榛子粉乳化性與起泡性研究

祝美云　殷賀中等

摘 要：【目的】比較4個(gè)品種榛子粉在不同 pH 值條件下的乳化性和起泡性差異以及去皮處理對(duì)榛子粉乳化性和起泡性的影響，分析榛子粉乳化性和起泡性與其主要物質(zhì)組成的關(guān)系?！痉椒ā坎捎脡A液浸泡法去除榛子種皮，索氏提取法脫去油脂制取榛子粉；采用離心法測(cè)定榛子粉乳化性，體積法測(cè)定起泡性。【結(jié)果】榛子粉的乳化能力和起泡能力在蛋白質(zhì)等電點(diǎn)（pH 4.5）處最差，在堿性條件下的乳化能力和起泡能力明顯好于酸性和中性條件；榛子粉的乳化穩(wěn)定性在蛋白質(zhì)等電點(diǎn)處和偏堿條件下較好，而起泡穩(wěn)定性在蛋白質(zhì)等電點(diǎn)和酸性條件下較好?？扇苄缘鞍缀颗c榛子粉乳化能力顯著正相關(guān)，與其乳化穩(wěn)定性和起泡穩(wěn)定性顯著負(fù)相關(guān)；榛子粉起泡能力與蛋白質(zhì)含量顯著正相關(guān)?！窘Y(jié)論】榛子粉乳化性和起泡性與品種密切相關(guān)，去皮處理提高了榛子粉的乳化性和起泡性；pH 值對(duì)榛子粉乳化能力、乳化穩(wěn)定性和起泡能力影響差異顯著，隨著 pH 值變化乳化性和起泡性的變化趨勢(shì)基本一致；可溶性蛋白存在有利于乳化能力的提高，而不利于乳化穩(wěn)定性和起泡穩(wěn)定性，蛋白質(zhì)含量與起泡能力密切相關(guān)。

關(guān)鍵詞： 榛子粉； pH； 乳化性； 起泡性

中圖分類號(hào)：S664.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1009-9980？穴2013？雪04-0681-07

榛樹為樺樹科（Batulaceae）榛屬（Corylus）植物，其果實(shí)榛子（Corylus chinensis）是世界4大堅(jiān)果之一。該屬約 20 個(gè)種，分布于亞洲、歐洲和北美洲；我國有 8 個(gè)種，2 個(gè)變種，分布于東北、華北、華東、西北和西南[1-2]。榛仁營(yíng)養(yǎng)價(jià)值很高，除脂肪、蛋白質(zhì)、糖類等含量豐富之外，還含有人體所必需的 8 種必需氨基酸，維生素和微量元素等含量也高于其他堅(jiān)果，具有極高的加工利用價(jià)值[3-4]。歐洲榛是歐美地區(qū)廣泛種植的榛屬植物，具有果實(shí)個(gè)大、皮薄、內(nèi)種皮易剝離等特點(diǎn)，其各種榛子加工原輔料及加工產(chǎn)品行銷世界各地。平榛是我國特有的樹種，主要分布在東北地區(qū)，食用品質(zhì)尚佳，但果實(shí)個(gè)小、皮厚且內(nèi)種皮不易剝離，產(chǎn)量有限[5-6]。我國自上世紀(jì) 80 年代開始平榛與歐洲榛雜交育種的研究工作，至今已得到幾十個(gè)平歐雜種榛品種（系）[7]。平歐雜種榛既克服了歐洲榛對(duì)我國環(huán)境不適應(yīng)的問題，又提高了果實(shí)的商品性狀，使我國榛子真正進(jìn)入園藝化栽培時(shí)代。

榛子作為食品加工輔料在歐美國家已有非常悠久的歷史，而在我國幾乎是空白。這種初級(jí)加工品主要為烤制后的榛仁和不同粒度的榛子粉，將其添加至巧克力、糖果、奶制品、咖啡制品、焙烤食品以及各色菜肴中[8-10]。近年來，隨著研究的深入和加工技術(shù)與工藝的發(fā)展，榛子油、榛子粉、榛子果汁粉、榛子飲料等新型產(chǎn)品的研制開辟了榛子加工的新途徑[11]。作者前期研究發(fā)現(xiàn)，提取脂質(zhì)后的榛子粉的主要組分是蛋白質(zhì)，其中歐洲榛和平歐雜種榛蛋白含量達(dá)到 50 % 左右，而平榛榛子粉蛋白含量更高，接近 60 %；除此之外，歐洲榛、平榛、平歐雜種榛果實(shí)在其他物質(zhì)組成含量上（如淀粉、糖、灰分、粗纖維等）也存在較大差異（結(jié)果另文發(fā)表），這必將對(duì)榛子粉的性質(zhì)產(chǎn)生影響。目前，關(guān)于小麥、大豆等的乳化性與起泡性研究較多[12-13]，而在榛子方面鮮見報(bào)道。根據(jù)榛子粉的主要物質(zhì)組成特點(diǎn)，本文以歐洲榛‘巴塞羅那、平榛‘平榛1#、平歐雜種榛‘遼榛3#和‘達(dá)維為試材，比較4個(gè)品種榛子粉在不同 pH 值條件下的乳化性和起泡性差異以及去皮處理對(duì)榛子粉乳化性和起泡性的影響，分析榛子粉乳化性和起泡性與其主要物質(zhì)組成的關(guān)系，以期為榛子粉的加工利用提供基礎(chǔ)理論依據(jù)，對(duì)提高榛子粉的利用價(jià)值、豐富榛子加工的產(chǎn)品具有重要意義。

1 材料和方法

1.1 材料

選取歐洲榛‘巴塞羅那、平榛‘平榛1#、平歐雜種榛‘遼榛3#和‘達(dá)維4個(gè)品種榛仁為試材。以上品種榛子均取自于中國林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)研究所山東安丘榛子試驗(yàn)園，于正常成熟時(shí)采收后運(yùn)至中國林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)研究所農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工實(shí)驗(yàn)室，經(jīng)脫苞、晾曬后裝入聚乙烯塑料保鮮袋中，于0 ℃條件下放置。實(shí)驗(yàn)前將榛子堅(jiān)果果殼去除，留取榛仁備用。

1.2 試劑與儀器設(shè)備

NaOH、鹽酸（分析純，北京化工廠）；魯花5S壓榨葵花籽仁油（山東魯花集團(tuán)有限公司）。索氏提取儀（上海洪紀(jì)儀器設(shè)備有限公司）；pH計(jì)（北京宏昌信科技有限公司）；WH-2微型漩渦混合儀（上海瀘西分析儀器廠有限公司）；T18 basic均質(zhì)機(jī)（德國IKA公司）；SIGMA 3-18K臺(tái)式離心機(jī)（德國SIGMA公司）。

1.3 方法

2 結(jié)果與分析

2.1 不同pH值條件下榛子粉乳化性

2.1.1 不同pH值條件下榛子粉乳化能力 乳化能力是衡量榛子粉中蛋白質(zhì)促進(jìn)油—水型乳狀液形成能力的重要指標(biāo)。由圖 1、圖 2 可以看出，各品種榛子粉乳化能力隨著 pH 值變化而變化的趨勢(shì)基本一致。當(dāng) pH 值小于等電點(diǎn)（pH 4.5）時(shí)，隨著 pH 值的增加乳化能力相應(yīng)的減?。辉诘鞍踪|(zhì)等電點(diǎn)附近（pH 4.5），榛子粉乳化能力較差，與其他處理差異顯著（P < 0.05）；當(dāng) pH 繼續(xù)增大時(shí)，乳化能力也相應(yīng)增強(qiáng)，即在堿性條件下，榛子粉的乳化能力顯著提高。當(dāng) pH 值達(dá)到 8.5 時(shí)，隨著 pH 的增加，乳化能力變化不大，說明榛子粉在 pH 8.5～10.5 范圍內(nèi)乳化能力已達(dá)到較高水平。分析結(jié)果顯示，pH 值的變化對(duì)所選4個(gè)品種榛子粉乳化能力的影響差異顯著（P<0.05），說明榛子粉乳化能力受 pH 變化的影響較大。推測(cè)可能的原因是，由于 pH 值的變化，影響榛子粉中蛋白質(zhì)的溶解性。蛋白質(zhì)在等電點(diǎn)處為電中性，溶解度較?。欢谄x等電點(diǎn)時(shí)，蛋白質(zhì)溶解度較大，表現(xiàn)為較好的乳化能力。

由圖還可以看出，不同品種榛子粉的乳化能力差異顯著（P<0.05）?？傮w可見，在所選4個(gè)品種中，榛子粉乳化能力大小趨勢(shì)：‘巴塞羅那>‘遼榛3# >‘平榛1#>‘達(dá)維，‘平榛1#榛子粉的乳化能力在 pH 6.5 以后增加的幅度明顯小于其他3個(gè)品種。另外，雜種榛‘達(dá)維在各 pH 條件下去皮和未去皮榛子粉的乳化能力存在差異顯著性（P < 0.05），并且去皮處理明顯提高了其乳化能力，而對(duì)其他3個(gè)品種榛子粉乳化能力沒有顯著（P>0.05）影響。

2.2 不同 pH 值條件下榛子粉起泡性

由圖還可以看出，不同品種的榛子粉起泡能力明顯不同，且隨著 pH 值的變化雖變化趨勢(shì)相同，但也表現(xiàn)出品種間的差異性（P<0.05）。歐洲榛‘巴塞羅那榛子粉在所選4個(gè)品種中，起泡能力明顯較差，其次是‘達(dá)維，而‘平榛1#和‘遼榛3#榛子粉起泡能力較好。另外，發(fā)現(xiàn)‘平榛1#榛子粉在經(jīng)過堿液去除種皮之后，其起泡能力明顯增強(qiáng)，說明種皮的去除，提高了‘平榛1#榛子粉的起泡能力。

2.2.2 不同 pH 值條件下榛子粉起泡穩(wěn)定性 起泡穩(wěn)定性是指蛋白質(zhì)維持泡沫穩(wěn)定性的能力。由圖 7、圖 8 可以看出，不同品種榛子粉起泡穩(wěn)定性隨 pH 值的變化趨勢(shì)基本一致，不同 pH 值條件下泡沫穩(wěn)定性差異不顯著（P>0.05）?？偟膩碇v，歐洲榛‘巴塞羅那和雜種榛‘達(dá)維榛子粉泡沫穩(wěn)定性隨著 pH 值的增加呈現(xiàn)相反的變化趨勢(shì)，在偏酸性條件下表現(xiàn)出較好的泡沫穩(wěn)定性；而‘平榛1#和‘遼榛3#榛子粉在 pH 4.5 處取得較好的泡沫穩(wěn)定性，而所選品種榛子粉在偏堿條件下泡沫穩(wěn)定性均很差。對(duì)所選4個(gè)品種榛子粉的起泡穩(wěn)定性的比較結(jié)果表明，在 pH 4.5（蛋白質(zhì)等電點(diǎn)）處均穩(wěn)定性較好，分析原因可能是由于在蛋白質(zhì)等電點(diǎn)附近，蛋白質(zhì)溶解性差，這些不溶的蛋白質(zhì)粒子能提高泡沫表面黏度，對(duì)穩(wěn)定泡沫有利。與 2.3.1 結(jié)果比較可以看出，pH 值的變化對(duì)榛子粉起泡能力和泡沫穩(wěn)定性的影響呈現(xiàn)相反的變化趨勢(shì)。

2.3 榛子粉基本物質(zhì)組成與其乳化性相關(guān)性分析

2.4 榛子粉基本物質(zhì)組成與起泡性相關(guān)性分析

由表 3 可以看出，榛子粉起泡能力與總蛋白質(zhì)含量呈顯著正相關(guān)（P<0.05），而與可溶性蛋白、淀粉、可溶性糖、灰分以及纖維素含量沒有顯著相關(guān)性（P<0.05）。說明榛子粉蛋白質(zhì)含量越高，其起泡能力就越強(qiáng)。由表 4 可以看出，可溶性蛋白、淀粉和可溶性糖含量與榛子粉泡沫穩(wěn)定性呈顯著負(fù)相關(guān)（P<0.05），而灰分含量卻與之呈顯著正相關(guān)（P<0.05）。結(jié)果表明，可溶性蛋白質(zhì)含量越高，泡沫穩(wěn)定性就越差，淀粉和可溶性糖的存在同樣對(duì)泡沫穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響，而灰分卻在一定程度上起到穩(wěn)定泡沫的作用。

3 討 論

榛子粉乳化性和起泡性與榛子品種密切相關(guān)，去皮處理提高了榛子粉乳化能力、乳化穩(wěn)定性和起泡能力以及起泡穩(wěn)定性。pH 值對(duì)榛子粉乳化能力和穩(wěn)定性以及起泡能力影響差異顯著，而對(duì)其起泡穩(wěn)定性沒有明顯影響。偏離蛋白質(zhì)等電點(diǎn)（pH 4.5），由于蛋白質(zhì)溶解性的增加，榛子粉乳化能力和起泡能力均有提高，在偏堿（pH 8.5～10.5）條件下達(dá)到較大值。乳化穩(wěn)定性在蛋白質(zhì)等電點(diǎn)處和偏堿（pH 8.5）條件下較好，在偏酸（pH 2.5）和中性條件下較差；因?yàn)樵谄幔╬H 2.5）和蛋白質(zhì)等電點(diǎn)處（pH 4.5）蛋白溶解性差，不溶的蛋白質(zhì)粒子能提高泡沫表面黏度，對(duì)穩(wěn)定泡沫有利，所以具有較好的起泡穩(wěn)定性，隨著 pH 增加，穩(wěn)定性變差，在堿性條件下達(dá)到較低值。

可溶性蛋白質(zhì)有利于提高榛子粉乳化能力，可溶性糖與之有協(xié)同作用，而灰分則降低了其乳化能力；可溶性蛋白質(zhì)明顯降低了其乳化穩(wěn)定性，可溶性糖和淀粉也對(duì)其乳化穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響。蛋白質(zhì)含量越高，榛子粉起泡能力就越強(qiáng)；可溶性蛋白質(zhì)含量越高，起泡穩(wěn)定性就越差，淀粉和可溶性糖對(duì)起泡穩(wěn)定性也產(chǎn)生不利影響，而灰分卻在一定程度上起到穩(wěn)定泡沫的作用。

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