要用来榨油，而对高含蛋白的花生粕，缺少深度的开发和利用，仅仅简单加工成饲料，大量的优质蛋白资源未能得到充分的利用。尤其在蛋白改性技术及功能性应用方面，与美国、日本等发达国家差距较大。为了提高我国花生蛋白制品在国际市场的竞争力，探讨花生蛋白的改性技术及其功能特性，无疑具有重要的现实意义。

第二章花生蛋白的功能特性及改性

2.1花生蛋白的功能特性

花生蛋白的功能特性是指花生蛋白在加工、贮藏、制备和消费过程中影响蛋白质在食品体系中应用的某些物理、化学性质。其功能性质可分为三类：①水合性质，主要包括水吸收及保留、湿润性、黏着性、溶解性；②蛋白质-蛋白质相互作用有关的性质，这种特性在产生沉淀、凝胶和成膜等过程中起作用；③表面性质，这类性质主要跟蛋白表面张力、乳化作用和泡沫特性有关。这些功能特性不仅与蛋白质氨基酸组成、分子大小及结构形态等物理属性有关，而且还与蛋白质相互作用其他食品组分所处的环境情况，如温度、pH、电离强度等有关。2.1.1 持水性和持油性

花生蛋白的持水性受到温度、时间和pH值的影响，持水性随pH值的上升略有上升。石晓等人研究了时间、pH及温度对花生蛋白持水性的影响，结果显示在时间2.5h、pH 8.0和95℃的情况下花生蛋白的持水性最好。舒畅等研究发现花生蛋白粉的持油性保持在18～112mL/g，持水性在1109/g左右。花生蛋白的肽链骨架使其蛋白质呈现海绵状结构，为水分子提供了大量的存留空间，这种结构越疏松，固定的水分就越多。其次，沿着它的肽链骨架，有很多极性基团，有些极性基团能够离子化，与原料中的各种离子之间相护吸引和排斥，形成松散结构，从而增加保水效果。

2.1.2 凝胶性

形成凝胶是蛋白质的重要功能性质之一。花生蛋白凝胶的形成受蛋白质浓度、湿度、加热时间、pH值和盐的浓度等因素的影响。冯治平等研究表明，在制备花生分离蛋白凝胶时，蛋白浓度控制在15%左右为宜，加热温度应控制在85℃左右，在pH值介于3～6或8～10范围内，CaCl2浓度为0.2～0.6mol/L范围内均可以使花生分离蛋白形成凝胶。

2.1.3 成膜性

花生蛋白质分子中存在着大量的氢键、疏水键、范德华力、离子键以及配位键等作用力，同时具有很多重要的功能性质，使得花生分离蛋白具有较好的成膜性能。

2.1.4 乳化性和乳化稳定性

蛋白质是一种表面活性剂，它能降低水和油的表面张力，使之易于乳化。另