淺談油料蛋白的幾個化學問題

海軍工程大學 湖北 武漢 430000

前言

當前油料蛋白屬于食品，其在營養、口味、衛生等方面的要求逐漸提高，上述要素與油料化學研究息息相關。因此，有必要綜合并分析當前我國油料蛋白應用和生產過程中涉及到的化學問題。進而在后續制油階段，借助對應化學手段消除其中毒性或雜質，滿足聯合國糧農組織對于油料蛋白糧食化的要求和標準。

一、常見的油料蛋白分析

1)大豆。大豆中水分占10、2%、脂肪18.4%、蛋白質36.3%、粗纖維4.8%、碳水化合物25.3%、灰分5.0%。大豆蛋白的應用范圍較廣，重點問題是消除其豆腥味，即去除蛋白制品內植酸鹽成分。2)花生。花生仁的組成成分為：蛋白質26.2%、水分8.0%、脂肪39.2%、粗纖維2.5%、碳水化合物22.1%，灰分2.0%。花生蛋白的優勢是溶解性較強，適合生產蛋白飲料。不過在應用過程中其黃曲霉毒素需要引起重視，應將其控制在15PPb之下。3)油菜籽。油菜籽蛋白中氨基酸組成十分平衡，其營養價值甚至高于動物蛋白。在生產提煉階段的難點是去除硫葡糖甙，該成分會對油料制品口感產生消極影響，是制備油菜籽蛋白的主要問題。此外，油菜籽內酚酸氧化會對油料色澤產生較大影響，因此需要通過去毒處理去除酚類化合物，并完成脫殼操作。

二、油料蛋白化學問題概述

(一)化學氣味分析

其一，豆腥氣味。大豆類油料蛋白在制作后容易出現豆腥味或苦澀味，原因是蛋白中殘留脂類物質在自動氧化或酶促氧化階段形成復雜產物，因此豆粒在加工階段氧化反應劇烈。經過實驗分析發現，當大豆蛋白中羥基脂肪酸超過臨界值會產生苦味，范圍是0.6-0.9微克分子/毫升。同時，蛋白中三羥、四羥基脂肪酸苦味的臨界值是200-1500PPm，前者結構內存在雙鍵，會增加苦味程度。大豆蛋白散發豆腥味的化學成分中包含乙烯醛、乙醛，其屬于脂類氧化分解產物，會增加豆腥味，如乙醇、戊醇、庚醇。

其二，澀味。蛋白制品中酚酸成分會出現較大澀味，當其含量超過200PPm時會使油料蛋白制品出現澀味。同時，油料蛋白化學氣味包含非揮發、揮發性化合物，研究重點是脂類物質在酶作用下的變化條件，分析蛋白質與其產物的相互作用，化學研究領域十分寬闊。

(二)化學成分分析

1.酚類化合物。油料制品中酚類化合物含量較多，其中包含多縮酚化合物單寧、游離酚酸，其化學結構是苯環(帶羥基)與三碳、一碳相連接[1]。常見酚酸包含肉桂酸、丁香酸等。酚酸物質會增加蛋白制品苦味，其在氧化后還會直接影響油料制品的色澤、營養。其中，一元酚不易出現氧化問題，且甲基化酸物質十分穩定。當酚酸經過酶促反應完成自動氧化后，會逐漸使油料顏色變深，對豆制品外觀產生較大影響。此外，油料籽內肉桂酸對于酶十分敏感，在氧化反應后形成鄰醌，無需酶作用會形成多聚物。

2.植酸鹽。植物酸實際上是肌醇六磷酸鎂鹽或鈣鹽，植物酸主要是種子內存儲磷的主要模式，如小麥、玉米、稻谷中植酸成分占1%。花生、大豆在經過脫殼脫脂后除去的糟粕中植酸含量是1.5%。同時，棉籽、菜籽中植酸鹽的含量更多。稻谷和小麥中植酸鹽主要出現在胚、皮殼內，而胚乳部分無植酸鹽；玉米中植酸鹽成分集中在蛋白體中，因此高蛋白油料含有的植酸鹽含量較多，最高是7%。植酸鹽成分會影響人體對于礦物質元素的吸收，原因是其會和礦物質發生化學反應形成無法消化的植酸-礦質復合物，該產物穩定性會結合礦物質實際類型具有差異性。穩定性由高到低依次是鋅、銅、鎳、鈷、鐵、鈣[2]。經過化學實驗和觀察分析發現，植酸鹽對于人體的危害主要是減少其鋅元素吸收量，因此在制作油料蛋白相關產品時，需要適當補充鋅元素、磷元素。

3.植物血凝素和蛋白酶抑制劑。谷類作物和豆類作物均包含外源凝集素，該物質由于來自于植物機體內，因此被稱為植物血凝素，其可以和含糖蛋白、植物蛋白結合。例如，動物在使用生豆時會出現中毒反應，原因是外源凝集素發揮作用。該物質會與生物體腸道上皮細胞融合，影響機體對于營養物質的吸收，甚至出現明顯生理化學反應，抑制生物體生長甚至死亡。當前常見的油料蛋白中，大豆蛋白中的植物血凝素含量較高，例如脫脂大豆粉產品內植物血凝素含量約占油料蛋白的1%-3%。同時，不同品種油料蛋白含量差異性較大，且該物質極易受到溫度影響。在高溫環境中血凝素結構會受到破壞，但干燥條件耐熱力顯著上升。因此，在制作大豆食品時，若出現局部受熱不均勻的問題，需要防止該物質的不良影響。此外，大豆中包含的胰蛋白酶抑制劑會增加胰臟體積，使其分泌較多的胰蛋白酶。該物質會形成較多含硫氨酸，使大豆蛋白受到抑制。該過程可以借助提升溫度進行解決，通過加溫破壞蛋白酶抑制劑的活性，使蛋白質變性，進而不受胰蛋白酶的限制和影響。

結論

綜上所述，通過分析發現我國油料蛋白資源十分富足，但深加工過程發展時間較短，對籽棉、菜籽的去毒、去雜質工作較為繁瑣。因此，當前有必要科學應用油料蛋白資源，豐富其產品品種，形成多用途產品鏈。通過創新蛋白應用技術，積極開發營養豐富、口感良好的食品，滿足人們日常使用、食用需求。