棉籽蛋白资源开发研究进展

我国棉花资源丰富,棉花加工的副产物——棉籽经脱壳提油后的棉籽粕中蛋白质含量高达40%~50%。棉籽蛋白是一种营养价值高、品质良好的植物蛋白资源。介绍了棉籽蛋白的营养价值以及脱酚棉籽蛋白粉、棉籽浓缩蛋白、棉籽分离蛋白等产品的制备工艺及产品的溶解性、持水性、持油性、乳化性与乳化稳定性、起泡性与泡沫稳定性等功能特性的研究进展,并对棉籽蛋白产品目前在食品、饲料、发酵等领域的应用情况进行了论述。     

棉籽分离蛋白的功能特性研究

为了探讨棉籽分离蛋白在食品工业中应用的可能性,研究了p H、温度、蛋白质溶液质量分数对棉籽分离蛋白的溶解性、持水性、吸油性、起泡性及乳化性等功能特性的影响。结果表明,在p H4~5之间时,棉籽分离蛋白溶解性最低,氮溶指数(NSI)仅为2.11%。当p H大于5,棉籽分离蛋白溶解性逐渐增加,在p H达到11之后,棉籽分离蛋白几乎全部溶解,氮溶指数为93.8%。在p H 4~6之间时,棉籽分离蛋白持水性基本保持不变,当p H大于6,其持水性显著升高。在p H等于7时,棉籽分离蛋白的起泡性、乳化性均随着蛋白质溶液质量分数增大而增大,而泡沫稳定性及乳化稳定性受蛋白质溶液质量分数影响较小;棉籽分离蛋白吸油性随着温度升高而逐渐减小。通过差示扫描量热仪测定,棉籽分离蛋白的变性温度为95.18℃,高于大豆分离蛋白的变性温度88.64℃,变性热焓为137.6 J/g,低于大豆分离蛋白的变性热焓178.7 J/g。通过物性测试仪测定,棉籽分离蛋白所形成的凝胶比同等条件下大豆分离蛋白所形成凝胶的凝胶强度大。     

物理改性对棉籽分离蛋白功能特性影响

采用水浴加热、超声波和微波辐射三种方法对棉籽分离蛋白进行改性处理,研究不同方法对蛋白的溶解性、持水性、吸油性、乳化性、乳化稳定性和起泡性等影响。实验结果表明,不同处理方法对棉籽分离蛋白功能特性均有一定改善,其中加热方法对蛋白起泡性影响较大,提高53.2%;微波辐射方法对蛋白溶解性、持水性、吸油性、乳化性有明显改善,分别提高5.0%、70.3%、6.5%、35.8%;超声波方法对蛋白乳化稳定性及起泡稳定性有一定改善,乳化稳定性提高51.6%;三种方法以微波辐射改性方法效果最优。     

棉籽蛋白两步法提取及其功能性质研究

采用碱酶两步法提取棉籽粕中的蛋白质。通过单因素实验及正交实验,确定碱提棉籽蛋白的最佳工艺条件为:pH10.5,温度60℃,时间90 min,料液比1∶18。再用碱性蛋白酶对残渣进一步提取,通过正交实验确定酶提棉籽蛋白的最适条件为:加酶量240 U/g,pH10.5,温度60℃,时间90 min,料液比1∶10。两步提取可使棉籽蛋白提取率达到88.77%。另外,对所提棉籽蛋白的溶解性、持水性、持油性、起泡性和乳化性等进行了研究,结果表明棉籽蛋白功能性质一般。     

棉籽蛋白功能特性的研究

考察了棉籽浓缩蛋白、沉淀蛋白和溶解蛋白3种棉籽蛋白的氮溶指数、吸水性、吸油性、起泡性与泡沫稳定性、乳化性与乳化稳定性等功能特性。结果表明,棉籽溶解蛋白的乳化性和起泡性较佳;棉籽浓缩蛋白和沉淀蛋白,除吸油、吸水能力强之外,其他的功能特性均较差。在吸水性方面,棉籽蛋白的吸水性要低于菜籽沉淀蛋白,但高于大豆沉淀蛋白。在吸油性方面,棉籽蛋白均低于菜籽蛋白和大豆蛋白。     

棉籽分离蛋白功能性质的研究

考察了棉籽各分离蛋白,包括清蛋白、球蛋白、醇溶谷蛋白及谷蛋白在棉籽蛋白中所占的比例,研究了各蛋白的功能性质,包括吸水性、吸油性、乳化性和乳化稳定性、起泡性与泡沫稳定性以及各蛋白的抗氧化活性。结果表明,谷蛋白为棉籽蛋白中的主要分离蛋白,棉籽清蛋白具有较高的吸水性、乳化性、乳化稳定性以及起泡性,吸油性相对较差,适用性相对较好,但在棉籽蛋白中含量较少,而谷蛋白的吸水性、乳化性、起泡性很差,具有一定的吸油性,适用性较差,但在棉籽蛋白中含量丰富,在抗氧化活性方面,各分离蛋白的抗氧化活性能力都较差,需要进行改性处理。     

棉籽蛋白肽生产工艺中水解度的几种检测方法探讨

棉籽蛋白虽然以口感好、营养价值高著称,但由于蛋白的低水溶性和大分子量,限制了其乳化能力和发泡能力,从而阻碍了其在食品中的广泛应用。为此,国内外棉籽食品研究者从多方面对棉籽蛋白的分子结构进行改性以生产棉籽蛋白肽制品,其中以酶制剂水解较为常见。     

低酚棉籽蛋白及酶水解物乳化容量的研究

本项研究建立了低酚棉籽蛋白乳化容量的测定模型,并探讨了蛋白酶水解作用对两类低酚棉籽蛋白的影响。在10,000r/min的高度搅拌下,向低酚棉籽蛋白的食盐溶液中不断添加油脂,所形成的乳浊液的导电率逐渐下降并最终突跃降至零。在观察到导电率突跃降至零时立即停止加油。按照此方法对不同量的蛋白质分别测定其耗油量,发现耗油量与蛋白质量的线性相关,回归系数的值即为低酚棉籽蛋白质的乳化容量。可溶于水的低酚棉籽非贮存蛋白经酶水解后乳化容量呈下降趋势。随着水解程度的提高,不溶于水的低酚棉籽贮存蛋白在水中的溶解度显著增加,溶出的蛋白质的乳化容量先下降而后又趋上升。     

棉籽多肽的制备工艺优化及功能特性

为有效利用棉籽这一优质蛋白质资源,以棉籽蛋白水解度(DH)和水解液感官(色泽,气、滋味)为评价指标,对蛋白酶进行选择,再以棉籽蛋白DH为指标,利用单因素实验及响应面实验对复合蛋白酶水解棉籽蛋白制备棉籽多肽的工艺条件进行优化,并研究了棉籽多肽的氨基酸组成及功能特性。结果表明：选择碱性蛋白酶和风味蛋白酶按质量比2∶1构成复合蛋白酶;最优工艺条件为水解pH 10、水解温度60℃、加酶量6 000 U/g、水解时间90 min,在此条件下棉籽蛋白DH为29.35%;棉籽多肽中有7种必需氨基酸,必需氨基酸总含量达到12.50 mg/100 mg,占氨基酸总量的26.25%;与棉籽蛋白相比,棉籽多肽的吸湿性有较大提升;在20℃时棉籽多肽的吸油性较好;在弱碱性时棉籽多肽的乳化性与乳化稳定性较好;棉籽蛋白DH与棉籽多肽的起泡性呈正相关,与泡沫稳定性呈负相关。采用该工艺制备的棉籽多肽氨基酸含量丰富,具有良好的功能特性。     

两种溶剂萃取棉籽油和棉籽粕的质量比较

利用正己烷和异丙醇作溶剂,分别萃取棉籽仁得到棉籽油和棉籽粕.对棉籽油的理化指标进行测定,结果表明两种不同溶剂萃取得到的棉籽油在理化指标上存在一定的差异.分析所得棉籽粕的蛋白含量和功能特性,结果表明正己烷萃取的棉籽粕中粗蛋白含量和水溶性蛋白含量均低于异丙醇萃取的棉籽粕;正己烷萃取的棉籽粕吸油性、泡沫稳定性小于异丙醇萃取的棉籽粕,但是吸水性、乳化性、乳化稳定性和起泡性却高于异丙醇萃取的棉籽粕.分析游离棉酚含量时,发现异丙醇萃取的棉籽油中游离棉酚(FGP)含量高于正己烷萃取的棉籽油.用异丙醇萃取的棉籽粕中FGP含量在国家标准规定的安全使用限量范围内,用作饲料时不需再增加脱毒工艺.     

Some functional properties of oilseed proteins

Oilseeds have potential food uses because of their high protein content. Besides, these proteins when added to a type of foods, supply desirable functional properties, such as whipping capacity and viscosity, emulsification and water and oil holding capacities. Rapeseed and soybean protein isolates were found to possess whipping capacity followed by those of sunflower, peanut, sesame, cottonseed and safflower. The addition of sugar improved the whipping properties of oilseed proteins. The whipping capacity of oilseed proteins decreased due to heating at 100 degrees C for time of 15 to 60 min. Soybean protein had the highest emulsifying capacity compared with the other oilseed proteins. The heated oilseed proteins had emulsification properties similar to or better than the control. Glandless cottonseed protein had high water and oil holding capacities. The water holding capacity of oilseed proteins decreased gradually as the duration of heating at 100 degrees C was increased. On the other hand the heated oilseed proteins had oil holding capacities similar to or better than unheated proteins.     

制油工艺对棉籽粕中蛋白结构与功能特性的影响

以亚临界流体萃取法、热榨浸出法、冷榨浸出法所得棉籽饼粕为实验材料,采用超声波辅助碱法提取棉籽蛋白,对其蛋白结构与功能特性进行分析。结果表明：棉籽蛋白的主要亚基分子质量为50、45?kDa且只有一个吸热峰,起始温度、变性温度和焓变范围分别为85.6～87.8、94.3～97.7?℃和5.6～7.9?J/g,热榨浸出粕蛋白二硫键的含量最低并且含有许多低分子质量亚基;亚临界流体萃取粕蛋白和冷榨浸出棉籽粕蛋白的二级结构中有较低的β-折叠含量、较高的α-螺旋和β-转角含量;热榨浸出粕蛋白的变性温度最高。亚临界流体萃取粕蛋白具有较高的吸水性、吸油性、乳化稳定性、起泡性、表面疏水性和荧光强度。冷榨浸出粕蛋白的吸水性、吸油性、表面疏水性和荧光强度高于热榨浸出粕蛋白。亚临界流体萃取法所得棉籽粕的蛋白变性程度最小,更多地保留了棉籽蛋白的天然结构和功能特性。     

Molecular Structure and Functionalities of Protein Isolates Prepared from Defatted Cottonseed Flour Succinylated at Various Levels

Protein isolates were prepared from glandless cottonseed flour succinylated at various levels. Succinylation levels of the resultant proteins followed first order kinetics with respect to succinic anhydride concentration added. Succinylation decreased the amount of free sulfhydryl, as well as ξ-amino groups of proteins, but did not change intermolecular disulfide bonds. Protein isolate prepared from highly succinylated flour consisted of one homogeneous protein agglomerate, while isolate from unmodified flour contained several heterogeneous proteins. Water solubility of the isolates increased logarithmically with respect to degree of succinylation, with the sharpest increase at 95% succinylation or higher. Heat coagulability had an inverse-linear relationship with amounts of negative charges on protein molecules. Emulsion capacity and oil absorption capacity were not significantly changed at less than 60% succinylation. However, these increased markedly at greater than 60% succinylation. Emulsion capacity had a positive, but not linear correlation with water solubility of proteins.     

植物蜡及液态植物油构建油凝胶的物性研究

以米糠蜡、棕榈蜡、蜂蜡3种食品级植物蜡为凝胶剂,葵花籽油、油茶籽油、亚麻籽油、棉籽油为基料油,构建了植物油基油凝胶,系统分析了油凝胶的外观形态、持油能力、微观结构、硬度、晶型及熔化结晶行为。结果发现,棕榈蜡基油凝胶涂抹性能优良,蜂蜡基油凝胶在三者中具有最高的持油能力。微观分析表明,米糠蜡形成的油凝胶晶体结构较为清晰,呈细长的针状;蜂蜡形成的油凝胶晶体结构最为细小,呈细小的针状;棕榈蜡形成的油凝胶,针型细密,并呈絮状结晶。晶体密度及样品硬度均随凝胶剂质量分数增加而增加。油凝胶的晶型与凝胶剂质量分数、基料油的种类无太大关系,主要取决于凝胶剂的种类。熔化结晶行为表明,凝胶剂种类相同时,随着其质量分数的增加,油凝胶的结晶/熔化峰值温度均升高。     

Functionality of Palm Oil as a Stabilizer in Peanut Butter

ABSTRACT: Studies have shown that palm oil is an effective stabilizer in peanut butter. The objective of our investigation was to better define the role of palm oil as a stabilizer. Peanut butters without and with palm oil added at concentrations of 1.5, 2.0, and 2.5% (w/w of peanuts), and Fix-X™ (hydrogenated rapeseed and cottonseed oils as commercial control) were stored at 0, 21, 30, and 45 °C for 23 wk. Palm oil improved the oil holding capacity (OHC) of peanut butters, but had no effect on their adhesiveness and hardness characteristics. The unstabilized and palm oil-stabilized peanut butters were not as good as the Fix-X™ stabilized peanut butters with regard to their OHC, hardness, and adhesiveness characteristics.     

pH和多聚磷酸盐对不同类型鸡肉热诱导凝胶保水性的影响

主要研究了多聚磷酸盐及pH对鸡肉盐溶蛋白质热诱导凝胶保水性的影响。结果表明,形成胸肉、腿肉良好凝胶的pH分别为6.5、6.9;影响胸肉凝胶保水性因素的主次顺序为焦磷酸钠(SP)>三聚磷酸钠(STP)>六偏磷酸钠(HMP),影响腿肉凝胶保水性因素的主次顺序为六偏磷酸钠(HMP)>焦磷酸钠(SP)>三聚磷酸钠(STP)。胸肉和腿肉在不同的条件下形成凝胶的保水性各异,胸肉的最大保水性为98%,腿肉的最大保水性为90%。     

棉籽油皂脚的开发与利用

随着近年来棉籽加工量的不断增加,棉籽油已跻身于大宗油料的行列中,尤其在新疆地区棉籽的加工量在国内名列前茅.因此,棉籽油皂脚的数量也十分可观,在新疆已成为一个亟待解决的问题.对棉籽油生产中下脚料--皂脚的综合开发利用途径进行了阐述,主要对皂脚特性以及皂脚生产磷脂、生物柴油、脂肪酸等方面的现状及生产技术方法进行了分析.结果表明,发展棉籽油皂脚的综合利用大有可为.