亞麻粕蛋白開(kāi)發(fā)應(yīng)用研究進(jìn)展*

陸彩云，魏玉梅，石書(shū)駿，李珍梅，胡宴彬，周諾彤

（1.西北民族大學(xué) 生命科學(xué)與工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730030；2.西北民族大學(xué) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)部，甘肅 蘭州 730030；3.西北民族大學(xué) 化工學(xué)院，甘肅 蘭州 730030）

亞麻（Limmi usiitatissimum）即胡麻，是亞麻科、亞麻屬的一年生草本植物。在我國(guó)主要種植于甘肅、河北、黑龍江等地［1］。按不同的用途，亞麻可以分為油用亞麻、纖維用亞麻、油纖兼用亞麻三種不同類型［2］。亞麻籽是亞麻的種子，亞麻籽粕是以亞麻籽為原料，采用機(jī)榨法脫脂后的副產(chǎn)物，其蛋白含量可達(dá)32%～49%。蛋白質(zhì)是人類賴以生存的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，但目前我國(guó)仍有大宗油料植物蛋白資源尚未得到有效開(kāi)發(fā)利用，亞麻蛋白便是其中之一。長(zhǎng)期以來(lái)亞麻粕主要被人們當(dāng)做動(dòng)物飼料、燃料或者回收放入田中充當(dāng)肥料，未能得到更好地開(kāi)發(fā)利用，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)亞麻粕的高值化利用，造成了資源的極大浪費(fèi)［3］。亞麻粕不僅可以作為提供蛋白質(zhì)的原料添加到日糧中［4］，還可以制成畜用營(yíng)養(yǎng)液［5］。

亞麻粕中蛋白質(zhì)含量較高，亞麻粕蛋白可以制成具有抗菌、抗氧化、降膽固醇、降血糖等功能的生物活性肽，也可以當(dāng)作添加劑添加到藥品和食品中，作為營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑，改善人體的健康狀況［6］。

亞麻粕蛋白在食品工業(yè)領(lǐng)域有很大的應(yīng)用前景，如生產(chǎn)醬油、酸奶、冰淇淋、餅干等。還有學(xué)者將亞麻粕蛋白制備成具有多肽活性的多肽飲料［7］。但市面上對(duì)于以亞麻粕蛋白為原料，添加到食品中的產(chǎn)品很少見(jiàn)。因此，文章對(duì)亞麻粕蛋白的開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀進(jìn)行綜述，為后期對(duì)亞麻粕蛋白進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用提供參考。

1 亞麻粕蛋白

亞麻粕是以亞麻籽為原料，采用機(jī)榨法脫脂后的副產(chǎn)物。一般被用作動(dòng)物飼料，但其還有很多潛在的營(yíng)養(yǎng)成分未被利用。鄒寅［7］等人通過(guò)微量凱氏定氮法測(cè)定亞麻粕中的蛋白含量，結(jié)果顯示，亞麻粕中蛋白質(zhì)含量為33.7%、膳食纖維42.3%、脂肪2.78%、灰分6.45%、水分4.56%。亞麻粕蛋白是從亞麻餅粕中提取的蛋白質(zhì)，主要由白蛋白和球蛋白組成，是營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高的植物蛋白。近年來(lái)，亞麻粕蛋白在食品、飼料等行業(yè)皆有應(yīng)用，因其具有較好地功能特性，可作添加劑加入食品當(dāng)中。

1.1 亞麻粕蛋白的提取

目前，提取亞麻粕蛋白常見(jiàn)的方法有酶解法、超聲輔助堿提酸沉法、堿提酸沉法、泡沫分離法。

張慧君［8］等人采用復(fù)合酶水解技術(shù)結(jié)合堿提酸沉法從榨油脫脂脫膠后的亞麻粕中提取亞麻粕蛋白。胡愛(ài)軍［9］等人采用超聲波輔助法對(duì)亞麻粕蛋白提取工藝進(jìn)行研究，結(jié)果表明，超聲波輔助法能有效地提高亞麻粕蛋白的提取率。許光映［10］等人采用堿提酸沉的方法對(duì)提取亞麻粕蛋白的工藝條件進(jìn)行研究。李軒領(lǐng)［11］等人以未脫膠亞麻籽餅粕為原料，采用泡沫分離法對(duì)亞麻蛋白分離工藝進(jìn)行研究。不同的提取方法有不同的提取率，具體見(jiàn)表1所列。

表1 不同方法亞麻粕蛋白提取比較

1.2 亞麻粕蛋白功能特性

蛋白質(zhì)的功能特性是指除了營(yíng)養(yǎng)價(jià)值之外，對(duì)食品特性有利的蛋白質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)，如膠凝、溶解、泡沫、乳化、黏度等。蛋白質(zhì)的功能特性可以影響食品的感官，特別是在食品的質(zhì)地方面，同時(shí)也對(duì)食品化學(xué)成分提取制備、加工或儲(chǔ)存過(guò)程中的物理特性起重要作用。亞麻粕蛋白具有溶解性、保水保油性、乳化性、起泡性等功能特性［12］。

1.2.1 乳化性

有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)亞麻粕蛋白具有乳化性，可以用來(lái)作乳化劑。亞麻粕蛋白分離物濃度的增加可以導(dǎo)致亞麻粕蛋白分離物乳液的乳化穩(wěn)定性提高［13］。Kaushik［14］等人將亞麻粕蛋白與其他常用蛋白如酪蛋白酸鈉、乳清蛋白分離物、明膠和大豆蛋白分離物相比，發(fā)現(xiàn)亞麻粕蛋白的乳化活性指數(shù)比其他的常用蛋白都高。

1.2.2 溶解性

溶解性是物質(zhì)在形成溶液時(shí)的一種物理性質(zhì)，它是指在一種特定溶劑里物質(zhì)溶解能力大小的一種屬性。pH值是影響亞麻粕蛋白溶解性的因素之一。趙國(guó)華［15］等人的研究中發(fā)現(xiàn)，pH值對(duì)亞麻粕蛋白溶解度的影響中是呈V型曲線的，在堿性環(huán)境中，隨著pH值的增大，蛋白的溶解度增大較快，且具有相對(duì)較大的溶解度。研究中還發(fā)現(xiàn)NaCl濃度也是影響溶解度的因素之一，在NaCl濃度為0.4mol/L前后亞麻粕蛋白呈現(xiàn)出較明顯的鹽溶和鹽析效應(yīng)。

1.2.3 起泡性

在趙國(guó)華［15］等人的研究中發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)的濃度、pH、NaCl濃度、蔗糖等都是影響亞麻粕蛋白起泡性的因素。研究表明，隨著蛋白質(zhì)濃度的增大，起泡性也逐漸增大，其泡沫的穩(wěn)定性也是隨著濃度的增大而逐漸增大。而在等電點(diǎn)之外，亞麻粕蛋白質(zhì)的起泡性會(huì)隨pH值的變化而增大，在NaCl濃度逐漸增大的過(guò)程中，蛋白溶液的泡沫穩(wěn)定性變化不大，但穩(wěn)定性相對(duì)較低。蔗糖濃度在0%～5%范圍內(nèi)，隨著蔗糖濃度的增加，亞麻粕蛋白的起泡性逐漸增大，在5%～9%的范圍內(nèi)，隨著蔗糖濃度的增加，蛋白質(zhì)的起泡性能下降。

1.2.4 保水保油性

李高陽(yáng)［16］等人采用含水乙醇正己烷雙液相和正己烷單相萃取的亞麻粕為研究對(duì)象研究亞麻粕蛋白的功能特性。研究顯示，采用正己烷雙液相萃取法得到亞麻粕分離蛋白的保水性、保油性遠(yuǎn)優(yōu)于正己烷單相萃取法得到的亞麻粕分離蛋白，使用雙液相萃取法分離蛋白可以改善亞麻粕分離蛋白的功能特性。

2 亞麻粕蛋白活性肽

亞麻粕蛋白也常被用來(lái)制備蛋白多肽。生物活性肽是一種特殊蛋白質(zhì)片段，主要含有3～20個(gè)氨基酸，可以調(diào)節(jié)人體機(jī)能，具有抗氧化、降膽固醇、抗高血壓、降血糖等生物活性［17］。

2.1 亞麻粕蛋白肽的制備

制備亞麻粕蛋白多肽的方法主要有生物提取制備法、化學(xué)水解制備法、酶解制備法、微生物發(fā)酵制備法和合成法等［18］。最常見(jiàn)的方法為酶解法，其中包括最優(yōu)酶的選擇和最優(yōu)酶解條件的優(yōu)化，一般使用響應(yīng)面優(yōu)化法來(lái)選擇最合適的酶和酶解條件。常見(jiàn)的酶解法制備亞麻粕蛋白生物活性肽流程如下：

亞麻粕蛋白溶液→酶解→高溫水浴滅酶→離心→棄沉淀取上清液

離心后所得的上清液即為亞麻粕蛋白生物活性肽。

2.2 亞麻粕蛋白肽活性研究進(jìn)展

國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)亞麻粕活性蛋白肽做了一定研究，通過(guò)酶解蛋白質(zhì)獲得的生物活性肽已被證明具有作為健康促進(jìn)劑應(yīng)用于人類健康和疾病預(yù)防方面（包括心血管疾病，炎癥和癌癥）的潛力。亞麻粕生物蛋白肽有著很大的應(yīng)用前景，近年國(guó)內(nèi)外學(xué)者在以下方面進(jìn)行了研究。

2.2.1 抗氧化肽

抗氧化生物活性肽是指能夠清除體內(nèi)過(guò)剩的活性氧自由基等，防止體內(nèi)防御機(jī)能受損，維持機(jī)體正常生物代謝的活性肽。張文敏［19］等人利用復(fù)合酶制備出抗氧化性活性肽。王惠敏［20］等人利用響應(yīng)面優(yōu)化法制備亞麻粕蛋白抗氧肽，結(jié)果表明使用胰蛋白酶制備亞麻粕抗氧化肽抗氧化性較好。唐天悅［21］用枯草桿菌蛋白酶水解亞麻粕蛋白制備抗氧化肽。諸多學(xué)者研究表明，亞麻粕蛋白可以制備出抗氧化活性多肽。

2.2.2 降膽固醇活性肽

人體中膽固醇過(guò)高會(huì)引起各類心血管疾病。鄭睿［22］通過(guò)酶法制備出了亞麻粕蛋白肽，并分離純化出了亞麻粕蛋白肽中的降膽固醇活性肽，實(shí)驗(yàn)表明亞麻粕蛋白肽具有降膽固醇活性。包小蘭等人采用超濾分離技術(shù)從亞麻粕中分離出具有較高降膽固醇活性的蛋白肽，并對(duì)超濾前后亞麻籽肽的氨基酸組成及降膽固醇活性進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示亞麻籽粕超濾后的降膽固醇活性強(qiáng)于超濾前。

2.2.3 抗高血壓活性肽

人體內(nèi)的鈣調(diào)蛋白依賴性磷酸二酯酶、ACE和腎素過(guò)量會(huì)引起高血壓等心血管疾病，有研究表明利用蛋白酶去酶解亞麻粕蛋白后釋放的陽(yáng)離子多肽可以抑制鈣調(diào)蛋白依賴性磷酸二酯酶、ACE和腎素的活性［23］，從而可達(dá)到抗高血壓的目的。

2.2.4 降血糖活性肽

Doyen［24］等人采用超濾膜電滲析法分離出了亞麻粕蛋白肽中的陽(yáng)離子多肽組分（KCl-F1和KCl-F2），同時(shí)進(jìn)行葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)實(shí)驗(yàn)測(cè)試多肽組分中的KCl-F1和KCl-F2的功能，結(jié)果顯示多肽組分中的KCl-F2可以加速細(xì)胞中的葡萄糖攝取，糖原分解變快，血糖降低。周浩純［25］等人用堿性蛋白酶制備活性肽，研究表明經(jīng)堿性蛋白酶酶解后得到的亞麻粕蛋白肽具有降血糖活性。

3 亞麻粕蛋白的應(yīng)用

3.1 在食品行業(yè)的應(yīng)用

3.1.1 釀造醬油

亞麻粕中含有多種呈味氨基酸，且蛋白含量豐富，蛋白含量與大豆蛋白總量相差無(wú)幾，因此可作為醬油的生產(chǎn)原料。李勇奇［26］采用共固定化多菌種混合發(fā)酵法用亞麻粕作為原料代替大豆粕制作醬油，生產(chǎn)出來(lái)的醬油在理化指標(biāo)和衛(wèi)生指標(biāo)上均符合食用醬油的標(biāo)準(zhǔn)。用亞麻粕釀造醬油，這在一定程度上緩解了釀造行業(yè)原料供需矛盾。

3.1.2 生產(chǎn)酸奶

亞麻粕蛋白含量豐富，學(xué)者以亞麻粕蛋白為原料生產(chǎn)亞麻粕酸奶，其酸奶的抗氧化活性和降血壓活性都比普通酸奶高。李曦［27］用亞麻粕熬煮取漿與脫脂牛乳混合共培養(yǎng)發(fā)酵，得到了一款新型植物發(fā)酵乳亞麻酸奶。與普通的酸奶相比，此款酸奶具有較好的抗氧化活性和降血壓活性，同時(shí)具有獨(dú)特的亞麻香味，口味獨(dú)特，營(yíng)養(yǎng)豐富。

3.1.3 研制冰淇淋

傳統(tǒng)的冰淇淋熱量和脂肪含量都很高，食用過(guò)多會(huì)對(duì)身體健康產(chǎn)生危害。亞麻粕蛋白中的谷氨酰酸和組氨酸能夠有效提高人的身體機(jī)能，在一定程度上對(duì)結(jié)腸癌有抑制作用。吳興雨［28］等人用植物型亞麻粕蛋白研制了一款新型亞麻粕蛋白冰淇淋。該款新型冰淇淋的研制不僅豐富了冰淇淋的品種，提高了冰淇淋的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，而且降低了冰淇淋的成本。

3.1.4 制作餅干

傳統(tǒng)的餅干一般是以小麥粉為主要原料來(lái)制作的。我國(guó)的植物蛋白資源十分緊缺，而亞麻粕蛋白是優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)食物來(lái)源。吳興雨［29］等人利用亞麻粕中的蛋白質(zhì)制成了口味獨(dú)特、營(yíng)養(yǎng)豐富的亞麻餅干。這一研究不僅提高了餅干的蛋白質(zhì)含量，還充分體現(xiàn)了亞麻粕的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

3.2 在飼料行業(yè)的應(yīng)用

亞麻在我國(guó)種植面積大、產(chǎn)量多，其榨油后的副產(chǎn)物亞麻粕當(dāng)作飼料再次利用，可以減少資源浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)亞麻粕的再利用，提高飼料的營(yíng)養(yǎng)成分，同時(shí)降低了飼料成本。翟雙雙［30］等人研究四川白鵝和櫻桃谷肉鴨對(duì)不同產(chǎn)地亞麻餅粕的養(yǎng)分利用率，結(jié)果表明亞麻粕粗蛋白質(zhì)和總磷含量高，并且磷利用率較高，是較好的蛋白質(zhì)和磷源飼料原料。亞麻粕還可以加入日糧中，Ndou［31］等采用3×3拉丁方設(shè)計(jì)方法，測(cè)定了生長(zhǎng)豬對(duì)亞麻粕的粗蛋白表觀消化率、標(biāo)準(zhǔn)回腸消化率、消化能、代謝能和計(jì)算凈能，結(jié)果表明亞麻粕可以作為生長(zhǎng)豬日糧來(lái)源的膳食蛋白質(zhì)和能量。

3.3 在肉制品上的應(yīng)用

亞麻粕蛋白屬于營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高的植物蛋白，通過(guò)加工后可以作為人類的營(yíng)養(yǎng)添加劑或功能性食品添加劑，適量的添加在肉制品中可以提高肉制品的品質(zhì)特性。詹碧琳［32］等人將亞麻粕分離蛋白加入魚(yú)糜制品中，采用響應(yīng)面優(yōu)化法來(lái)研究魚(yú)糜制品中亞麻粕蛋白質(zhì)的最優(yōu)添加配比，結(jié)果表明在魚(yú)糜制品中單獨(dú)添加一定量的亞麻粕分離蛋白能提高魚(yú)糜制品的凝膠強(qiáng)度。亞麻粕蛋白也常被添加進(jìn)烤腸、火腿等肉制品，有研究顯示將亞麻粕蛋白添加到烤腸、鹽水火腿類肉制品中，可起到保水保油、提高產(chǎn)品出品率的作用，同時(shí)還可改善產(chǎn)品切片性、增強(qiáng)咀嚼感。

4 結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)是植物資源豐富的大國(guó)，盡管人們?cè)趧?dòng)物體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了許多重要的活性多肽，但對(duì)植物中存在的天然活性肽的研究卻相對(duì)較少。亞麻粕蛋白是一種營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高的植物蛋白，其對(duì)癌癥、冠狀心臟病和腎病等疾病都良好的預(yù)防效果。此外，亞麻粕蛋白具有良好的保水保油性、起泡性、乳化性等功能特性，可加工成優(yōu)質(zhì)食品添加劑，廣泛應(yīng)用在肉制品、冰淇淋、魚(yú)罐頭等食品工業(yè)領(lǐng)域。亞麻粕蛋白具有的抗氧化、抗高血壓、降低膽固醇、降血糖等生物活性，可以調(diào)節(jié)人體代謝和生理功能，是當(dāng)前國(guó)際藥學(xué)和食品界熱門(mén)的研究課題，也是一種具有一定研究前景的植物功能因子。