水代法(Aqueous extraction processing,AEP)提油工艺具有提取条件温和、油品质量好、资源利用率高和环境友好等特点,一直以来备受关注。水代法提油工艺经过半个多世纪的研究近几年基本实现了产业化,但是仍存在一些亟待解决的问题,例如蛋白质等副产物的回收与利用技术不完善、水资源消耗大和废水量多等。本课题在研究AEP工艺过程中蛋白质结构与功能性质变化的基础上,考察了水相蛋白质的回收方式及其对蛋白品质的影响,建立了微滤-超滤联用技术从AEP水相中回收蛋白质、膜透过液进入下一轮AEP循环使用的工艺路线,为此,得到全溶性花生蛋白和花生蛋白聚集体(Peanut protein aggregates,PPA)。经中试,证明此工艺路线可行。最后,使用超声波处理提高PPA功能性质和并对改性机制进行了研究。主要研究内容及结果如下:首先研究了工业化AEP工艺过程中蛋白质结构的变化。结果表明,在工业化AEP提取条件(pH 9.0、60~oC)下,约有75%的蛋白质进入水相;花生蛋白在AEP过程中,组分组成及结构发生改变,伴花生球蛋白I减少而伴花生球蛋白II和花生球蛋白增加,聚集体含量从5.1%增加到7.5%,同时游离巯基从初始的0.59μM降至0.43μM。AEP过程并未影响蛋白质的二级结构,但是三级结构发生变化,蛋白质结构变得更加致密,表面疏水性上升。开展了水相蛋白质的回收方式对蛋白粉品质影响的研究。采用酸沉-喷雾干燥和真空浓缩-喷雾干燥两种工艺回收水相蛋白质,得到的蛋白粉蛋白质纯度分别为75.40%和59.80%,溶解度分别为63.75%和27.67%。真空浓缩-喷雾干燥工艺得到的蛋白粉纯度和溶解度很低,在食品工业的应用中受到限制,因此不是AEP水相蛋白质的最佳回收方式。进一步对比了三种提油工艺(AEP,浸出法和预榨浸出法)同样利用酸沉法回收得到蛋白质的结构和功能性质。研究发现,水代法花生蛋白粉(Peanut protein powder of AEP,PPP of AEP)的纯度较低、灰分和残油率较高;PPP of AEP中花生伴球蛋白Ⅱ的相对含量低于从浸出法花生粕中提取得到的花生蛋白粉和从预榨-浸出法花生粕得到的花生蛋白粉,而花生伴球蛋白Ⅰ的相对含量则相反。PPP of AEP相对分子质量分布中有大分子聚集体的存在,二级结构与其他工艺制备PPP相同,但是三级结构更为疏松;另外,PPP of AEP的溶解度较低,乳化稳定性与泡沫稳定性较差,但持水性较高,这是由于PPP of AEP的残油(～2.8%)均较高,严重限制了其功能性质。考察了干燥方式对花生蛋白结构与功能性质的影响。研究发现,干燥方法对花生蛋白粉的表面形态、二级结构和功能性质均有显著影响。与喷雾干燥的花生蛋白粉相比,冷冻干燥的花生蛋白粉的溶解度和持水持油性较高,但是乳化性和乳化稳定性较低。开展了膜技术回收水相花生蛋白的研究。研究发现,微滤(聚偏二氟乙烯微滤板式膜,0.45μm)对AEP水相蛋白质的截留率为55.76%,截留PPA的蛋白纯度为82.12%,残油率为1.83%。比较了不同超滤膜孔径和操作条件对微滤透过液中花生蛋白质的截留率和脱盐效果的影响。最终确定超滤条件为:1 kDa超滤膜、pH 9、1.5 Bar和30~oC,蛋白截留率为81.21%,截留的蛋白纯度为73.32%,残油率为0.32%。工艺总蛋白回收率为89.57%,将工艺进行中试放大生产,总蛋白回收率为88.49%。探究了超滤透过液在AEP工艺中再循环使用的可行性。结果表明,循环三次后的超滤透过液-AEP的油脂得率仍然达到95.30%,只是略微低于去离子水-AEP的油脂得率的96.51%(p>0.05)。在蛋白质得率方面,前者为71.35%,略低于后者的75.70%(p<0.05)。以上结果表明,超滤透过液-AEP工艺可行,产品得率变化不大,可有效降低工艺中水和碱的用量,并大幅度减少废水的排放量。进一步探究了微滤过程中引起蛋白质聚集的原因和聚集作用力,并对其体外消化性进行分析。结果表明,循环泵送是微滤过程中引起蛋白质聚集的主要因素。PPA与花生分离蛋白具有相近的等电点值,但是PPA分子表面含有更多的疏水基团。PPA的体外消化率仅略低于PPI。PPA的二级结构中β-折叠含量较多,这表明PPA聚集程度更高。此外,SDS-PAGE的分析说明有更多的伴花生球蛋白ⅠI参与到蛋白质聚集的形成,不溶作用力分析显示疏水相互作用是限制PPA溶解性的主要因素,其次为二硫键。最后,采用超声波处理改善PPA的溶解性和乳化性,研究了改性PPA制备得到的乳液的稳定性,并进一步研究了超声处理后花生蛋白粒径、蛋白质组成、相对分子质量分布、二级结构和二硫键的变化,揭示超声处理提高蛋白质功能性质的机理。实验结果表明,超声功率对PPA溶解度影响显著(p<0.05)。随着超声功率的提高,溶解度和乳化性大幅上升,改性PPA制备得到的乳液粒径较小、ζ-电位较高,表现出较高的贮藏稳定性,且载油量较高,可达60%。分析了超声处理对PPA溶解度、相对分子量分布、粒径分布、二级结构、三级结构和热稳定性等,发现低超声功率(200 W-500 W)时,在空化作用的剪切作用下不溶性颗粒分散溶解和可溶性蛋白质聚集体生成,而当超声功率提高到800 W时,可溶性聚集体发生解离。