CN103947820B - 一种富硒花生分离蛋白粉的制备方法及产品 - Google Patents

Abstract

本发明属于花生综合加工技术领域，特别涉及一种富硒花生分离蛋白粉的制备方法及产品。该方法包括富硒花生原料的选择、富硒花生仁的干燥、低温粉碎、超高压辅助浸提脱脂、恒温水浴浸提、溶剂脱溶、蛋白质提取、酸沉淀、离心分离、水洗、冷冻干燥、超微粉碎、充氮包装等步骤。采用本方法和工艺制备的富硒花生分离蛋白粉是一种高附加值富硒产品，其中硒含量高，尤其是有机硒的含量明显高于其它花生蛋白产品，采用超高压提取技术辅助脱脂，脱脂效率显著提高，且得到的花生蛋白粉乳化性好；采用充氮包装，产品稳定性高；在加工过程中，温度控制在60℃以下，蛋白变性程度低，且减少氨基酸结合态的硒的损失，有利于有机硒的保持。

Description

一种富硒花生分离蛋白粉的制备方法及产品

技术领域

本发明属于花生综合加工技术领域，特别涉及一种富硒花生分离蛋白粉的制备方法及产品。

背景技术

硒(selenium)是联合国卫生组织确定的人体所必需的微量元素之一，在人体中发挥重要的作用。硒具有多种生物学功效，它能够保护心肌、增强机体免疫力、抗癌、防治地方病(如克山病、大骨节病等)，被誉为“生命火种”、“心脏的守护神”和“抗癌之王”。国际硒学会推荐的硒的摄入量标准是每人60μg/d，世界卫生组织推荐每人50～200μg/d，中国营养学会推荐每人50μg/d，而我国的人均硒摄入量目前不足30μg。我国处在全球的缺硒带，从东北到西南跨越了二十二个省市自治区，全国除湖北恩施、陕西紫阳、江西丰城、贵州开阳等为天然富硒地区外，有72％的地域为不同程度缺硒区。以富硒农产品为原料，开发生产富硒食品，是补硒的一种安全有效的途径，引起广泛的关注。

花生是大宗粮油作物，对硒具有很好的富集能力，且花生中的硒主要以蛋白结合态存在。花生蛋白质是一种优质的植物蛋白资源，营养价值可与动物蛋白相比拟，富含多种人体必需氨基酸、维生素、微量元素及矿物质，且易为人体消化吸收并含有比大豆更少的抗营养因子。富硒花生是以生物链的形式通过植物体转化实现对硒的富集，以此原料制备富硒花生蛋白粉，获得高有机硒含量的优质花生蛋白粉，营养价值高，结合超高压辅助提取技术，花生脱脂率显著提高，获得的蛋白乳化性高。产品特色突出，具有广阔的市场开发前景。

发明内容

针对现有技术不足，本发明提供了一种富硒花生分离蛋白粉的制备方法及产品。

一种富硒花生分离蛋白粉的制备方法，其具体方案如下：

选择富硒花生原料；将选取的富硒花生去壳后进行干燥、脱衣，得到富硒花生仁；将富硒花生仁进行预粉碎后，依次采用超高压辅助浸提脱脂、二次恒温水浴浸提、溶剂脱溶，得到脱脂富硒花生粉；将脱脂富硒花生粉进行碱提、酸沉淀，收集沉淀；将得到的沉淀进行干燥、粉碎，得到富硒花生分离蛋白粉，最后将所得富硒花生分离蛋白粉充氮包装。

所述富硒花生原料选自天然或人工富硒种植基地或购买于市场上明确标明富硒花生字样及产地的富硒花生。

所述富硒花生仁总硒含量为0.1mg/kg～0.3mg/kg。

所述超高压辅助浸提脱脂的具体方法如下：

所采用浸提剂为6号溶剂油，浸提料液比为1:4g/mL～1:6g/mL，超高压处理压力300MPa～400MPa、提取时间为5min～10min；将处理后所得的浑浊液置于恒温水浴摇床中提取6h以上，恒温水浴摇床的温度为40℃～60℃；之后离心得一次浸提饼粕，离心转速为4000r/min～5000r/min，离心时间为15min～20min；

将上述一次浸提饼粕进行恒温水浴浸提，所述步骤在恒温水浴摇床进行，浸提料液比为1:4g/mL～1:6g/mL，在恒温水浴摇床中提取6h以上，水浴摇床的温度为40℃～60℃，之后离心得二次浸提饼粕，离心转速为4000r/min～5000r/min，离心时间为15min～20min。

所述溶剂脱溶在通风橱、热风干燥箱或真空干燥箱中实现；所述热风干燥箱的温度设定为60℃以下，所述通风橱或真空干燥箱的温度为室温，所述真空干燥箱气压设定为0.1MPa以下。

所述碱提过程中，料液比为1:10g/mL～1:12g/mL，用浓度为1mol/L的NaOH溶液调节pH至8.5～9.5，在40℃～45℃恒温水浴搅拌提取1h～2h。

所述酸沉淀过程用浓度为1mol/L的HCl调节溶液pH为4.7～5.1。

一种富硒花生分离蛋白粉，所述富硒花生分离蛋白粉是通过上述制备方法制备得到的。

所述富硒花生分离蛋白粉的总硒含量为0.2mg/kg～0.7mg/kg，有机硒含量0.2mg/kg～0.7mg/kg；所述富硒花生分离蛋白粉为食品级蛋白粉。

一种富硒花生分离蛋白粉产品，所述富硒花生分离蛋白粉产品以上述富硒花生分离蛋白粉为有效成分。

一种富硒花生分离蛋白粉的具体制备方法，其具体步骤如下：

1)富硒花生原料选自天然或人工富硒种植基地或购买于市场上明确标明富硒花生字样及产地的富硒花生，所述富硒花生仁总硒含量为0.1mg/kg～0.3mg/kg。

2)将选取的富硒花生去壳后进行干燥、脱衣，得到富硒花生仁。

3)将步骤2)所得富硒花生仁进行预粉碎，得到富硒花生粉；预粉碎所采用的粉碎机为可加液氮的低温粉碎机，筛孔的目数为20～40目。

4)将步骤3)所得富硒花生粉进行超高压辅助浸提脱脂，所采用浸提剂为6号溶剂油，花生粉与溶剂浸提的料液比为1:4g/mL～1:6g/mL，超高压处理压力300MPa～400MPa、提取时间为5min～10min；将处理后所得的浑浊液进行一次恒温水浴浸提，在恒温水浴摇床中进行，恒温水浴摇床的温度为40℃～60℃，提取6h以上；离心得一次浸提饼粕，离心转速为4000r/min～5000r/min，离心时间为15min～20min。

5)将步骤4)所得一次浸提饼粕进行二次恒温水浴浸提，恒温水浴浸提在恒温水浴摇床进行，一次浸提饼粕与6号溶剂油浸提料液比为1:4g/mL～1:6g/mL，在恒温水浴摇床中提取6h以上，水浴摇床的温度为40℃～60℃，之后离心得二次浸提饼粕，离心转速为4000r/min～5000r/min，离心时间为15min～20min。

6)将步骤5)二次浸提饼粕进行溶剂脱溶，得到脱脂富硒花生蛋白粉；可在通风橱、热风干燥箱、或真空干燥箱中实现；所述热风干燥箱的温度设定为60℃以下，所述通风橱或真空干燥箱的温度为室温，所述真空干燥箱气压设定为0.1MPa以下。

7)将步骤6)所得到脱脂富硒花生蛋白粉进一步蛋白质提取，所述步骤为：添加去离子水，物料与水料液比1:10g/mL～1:12g/mL，用NaOH(浓度为1mol/L)溶液调节pH至8.5～9.5，40℃～45℃恒温水浴搅拌提取1h～2h。

8)将步骤7)提取后所得溶液进行真空抽滤，收集滤液，用HCl(浓度为1mol/L)调节pH至4.7～5.1；离心：离心转速为5000r/min、离心时间为15min，收集沉淀。

9)将步骤8)所得沉淀进行干燥、超微粉碎，得到富硒花生分离蛋白粉。

所述干燥步骤，采用冷冻干燥的方法；采用低温超微粉碎机进行超微粉碎，筛孔的目数为120目～150目。

在实际生产中，可将所得富硒花生分离蛋白粉用真空充氮包装设备进行包装，并在其内加装硅胶类干燥剂或纤维类干燥剂，且使所用干燥剂单独包装，不与富硒花生分离蛋白粉接触。

另外，按照上述方法制备得到的富硒花生分离蛋白粉以及以所述富硒花生分离蛋白粉为有效成分的产品，也属于本发明的保护范围。其中，所述富硒花生分离蛋白粉为食品。

本发明的有益效果为：

本发明针对我国人群硒营养缺乏的现状，结合富硒农产品产业发展的趋势，开发一种优质富硒花生分离蛋白粉。本发明选用的富硒花生是借助富硒土壤的天然优势或通过向种植土壤中增加硒肥，植物体通过根系和叶面吸收、代谢将环境中的硒(主要是无机硒)与植物体内的生物大分子如蛋白质和多糖等相结合形成含硒的有机物(硒蛋白和硒多糖)，从而实现对花生籽粒硒的生物富集。这种富集方式得到的农产品区别于食品加工中通过硒制剂(主要是无机硒)进行强化的产品，具有安全可靠、机体的易于吸收和利用等特点。本方法所得到的富硒花生分离蛋白粉，其特点在于，采用本方法和工艺制备的富硒花生分离蛋白粉是一种高附加值富硒产品，其中硒含量高，尤其是有机硒的含量明显高于其他花生蛋白产品；本发明创新性的采用超高压技术辅助浸提脱脂，花生脱脂效率提高，花生蛋白粉乳化性好；采用充氮包装，产品稳定性高；在加工过程中，温度控制在60℃以下，蛋白变性程度低，且减少氨基酸结合态的硒的损失，有利用有机硒的保持。该产品是一种营养价值高的蛋白粉，可以直接冲饮、也可以用于功能食品、保健食品、化妆品等领域，拥有广阔开发前景。

附图说明

图1为超高压处理对脂肪提取率的影响曲线图；

图2为400MPa压力下处理时间对脂肪提取率的影响曲线图；

图3为不同处理方式处理后的油脂含量数据图；

图4为超高压处理对乳化活性指数的影响数据图；

图5为超高压处理对乳化稳定性的影响数据图。

具体实施方式

本发明提供了一种富硒花生分离蛋白粉的制备方法及产品，下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。所述方法如无特别说明均为常规方法。所述富硒花生原料为硒含量符合DB36/T566-2009规定的富硒花生，硒含量的测定符合GB5009.93-2010的规定。

实施例1

1)富硒花生原料(总硒含量为0.231mg/kg)选自江西丰城富硒生态基地。2)将选取的富硒花生去壳后进行干燥、脱衣，得到富硒花生仁。3)将富硒花生仁进行预粉碎，得到富硒花生粉；所述步骤中，采用的粉碎机为可加液氮的低温粉碎机，筛孔的目数为30目。4)将步骤3)所得富硒花生粉进行超高压辅助溶剂浸提，所用浸提剂为6号溶剂油，具体为：富硒花生粉与溶剂浸提的浸提料液比1:6g/mL，超高压处理压力为300MPa、提取时间为10min，得到的浑浊液在恒温水浴摇床中提取6h，温度为50℃，离心得一次浸提饼粕，离心转速为4000r/min，离心时间为20min。5)将步骤4)得到的一次浸提饼粕进行恒温水浴浸提，一次浸提饼粕与溶剂浸提的料液比为1:6g/mL，提取6h，恒温水浴摇床的温度为50℃，离心得二次浸提饼粕，离心转速为4000r/min，离心时间为20min。6)所得二次浸提饼粕进行脱溶，得到脱脂富硒花生粉；该步骤在热风干燥箱中实现，热风干燥箱温度设定为45℃。7)将步骤6)所得脱脂富硒花生粉，添加去离子水，物料与水料液比1:12g/mL，用NaOH(浓度为1mol/L)调节pH至9.5，40℃恒温水浴搅拌提取1h。8)提取后的溶液进行真空抽滤，收集滤液，用HCl(浓度为1mol/L)调节pH至4.7；离心：离心转速为5000r/min、离心时间为15min，取沉淀。9)将所得沉淀进行冷冻干燥、用低温超微粉碎机进行超微粉碎，筛孔的目数为150，得到富硒花生分离蛋白粉。

所得富硒花生分离蛋白粉通过GB/T5512-2008描述的方法测定脂肪含量，GB5009.5-2010中描述的凯氏定氮法测定蛋白质含量，所得富硒花生分离蛋白粉中脂肪含量为0.55％，蛋白质含量为91.36％，符合GB/T22493-2008中分离蛋白粉国家标准的规定，所得富硒花生分离蛋白粉中总硒含量为0.472mg/kg，有机硒含量0.465mg/kg。按照GB5009.93-2010中描述的方法进行总硒含量的测定。实施例2

按照实例1的步骤，仅将步骤1)变更为：富硒黑花生原料(总硒含量为0.192mg/kg)选自山东博山富硒花生栽培基地。步骤3)变更为：筛孔的数目为40目。将步骤4)超高压技术辅助脱脂的参数变更为：超高压处理压力为400MPa、提取时间为5min，恒温水浴摇床的温度为45℃。步骤6)变更为：真空干燥箱，气压设定为0.1MPa。将步骤7)变更为物料与水料液比1:10g/mL，用NaOH(1mol/L)调节pH至9。步骤8)变更为：酸沉pH为5.1。

所得富硒花生分离蛋白粉通过GB/T5512-2008描述的方法测定脂肪含量，GB5009.5-2010中描述的凯氏定氮法测定蛋白质含量，所得富硒花生分离蛋白粉中脂肪含量为0.38％，蛋白质含量为93.12％，符合GB/T22493-2008中分离蛋白粉国家标准的规定，所得富硒花生分离蛋白粉中总硒含量为0.394mg/kg，有机硒含量0.383mg/kg。按照GB5009.93-2010中描述的方法进行总硒含量的测定。

实施例3

按照实例1的步骤，仅将步骤1)变更为：富硒花生原料(总硒含量为0.249mg/kg)购买自京东商城。将步骤3)变更为：筛孔数目40目；将步骤4)超高压辅助提取压力变更为：超高压处理压力为400MPa、提取时间为5min，离心条件为：离心转速为5000r/min，离心时间为15min。将步骤7)变更为物料与水料液比1:10g/mL，用NaOH(1mol/L)调节pH至9。步骤9)超微粉碎筛孔的数目为120目。

所得富硒花生分离蛋白粉通过GB/T5512-2008描述的方法测定脂肪含量，GB5009.5-2010中描述的凯氏定氮法测定蛋白质含量，所得富硒花生分离蛋白粉中脂肪含量为0.35％，蛋白质含量为91.08％，符合GB/T22493-2008中分离蛋白粉国家标准的规定，所得富硒花生分离蛋白粉中总硒含量为0.373mg/kg，有机硒含量0.356mg/kg。按照GB5009.93-2010中描述的方法进行总硒含量的测定。

参照高效液相与电感耦合等离子体质谱联用技术(HPLC-ICP-MS)方法进行测定有机硒的含量。样品的前处理可以参照以下步骤：称取样品0.1g放入15mL离心管中，加入3mL超纯水和20mg链霉蛋白酶E，在37℃超声提取30min，提取的溶液采用14000r/min转速离心30min，上清液用孔径为0.22μm的微孔滤膜过滤，取样品处理液和标准工作液各50μL(或相同体积)分别注入液相色谱仪进行分离，电感耦合等离子体质谱仪进行检测。以其标准溶液峰的保留时间定性，以其峰面积求出样液中被测物质的含量，供计算。

超高压辅助浸提脱脂的具体结果见图1～3：

由图1可见，经过超高压处理后，脂肪的提取率得到显著的增高，且随着压力的增大，提取率增高；在压力达到300MPa以上，脂肪提取率随压力升高变化不明显，所以选择300Mpa及其以上压力进行超高压辅助浸提脱脂。

由图2可见，在400MPa压力处理下，脂肪的提取率随处理时间的增加脂肪提取率增大，当处理时间达到5min后，脂肪提取率处在较稳定的水平，处理时间对脂肪提取率的影响不显著，所以选择处理时间5min～10min。

图3为分别进行恒温水浴浸提6h、400MPa超高压处理5min、400MPa超高压处理5min和恒温水浴浸提6h结合的处理后的油脂含量，可以看出，采用超高压处理结合恒温水浴浸提的方法进行脱脂，相对传统的恒温水浴浸提的方法，脱脂效率得到显著改善。

超高压辅助浸提脱脂，对蛋白乳化特性影响的具体结果见图4、5：

由图4可见，经过300MPa～400MPa超高压处理相对于不经过高压处理和过高的压力处理，蛋白的乳化指数有明显的提高；由图5可见，经过超高压处理蛋白的乳化稳定性得到改善，且在300MPa～600MPa压力范围内，乳化稳定性能稳定在较高的水平。综合以上两种因素，优选300MPa～400MPa的压力，进行超高压辅助提取。

Claims (7)

1.一种富硒花生分离蛋白粉的制备方法，其特征在于，具体方法如下：

选择富硒花生原料；将选取的富硒花生去壳后进行干燥、脱衣，得到富硒花生仁；将富硒花生仁进行预粉碎后，依次采用超高压辅助浸提脱脂、溶剂脱溶，得到脱脂富硒花生粉；将脱脂富硒花生粉进行碱提、酸沉淀，收集沉淀；将得到的沉淀进行干燥、粉碎，得到富硒花生分离蛋白粉，最后将所得富硒花生分离蛋白粉充氮包装；

富硒花生原料选自天然或人工富硒种植基地或购买于市场上明确标明富硒花生字样及产地的富硒花生；富硒花生仁总硒含量为0.1mg/kg～0.3mg/kg；

超高压辅助浸提脱脂的具体方法如下：

所采用浸提剂为6号溶剂油，浸提料液比为1:4g/mL～1:6g/mL，超高压处理压力300MPa～400MPa、提取时间为5min～10min；将处理后所得的浑浊液置于恒温水浴摇床中提取6h以上，恒温水浴摇床的温度为40℃～60℃；之后离心得一次浸提饼粕，离心转速为4000r/min～5000r/min，离心时间为15min～20min；

将上述一次浸提饼粕进行恒温水浴浸提，所述步骤在恒温水浴摇床进行，浸提料液比为1:4g/mL～1:6g/mL，在恒温水浴摇床中提取6h以上，水浴摇床的温度为40℃～60℃，之后离心得二次浸提饼粕，离心转速为4000r/min～5000r/min，离心时间为15min～20min。

2.根据权利要求1所述的一种富硒花生分离蛋白粉的制备方法，其特征在于：所述溶剂脱溶在通风橱、热风干燥箱或真空干燥箱中实现；所述热风干燥箱的温度设定为60℃以下，所述通风橱或真空干燥箱的温度为室温，所述真空干燥箱气压设定为0.1MPa以下。

3.根据权利要求1所述的一种富硒花生分离蛋白粉的制备方法，其特征在于：所述碱提过程中，料液比为1:10g/mL～1:12g/mL，用浓度为1mol/L的NaOH溶液调节pH至8.5～9.5，在40℃～45℃恒温水浴搅拌提取1h～2h。

4.根据权利要求1所述的一种富硒花生分离蛋白粉的制备方法，其特征在于：所述酸沉淀过程用浓度为1mol/L的HCl调节溶液pH为4.7～5.1。

5.一种富硒花生分离蛋白粉，其特征在于：所述富硒花生分离蛋白粉是通过权利要求1-4任意一项权利要求所述的制备方法制备得到的。

6.根据权利要求5所述的一种富硒花生分离蛋白粉，其特征在于：所述富硒花生分离蛋白粉的总硒含量为0.2mg/kg～0.7mg/kg，有机硒含量0.2mg/kg～0.7mg/kg；所述富硒花生分离蛋白粉为食品级蛋白粉。

7.一种富硒花生分离蛋白粉产品，其特征在于：所述富硒花生分离蛋白粉产品以权利要求5或6所述的富硒花生分离蛋白粉为有效成分。