（食品科学专业论文）菜籽蛋白制备肉味香精的工艺研究.pdf

独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。 据我所知，除了文中特别加以标志和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰 写过的研究成果，也不包含为获得：金胆王些太堂 或其他教育机构的学位或证书而使 用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说 明并表示谢意。 学位论文作者签字：锄魅 签字日期：勿if 年乡月j 堑日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解 金胆王些太堂 有关保留、使用学位论文的规定，有权 保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅或借阅。本人 授权 金胆王些太堂 可以将学位论文的全部或部分论文内容编入有关数据库进行检 索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文者签名： 签字日期：年乡月f 歹日 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 导师躲起? 坞 签字日期：加f 1 年弓月，岁日 电话： 邮编： 合肥工业大学 本论文经答辩委员会全体委员审查，确定符合合肥工业大学 硕士学位论文质量要求。 答辩委员会签名：( 工作单位、职称) 揣降功伽工业大学教授 委员： 转哞寻 芗赂 人1 4 合肥工业大学 合肥工业大学 安徽省农科院 合肥工业大学 教授 副教授 副研究员 副教授 导师： 越奇姑 合肥工业大学副教授 菜籽蛋白制备肉味香精的工艺研究 摘要 菜籽蛋白是油菜籽中蛋白质的总称，约占油菜籽重量的2 5 。目前对菜籽 蛋白的研究尚不深入。因此，如何更好的开发和利用菜籽蛋白是人们关注的问 题。本课题以菜籽粕为原料提取菜籽蛋白，将蛋白经过酶解后再经过美拉德反 应制备肉味香精，并对其中的挥发性成分采用g c m s 法进行分析鉴别。 首先利用醋酸乙醇体系对“双低 冷榨菜籽粕进行脱毒，最适脱毒工艺 条件为：醋酸：乙醇：水= 1 0 ：7 0 ：2 0 ( v v ) ，料液比1 ：1 0 。温度5 0 ，时间4 5 m i n 。用 经过脱毒处理的菜籽粕提取菜籽蛋白，采用响应面法确定蛋白的最佳提取条件 为：p h l 2 2 ，料液比1 ：1 0 9 ( w v ) ，温度4 3 5 ，时间6 0 m i n 。该条件下，蛋 白的提取率达5 1 3 9 ，制备的成品菜籽蛋白纯度为6 1 9 8 ，未检出硫苷，植 酸含量仅1 2 3 。 以脱毒菜籽蛋白为底物，通过正交实验确定中性蛋白酶和碱性蛋白酶这两 种酶的最佳水解条件，中性蛋白酶在温度5 0 c ，p h 8 0 ，加酶量0 4 9 下酶解 1 5 0 m i n ，水解度达到1 8 i ；碱性蛋白酶在温度5 5 。c ，p h 9 0 ，加酶量0 3 9 下 酶解时间18 0 m i n ，水解度达到16 2 。采用分步酶解法酶解菜籽蛋白，蛋白水 解度达到2 5 2 。 以最佳水解条件下得到的菜籽蛋白酶解液为基料，添加木糖、l 半胱氨酸 盐等参与美拉德反应。采用感官评定法，通过单因素和响应面试验确定了美拉 德反应各因素的最佳条件，即木糖添加量6 7 6 9 、l 半胱氨酸盐0 4 2 5 9 、处理 温度1 1 5 7 ，起始p h 7 3 l ，v b l 0 2 9 。在此条件下制得的肉昧香精具有典型的 特征牛肉香味。通过对反应前后氨基酸含量的分析，发现氨基酸总含量减少了 5 6 3 ，这说明氨基酸积极参与美拉德反应，是反应的前体物质。g c m s 分析 表明肉味香精中的主要成分有呋喃类含氧化合物，噻吩、硫醇类含硫化合物以 及一些杂环化合物，这些物质都被认为是呈香的关键化合物。 关键词：菜籽蛋白；脱毒；水解；美拉德反应；肉味香精 r e s e a r c ho np r e p a r a t i o no fm e a tf l a v o u r 1 w i t nr a p e s e e dp r o t e i n a b s t r a c t r a p e s e e dp r o t e i ni s ag e n e r a lt e r mf o rp r o t e i ni nr a p e s e e d ，a c c o u n t i n gf o r a b o u t2 5 b yt h ew e i g h to fr a p e s e e d r a p e s e e dp r o t e i na n ds o y b c a np r o t e i na r e b o t he x c e l l e n tp l a n tp r o t e i nr e s o u r c e s h o wt od e v e l o pa n dm a k eb e t t e ru s eo ft h e v a l u eo fr a p e s e e dp r o t e i nc a u s eaw o r l d w i d ec o n c e r n t h i sa r t i c l eb e g a nw i t h e x t r a c t i n gr a p e s e e dp r o t e i nf r o mr a p e s e e dm e a la n dp r o d u c e dm e a tf l a v o u rb yt h e e n z y m o l y s i sa n dm a i l l a r dr e a c t i o n t h e v o l a t i l ew a sa n a l y z e da n dd i s t i n g u i s h w i t h g c m sm e t h o d d e t o x i f i c a t ea n de x t r a c tr a p e s e e dp r o t e i n u s e da c e t i ca c i d e t h a n o ls y s t e mt o d e t o x i f i c a t et h e c o l d - p r e s s i n g d o u b l e - l o w r a p e s e e d m e a l m o s ts u i t a b l e d e t o x i f i c a t i o nc o n d i t i o nw a s ：a c e t i ca c i d ：e t h a n o l ：w a t e r = 1o ：7 0 ：2 0 ( v v ) ，s o l i d l i q u i d r a t i ow a s1 ：10 ，t h et e m p e r a t u r ew a s5 0 1 2 ，t i m ew a s4 5 m i n u t e s v i r u s - f r e em e a l s w e r eu s e da sm a t e r i a l st om a n u f a c t u r er a p e s e e dp r o t e i n ，a n dt h eb e s tc o n d i t i o no f t h ee x t r a c t i o no f p r o t e i nc o n f i r m e db yr e s p o n s es u r f a c em e t h o d o l o g yw a s ：p i l l2 2 ， s o l i d 1 i q u i dr a t i ow a s1 ：10 9 ( v v ) ，t h et e m p e r a t u r ew a s4 3 5 c ，t i m ew a s 6 0m i n u t e s a tt h i sm o m e n t ，e x t r a c t i o nr a t i or e a c h e d5 1 3 9 t h ep u r i t yo ft h ep r e p a r e d f i n i s h e dr a p e s e e dp r o t e i nw a s6 1 9 8 ，a n dp h y t i ca c i dc o n t e n tw a s1 2 3 ，a n dv o i d o fg l u c o s i n o l a t e u s e dr a p e s e e dp r o t e i na ss u b s t r a t e ，s i f t e dt w ok i n d so fp r o t e a s e s ：n e u t r a s ea n d a l c a l a s ew h e nt h e yh a v eb e s tr a p e s e e dp r o t e i nh y d r o l y s i sd e g r e e ，a n da d o p t s t e p b y - s t e pe n z y m es o l u t i o nt oa c h i e v et h ee n z y m o l y s i so fr a p e s e e dp r o t e i n ，t h e t i m eo fe n z y m o l y s i sw a s15 0m i n u t e s ，t h et e m p e r a t u r eo fe n z y m o l y s i sw a s5 0 ，p h w a s8 0 ，t h ee n z y m ea d d i t i o nw a so 5 9 ；t h e na d da l k a l ip r o t e a s ei n t oi t ，t h et i m eo f e n z y m o l y s i sw a s18 0m i n u t e s ，t h et e m p e r a t u r eo fe n z y m o l y s i sw a s6 0 ，p hw a s 8 5 ，t h ee n z y m ea d d i t i o nw a s0 3 9 ，a tt h i sm o m e n t ，t h ed e g r e eo fh y d r o l y s i so f r a p e s e e dp r o t e i nr e a c h e d2 5 2 u s e dt h er a p e s e e dp r o t e i nw h i c hw a se x t r a c t e du n d e rt h eb e s te n z y m o l y s i s c o n d i t i o na sb a s es t o c k ，a d d e dx y l o s e ，l c y s t e i n e s a l tt o i t ，a n du s e d t h e s i n g l e f a c t o ra n dt h er e s p o n s es u r f a c em e t h o d o l o g yt oc o n f i r mt h eb e s tc o n d i t i o no f t h em a i l l a r dr e a c t i o n ，t h a tw a s ：x y l o s ew a s6 7 6 9 ，l - c y s t e i n es a l tw a s0 4 2 5 9 ， p r o c e s s i n gt e m p e r a t u r ew a s1 1 5 7 ，i n i t i a t i v ep hw a s7 3 1 ，v b l w a so 2 9 t h e p r o d u c e t i o nw h i c hw a sm a d eu n d e rt h i sc o n d i t i o nh a dt h et y p i c a lb e e ff r a g r a n c e t h er e s u l to fa m i n oa c i da n a l y s i ss h o w e d ，t h ec o n t e n t so fv a r i o u sk i n d so fa m i n o a c i d sv a r y5 6 3 a f t e rt h er e a c t i o n ，a n dt h e yw e r et h ep r e c u r s o r s o fm a i l l a r d r e a c t i o n t h er e s u l to fg c m ss h o w e dt h a tt h em a i ne l e m e n t so f m e a tf l a v o u rw e r e f u r a nc l a s so x y g e n a t e dh y d r o c a r b o n s ，t h i o p h e n e ，m e r c a p t a nc l a s ss u l f u r - c o n t a i n i n g c o m p o u n d sa n ds o m eh e t e r o c y c l i c c o m p o u n d s t h e y w e r et h ek e yc h e m i c a l c o m p o u n d sw h i c ha p p e a r e dm e a tf l a v o u r k e y w o r d s ：r a p e s e e dp r o t e i n ；d e t o x i f i c a t e ；h y d r o l y z a t i o n ；m a i l l a r dr e a c t i o n ；m e a t f l a v o u r 致谢 本文是在我的导师赵妍嫣副教授的悉心指导下完成的。赵老师开阔的视野， 敏锐的思维，对全局的把握能力精神深深的影响了我，使我收获到书本上永远 学不到的精神财富。从实验方案的制定、实验过程的实施到论文的完稿，导师 都倾注了大量的心血，给了我受益终生的教诲，在此向我的导师致以最真挚的 谢意。 感谢李兴江老师，罗水忠老师，蔡克周老师等对我的试验给予了大力支持 和无私帮助的老师们。感谢刘模博士、张福建博士在实验过程中给我的帮助和 指导，他们的学术态度和钻研精神是我学习的榜样；同时感谢我们三楼的研究 生团队，感谢他们在我试验及论文写作阶段给予我无私的支持和帮助，和你们 一起在实验室度过的日子，我将永生难忘! 此外，我还要感谢生我养我的父母， 他们一直支持着我。 最后，再次感谢生物与食品工程学院各位领导、老师对我学习、生活上的 关心和支持。 衷心感谢各位专家抽出宝贵时间评阅本论文! 作者：鲍俊杰 2 0 11 4 2 7 目录 第一章绪论1 1 1双低菜籽1 1 2 菜籽粕中的主要成分1 1 2 1 菜籽蛋白1 1 2 2抗营养因子2 1 2 3抗营养因子去除方法3 1 2 4 菜籽蛋白的提取4 1 3 肉味香精的制备6 1 3 1肉味香精反应的风味前体物质7 1 3 2肉味香精的产香7 1 3 3 肉味香精的生产和发展1 0 1 4本课题研究的目的意义及研究内容1 2 1 4 1课题研究的目的意义12 1 4 2 研究主要内容1 2 第二章菜籽粕脱毒及蛋白提取的工艺研究1 3 2 1原料与仪器1 3 2 1 1 原料和试剂1 3 2 1 2 仪器1 4 2 2检测方法1 4 2 2 1 基本成分测定1 4 2 2 2硫苷的测定：氯化钯快速检测法1 4 2 2 3 植酸的测定15 2 2 4菜籽蛋白等电点测定1 6 2 3试验方案1 7 2 3 1醋酸乙醇体系对脱脂菜籽饼粕的脱毒单因素实验1 7 2 3 2菜籽蛋白的提取1 7 2 3 3响应面法对蛋白提取的条件优化18 2 4 结果与讨论1 8 2 4 1 酸沉菜籽蛋白p h 的确定1 8 2 4 2 单因素实验：1 9 2 4 3菜籽蛋白提取率的单因素试验2 3 2 4 4响应面法优化菜籽蛋白提取的条件2 5 2 4 5 成分分析2 8 2 5 本章小结2 9 i i 第三章菜籽蛋白酶解工艺的研究3 0 3 1材料与仪器3 0 3 1 1 材料与试剂3 0 3 1 2 仪器3 0 3 2 检测方法3 1 3 2 1 酶活力的测定3 1 3 2 2水解度的测定( 甲醛滴定法) 3 2 3 2 3 氨基酸分析3 2 3 3实验方案3 2 3 3 1蛋白酶的选择3 2 3 3 2单酶水解单因素实验3 3 3 3 3 正交试验3 3 3 3 4二次加酶法3 4 3 4 结果与分析3 4 3 4 1蛋白酶的选择3 4 3 4 2 单因素试验结果3 5 3 4 3正交实验3 7 3 4 4分步酶解水解度测定4 0 3 4 5 氨基酸分析4 l 3 5本章小结一4 l 第四章菜籽蛋白水解物的美拉德反应4 2 4 1材料与仪器4 2 4 1 1 材料与试剂4 2 4 1 2 仪器与设备4 2 4 2 检测方法4 3 4 3 实验方案。，：4 3 4 3 1 实验步骤? ：j 4 3 4 3 2美拉德反应单因素实验4 3 4 3 3响应面法优化美拉德反应工艺条件4 4 4 3 4 氨基酸分析4 4 4 3 5 肉味香精的成分分析4 5 4 4 结果与讨论4 5 4 4 1 单因素实验结果4 5 4 4 2响应面法确定美拉德反应最佳工艺条件4 9 4 4 3验证试验5 4 4 4 4 氨基酸分析5 4 i i i 4 4 5气质联用色谱分析- 5 5 4 5 本章小结5 8 第五章结论与展望5 9 5 1 结论5 9 5 2 展望：一5 9 参考文献6 1 攻读硕士学位期间发表的论文6 8 i v 图1 1 图1 2 图2 1 图2 2 图2 3 图2 4 图2 5 图2 6 图2 7 图2 8 图2 9 图2 1 0 图2 1 1 图2 1 2 图2 13 图2 1 4 图2 1 5 图3 1 图3 2 图3 3 图3 4 图3 5 图3 6 图3 7 图3 8 图4 1 图4 2 图4 3 图4 4 图4 5 图4 6 图4 7 图4 8 图4 9 图4 1 0 插图清单 m a i u a r d 反应路线8 羟醛缩合及n 葡萄糖基胺的形成8 硫苷标准曲线1 5 磷标准曲线1 6 菜籽蛋白等电点图1 9 温度对菜籽饼粕脱毒的影响1 9 提取时间对菜籽饼粕脱毒的影响2 0 乙醇体积比变化对菜籽饼粕脱毒的影响2 0 醋酸体积比对菜籽饼粕脱毒的影响“2 1 料液比对菜籽饼粕脱毒的影响2 2 p h 对蛋白质提取率的影响2 3 温度对蛋白质提取率的影响”2 3 料液比对蛋白质提取率的影响2 4 提取时间对蛋白质率提取的影响“2 4 p i - i 和温度交互影响菜籽蛋白提取率的响应面图2 7 p f i 和料液比交互影响菜籽蛋白提取率响应面图2 7 料液比和温度交互影响菜籽蛋白提取率的响应面图2 8 酪蛋白酶活标准曲线“3 4 蛋白酶的水解度3 5 水解时间对水解度的影响3 5 温度对水解度的影响3 6 p f i 值对水解度的影响3 6 加酶量对水解度的影响3 7 二次加酶法与单酶水解度的影响4 0 氨基酸图谱“4 1 还原糖种类对感官评价的影响”4 5 木糖加入量对感官评价的影响4 6 l 半胱氨酸盐加入量对感官评价的影响4 6 反应时间对感官评价的影响4 7 反应温度对感官评价的影响4 8 p i - i 值对感官评价的影响4 8 v b l 添加量对感官评价的影响4 9 木糖和l 半胱氨酸盐对感官评价交互影响5 2 木糖和反应时间交互影响感官评价响应面图5 2 木糖和p i - i 交互影响感官评价响应面图一5 2 v 图4 1 1 图4 1 2 图4 1 3 图4 1 4 图4 1 5 l 半胱氨酸盐和反应时间对感官评价交互影响5 3 l 半胱氨酸盐和p h 对感官评价交互影响：5 3 反应时间和p h 对感官评价交互影响5 3 反应后氨基酸分析图谱5 4 肉味香精的g c m s 分析图5 6 v i 插表清单 表1 1 几种植物蛋白的氨基酸含量2 表1 24 种油料植物蛋白的营养效价和生物价2 表2 1 因素水平表1 8 表2 2响应面设计和结果2 5 表2 3 响应面方差分析2 6 表2 4菜籽蛋白成分表2 8 表3 1 蛋白酶的酶解条件”3 2 表3 2中性蛋白酶酶解工艺因素水平表3 3 表3 3碱性蛋白酶酶解工艺因素水平表3 4 表3 4蛋白酶的酶活一3 5 表3 5中性蛋白酶酶解工艺正交试验结果”3 8 表3 6 水解度方差分析”3 8 表3 7碱性蛋白酶酶解工艺正交试验结果3 9 表3 8水解度方差分析表”3 9 表4 1感官评价评分表4 3 表4 2 因素水平设计表4 4 表4 3响应面设计和结果5 0 表4 4响应面方差分析表5 l 表4 5氨基酸分析表：5 5 表4 6美拉德反应产物中肉味的主要挥发性成分5 6 v i i j 第一章绪论 1 1 双低菜籽 双低菜籽是指油菜籽中芥酸含量低，并且菜籽粕中硫代葡萄糖苷含量 也低的菜籽品种。1 9 7 4 年，加拿大曼尼托巴大学首次培育了一种低芥子酸 和低硫苷的品种t o w e r 1 1 。“双低 也首次作为术语被用来描述低芥子酸、 低硫苷的菜籽。油菜是我国大面积生产的一种油料作物，2 0 1 0 年我国的油 菜籽产量就超过1 1 0 0 万吨【2 1 。而菜籽粕作为菜籽油加工的主要副产品，每 年的产量也与日俱增。 1 2 菜籽粕中的主要成分 1 2 1 菜籽蛋白 菜籽粕是菜籽经过榨油工艺的残余物，而菜籽蛋白是菜籽粕的主要成 分之一，其含量能达到3 2 3 9 【3 1 。有研究认为，菜籽蛋白为全价蛋白质， 其氨基酸组成与联合国粮农组织( f a o ) 和世界卫生组织( w h o ) 的推荐值非 常接近【4 】，且几乎不存在限制性氨基酸。 几种常见植物蛋白的氨基酸组成列于表1 1 中。从表1 1 可看出，菜 籽蛋白中赖氨酸含量和大豆蛋白接近，而含硫氨基酸一一蛋氨酸、胱氨酸 含量比大豆蛋白高。含硫氨基酸在食品营养和调节生理机能方面有重要作 用，具有能防止褐变、抗氧化、解除蛋白抑制等功能，所以大部分学者认 为菜籽蛋白优于大豆蛋白【5 】。表1 2 列出了4 种植物油料蛋白的营养效价 ( 以酪蛋白为2 5 计) 和生物价。从表1 2 可看出，菜籽蛋白生物价高达9 1 ， 营养效价3 3 5 ，比大豆蛋白和酪蛋白都要高。此外，菜籽粕中还含有较高 胆碱、生物素、烟酸、维生素b 1 、b 2 及丰富微量元素钙、磷、硒等。因 此，菜籽蛋白是人类和动物的理想营养源【6 】。 表l - l 几种植物蛋白的氨基酸含量( g 1 6 9 氮) t a b 1 - 1a m i n oa c i dc o n t e n to fv e g e t a b l ep r o t e i n 表1 24 种油料植物蛋白的营养效价和生物价 t a b 卜2n u t r i t i v ev a l u ea n db i o l o g i c a lv a l u eo ff o u ro i lv e g e t a b l ep r o t e i n 1 2 2 抗营养因子 菜籽粕以其高蛋白含量、丰富的氨基酸含量以及低廉的价格，使得其 成为一种潜在的营养价值较高的植物性蛋白资源。然而菜籽粕中含有一定 量的抗营养因子，限制了菜籽粕的广泛应用。抗营养因子是指对营养物质 在人体及动物体中的消化、吸收产生不利影响的物质。菜籽粕中所含的抗 营养因子主要有以下几种。 1 2 2 1 硫代葡萄糖苷【7 j 硫代葡萄糖苷简称硫苷，通常条件下性质稳定，但在酸性溶液中其易 转变成羧酸，在碱性溶液中其能转变成氨基酸和其他产物。硫苷在自然p h 下利用芥子酶发生自身分解的水解反应，水解产物包括恶唑烷硫酮v o t 、 异硫氰酸盐i t c 和硫氰酸盐s c n 和腈类等，这些产物容易对人体都造成危 害。 恶唑烷硫酮能阻碍动物甲状腺素合成，造成体内甲状腺素浓度下降， 导致甲状腺肿大；硫氰酸盐能抑制碘转换，影响甲状腺功能，造成甲状腺 2 肿大；异硫氰酸酯主要产生苦味，同时可致甲状腺肿大；而腈类化合物危 害巨大，其毒性可以引起肝出血和肝坏死【8 9 1 。研究证实，若给奶牛饲喂含 硫代葡萄糖苷的菜籽饼粕，产的奶中碘含量明显下降，s c n 含量升高【l 0 1 。 给动物喂食含硫代葡萄糖苷的菜籽饼粕，动物肉会产生令人难以接受的气 味，并且肉中的不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸比例会发生变化【1 1 1 。 1 2 2 2植酸 植酸又称肌醇六磷酸，其主要存在于油料种子、豆类及谷类中，是一 种金属鳌合剂。它的抗营养作用主要表现在：植酸有较强的鳌合作用，它 能鳌合食物中一些带正电荷的矿物质，如锌、钙、铜、镁等，形成难溶性 的植酸盐鳌合物【1 2 】；植酸也易与碱性蛋白质结合生成不易溶解的复合物， 这些复合物不会被畜禽和人体吸收。 1 2 2 3 菜籽多酚l l ，j 菜籽多酚主要包括酚酸和单宁两类。单宁属于酚类化合物，主要分布 于油菜籽的子叶和皮壳中，是使菜籽饼粕呈黑色的重要因素，带有苦味和 辛辣味，饲料中若含有单宁，动物的采食量会有所下降，这是因为一部分 单宁在动物的消化道中与蛋白质结合，生成不溶性化合物，使动物不能消 化。还有一部分单宁在消化道中被分解为没食子酸，而其水解反应需要消 耗蛋氨酸，从而使动物体内蛋氨酸利用率下降。因此，单宁的存在大大降 低了菜籽粕的营养价值。菜籽多酚物质主要存在于菜籽壳中，因此只要能 有效脱除菜籽壳，就能大大降低菜籽多酚的含量。 1 2 3抗营养因子去除方法 近年来，对抗营养因子去除即脱毒的研究很多，目前菜籽粕脱毒的方 法主要有：生物脱毒法、物理脱毒法、化学脱毒法及溶剂浸出法【l4 1 。 1 2 3 1生物脱毒法 生物脱毒法是利用可降解硫苷的微生物，对菜籽饼粕进行发酵，直接 分解硫苷及其产物而达到脱毒目的。生物脱毒法有条件温和，工艺简单， 蛋白产量较高等优点【l 卯。但是生物脱毒法主要缺陷是，选用的菌种在脱毒 时很难脱除其他抗营养因子，且脱毒时间受到菌种生长周期的制约。 1 2 3 2物理法 利用物理的方法对菜籽粕进行脱毒处理，大大减少了菜籽粕中营养成 分的损失，目前常用的物理脱毒法有三种：脱壳处理、钝化芥子酶及超滤 法。 脱壳处理法：菜籽经过脱壳处理后可以减少菜籽粕中植酸、硫苷和单 宁的含量，提高菜籽粕的的使用价值f 1 6 】。虽然脱壳并不能彻底除去抗营养 因子，但是方法简单易行，可以作为脱毒的辅助方法【l7 1 。 钝化芥子酶法：由于硫苷能与芥子酶反应，被酶分解成多种有害物质。 如果将芥子酶钝化，便可抑制硫苷分解产生有毒物质。但硫苷本身也有一 定毒性，这种方法的应用也因此受到一定的限制u 引。 超滤法：是利用超滤膜的选择性，截留住相对分子质量大的物质并透 过溶剂和小分子物质达到脱毒的目的。超滤法脱毒效果明显，能得到高纯 度的蛋白，但工作成本较高。胡志和等【”】人利用超滤膜分离菜籽蛋白，可 得到不含毒素的纯度在9 0 以上的菜籽蛋白。 1 2 3 3化学法 化学脱毒法是在饼粕中加入碱、氨和金属盐等化学成分，利用这些成 分与抗营养因子反应而达到脱毒的目的。碱处理法可破坏硫苷和绝大部分 芥子碱。氨处理法通过加热使氨与硫苷反应生成无毒的硫脲【2 们。金属盐处 理法中常使用硫酸铜、硫酸亚铁溶液，利用金属离子与硫苷形成螯合物， 达到去毒的目的【2 1 1 。 1 2 3 4溶剂浸出法 溶剂浸出法是指利用有机溶剂或水进行脱毒的方法。常用的脱毒剂有 甲醇，乙醇和水。何国菊等人t a 2 j 采用硫酸甲醇体系对菜籽粕进行脱毒，在 浓硫酸体积分数为4 ，甲醇体积分数为9 0 ，蒸馏水体积分数为6 ，浸 提时间3 0 m i n 条件下，植酸的去除率为9 0 3 ，单宁的去除率为8 1 2 ， 硫苷的去除率为8 0 1 ，干物质损失仅为1 6 。该工艺进一步优化后得到 的菜籽粕可以作为鱼粉的配合饲料。严奉伟等【2 3 1 人利用7 0 丙酮作为浸出 剂，提取了菜籽粕中多酚和植酸后，得到的蛋白质含量为7 0 2 3 ，而硫苷、 多酚、植酸含量分别下降9 6 5 5 、9 5 8 8 和3 8 4 5 。曾晓波等【2 4 】人利用 8 5 的丙酮作为浸出剂制得了含量7 0 的菜籽浓缩蛋白。f i n n i g c n 、 t i m o t h y j a 等【2 5 1 对乙醇萃取法进行了系统的研究，向萃取液中添加芥子酶 可以促进脱毒的进行。姜绍通、潘牧【2 6 】等用乙醇浸提法制备的菜籽浓缩蛋 白，其中硫苷含量减低了9 9 。 水剂法是利用菜籽粕中硫苷及其降解产物均易溶于水而达到对蛋白 的去毒作用。水剂脱毒法不会导致蛋白变性，营养价值保存好。但使用该 方法，容易导致许多水溶性蛋白的流失，干物质损失大且耗能高。 正是因为菜籽粕中含有硫苷、植酸等抗营养因子，菜籽蛋白才没有得 到广泛的应用，但是菜籽蛋白作为一种潜力巨大的蛋白资源始终吸引国内 外学者的眼球。随着现代加工技术的更新和发展，有关菜籽粕的综合利用 的研究也在不断前进，如何获得纯度高无毒性功能特性好的菜籽蛋白已经 成为全世界研究的课题。 1 2 4菜籽蛋白的提取 4 1 2 4 1 菜籽蛋白提取方法研究进展 随着脱毒工艺的提高，菜籽粕的应用也逐渐广泛，对菜籽蛋白提取工 艺的研究越来越受到重视，目前菜籽蛋白的提取方法主要有水相法、水相 酶解法、有机溶剂法及膜分离法。 水相法是用不同水相萃取菜籽蛋白，通过调整p h 至蛋白质的等电点从 而使蛋白沉淀出来。最常用萃取水相是稀碱、稀酸、水、氯化钠溶液等。 水相法有处理条件温和，工艺简单，生产成本低，获得的蛋白质变性程度 低等优点，因此常用于生产研究应用。姜绍通【2 7 】等在传统的碱提酸沉工艺 基础上结合超滤制备菜籽分离蛋白，结果表明，制备菜籽分离蛋白的最佳 工艺条件为p i l l 3 ，温度4 0 ，浸提时间4 0 r a i n ，然后将p h 调至4 5 使得蛋白 质沉淀，超滤后得到产品的粗蛋白含量为7 0 5 。郭兴凤等【2 聊选用传统碱 提酸沉淀方法生产菜籽蛋白，氮回收率为5 6 4 。 水相酶解法是近年来被普遍研究的一种蛋白提取方法，利用多种复合 酶处理大分子蛋白质，使之分解为多肽，降低乳化性，从而提高油脂和蛋 白的获得【z 9 j 。由于水相酶解法有无污染、蛋白得率高等特点，随着膜分离 技术和超滤萃取技术在蛋白提纯工艺方面的应用，不含毒素且可食用的菜 籽蛋白有望在生产中获得【3 们。刘志强、曾云龙等【3 1 , 3 2 1 用蛋白酶复合果胶酶 水解菜籽配合超滤膜分离，得到不含毒素且粗蛋白含量高达9 1 8 菜籽蛋 白粉。 有机溶剂法可以去除菜籽粕中的多酚物质，在去除多酚的同时也能在 一定程度上降低硫苷和植酸的含量，实现蛋白的脱毒和提取【3 3 1 。严奉伟【3 4 】 等人利用7 0 丙酮作为浸出剂，提取了菜籽粕中多酚和植酸后，得到粗蛋 白含量7 0 2 3 的菜籽蛋白。f e t l l 3 5 】等人利用5 的n a c i 作为浸出剂从工业 菜籽粕中得到了含量超过8 5 的菜籽蛋白。但是有机溶剂法生产成本高， 且用丙酮提取出的蛋白会带有丙酮味。 膜分离法是利用超滤膜对蛋白液进行筛分，通过选择所需的孔径将蛋 白质分子保留在截留物中达到对蛋白分离纯化的目的，多与其它的蛋白提 取方法联合使用。膜分离法的优点有蛋白损失率低，抗营养因子含量少， 蛋白质纯度高等；缺点有膜容易被阻塞难清洗，生产效率不高等。t z e n g p 6 j 等人的研究发现，经过超滤后截留物中不含有硫苷。c h e s t e r 3 7 用5 n a c i 溶液浸提并搭配超滤的方法提取菜籽蛋白。经过检测，所得产物中蛋白质 含量超过8 5 ，且没有检测到硫苷和植酸。胡志和、庞广昌【l9 】等选用截留 分子量5 0 0 0 0 的膜进行超滤，然后按照1 ：5 0 料液比加入5 5 n a c l 溶液， 萃取后得到蛋白纯度高达9 0 以上，且不含硫苷。 1 2 4 2菜籽蛋白的综合开发应用 菜籽蛋白被认为是一种优质蛋白，资源丰富营养价值高功能性质优 良，但目前我国食用型的菜籽蛋白产品较少。为了能将这种资源丰富的蛋 白充分利用起来，众多学者从原料的生产、产油的综合加工到蛋白的纯化 生产等方面都开展了细致的研究。目前已有菜籽蛋白应用到保鲜剂、面食 及其它方面【3 引。 ( 1 ) 菜籽榨油工艺改进：传统的菜籽制油工艺是采用热榨制油，使得所 生产出的菜籽粕中蛋白质变性严重。目前己经成功地研制出冷榨制油工 艺，从而获得的菜籽蛋白变性程度低。 ( 2 ) 改性菜籽蛋白开发：蛋白质是一种结构复杂的生物大分子，它的功 能和性质与其空间结构有着密切的关系。改性就是利用人为方法改变蛋白 质中肽键的结合，使蛋白质的结构发生变化，从而达到提高蛋白功能和性 质的目的。常用的方法有酶改性，超声波改性等。从菜籽蛋白出发，通过 对其改性研究，可以解决目前菜籽蛋白利用率低，使用范围小的问题。 菜籽蛋白改性后具有成膜性，一定条件下，可以制成可食用易降解的 环保保鲜膜。此类膜应用于面食肉制品保鲜，不仅能很好的阻隔氧气，保 持水分，还能延长食品货架期，抑制微生物繁殖，保护食品风味，改善食 品外观光泽。同时，这类膜还能用于果蔬类食品的气调保鲜，抑制果蔬类 呼吸作用，延长保鲜期。 ( 3 ) 可食用菜籽蛋白产品的研究 3 9 , 4 0 ：菜籽蛋白具有良好稳定性、乳化 性和持水功能，可将菜籽蛋白作为增昧剂、乳化剂、组织改良剂添加于蛋 白质饮料、香肠和肉脯等生产加工过程中【4 l 】。国外关于此类研究很多，研 究表明，菜籽蛋白用于生产香肠有提高肉质稳定的效果；将菜籽蛋白添加 到面粉面包中，在提高蛋白质质量的同时，也可平衡面制品中的氨基酸组 成，提高面粉营养价值。 很多学者从植物蛋白出发，研究了蛋白水解后产生的氨基酸和多肽的 营养性和功能性。通过对植物肽的功能性评价 4 2 , 4 3 】，可以发现多肽类不仅 是氨基酸结合而成的营养物质，更有调节人体机能的功效，被称为“新兴 的营养保健源 和“极具发展潜力的功能因子 。众多关于多肽的研究给 利用菜籽蛋白活性肽生产保健功能食品提供了理论依据】，活性肽和复合 氨基酸制剂，在食品化工领域有着广阔前景。陈均志【4 5 】利用菜籽蛋白酶解 液经脱色、离子交换树脂等精制过程制得可以用于食品强化剂的复合氨基 酸。 1 3肉味香精的制备 肉味香精是近年来发展快速的一种食用香精。它可以为食品赋予肉类 的特征香味，香味效果由香精中的各种香料化合物分子共同作用所决定。 人们通常认为香精都是化学合成的，进而对肉味香精的食用的安全性有所 6 怀疑。实际肉味香精多是以动植物的氨基酸为原料，再加入一些天然香料 物质调香后通过热反应制各而成的m 】。 1 3 1肉味香精反应的风味前体物质 肉味香精的早期研究开始于本世纪5 0 年代，主要研究集中在肉香产 生过程中不挥发的前体物质【4 7 1 。到了6 0 年代，色谱技术开始应用于香味 成分的研究，肉香味中大量的呈香物质被鉴定出来。生肉本身的香气并不 浓郁，将其加热后，就会产生出具有特征香味的香气。有学者针对牛肉和 猪肉这种加热前后香味的变化情况，对它们加热