花生蛋白改性的研究進展

董新紅 趙謀明 蔣躍明

花生蛋白改性的研究進展

董新紅1，2，4趙謀明3蔣躍明1

(中國科學院華南植物園 中國科學院植物資源保存與可持續(xù)利用重點實驗室1，廣州 510650)

(桂林理工大學化學與生物工程學院2，桂林 541004)
(華南理工大學輕工與食品學院3，廣州 510640)
(中國科學院研究生院4，北京 100039)

花生是一種重要的油料蛋白資源，天然花生蛋白由于某些功能特性的限制而影響了其在食品加工中的應用。花生蛋白改性是當前植物蛋白深加工領域的研究熱點，是拓寬花生蛋白應用的關鍵。本文簡單介紹了花生蛋白的營養(yǎng)和功能特性，并概述了花生蛋白改性的分類及目前國內外花生蛋白改性研究的進展，重點綜述了花生蛋白的酶解改性及改性蛋白食品的研究進展，并展望了花生蛋白深加工產品及酶解改性制備活性肽的技術發(fā)展。探索花生蛋白改性技術及其功能特性，對于開辟花生新的利用途徑，提高其使用價值，具有重要的實際意義。

花生蛋白 蛋白改性 功能特性

花生是全球最重要的四大油料作物之一。中國是世界上重要的花生生產大國，產量居世界第一位，約占世界總產量的40%。目前，我國花生的年產量在1 400～1 500萬噸;花生總產、單產和出口量一直位居全國油料作物之首［1］。花生仁含脂肪50%左右，含蛋白質達21%以上，其營養(yǎng)價值基本等同于牛肉蛋白;無機鹽類約占3%，以鉀、磷含量最高［2］(表1);氨基酸組成與含量也比較均衡，適合人們消費，可為食品工業(yè)提供高蛋白食品原料［3］。目前，花生油提取多采用熱壓榨工藝而導致花生蛋白發(fā)生變性，營養(yǎng)價值與功能特性降低，從而限制了花生蛋白在食品體系中的廣泛應用。因此，通過研究花生蛋白的改性，進而開發(fā)利用花生變性蛋白，對生產高附加值的花生食品具有重要意義。本文簡述了花生蛋白改性的研究進展，并對花生蛋白的利用及其產品開發(fā)前景作一展望。

表1 花生中主要營養(yǎng)成分［2］

1 花生蛋白的組成及營養(yǎng)特性

花生蛋白在植物蛋白資源中居第三位，大約占總蛋白的11%。花生蛋白約含有10%水溶性清蛋白和90%球蛋白;其中球蛋白由花生球蛋白和伴花生球蛋白兩部分組成［4］。楊曉泉等［5］通過 SDS－PAGE分析表明，花生的鹽溶蛋白主要來自于花生貯藏性蛋白，包括花生球蛋白、伴花生球蛋白和2S蛋白。另外，2D－PAGE顯示，花生球蛋白由兩個酸性亞基和三個堿性亞基組成，伴花生球蛋白僅有一個亞基，2S蛋白由6個多肽組成，以離解形式而非亞基形式存在。花生蛋白不含膽固醇，蛋白效價(PER)為 1．7，雖然比酪蛋白(2．5)要低，但比小麥粉(1．0)、玉米(1．2)要高［6］。花生蛋白含有人體必需的八種氨基酸，屬于完全蛋白;在人體必需八種氨基酸中，除蛋氨酸含量較低外，賴氨酸、色氨酸、蘇氨酸含量均接近聯合國糧農組織所規(guī)定的標準，其他四種氨基酸含量也接近或超過了此標準［7］(見表2);同時谷氨酸和天門冬氨酸含量也高于大米、小麥粉和玉米，其有效利用率高達98．4%。值得注意，花生中含有比大豆更少的抗營養(yǎng)因子，被認為是一種極具開發(fā)潛力的乳糖不耐癥消費者的蛋白基料和牛乳等動物奶類的替代品［8］。

表2 花生的必需氨基酸含量(g/100 g蛋白)［7］

2 花生蛋白的發(fā)展現狀

目前，制取花生蛋白的原料常用方法有:一是以脫脂或部分脫脂后的餅粕作為原料直接制取花生粉或進一步制取濃縮蛋白或分離蛋白;二是以花生仁為原料直接生產全脂花生粉或采用水劑法同時分離出油脂和蛋白［9］。在植物蛋白具體制備過程中，主要有冷榨、浸出、酸沉淀、堿溶酸沉法、水代法以及膜分離技術等;而這些技術常結合起來以便更好制備花生蛋白［9］。在榨取花生油的過程中，由于受溫度和壓力等因素的影響，造成部分花生蛋白質發(fā)生變性;而變性蛋白表現為水溶性降低，部分氨基酸與糖發(fā)生結合，而且因氨基酸的分解和改變可降低花生蛋白的營養(yǎng)價值［10］。

花生蛋白的功能特性對于食品的加工和食品營養(yǎng)成分的組成有重要的影響，包括:溶解性、持水性/持油性、乳化性、起泡性、黏性和凝膠性［11］。這些特性既受蛋白質本身如分子結構和分子質量的影響，也與環(huán)境因素相關，如蛋白質制備方法、pH、離子強度以及食品中其他物質成分［3］。除此之外，通過物理、化學或者酶解改性等方式，可以改變花生蛋白的功能特性或生理活性。

目前，我國花生蛋白制品主要有:花生蛋白粉(濃縮和分離蛋白粉)、花生蛋白肽、花生蛋白飲料、花生蛋白膜、煉乳和花生蛋白肉等［12］。花生蛋白由于具有良好的功能特性(乳化性、起泡性)、營養(yǎng)特性以及良好風味，已被廣泛應用于食品加工過程中，用于開發(fā)高蛋白食品、減肥食品等花生蛋白深加工產品［13］。

3 花生蛋白的改性

蛋白質功能特性是指蛋白質在加工、制備和貯藏過程中對食品質量能產生影響的某些理化性質，主要表現為溶解性、乳化性、起泡性、吸水性、吸油性和凝膠性等［11］。植物蛋白的功能特性主要由分子質量大小、氨基酸組成、亞基的大小/組成、二硫鍵多寡、親水性/疏水性強弱等所決定［14］。不同的物理、化學或生物手段能不同程度改變蛋白質構象，從而改變蛋白質功能特性。花生蛋白的改性實質上是蛋白質基團的修飾，即通過改變蛋白質的功能基團、鍵合作用、空間結構和聚合形式，從而對其理化特性產生重大影響，獲得原來所不具備的生理活性。花生蛋白改性主要有物理、化學和生物(酶)3種方法。

3．1 花生蛋白的物理改性

物理改性是指利用熱、電、機械能、高頻電場微波、超聲波等物理形式改變蛋白質高級結構和蛋白質分子聚集方式，一般不涉及蛋白質一級結構的改變，從而改善蛋白質性能［15］。物理改性常用方法有加熱、高靜壓、超高壓、擠壓組織化、超聲、微波處理等方法。

熱處理會造成蛋白質的肽鍵水解、氨基酸側鏈的改性及蛋白質與其他分子的縮合等結構變化;而這些變化取決于熱處理的強度和時間、水分活度、pH、鹽含量及其他活性物質。Aminigo等［16］利用溫燙和烘烤(單獨和兩者結合使用)，可以不同程度改變花生蛋白的溶解性、乳化性、凝膠性、吸油性和吸水性等。韓志慧等［17］研究了不同熱處理對花生蛋白主要功能性質的影響，發(fā)現以130℃烘烤25 min處理對花生蛋白質的溶解度、黏度和可溶性固形物等效果最好。趙冠里等［18］研究也表明，烘烤會使花生蛋白中伴球蛋白含量明顯減少，而球蛋白相對伴球蛋白耐熱性增加，從而改善了分離蛋白在堿性條件下溶解性。

超高壓技術已廣泛用于食品蛋白質的改性。研究表明，超高壓處理能使蛋白質降解成亞基，暴露出更多的極性和疏水基團，從而影響蛋白質的溶解性、乳化性、起泡性、凝膠性和酶解特性;但隨著蛋白質濃度、和pH值、超高壓處理的強度、時間的不同而有所差別［19］。另外，高壓可改變蛋白質的伸展程度，提高花生蛋白的變性溫度;表現為花生蛋白顆粒明顯減小，質地細膩且溶解特性得以改善［20］;而縱偉等［21］采用400 MPa高壓處理15 min，所分離得到的蛋白具有較高的乳化性和穩(wěn)定性。姚強等［20］研究了超高壓處理對花生分離蛋白物理特性和功能特性的影響，發(fā)現超高壓處理(≤400 MPa)對蛋白質的變性影響在一定程度上類似熱處理的效果。在此基礎上發(fā)展的超高壓微射流技術可形成劇烈的物理條件，如液體高速撞擊、強烈剪切、空穴作用及高頻振蕩等機械作用，從而改變蛋白分子結構而導致功能特性的變化［22］。超高壓微射流處理可破壞花生蛋白的內部基團，表現為粒度尺寸變小和分布范圍集中、游離巰基減少、表面疏水基團增多和蛋白質結構展開程度增大，從而導致花生蛋白的溶解性、乳化性等功能特性提高［23］。

擠壓組織化技術以其高效、環(huán)保、低能耗等優(yōu)點也廣泛應用于食品加工領域。擠壓蒸煮技術(Extrusion cooking)是生產組織化植物蛋白的主要方法，所制備的植物蛋白產品具有類似于動物肌肉的組織結構和咀嚼感，這與擠壓組織化過程中蛋白質的物理變化和化學變化有關［24］。魏益民等［25］研究了花生蛋白在擠壓過程中化學變化及組織化結構形成的機理，認為非共價鍵結合(疏水和氫鍵)是影響花生蛋白高水分擠壓組織化結構的主要化學鍵，其次是二硫鍵。另外，花生粉的粒徑、pH值、油脂含量對組織化產品的質量、流變學特性及微觀結構均產生較明顯的影響。Alid等［26］研究表明，在脫脂花生蛋白粉的擠壓組織化過程中，淀粉的存在會影響蛋白質形成纖維狀產品;如淀粉在擠壓蒸煮下糊精和還原糖含量顯著增加，有利于組織蛋白產品形成。孫照勇等［27］利用大豆和花生蛋白的結構差別，對花生和大豆蛋白進行復合擠壓化處理，得到彈性介于兩者產品之間的擠壓產品，且組織化度、硬度、咀嚼度和拉伸力存在疊加效應。

微波處理也能改善花生蛋白的功能特性。由于花生蛋白加熱不易形成凝膠;因而，使花生蛋白的應用受到較大限制［28］。朱曉蕾等［28］采用花生蛋白與玉米淀粉微波復合處理可產生較好的凝膠性;其原因可能是使花生蛋白粉和玉米粉相互作用形成了復合物。張曉麗等［29］對花生濃縮蛋白進行微波改性，使得花生濃縮蛋白的吸油性、起泡性、乳化性和穩(wěn)定性均有顯著改善;其改善效果與溶液pH值、改性時間、微波功率和料液比有關。

另外，超聲、紫外輻射、超濾以及不同蛋白質制備方式都會影響或改善花生蛋白的功能特性。總的來說，物理改性一般只能改變蛋白的次級結構，具有加工成本低，無毒副作用，對蛋白質營養(yǎng)品質損失小的優(yōu)點;不足之處是改性范圍比較窄。

3．2 花生蛋白的化學改性

化學改性是通過化學手段作用于蛋白質，使部分肽鍵發(fā)生斷裂或者引入各種功能基團，并利用蛋白側鏈基團的化學活性，有選擇地將某些基團轉化為衍生物，以此來達到改變蛋白質的功能特性［30］。化學改性可以通過烴化(Lys、Cys、Met、His和 Try)、氧化(Cys、Met、His和 Try)、酰化(Lys和 Tyr)、酯化和氨基化(Glu和 Asp)、交聯、糖基化和填充等方式［31］。目前，磷酸化、酰基化和交聯接枝反應是應用較多的化學改性方式。

蛋白磷酸化已被認為是提高蛋白功能特性的有效手段。蛋白質的磷酸化是有選擇地利用蛋白質側鏈活性基團，通過結合一個磷酸根基團開始，進而大量結合磷酸根基團，以改變蛋白質分子的電負性和分子間的靜電斥力，使之在食品體系中更易分散，從而提高蛋白的溶解性及其他功能特性［32］。潘秋琴等［33］采用POC13/花生蛋白體系低摩爾比對花生蛋白進行磷酸化改性，使改性后蛋白等電點pH由4．85降至3．21，同時溶解度、乳化能力和乳化穩(wěn)定性顯著提高。熊柳等［34］采用三聚磷酸鈉對花生分離蛋白進行磷酸化改性后，花生分離蛋白的吸油性、吸水性、溶解性、乳化性和泡沫穩(wěn)定性均有顯著提高。

利用酰基化反應對蛋白質改性也是改善蛋白功能特性的重要手段，尤其是琥珀酰化和乙酰基化反應。Monteiro等［35］分別對花生蛋白的三種主要組分(花生球蛋白、伴花生球蛋白Ⅰ和伴花生球蛋白Ⅱ)進行琥珀酰化;經酰化后的花生蛋白等電點遷移到3～4，同時琥珀酰化提高了花生各組分功能特性，包括吸水和吸油能力以及溶解性、乳化性和起泡性。Beuchat［36］進一步將脫脂花生蛋白粉在 pH 7．4 ～8．0下與不同濃度琥珀酸酐反應;經聚丙烯酰胺凝膠電泳發(fā)現，主要蛋白組分斷裂成亞基，可溶性氮在pH＜4下降低，而在pH 6～7間增加，其持水力、吸水性、乳化性有所增加，而黏度則顯著提高。另外，植物蛋白中含有大量的酰胺基團，對蛋白質有選擇性進行脫酰胺，可以改善花生蛋白功能特性。盧寅泉等［37］利用磺化苯乙烯陽離子交換樹脂的較強水解酰胺基作用，對花生蛋白功能特性的改進條件及效果進行了研究。結果表明，經改性后的花生蛋白溶解性提高，等電點pH降低到0．5～1;在pH為7．0時，乳化性、乳化穩(wěn)定性、發(fā)泡性分別提高了215%、122%和538%，而發(fā)泡穩(wěn)定性、持水性、黏度分別為359%、157%、107%;改性后蛋白可用于蛋糕生產，明顯改善了產品體積、結構和口感。

采用美拉德反應(Maillard Reaction)也可使蛋白質與多糖類進行共價結合(蛋白質－糖接枝改性);接枝物的蛋白質部分可有效吸附在油－水界面上，降低界面張力;共價結合的多糖分子在吸附膜的周圍形成立體網絡狀結構，增加了膜的厚度和機械強度，從而有助于改善蛋白質的功能特性［38－39］。Mouécoucou等［13］利用阿拉伯膠、低甲氧基果膠和木聚糖對花生蛋白進行了接枝改性。結果表明，接枝改性對胃蛋白酶、胰蛋白酶和胰凝乳酶水解花生蛋白的效果有不同程度的影響;這可能是由于多糖與水解后的多肽和氨基酸相互作用的結果，但是對于接枝蛋白的功能特性是否有所改善還需進一步研究闡明。熊柳等［40］采用戊二醛對花生蛋白進行交聯改性。戊二醛交聯花生蛋白形成凝膠的最佳條件為:18%花生組織蛋白與25%戊二醛用量比為50∶1、熱處理溫度為65℃、pH值為12。在此條件下得到的花生組織蛋白凝膠具有較好的硬度和彈性。Liu等［41］分別采用多種物理和化學方式對花生蛋白膜進行改性，熱處理能顯著提高蛋白膜的機械強度、降低膜的透氣性和滲水性，紫外輻射和甲醛、戊二醛處理次之，而超聲處理則對膜性能有破壞作用。

化學改性效果比較明顯，但是對反應條件要求相對苛刻，反應復雜、激烈而較難以控制，容易產生副產物并伴有化學殘留。

3．3 花生蛋白的酶法改性

酶法改性是利用酶對蛋白質的氨基酸殘基側鏈基團進行修飾，為當前蛋白質改性最為重要的生物技術。與化學和物理的改性相比，酶法改性具有以下幾個方面的特點:(1)酶解過程十分溫和，不會破壞蛋白質原有的功能性質;(2)最終水解產物可通過選擇特定的酶和反應因素加以控制;(3)蛋白水解物易被人體消化吸收且具有獨特生理功能［42］。

酶法改性包括聚合改性和降解改性。酶法聚合改性主要利用轉谷氨酰胺酶(TGase)作用植物蛋白，生產出具有營養(yǎng)互補型工程化蛋白產品。在蛋白質酶法聚合改性中，TGase作為蛋白促凝劑，可催化轉酰基反應，即催化蛋白質賴氨酸上ε－氨基和谷氨酸上γ－羥酰胺基之間結合反應，從而使蛋白質(或多肽)之間發(fā)生共價交聯形成共價化合物。吳海文等［43］采用TGase催化花生濃縮蛋白形成凝膠;在優(yōu)化催化條件下得到具有較好彈性和硬度的蛋白凝膠。Gharst等［44］和 Clare 等［45］采用 TGase 催化花生蛋白膠聯，使蛋白一些功能特性，如黏性、凝膠特性、溶解性、持水性和流變學特性等得到改進，并且改性后得到的蛋白可用于餅干、奶昔以及一些烘烤食品的加工。也有研究表明，蛋白質的諸多功能特性之間的變化是相互制約的，比如良好的乳化性和起泡性是以較高的溶解性為前提，而凝膠性則與之相反。張春紅等［46］的研究表明，花生蛋白經TGase交聯改性后凝膠性提高了279%，溶解性和乳化性則分別降低了44%和31%。

自20世紀70年代以來，隨著蛋白酶解研究不斷深入，酶降解改性也取得了明顯進展。Beuchat等［47］分別采用胃蛋白酶、菠蘿蛋白酶和胰蛋白酶水解脫脂花生蛋白，研究其溶解性、吸水性、乳化性、持水性、持油性和電泳性質的變化，并將菠蘿蛋白酶水解產物添加到甜餅配方中生產營養(yǎng)強化蛋白。Sekul等［48］利用木瓜蛋白酶控制酶解花生蛋白，有助于改善花生蛋白的溶解性;而Govindaraju等［49］發(fā)現用木瓜蛋白酶水解花生球蛋白可提高乳化能力，而堿性蛋白酶水解有助于改善發(fā)泡性能。Chiou等［50］研究了固定化木瓜蛋白酶在連續(xù)反應器中部分水解花生奶蛋白，并測定了水解后蛋白的物理和功能特性。國內學者也對花生蛋白的酶水解進行了一系列研究，證明酶水解可以改善花生蛋白功能特性或生理活性，是近一步開發(fā)利用花生蛋白的較好方法［51－52］。

由于蛋白酶具有較強的專一性，在采用單酶對花生蛋白進行酶解時，存在水解度低、原料利用率差和生理活性弱等缺點;因此，利用蛋白質的結構特點和蛋白酶催化特異性位點不同，可以采用不同改性方法相結合或多種酶共同催化作用對花生蛋白進行改性修飾。Monteiro等［35］利用化學(琥珀酰化)和酶解(α－胰凝乳酶)對花生蛋白進行改性，發(fā)現乙酰化處理或酶解處理均能提高蛋白的溶解性、持水性、持油性、乳化能力和起泡能力，但是兩種復合處理的蛋白改性效果最好。林勉等［53］采用巰基還原劑Na2SO3先打斷花生蛋白二硫鍵，然后利用內肽酶、端肽酶水解花生蛋白，研究其功能特性變化，并確定了其最佳水解工藝條件。結果表明，木瓜蛋白酶、中性蛋白酶、堿性蛋白酶和胰酶等內切酶對花生粕蛋白的水解作用十分有限;而先采用中性蛋白酶水解3 h，后加入復合蛋白酶水解，得到的蛋白水解產物的氨基態(tài)氮生成率達43%，各種氨基酸的含量顯著增加，其中游離的必需氨基酸占總游離氨基酸的62．2%。一些研究還表明，利用 Alcalase和 Flavourzyme兩種酶對花生蛋白進行復合改性，首先用Alcalase(內切酶)進行水解，再利用Flavourzyme進行深度水解，蛋白質水解效果顯著提高，且水解產物具有較好的生理活性［54－55］。另外，對花生蛋白進行有目的改性，如定向酶解、限制性酶解技術，不僅能改善蛋白質功能特性，還可產生一系列具有高生理活性的短肽，從而提高花生蛋白的營養(yǎng)價值。可望隨著酶解及相關技術的發(fā)展，酶解過程將更趨于自動化、簡單化和實用化，進一步拓寬酶解技術的應用范圍。

4 酶解改性花生蛋白的生理活性

近年來，隨著活性肽在營養(yǎng)保健領域的重要性，對花生蛋白的研究也開始轉向了功能活性肽方面。與其他多肽不同，花生多肽含有白藜蘆醇，它對心血管疾病和動脈硬化具有明顯的抑制效果，亦可促進人類腫瘤細胞的凋亡或是受腫瘤抑制因子P53的表達達到抗腫瘤活性［56］。目前，對花生蛋白酶解產物及活性肽的研究主要集中于抗氧化活性和血管緊張素轉化酶(ACE)抑制活性。

Alcalase是花生蛋白活性肽生產當中最常用的也是最有效的酶源(表3)。Liu等［57］分別以堿性蛋白酶Alcalase和中性蛋白酶Neutrase對花生分離蛋白進行水解，發(fā)現中性蛋白酶Neutrase水解產物顯示弱ACE抑制活性，而堿性蛋白酶Alcalase水解物具有很強的ACE抑制活性。有研究表明，花生蛋白經蛋白酶Alcalase水解的產物是多種小肽的混合物，其分子質量基本在300～2 600 u范圍內，其中分子質量在1 000 u以下的約占98．5%，這部分組份由8肽以下的小肽組成，許多功能性小肽多集中在這一組分［58］。Guang等［59］采用 Alcalase 酶解花生蛋白 6 h得到酶解產物并進行了ACE抑制活性研究;采用超濾處理獲得了截留分子質量＜10 ku酶解液，通過對酶解液進行RP－HPLC多步分離純化，最終獲得的純化產物的ACE抑制活性高出粗酶解產物8倍以上。Quist等［60］先以Alcalase水解脫脂花生粉，然后用胃蛋白酶和胰酶進一步水解，對酶解產物進行分離純化，得到了序列為Glu－Trp－Pro－Arg－Pro－Gln－Ile－Pro－Pro的 ACE 抑制肽，其 IC50為 0．36 g/mL。張偉等［61］采用Alcalase及多種復合酶水解花生蛋白并制備ACE抑制肽;所獲得的堿性酶水解物具有最高的ACE抑制率(72．78%)。花生多肽作為外源性的抗氧化物質，能夠提高生物體內源性抗氧化酶活性，清除自由基，抑制脂質過氧化損傷。陳貴堂等［58］采用Alcalase水解花生蛋白制備花生多肽，采用小鼠注射D－半乳糖的過氧化損傷模型，表明花生多肽具有較強的抗氧化作用。Hwang等［62］則發(fā)現用花生蛋白經Esperase水解所得的酶解產物，比其他蛋白酶水解所得的產物具有更強的抗氧化活性。另外，許多研究表明，抗氧化肽和ACE抑制肽在氨基酸組成上存在共同之處，一般C－端是Phe、Pro和Tyr的疏水性氨基酸以及帶有正電荷的Arg和Lys殘基的肽段，通常具有較高的ACE抑制活性;而對于抗氧化活性來說，疏水性具有同樣重要作用:當N－端為疏水性氨基酸Val或Leu時，肽的抗氧化活性和ACE 抑制活性都較高［63－64］(見表3)。另外，花生蛋白水解產生的某些活性肽同時具有較高的抗氧化活性和 ACE 抑制活性［64－65］。

表3 花生活性肽

5 花生改性蛋白的產品開發(fā)

天然食用蛋白質除提供人體合成蛋白質所需的氨基酸及能量之外，還具有一些獨特生理機能。在歐美等發(fā)達國家，花生主要用來制作花生醬、花生蛋白制品以及各種糖果糕點、休閑食品［13］。由于蛋白質的水解產物及活性肽有著比蛋白質更好的營養(yǎng)性能，更容易通過小腸黏膜被有機體吸收利用;因此，可以利用活性肽生產不同類型食品以滿足對蛋白質具有特殊需要的人群［67］。花生蛋白活性肽因有較高的生理活性，可用作功能性食品輔助材料，也可直接開發(fā)為食品終端產品(見表4)。

5．1 改性花生蛋白用于大宗食品

國內花生蛋白的混和小麥粉、饅頭已經上市;但花生蛋白改性產品尚處于初級發(fā)展階段。通過對花生蛋白的改性，提高其營養(yǎng)價值，并降低過敏原特性，可將改性花生蛋白作為功能性食品基料在大宗食品(肉類制品、米面制品和焙烤食品等)、營養(yǎng)配方食品中應用［15］。沈忱等［68］采用酸和酶復合水解脫脂花生粉制得的水解產物可代替食鹽應用于肉類制品(如香腸等)。武漢肽類物質研究所的科技人員利用復合酶解技術定向酶切花生蛋白，制得花生肽具有良好的持水性;在糕點、休閑食品中適量添加還可以改善口感和風味，并提高蛋白質含量［10］。

5．2 改性花生蛋白飲料

在原有飲料基礎上，添加花生蛋白可制成蛋白飲料。花生蛋白飲料含有豐富蛋白質、必需氨基酸、維生素和不飽和脂肪酸但不含膽固醇，更易被人體所吸收，具有保健功能［69］。譚斌等［67］采用中性蛋白酶水解花生粕，制備營養(yǎng)好、易吸收花生肽，并將花生肽加入橙汁中制作花生肽飲料。楊波等［70］采用枯草芽孢桿菌對脫脂花生粕蛋白進行水解，將蛋白肽添加牛奶、砂糖和食鹽中調配成具有抑制醉酒的醒酒肽。Chiou等［50］采用固定化木瓜蛋白酶水解花生蛋白，并用于葡萄汁、蘋果汁中，提高果汁中營養(yǎng)成分。另外，以花生粕或者花生蛋白為原料，利用乳酸菌發(fā)酵還可生產花生蛋白酸奶、酸性飲料等飲品［71］。

表4 花生改性蛋白的產品

5．3 改性花生蛋白凝膠食品

凝膠性是蛋白質食品最重要的特性之一。花生蛋白作為食品添加劑可以直接添加于食品原料中;但由于花生蛋白本身無法形成凝膠，因此，添加凝固劑(金屬鹽、果膠等)成為制備花生凝膠的常用方式。韓珍瓊等［72］研究了以花生仁為原料，用氯化鈣作為凝固劑生產花生蛋白質凝膠食品;所制作的花生蛋白食品凝固狀態(tài)好、質地細膩、色澤乳白、口感細膩，并具有典型花生香氣。由于花生多肽溶液在高濃度下依然能保持低黏度，并在較寬的pH值范圍內保持溶解狀態(tài)，具有較高的吸濕性和保濕性，抑制蛋白質形成凝膠，從而減少了由于花生蛋白大分子所引起的過敏原性，并增加產品的穩(wěn)定性，可用作嬰兒食品的開發(fā)和利用［56］。另外，根據大豆蛋白和雞肉蛋白在高壓加熱條件下變性可改善凝膠的彈性、硬度和保水性的研究結果，也可考慮對花生蛋白混合肉類蛋白進行高壓改性，實現花生蛋白在肉糜類的應用［73］。

5．4 花生蛋白膨化食品

擠壓膨化后花生蛋白可直接進行素食加工，制成多種口味的膨化食品，也可作為部分添加物，用于仿生果脯、蔬菜和仿肉制品等生產［71］。植物蛋白是一種高蛋白仿肉型干制食品，以花生脫脂粉為原料，用均勻擠壓膨化方法處理花生蛋白，可以改變花生蛋白組織形式，使之具有瘦肉的質構特征，俗稱花生蛋白肉，從而得到花生蛋白膨化食品［12］。另外，擠壓組織化的花生蛋白作為仿肉原料，也可直接加工成各種風味肉制品、如仿制烤羊肉、豬排雞肉香腸和牛肉等，是理想高蛋白、低糖低脂、不含膽固醇休閑食品，也可添加到餅干、面包和點心中制成高蛋白食品［24］。

6 花生蛋白改性的研究前景

花生蛋白多是從榨油后的副產物(花生粕)中提取得到，常用作動物飼料處理，造成了資源的極大浪費。利用蛋白酶水解改善蛋白功能特性，已開發(fā)出多種花生蛋白相關的食品深加工產品。由于花生在壓榨提油過程中，高溫使一部分蛋白變性，同時花生蛋白的組織和結構也發(fā)生了變化，蛋白之間因聚合而使結構更加緊湊不易酶解;因此，如何提高蛋白水解度已成為熱壓榨花生蛋白酶解的主要問題。此外，與大豆蛋白酶解改性相比，花生蛋白酶解研究相對起步較晚，對花生蛋白酶解改性主要集中在有限酶解制備功能性活性蛋白和深度酶解制備活性肽;但在花生活性肽的研究還剛剛起步，已鑒定出的活性肽不多，而且活性肽的作用機制也不清楚。隨著活性肽在營養(yǎng)保健領域的重要性和多肽作為一種生命活性物質的諸多功能正日益被人們所認識，開發(fā)花生功能活性肽相關食品產品將成為今后重要發(fā)展方向。

針對花生在我國以及世界農產品當中的地位和其蛋白質本身的功能特性，積極發(fā)展花生蛋白改性技術具有重要意義。花生蛋白的主要研究開發(fā)可能有以下幾個方面:改進花生濃縮蛋白和分離蛋白的制備和加工方式，提高蛋白提取率和純度，以更好地應用于食品工業(yè)中;在物理、化學和酶解改性的基礎上，進一步開發(fā)出更有效的酶解預處理和改性技術，從而獲得功能性更好的蛋白產品，提高花生蛋白利用率和擴大花生蛋白的利用途徑;花生蛋白經過酶解后得到的肽類具有特殊的生理功能，需要進一步加強酶制劑的開發(fā)和酶解工藝的優(yōu)化，以其獲得更為豐富的短肽類型;花生肽的生理活性研究從現有的抗氧化性和ACE抑制活性可拓寬到免疫活性、抑菌活性及促乳酸菌增值能力等方面;在改進酶解活性肽生產工藝基礎上，需要重視對酶解改性的下游技術的研究，包括對花生短肽物質的分離純化、結構鑒定和花生短肽精制工藝體系的建立與完善。總之，通過對花生蛋白質改性產品的開發(fā)(包括系列功能性蛋白、復合氨基酸和活性多肽)和花生蛋白質改性產品應用于大宗食品、飲料、冷食，調味品、保健食品及其他相關行業(yè)，擴大花生蛋白利用途徑，提高花生蛋白利用率，推進我國由花生原料大國向花生產品強國轉變。

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Progress in Modification of Peanut Protein Property

Dong Xinhong1，2，4Zhao Mouming3Jiang Yueming1
(Key Laboratory of Plant Resources Conservation and Sustainable Utilization South China Botanical Garden，Chinese Academy of Sciences1，Guangzhou 510650)
(College of Chemistry and Bioengineering，Guilin University of Tech－nology2，Guilin 541004)
(College of Light Industry and Food Science，South China University of Tech－nology3，Guangzhou 510640)
(Graduate School of Chinese Academy of Sciences4，Beijing 100039)

The peanut is an important source of plant proteins，but its application in food industry of natural peanut protein is limited by its undesirable functional characteristics．The modification of peanut protein property has become a preferable topic in plant protein processing．This paper briefly outlined the nutritional and functional properties of peanut proteins，the types of modification and then the progress of modification research about peanut protein in areas，with an emphasis on the recent advance on the modified properties caused by enzymatic reaction．The prospects for development of the processed products and production of bioactive peptides by enzymatic hydrolysis from peanut proteins were proposed accordingly．it has been found that the exploration of peanut protein modification and its functional properties contributed to new application ways of peanut and to enhance its application value．

peanut protein，protein modification，functional characteristic

TS201．2

A

1003－0174(2011)12－0109－09

863計劃(2006AA10Z326)，國家杰出青年科學基金(30425040)

2011－02－26

董新紅，女，1977年出生，講師，博士，食品營養(yǎng)與化學通訊作者:蔣躍明，男，1963年出生，研究員，博士生導師，食品生物化學