榛子粉乳化性与起泡性研究

祝美云　殷贺中等

摘 要：【目的】比较4个品种榛子粉在不同 pH 值条件下的乳化性和起泡性差异以及去皮处理对榛子粉乳化性和起泡性的影响，分析榛子粉乳化性和起泡性与其主要物质组成的关系。【方法】采用碱液浸泡法去除榛子种皮，索氏提取法脱去油脂制取榛子粉；采用离心法测定榛子粉乳化性，体积法测定起泡性。【结果】榛子粉的乳化能力和起泡能力在蛋白质等电点（pH 4.5）处最差，在碱性条件下的乳化能力和起泡能力明显好于酸性和中性条件；榛子粉的乳化稳定性在蛋白质等电点处和偏碱条件下较好，而起泡稳定性在蛋白质等电点和酸性条件下较好。可溶性蛋白含量与榛子粉乳化能力显著正相关，与其乳化稳定性和起泡稳定性显著负相关；榛子粉起泡能力与蛋白质含量显著正相关。【结论】榛子粉乳化性和起泡性与品种密切相关，去皮处理提高了榛子粉的乳化性和起泡性；pH 值对榛子粉乳化能力、乳化稳定性和起泡能力影响差异显著，随着 pH 值变化乳化性和起泡性的变化趋势基本一致；可溶性蛋白存在有利于乳化能力的提高，而不利于乳化稳定性和起泡稳定性，蛋白质含量与起泡能力密切相关。

关键词： 榛子粉； pH； 乳化性； 起泡性

中图分类号：S664.4 文献标志码：A 文章编号：1009-9980？穴2013？雪04-0681-07

榛树为桦树科（Batulaceae）榛属（Corylus）植物，其果实榛子（Corylus chinensis）是世界4大坚果之一。该属约 20 个种，分布于亚洲、欧洲和北美洲；我国有 8 个种，2 个变种，分布于东北、华北、华东、西北和西南[1-2]。榛仁营养价值很高，除脂肪、蛋白质、糖类等含量丰富之外，还含有人体所必需的 8 种必需氨基酸，维生素和微量元素等含量也高于其他坚果，具有极高的加工利用价值[3-4]。欧洲榛是欧美地区广泛种植的榛属植物，具有果实个大、皮薄、内种皮易剥离等特点，其各种榛子加工原辅料及加工产品行销世界各地。平榛是我国特有的树种，主要分布在东北地区，食用品质尚佳，但果实个小、皮厚且内种皮不易剥离，产量有限[5-6]。我国自上世纪 80 年代开始平榛与欧洲榛杂交育种的研究工作，至今已得到几十个平欧杂种榛品种（系）[7]。平欧杂种榛既克服了欧洲榛对我国环境不适应的问题，又提高了果实的商品性状，使我国榛子真正进入园艺化栽培时代。

榛子作为食品加工辅料在欧美国家已有非常悠久的历史，而在我国几乎是空白。这种初级加工品主要为烤制后的榛仁和不同粒度的榛子粉，将其添加至巧克力、糖果、奶制品、咖啡制品、焙烤食品以及各色菜肴中[8-10]。近年来，随着研究的深入和加工技术与工艺的发展，榛子油、榛子粉、榛子果汁粉、榛子饮料等新型产品的研制开辟了榛子加工的新途径[11]。作者前期研究发现，提取脂质后的榛子粉的主要组分是蛋白质，其中欧洲榛和平欧杂种榛蛋白含量达到 50 % 左右，而平榛榛子粉蛋白含量更高，接近 60 %；除此之外，欧洲榛、平榛、平欧杂种榛果实在其他物质组成含量上（如淀粉、糖、灰分、粗纤维等）也存在较大差异（结果另文发表），这必将对榛子粉的性质产生影响。目前，关于小麦、大豆等的乳化性与起泡性研究较多[12-13]，而在榛子方面鲜见报道。根据榛子粉的主要物质组成特点，本文以欧洲榛‘巴塞罗那、平榛‘平榛1#、平欧杂种榛‘辽榛3#和‘达维为试材，比较4个品种榛子粉在不同 pH 值条件下的乳化性和起泡性差异以及去皮处理对榛子粉乳化性和起泡性的影响，分析榛子粉乳化性和起泡性与其主要物质组成的关系，以期为榛子粉的加工利用提供基础理论依据，对提高榛子粉的利用价值、丰富榛子加工的产品具有重要意义。

1 材料和方法

1.1 材料

选取欧洲榛‘巴塞罗那、平榛‘平榛1#、平欧杂种榛‘辽榛3#和‘达维4个品种榛仁为试材。以上品种榛子均取自于中国林业科学研究院林业研究所山东安丘榛子试验园，于正常成熟时采收后运至中国林业科学研究院林业研究所农产品贮藏加工实验室，经脱苞、晾晒后装入聚乙烯塑料保鲜袋中，于0 ℃条件下放置。实验前将榛子坚果果壳去除，留取榛仁备用。

1.2 试剂与仪器设备

NaOH、盐酸（分析纯，北京化工厂）；鲁花5S压榨葵花籽仁油（山东鲁花集团有限公司）。索氏提取仪（上海洪纪仪器设备有限公司）；pH计（北京宏昌信科技有限公司）；WH-2微型漩涡混合仪（上海泸西分析仪器厂有限公司）；T18 basic均质机（德国IKA公司）；SIGMA 3-18K台式离心机（德国SIGMA公司）。

1.3 方法

2 结果与分析

2.1 不同pH值条件下榛子粉乳化性

2.1.1 不同pH值条件下榛子粉乳化能力 乳化能力是衡量榛子粉中蛋白质促进油—水型乳状液形成能力的重要指标。由图 1、图 2 可以看出，各品种榛子粉乳化能力随着 pH 值变化而变化的趋势基本一致。当 pH 值小于等电点（pH 4.5）时，随着 pH 值的增加乳化能力相应的减小；在蛋白质等电点附近（pH 4.5），榛子粉乳化能力较差，与其他处理差异显著（P < 0.05）；当 pH 继续增大时，乳化能力也相应增强，即在碱性条件下，榛子粉的乳化能力显著提高。当 pH 值达到 8.5 时，随着 pH 的增加，乳化能力变化不大，说明榛子粉在 pH 8.5～10.5 范围内乳化能力已达到较高水平。分析结果显示，pH 值的变化对所选4个品种榛子粉乳化能力的影响差异显著（P<0.05），说明榛子粉乳化能力受 pH 变化的影响较大。推测可能的原因是，由于 pH 值的变化，影响榛子粉中蛋白质的溶解性。蛋白质在等电点处为电中性，溶解度较小；而在偏离等电点时，蛋白质溶解度较大，表现为较好的乳化能力。

由图还可以看出，不同品种榛子粉的乳化能力差异显著（P<0.05）。总体可见，在所选4个品种中，榛子粉乳化能力大小趋势：‘巴塞罗那>‘辽榛3# >‘平榛1#>‘达维，‘平榛1#榛子粉的乳化能力在 pH 6.5 以后增加的幅度明显小于其他3个品种。另外，杂种榛‘达维在各 pH 条件下去皮和未去皮榛子粉的乳化能力存在差异显著性（P < 0.05），并且去皮处理明显提高了其乳化能力，而对其他3个品种榛子粉乳化能力没有显著（P>0.05）影响。

2.2 不同 pH 值条件下榛子粉起泡性

由图还可以看出，不同品种的榛子粉起泡能力明显不同，且随着 pH 值的变化虽变化趋势相同，但也表现出品种间的差异性（P<0.05）。欧洲榛‘巴塞罗那榛子粉在所选4个品种中，起泡能力明显较差，其次是‘达维，而‘平榛1#和‘辽榛3#榛子粉起泡能力较好。另外，发现‘平榛1#榛子粉在经过碱液去除种皮之后，其起泡能力明显增强，说明种皮的去除，提高了‘平榛1#榛子粉的起泡能力。

2.2.2 不同 pH 值条件下榛子粉起泡稳定性 起泡稳定性是指蛋白质维持泡沫稳定性的能力。由图 7、图 8 可以看出，不同品种榛子粉起泡稳定性随 pH 值的变化趋势基本一致，不同 pH 值条件下泡沫稳定性差异不显著（P>0.05）。总的来讲，欧洲榛‘巴塞罗那和杂种榛‘达维榛子粉泡沫稳定性随着 pH 值的增加呈现相反的变化趋势，在偏酸性条件下表现出较好的泡沫稳定性；而‘平榛1#和‘辽榛3#榛子粉在 pH 4.5 处取得较好的泡沫稳定性，而所选品种榛子粉在偏碱条件下泡沫稳定性均很差。对所选4个品种榛子粉的起泡稳定性的比较结果表明，在 pH 4.5（蛋白质等电点）处均稳定性较好，分析原因可能是由于在蛋白质等电点附近，蛋白质溶解性差，这些不溶的蛋白质粒子能提高泡沫表面黏度，对稳定泡沫有利。与 2.3.1 结果比较可以看出，pH 值的变化对榛子粉起泡能力和泡沫稳定性的影响呈现相反的变化趋势。

2.3 榛子粉基本物质组成与其乳化性相关性分析

2.4 榛子粉基本物质组成与起泡性相关性分析

由表 3 可以看出，榛子粉起泡能力与总蛋白质含量呈显著正相关（P<0.05），而与可溶性蛋白、淀粉、可溶性糖、灰分以及纤维素含量没有显著相关性（P<0.05）。说明榛子粉蛋白质含量越高，其起泡能力就越强。由表 4 可以看出，可溶性蛋白、淀粉和可溶性糖含量与榛子粉泡沫稳定性呈显著负相关（P<0.05），而灰分含量却与之呈显著正相关（P<0.05）。结果表明，可溶性蛋白质含量越高，泡沫稳定性就越差，淀粉和可溶性糖的存在同样对泡沫稳定性产生不利影响，而灰分却在一定程度上起到稳定泡沫的作用。

3 讨 论

榛子粉乳化性和起泡性与榛子品种密切相关，去皮处理提高了榛子粉乳化能力、乳化稳定性和起泡能力以及起泡稳定性。pH 值对榛子粉乳化能力和稳定性以及起泡能力影响差异显著，而对其起泡稳定性没有明显影响。偏离蛋白质等电点（pH 4.5），由于蛋白质溶解性的增加，榛子粉乳化能力和起泡能力均有提高，在偏碱（pH 8.5～10.5）条件下达到较大值。乳化稳定性在蛋白质等电点处和偏碱（pH 8.5）条件下较好，在偏酸（pH 2.5）和中性条件下较差；因为在偏酸（pH 2.5）和蛋白质等电点处（pH 4.5）蛋白溶解性差，不溶的蛋白质粒子能提高泡沫表面黏度，对稳定泡沫有利，所以具有较好的起泡稳定性，随着 pH 增加，稳定性变差，在碱性条件下达到较低值。

可溶性蛋白质有利于提高榛子粉乳化能力，可溶性糖与之有协同作用，而灰分则降低了其乳化能力；可溶性蛋白质明显降低了其乳化稳定性，可溶性糖和淀粉也对其乳化稳定性产生不利影响。蛋白质含量越高，榛子粉起泡能力就越强；可溶性蛋白质含量越高，起泡稳定性就越差，淀粉和可溶性糖对起泡稳定性也产生不利影响，而灰分却在一定程度上起到稳定泡沫的作用。

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