菜籽蛋白的提取及相关应用1.1版

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1、菜籽蛋白提取及相关应用摘　要：该文主要综述菜籽蛋白组成及营养价值，菜籽饼粕脱毒及蛋白质提取方法，并介绍菜籽蛋白在食品工业中应用前景。关键词：菜籽蛋白；蛋白提取；蛋白应用油菜籽是世界第三大油料作物，产量仅次于大豆和棉籽，中国、印度、欧洲、加拿大和澳洲是世界油菜籽主要产区。自20世纪80年代以来，我国油菜种植面积和油菜籽产量已稳居世界第一位；面积达700万公顷，占世界油菜播种面积26%，主要分布在长江流域及以南各地；油菜籽产量在1，100万吨以上。在现代制油技术条件下，可得到55%左右菜籽粕，全球每年菜籽粕产

2、量约2，800万吨左右。油菜籽除含大量油脂外，还含25%~27%蛋白质，制油后菜籽粕含35%~45%蛋白质。从蛋白质氨基酸组成看，菜籽蛋白营养价值可与联合国粮农组织（FAO）和世界卫生组织（WHO）推荐模式蛋白质媲美。菜籽蛋白也是一种营养价值较高完全蛋白质，几乎不存在限制氨基酸。菜籽浓缩蛋白或分离蛋白与大豆蛋白一样，亦具有良好吸水性、保水性、溶解性、吸脂性、乳化性和发泡性。目前对菜籽粕食用开发研究较少，除部分菜籽粕经脱毒后作饲用蛋白源外，绝大部分尚未能充分开发利用。我国蛋白资源较为缺乏，若将大量廉价菜籽蛋

3、白转化为人类优质食品蛋白源具有重要社会和经济意义。1菜籽蛋白组成和营养价值1.1菜籽蛋白组成通常菜籽蛋白并不是单指一种蛋白质，而是指存在于油菜籽中多种蛋白质总称，菜籽蛋白80%以上蛋白质是贮存蛋白，其余为膜蛋白。有利用价值的是贮存蛋白，系由60%~70%球蛋白、20%~25%精蛋白和2%~3%醇溶蛋白组成［1］。菜籽蛋白包括两类主要种子储藏蛋白质：12S球蛋白和2S清蛋白，同时含有一些较小蛋白质，如胰岛素抑制剂和脂质转移蛋白（LTP）。12S球蛋白占蛋白总量25%~65%，相对分子质量约为300.0kDa

4、，其等电点为7.2，由α亚基和β亚基配对成6个亚基对组成；α亚基相对分子质量约为30.0kDa，β亚基相对分子质量约为20.0kDa。2S清蛋白占蛋白总量20%，相对分子质量在12.5~14.5kDa之间，其等电点为11.0，由4.0kDa和9.0kDa两条多肽链通过两个二硫键连接而成。2菜籽饼粕抗营养因子及其脱除方法长期以来，菜籽蛋白开发效果不太理想，是因油菜籽含有硫甙、植酸等抗营养因子，从而大大制约菜籽蛋白开发利用，所以必须考虑脱毒、去除抗营养因子问题。2.1硫甙硫甙含量是限制菜籽粕在饲料和食品中应用

5、主要指标。硫甙虽在正常条件下较为稳定；但在酸性、碱性环境、受热及酶作用下都会发生分解生成各种产物，硫甙及其降解产物都具有毒性。目前研究较多的是微生物发酵法和双液相萃取法，菜籽粕利用微生物发酵脱毒，同时其中成分也转化为小分子蛋白、寡肽、氨基酸、乳酸、维生素和UGF（未知生长因子）等物质［2］。一般高活性生物制剂是由乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌及白地霉等菌株复合而成，利用它发酵处理菜籽粕既可脱除其中有毒成分，又可增加菜籽粕有益成分。此外，热处理能有效降低饲料中硫甙含量，如菜籽粕经蒸汽压力处理后硫甙含量由40μmo

6、l/g降至26μmol/g［3］。2.2植酸植酸即肌醇六磷酸，是植物籽粒中肌醇和磷酸基本贮存形式，难消化、酸性强、具有抗氧化作用。其在菜籽粕中含量为2%~4%，在很宽pH范围内均带负电荷，是一种很强金属离子螯合剂。植酸可与蛋白质结合成复合物，也可与金属离子形成三元复合物，使蛋白质和金属元素有效利用率降低。当饲料植酸含量较高时，易造成禽畜缺锌、铜、钙等金属离子，也会使动物体内产生毒性，主要表现为厌食、消瘦、呆滞、皮毛粗糙等［4］。刘大川等根据植酸在pH为5时溶解度最大而蛋白在等电点（pH=4）附近溶解度小，

7、用pH为5的8倍水浸泡脱脂粕2h以萃取植酸。何国菊等〔4〕以草酸盐作为钙、镁等离子沉淀剂，破坏菜籽粕中“植酸―多价金属阳离子―蛋白质”三元复合物结构，非常容易实现在中性条件下直接从菜籽粕中提取植酸。2.3多酚菜籽多酚主要包括酚酸与单宁两大类，油菜籽含2%~4%多酚类物质。单宁不但有苦涩味，影响适口性，且在中性和碱性条件下，会被氧化而产生聚合作用，使菜籽粕变黑，并产生不良气味，降低动物采食量。单宁以羟基与蛋白质和碳水化合物生成稳定化合物，单宁与消化酶特别是胰蛋白酶和淀粉酶底物反应或直接与这些酶反应，从而降低

8、蛋白质和碳水化合物利用率。有国外学者开发膜壁扩散萃取过程，在脱除硫甙同时可脱除约87%酚类物质；氨的存在亦能使油菜籽中酚含量大幅降低［5］。也有将菜籽粕用化学方法脱毒后用于牲畜配合饲料，一般采用弱酸、弱碱、盐等作为提取剂。3菜籽蛋白提取方法3.1水相萃取法水相法主要是采用不同水相将蛋白萃取而出，然后在菜籽蛋白等电点附近将蛋白沉淀，再分离干燥制取菜籽分离蛋白。最常用萃取水相是稀碱、水、稀酸、NaCl水溶液及六偏磷酸钠溶液等。刘大