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本试验以陕西恒兴果汁饮料公司(眉县)生产果汁的副产品苹果籽为原料,参照其它植物蛋白质碱提等电点酸沉析的提取方法,在用超临界CO<,2>萃取苹果籽油之后设计优化苹果籽蛋白质的提取工艺;并对苹果籽蛋白质的几种重要的功能性质(溶解性、起泡性、乳化性和粘性)作一研究,并尝试研制苹果籽蛋白质乳饮料。研究结果如下:
(1)苹果籽仁中水含量5.03%,油脂含量为32.76%,蛋白质含量为52.78%,总糖含量4.78%,灰分3.60%,其它成分为1.05%。苹果籽蛋白中清蛋白占58.0%,球蛋白占22.3%,醇蛋白占2.82%,谷蛋白占15.54%,复合蛋白占1.34%。
(2)苹果籽脱脂工艺参数:萃取压力为30MPa左右、分离压力为5MPa,分离温度控制在40~45℃之间,物料粒度在40~60目,CO<,2>流量11.0~12.5kg/h,萃取时间2h,苹果籽油得率为31.43%,脱脂后的苹果籽仁粉含油量为1.95%。
(3)经过优化的苹果籽蛋白质提取工艺参数为:体系pH值为10.5,温度45℃,提取时间35分钟,料液比1:40。提取的苹果籽粗蛋白质母液在等电点(pⅠ)3.99左右酸析沉淀,此工艺条件下苹果籽蛋白得率为54.8%,纯度为92.67%,喷雾干燥得到的苹果籽分离蛋白质成分为:水分含量3.45%,粗蛋白质含量92.67%,脂肪含量0.63%,灰分含量2.46%,总糖含量0.34%,其它0.45%。
(4)采用等电点沉淀分离苹果籽蛋白时,碱提的苹果籽分离蛋白质由苏氨酸,缬氨酸、蛋氨酸、半胱氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、赖氨酸、组氨酸等17种氨基酸组成,氨基酸含量61.65g/100g,其中8种为人体必需氨基酸,苹果籽分离蛋白氨基酸评分为31分。碱提苹果籽蛋白质氨基酸组成和水提苹果籽蛋白质氨基酸组成差异不大,从氨基酸组成角度来看,碱提适合苹果籽蛋白分离提取。
(5)苹果籽分离蛋白功能性质研究结果如下:
a苹果籽分离蛋白质的溶解性:pH值在7.0~11.0之间苹果籽分离蛋白质的溶解度呈上升趋势;苹果籽分离蛋白质在45℃左右表现最高的溶解度;NaCl,KCl一定程度上增加了苹果籽蛋白质的溶解度,而CaCl<,2>,MgCl<,2>降低了苹果籽蛋白质的溶解度,并和溶解度存在着线性相关关系;蔗糖浓度在2%时以下,蔗糖的加入提高了苹果籽蛋白质的溶解度。
b苹果籽蛋白质的起泡性质:苹果籽蛋白质的起泡能力和泡沫稳定性均随蛋白质浓度的升高而增大;温度在25~45℃之间,苹果籽分离蛋白质的起泡性能随温度升高而增大,而泡沫稳定性在不断下降;NaCl损害了苹果籽蛋白质的起泡性能;在等电点3.99时,苹果籽蛋白质起泡能力最差,泡沫稳定性最好;蔗糖对苹果籽蛋白质的起泡性能影响较为复杂。
c苹果籽蛋白质的乳化性质:苹果籽蛋白质的临界胶束浓度(CMC)为0.6%;它在偏碱性条件(pH8.0~10.0)下具有较好的乳化能力;温度升高损害了苹果籽蛋白质乳化能力,苹果籽蛋白质的乳化能力和乳化稳定性随着氯化钠浓度的增加而下降。
d苹果籽蛋白质的粘性:其它条件一定下,苹果籽分离蛋白质溶液的粘度随着转速的增加不断地减小,不符合牛顿流体粘性定律,属于非牛顿流体;粘度随着剪切率增加也在不断减小,在流体学上属于剪稀流体,即假塑流体;NaCL浓度在0~0.6%间,随着NaCl浓度的增加,苹果籽分离蛋白质粘度也在不断增加;苹果籽蛋白质浓度在0.4%时粘度较大,温度对粘度的影响和对溶解度的影响极为相似,pH在6.0~10.0之间,粘度随pH升高而不断增大。
(6)适合苹果籽蛋白质乳饮料复配乳化剂的HLB值为9.32,复配乳化剂中单甘酯占40%,蔗糖酯占60%。当复配乳化剂添加总量占油脂重量百分比2.0%时,取得了较好的乳化效果。