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花生蛋白产品技术工艺发展分析

第一节 基本生产技术、工艺或流程

目前提取花生蛋白的方法很多,常用的方法有压榨法、浸出法、酸沉法、碱溶酸沉法、水剂法以及膜分离技术等。

1、压榨法

压榨法分为冷榨和热榨。根据产品的要求,采用水压机冷榨法可以去除50%~60%的油分,其可溶性蛋白质成分较高(PDI保持率98%以上),而用螺旋榨油机热榨虽可去除80%~90%的油分,但蛋白质变性率高。因为变性后的蛋白质水溶性变低,部分氨基酸与糖结合,减少了氨基酸的含量,而且由于氨基酸的分解和改变,大大降低了花生蛋白的营养价值,因此常被用做饲料。

2、浸出法

浸出法可分为直接浸出法和预榨浸出法。如果采用低温浸出和脱溶工艺,生产的花生饼粕中蛋白质变性小,所得的花生粉水溶性蛋白质含量高。

3、酸沉法

酸沉法常用来制取浓缩蛋白,它是利用pH在蛋白质等电点附近的稀酸液除去少量水溶性糖分、灰分和其他可溶性成分,而淀粉和纤维素随凝聚的蛋白质集中为一体。

4、碱溶酸沉法

碱溶酸沉法是用来制取分离蛋白的。不仅除去水溶性糖分,还除去淀粉、纤维素等成分,所得产品蛋白质含量高。

5、水剂法

水剂法提取花生油和花生蛋白是20世纪80年代发展起来的一项新技术,它是利用水剂作用把油、蛋白质和碳水化合物分离。与传统工艺相比具有不可比拟的优点:①不用易燃易爆溶剂,提高了生产安全性,降低了对空气的污染;②可以同时生产出蛋白粉、油脂等产品,缩短了生产过程,出油率一般为92%~94%,蛋白质回收率可达70%以上;③生产出的花生油纯度高、磷脂含量低、色泽浅、酸值及过氧化值也低。

6、膜分离技术

膜分离技术常与水剂法或碱溶酸沉法制取分离蛋白的工艺相结合。蛋白浆用超滤膜处理,处理后的液体干燥后作为副产品;滤液中由于所含固形物很少,可返回至浸取工序以减少废水量。

第二节 国外技术发展现状

花生蛋白的功能性与大豆蛋白接近,却比大豆蛋白更易吸收。花生蛋白的不消化糖、棉子糖和水苏糖含量只相当于大豆蛋白的1/7,不会产生食用大豆蛋白后常出现的腹胀、嗝气反应,消化系数达90%。另外,花生蛋白色泽洁白,可溶性蛋白质和氮溶解指数高,不管添加到动物食品或植物食品中,都能起到改善食品品质、强化食品营养的作用。

目前,花生利用主要为榨油,直接食用和食品加工仅占25%~35%,其中深加工仅占10%,花生饼粕通常作为家畜饲料、肥料。而美国所产花生主要以加工系列食品消费为主,约60%,仅15%的花生用于榨油,且都是那些次等或工业下脚料花生米。

植物蛋白的改性和功能性研究是当今西方发达国家研究的热点,美国和日本在这方面研究居世界领先地位,仅美国ADM公司和CenrtalSoy公司就可生产5个系列上百种具有不同功能特性的大豆分离蛋白,广泛用于肉食品、乳制品、焙烤食品和保健食品等行业

第三节 技术开发热点、难点分析

花生蛋白的营养存在弱点,即其必需氨基酸组成不平衡,限制性氨基酸较多。第一、第二、第三限制氨基酸分别为赖氨酸、苏氨酸、含硫氨基酸。这3种氨基酸的限制值较大,并且限制程度接近,因此对花生蛋白单一补充某一种限制性氨基酸,其营养价值改善不明显。同时,由于花生蛋白中限制性氨基酸与多数植物蛋白的限制性氨基酸相同,所以简单地将花生蛋白与其他植物蛋白配合使用也不一定能起到营养改善作用。

因此,要充分地利用花生蛋白的营养价值,一方面应当注重其作为辅料、添加剂与肉制品、乳制品等优质蛋白质原料复配使用后的营养、感官和经济效果研究;另一方面应当加强采用微生物发酵、复合酶制剂水解等生物技术转化花生蛋白质,提高其营养价值和附加值。

与此同时,植物蛋白的功能特性与植物蛋白的分子质量分布、亚基的大小/组成、亚基的解离/聚合、二硫键的多寡、亲水/疏水性等结构特性都有密切的关系。研究植物蛋白结构与功能的内在关系,通过物理、化学和生物学方法改变蛋白质的功能基团、键合作用、空间结构和聚合形成,使花生蛋白原来的某种功能性显著增强或获得原来所不具备的特殊性质,再利用膜分离技术和其他分子筛选技术提高产品蛋白质的纯度及回收率,然后将其应用到大宗食品中改善食品品质、强化食品营养。根据花生蛋白研究发现,花生蛋白除了一些功能性与大豆蛋白类似之外,还有与大豆蛋白不同的功能特性,开发研究专用功能性和营养特性的系列化高纯度功能性花生蛋白,可以弥补大豆蛋白功能性的欠缺。

作为花生蛋白的衍生产品,花生蛋白活性多肽其溶解性、耐热性、稳定性、可吸收性都优于花生蛋白粉。据介绍,是花生蛋白质经酶解得到的多肽混合物,属于易消化吸收型的功能性短链活性多肽,具有重要的生理功能,食品安全性高,可应用于婴儿和儿童配方食品、减肥食品、运动员食品和医疗食品,被视为“极具发展潜力的功能因子”。

世界各国都已生产出大豆蛋白活性多肽和动物蛋白活性多肽,各种其他植物蛋白肽的逐步开发是一种必然,采用定向酶解和可控酶解技术、微生物发酵技术生产花生蛋白肽,采用膜分离技术以及其他选择性吸附分离技术来富集纯化功能性相近的肽段。而进一阶段的重点就是加强研究其脱苦、脱色和提高口感的工艺,研究不同肽片断的功能作用机理,加快其大规模工业化生产进程和投入市场速度,丰富植物蛋白肽的品种。

第四节 技术未来发展趋势分析

随着人民生活水平的提高和健康意识的加强,我国的植物蛋白市场还将扩大,由于植物蛋白具有廉价和低胆固醇等特点,而受到人们的欢迎。我国花生蛋白的发展趋势将是:

1、花生蛋白的应用范围将扩展到肉制品和冰淇淋等冷饮制品中;

2、水溶法提取花生蛋白生产工艺趋于成熟,花生蛋白的纯度及功能特性进一步提高;

3、利用提取油脂后的花生饼粕加工花生蛋白经济效益和社会效益显著。花生蛋白以特殊的VI感更适合在冷饮制品中添加。花生蛋白组织化后的产品,更容易加工成即食食品和快餐食品。应该指出的是,由于花生蛋白氨基酸组成的原因,不宜在谷类制品中添加。
 

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