酶解花生蛋白在面条加工中的应用

张慧丽，贾丽娇，何建为，邹志远，李 冰，谭 歌，孟宪军*

(1.辽宁大学生命科学院；辽宁 沈阳 110036；2.辽宁大学轻型产业学院，辽宁 沈阳 110036；3.沈阳农业大学食品学院，辽宁 沈阳 110161)

酶解花生蛋白在面条加工中的应用

张慧丽1,3，贾丽娇1，何建为1，邹志远1，李 冰2，谭 歌2，孟宪军3,*

(1.辽宁大学生命科学院；辽宁 沈阳 110036；2.辽宁大学轻型产业学院，辽宁 沈阳 110036；3.沈阳农业大学食品学院，辽宁 沈阳 110161)

以脱脂花生蛋白粉为原料，用乙醇溶液浸制备花生浓缩蛋白，制得的花生浓缩蛋白再经菠萝蛋白酶解，得到的浓缩酶解蛋白与小麦粉混合，并添加一定比例的谷氨酰胺转移酶，通过正交试验及感官评定确定最佳的工艺条件。结果表明：浓缩酶解花生蛋白添加比例为8%时，谷氨酰胺转移酶量为900U/kg时，面条质感最好。添加酶解后花生浓缩蛋白能有效改善面条品质，提高其营养价值。

脱脂花生蛋白；菠萝蛋白酶；谷氨酰胺转氨酶

面条是深受人们喜爱的传统主食，我国目前对于面条开发性研究主要方向是在制备工艺中添加营养成分，强化面条营养成分的含量。花生蛋白质是一种完全蛋白质，含有人体所需的8种必须氨基酸[1]，具有易消化，所含腹胀因子少、无豆腥味和毒性物质较少等优点，可作为食品辅料添加到食品中[2]。Ory等[3]将脱脂的花生粉添加到小麦粉中制成松饼，Khalil等[4]将花生添加到面包小麦粉和玉米粉中进行了质量评定。McWatters等[5]在中式面条中加入15%花生粉和8%豇豆粉取代小麦粉，制成的面条蛋白含量增加了21%，且风味独特，营养丰富，在制作玉米黍饼过程中，加入24%的豇豆粉和46%的花生粉，制作出的黍饼在品质特性上与100%的纯小麦粉制出来的相似，且营养丰富。熊柳等[6]以低变性脱脂花生蛋白粉为原料，在面条中进行添加。结果表明，添加花生蛋白粉可使面条品质有效地改善，提高面条的营养价值。在面条中，脱脂花生蛋白粉的添加量为10%时效果最好，钙、锌等微量元素也随之增加；烹调损失率减少19.6%，拉伸长度增加了56.2%，拉伸收缩比增加51.4%。刑本鑫等[7]研究了添加花生蛋白粉对面条蒸煮品、质感官品质和质构品质的影响，并探讨总结了面条品质与面筋特性的关系。实验结果表明，花生蛋白粉的添加量为5%时，面条表观状况和弯曲折断率最佳；当添加10%的花生蛋白粉时，面条的蒸煮损失率最低。花生蛋白粉的添加有利于增加面团的面筋含量和面筋持水率。目前，对于但对花生酶解后的蛋白的添加还少见报道。

花生浓缩蛋白是从脱脂花生粕中除去低分子可溶性非蛋白成分，主要包括可溶性糖、灰分和各种其他成分等，制得的花生蛋白制品。花生浓缩蛋白酶解改性后，不仅凝胶性增强，而且由于酶催化交联性增强[8-9]；同时水解酶产生低分子质量蛋白和肽，产生的低分子质量蛋白可以提高蛋白质功能特性，产生的肽具有易消化吸收和一些蛋白质无法比拟的物理化学特性，如良好的起泡性、乳化性及抗氧化活性，某些小分子的肽甚至具有特殊的生理活性。本实验用菠萝蛋白酶作为水解酶，不仅能改善花生蛋白的特性，还因其本身特有的香气，使酶解产物更加适合添加到面食甜品加工过程中[10]。本实验通过醇法制备花生浓缩蛋白，用菠萝蛋白酶水解花生浓缩蛋白成为低分子质量和肽，再通过正交试验确定花生蛋白面条的最佳工艺。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

脱脂花生蛋白粉 辽宁虹螺健康食品企业有限公司；精制面粉 市售；菠萝蛋白酶(200万U/kg)、谷氨酰胺转氨酶(180万U/kg) 郑州绿邦科贸有限公司；其他试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

DL-6M型大容量冷冻离心机、TS-1型脱色摇床 长沙湘仪离心机仪器有限公司；HZS-H型水浴振荡器 哈尔滨市东联电子技术开发有限公司；Dolphin-Doc凝胶成像系统 美国Wealtec公司；电泳仪 美国Bio-Rad公司；电热鼓风干燥箱 巩义市英峪予华仪器厂。

1.3 方法

1.3.1 酶解花生蛋白的制备

花生浓缩蛋白制备：以脱脂花生蛋白粉为原料通过乙醇浸提制备获得。采用菠萝蛋白酶解花生浓缩蛋白，参照厂商所提供的酶解最适作用范围设计正交试验的酶解参数。取一定量的花生浓缩蛋白，在pH7.0的酶解体系中进行酶解，然后在90℃灭酶10min，4000r/min离心20min，得到花生蛋白酶解产物。

1.3.2 蛋白含量测定

蛋白含量测定参照文献[11]，采用SDS凝胶电泳方法。样品处理方法为取0.02g样品溶于0.4mL蒸馏水中，振荡后16000r/min离心15min后，取上清液25μL，加等体积2×SDS凝胶上样缓冲液，吹匀，100℃沸水中加热5min，吸取10μL混合液上样，电泳。电泳开始时，稳流0.02A，电泳约1h，溴酚蓝移至胶板底部。断电，取出凝胶，置染色液中染色4h，然后过夜脱色至电泳带清晰。利用Dolphin-Doc凝胶成像系统进行图谱扫描，总蛋白含量(M)测定公式参考文献[11-13]：M＝Σ(OD×Rf)。与标准蛋白图谱进行对比，得出结果。

1.3.3 花生蛋白面条的制备

每次称取同样质量的面粉，花生蛋白粉和一定量的谷氨酰胺转移酶，温水和面，用压面条机制成面条，加工煮熟。

1.3.3.1 花生蛋白面条生产工艺单因素试验

首先对面条的色泽、气味、筋性和加工时间进行初步鉴定来确定正交试验的主要因素及其取值范围。用筷子按住面条的一端，准确定位5cm处慢慢拉伸，直至拉断，测量拉断距离，对面条的筋性进行粗略测定。水开后，面条下锅至其煮熟可食用时的时间为加工时间。

1.3.3.2 花生蛋白面条生产工艺正交试验

在单因素试验的基础上，确定正交试验各因素的最佳取值范围，通过正交试验确定花生蛋白面条最佳生产工艺。面条品质评价：参考SB/T 10137—1993《面条用小麦粉》的评分标准，考虑花生的特点，组成6人评价小组，分别从色泽(10分)、表观状态(10分)、适口性(20分)、韧性(25分)、黏性(25分)、光滑性(5分)、食味(5分)等方面进行评价打分，6人评价结果的平均值即为样品的最终得分[14]。

2 结果与分析

2.1 菠萝蛋白酶解花生浓缩蛋白试验

参照厂商提供的菠萝蛋白酶酶解最适作用范围，确定4个主要因素及取值范围，设计正交试验筛选最佳条件，结果见表1。

表 1 酶解花生浓缩蛋白正交试验设计及结果Table 1 Orthogonal array design and results for optimizing enzymatic hydrolysis of peanut protein

表4 花生蛋白面条正交试验设计及结果Table 4 Orthogonal array design and results for optimizing the formulation of noodles

由表1极差分析可知，4个因素对酶水解的影响顺序为：菠萝蛋白酶添加量＞酶解时间＞底物质量分数＞酶解温度，确定酶解浓缩蛋白的最佳条件为A3B3C2D1，即菠萝蛋白酶添加量12000U/kg、底物质量分数5%、酶解温度50℃、酶解时间90min。随着酶解程度的加深，花生蛋白的亚基构成发生了规律性的变化。产物中大分子的蛋白质和肽段都被水解成23kD以下的小分子肽和亚基，这些小分子肽和亚基是酶解产物具有较强的生物活性，更加利于消化吸收。

2.2 花生蛋白面条生产工艺

2.2.1 花生面条生产工艺单因素试验

表2 谷氨酰胺转移酶添加量对面条特性的影响Table 2 Effect of transglutaminase concentration on the quality of noodles

表 3 不同花生蛋白含量对面条特性的影响Table 3 Effect of amount of peanut protein addition on the quality of noodles

原料全部为面粉，加入谷氨酰胺转移酶后，面条筋性增强。谷氨酰胺转移酶酶添加量为3600U/kg时，筋性最强，但是面条成团状，外观和口感较差；谷氨酰胺转移酶酶添加量为900U/kg、1800U/kg时，面条筋性较好，色泽也最好；酶添加量为180U/kg、450U/kg时，筋性一般。因此正交试验选取谷氨酰胺转移酶添加量为450、900、1800U/kg。

花生蛋白加入量越大，煮出的面条花生味越浓。花生蛋白加入量在6%和8%时，面条筋性最好，综合以上选出加入面粉的量为6%与8%最适。

2.2.2 花生蛋白面条生产工艺正交试验

在单因素试验的基础上，利用正交试验进行最佳工艺条件的确立，结果如表4所示。

由表4极差分析可知，4个因素对面条感官的影响顺序为：谷氨酰胺转移酶添加量＞花生蛋白原料＞花生蛋白原料＞搅拌时间。确定花生蛋白面条的最佳工艺条件为A2B2C3D3，即加入8%酶解花生浓缩蛋白、谷氨酰胺转氨酶添加量900U/kg、搅拌时间10min。

按照最佳工艺条件制得的花生蛋白面条表面光滑、口感细腻、富有弹性、柔滑爽口、带有花生的特有香气。

3 结 论

用乙醇浸提从脱脂花生蛋白中除去低分子可溶性杂质成分，制成浓缩蛋白，通过正交试验，确定了菠萝蛋白酶对花生浓缩蛋白酶解的条件：酶添加量12000U/kg、底物质量分数5%、酶解温度50℃、酶解时间90min。确定花生蛋白面条的最佳工艺条件：加入8%酶解花生浓缩蛋白、谷氨酰胺转氨酶添加量900U/kg、搅拌时间10min。

浓缩花生蛋白及其酶解制品的添加对面条制品的筋性、色泽、香气等特性有很大的提高，同时又具有很高的营养价值。浓缩花生蛋白及其酶解制品在食品生产中作为蛋白营养补充剂有广阔的应用前景。

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Application of Enzymatically Hydrolyzed Peanut Protein in Noodles

ZHANG Hui-li1,3，JIA Li-jiao1，HE Jian-wei1，ZOU Zhi-yuan1，LI Bing2，TAN Ge2，MENG Xian-jun3,*

(1. College of Life Science，Liaoning University, Shenyang 110036, China；2. College of Light Industry, Liaoning University, Shenyang 110036, China；3. College of Food Science, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110161, China)

Abstrac：Concentrated peanut protein was extracted from defatted peanut protein powder using aquatic ethanol and then hydrolyzed by bromelain. The hydrolysate obtained, glutamine transaminase (TGase) and wheat flour were used to manufacture noodles. The orthogonal array design method was applied to optimize the formulation of noodles based on sensory evaluation.Noodles based on 8% hydrolyzed peanut protein and 900 U/kg TGase revealed the best quality. The presence of hydrolyzed peanut protein could effectively improve noodle quality and nutritional value.

defatted peanut protein；bromelain；glutamine transaminase

TS202.3

B

1002-6630(2011)20-0331-04

2011-04-21

辽宁省教育厅科技项目(2008226)；辽宁省自然科学基金项目(20102085)

张慧丽(1970—)，女，副教授，硕士，研究方向为功能性蛋白质质量与安全。E-mail：hlzh999@yahoo.com.cn

*通信作者：孟宪军(1960—)，男，教授，博士，研究方向为功能性食品。E-mail：mengxjsy@126.com