淺談?dòng)土系鞍椎膸讉€(gè)化學(xué)問題

海軍工程大學(xué) 湖北 武漢 430000

前言

當(dāng)前油料蛋白屬于食品，其在營養(yǎng)、口味、衛(wèi)生等方面的要求逐漸提高，上述要素與油料化學(xué)研究息息相關(guān)。因此，有必要綜合并分析當(dāng)前我國油料蛋白應(yīng)用和生產(chǎn)過程中涉及到的化學(xué)問題。進(jìn)而在后續(xù)制油階段，借助對應(yīng)化學(xué)手段消除其中毒性或雜質(zhì)，滿足聯(lián)合國糧農(nóng)組織對于油料蛋白糧食化的要求和標(biāo)準(zhǔn)。

一、常見的油料蛋白分析

1)大豆。大豆中水分占10、2%、脂肪18.4%、蛋白質(zhì)36.3%、粗纖維4.8%、碳水化合物25.3%、灰分5.0%。大豆蛋白的應(yīng)用范圍較廣，重點(diǎn)問題是消除其豆腥味，即去除蛋白制品內(nèi)植酸鹽成分。2)花生?；ㄉ实慕M成成分為：蛋白質(zhì)26.2%、水分8.0%、脂肪39.2%、粗纖維2.5%、碳水化合物22.1%，灰分2.0%?；ㄉ鞍椎膬?yōu)勢是溶解性較強(qiáng)，適合生產(chǎn)蛋白飲料。不過在應(yīng)用過程中其黃曲霉毒素需要引起重視，應(yīng)將其控制在15PPb之下。3)油菜籽。油菜籽蛋白中氨基酸組成十分平衡，其營養(yǎng)價(jià)值甚至高于動(dòng)物蛋白。在生產(chǎn)提煉階段的難點(diǎn)是去除硫葡糖甙，該成分會(huì)對油料制品口感產(chǎn)生消極影響，是制備油菜籽蛋白的主要問題。此外，油菜籽內(nèi)酚酸氧化會(huì)對油料色澤產(chǎn)生較大影響，因此需要通過去毒處理去除酚類化合物，并完成脫殼操作。

二、油料蛋白化學(xué)問題概述

(一)化學(xué)氣味分析

其一，豆腥氣味。大豆類油料蛋白在制作后容易出現(xiàn)豆腥味或苦澀味，原因是蛋白中殘留脂類物質(zhì)在自動(dòng)氧化或酶促氧化階段形成復(fù)雜產(chǎn)物，因此豆粒在加工階段氧化反應(yīng)劇烈。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)大豆蛋白中羥基脂肪酸超過臨界值會(huì)產(chǎn)生苦味，范圍是0.6-0.9微克分子/毫升。同時(shí)，蛋白中三羥、四羥基脂肪酸苦味的臨界值是200-1500PPm，前者結(jié)構(gòu)內(nèi)存在雙鍵，會(huì)增加苦味程度。大豆蛋白散發(fā)豆腥味的化學(xué)成分中包含乙烯醛、乙醛，其屬于脂類氧化分解產(chǎn)物，會(huì)增加豆腥味，如乙醇、戊醇、庚醇。

其二，澀味。蛋白制品中酚酸成分會(huì)出現(xiàn)較大澀味，當(dāng)其含量超過200PPm時(shí)會(huì)使油料蛋白制品出現(xiàn)澀味。同時(shí)，油料蛋白化學(xué)氣味包含非揮發(fā)、揮發(fā)性化合物，研究重點(diǎn)是脂類物質(zhì)在酶作用下的變化條件，分析蛋白質(zhì)與其產(chǎn)物的相互作用，化學(xué)研究領(lǐng)域十分寬闊。

(二)化學(xué)成分分析

1.酚類化合物。油料制品中酚類化合物含量較多，其中包含多縮酚化合物單寧、游離酚酸，其化學(xué)結(jié)構(gòu)是苯環(huán)(帶羥基)與三碳、一碳相連接[1]。常見酚酸包含肉桂酸、丁香酸等。酚酸物質(zhì)會(huì)增加蛋白制品苦味，其在氧化后還會(huì)直接影響油料制品的色澤、營養(yǎng)。其中，一元酚不易出現(xiàn)氧化問題，且甲基化酸物質(zhì)十分穩(wěn)定。當(dāng)酚酸經(jīng)過酶促反應(yīng)完成自動(dòng)氧化后，會(huì)逐漸使油料顏色變深，對豆制品外觀產(chǎn)生較大影響。此外，油料籽內(nèi)肉桂酸對于酶十分敏感，在氧化反應(yīng)后形成鄰醌，無需酶作用會(huì)形成多聚物。

2.植酸鹽。植物酸實(shí)際上是肌醇六磷酸鎂鹽或鈣鹽，植物酸主要是種子內(nèi)存儲(chǔ)磷的主要模式，如小麥、玉米、稻谷中植酸成分占1%?；ㄉ?、大豆在經(jīng)過脫殼脫脂后除去的糟粕中植酸含量是1.5%。同時(shí)，棉籽、菜籽中植酸鹽的含量更多。稻谷和小麥中植酸鹽主要出現(xiàn)在胚、皮殼內(nèi)，而胚乳部分無植酸鹽；玉米中植酸鹽成分集中在蛋白體中，因此高蛋白油料含有的植酸鹽含量較多，最高是7%。植酸鹽成分會(huì)影響人體對于礦物質(zhì)元素的吸收，原因是其會(huì)和礦物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成無法消化的植酸-礦質(zhì)復(fù)合物，該產(chǎn)物穩(wěn)定性會(huì)結(jié)合礦物質(zhì)實(shí)際類型具有差異性。穩(wěn)定性由高到低依次是鋅、銅、鎳、鈷、鐵、鈣[2]。經(jīng)過化學(xué)實(shí)驗(yàn)和觀察分析發(fā)現(xiàn)，植酸鹽對于人體的危害主要是減少其鋅元素吸收量，因此在制作油料蛋白相關(guān)產(chǎn)品時(shí)，需要適當(dāng)補(bǔ)充鋅元素、磷元素。

3.植物血凝素和蛋白酶抑制劑。谷類作物和豆類作物均包含外源凝集素，該物質(zhì)由于來自于植物機(jī)體內(nèi)，因此被稱為植物血凝素，其可以和含糖蛋白、植物蛋白結(jié)合。例如，動(dòng)物在使用生豆時(shí)會(huì)出現(xiàn)中毒反應(yīng)，原因是外源凝集素發(fā)揮作用。該物質(zhì)會(huì)與生物體腸道上皮細(xì)胞融合，影響機(jī)體對于營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，甚至出現(xiàn)明顯生理化學(xué)反應(yīng)，抑制生物體生長甚至死亡。當(dāng)前常見的油料蛋白中，大豆蛋白中的植物血凝素含量較高，例如脫脂大豆粉產(chǎn)品內(nèi)植物血凝素含量約占油料蛋白的1%-3%。同時(shí)，不同品種油料蛋白含量差異性較大，且該物質(zhì)極易受到溫度影響。在高溫環(huán)境中血凝素結(jié)構(gòu)會(huì)受到破壞，但干燥條件耐熱力顯著上升。因此，在制作大豆食品時(shí)，若出現(xiàn)局部受熱不均勻的問題，需要防止該物質(zhì)的不良影響。此外，大豆中包含的胰蛋白酶抑制劑會(huì)增加胰臟體積，使其分泌較多的胰蛋白酶。該物質(zhì)會(huì)形成較多含硫氨酸，使大豆蛋白受到抑制。該過程可以借助提升溫度進(jìn)行解決，通過加溫破壞蛋白酶抑制劑的活性，使蛋白質(zhì)變性，進(jìn)而不受胰蛋白酶的限制和影響。

結(jié)論

綜上所述，通過分析發(fā)現(xiàn)我國油料蛋白資源十分富足，但深加工過程發(fā)展時(shí)間較短，對籽棉、菜籽的去毒、去雜質(zhì)工作較為繁瑣。因此，當(dāng)前有必要科學(xué)應(yīng)用油料蛋白資源，豐富其產(chǎn)品品種，形成多用途產(chǎn)品鏈。通過創(chuàng)新蛋白應(yīng)用技術(shù)，積極開發(fā)營養(yǎng)豐富、口感良好的食品，滿足人們?nèi)粘Ｊ褂?、食用需求?/p>