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作者：伍圣文、賈成剛等原文來自《食品科學(xué)技術(shù)報(bào)》，2021,39（4）：87-94 對(duì)原文略有改動(dòng) 以火麻仁粕和未脫殼火麻籽粕為原料，作者研究了脫殼處理對(duì)火麻蛋白回收率、色澤、溶解度、持水性、持油性、乳化性及乳化穩(wěn)定性、起泡性及起泡穩(wěn)定性和消化性的影響。結(jié)果表明：從脫殼處理后的火麻仁粕中提取的火麻仁蛋白在蛋白質(zhì)回收率(83.90%±0.69%)、蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)(88.56%±0.65%)和色澤上都顯著(P<0.05)優(yōu)于從未脫殼火麻籽粕中提取的火麻蛋白的蛋白質(zhì)回收率(45.88%±0.51%)、蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)(81.97%±0.81%)和色澤。脫殼處理不改變火麻蛋白的溶解度曲線和氨基酸組成，但火麻仁蛋白的功能特性都優(yōu)于未脫殼火麻蛋白。經(jīng)過體外模擬消化后，火麻仁蛋白消化率達(dá)到92.66%±0.23%，顯著(P<0.05)高于未脫殼火麻蛋白的消化率(78.93%±1.12%)。研究表明，脫殼處理可作為從火麻籽粕中提取火麻蛋白的一種必要手段。 火麻(Cannabis sativa L.)，又稱為漢麻，在我國(guó)有悠久的種植歷史，以“長(zhǎng)壽之鄉(xiāng)”廣西巴馬所產(chǎn)的火麻Z為出名。火麻渾身是寶，火麻籽除了有大量的膳食纖維還含有約30%的油脂和超過25%的蛋白質(zhì)，已有的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)了火麻籽對(duì)心血管、皮膚和神經(jīng)系統(tǒng)等方面有潛在保護(hù)作用[1]。研究發(fā)現(xiàn)，火麻蛋白也具有一系列優(yōu)點(diǎn)，包括無抗?fàn)I養(yǎng)因子，具有生物活性的化合物含量豐富等。與大豆蛋白類似，火麻蛋白可能會(huì)在食品工業(yè)中有一定的應(yīng)用價(jià)值，如肉類替代品的原料、可食用薄膜和納米活性化合物封裝材料等[2]。 火麻籽低溫粕，一般采用“剝殼——低溫壓榨——晶華低溫萃取”所得，往往作為火麻籽榨油后的副產(chǎn)物，因其豐富的火麻蛋白含量而逐漸被作為新型植物蛋白資源。2002年火麻仁被列為藥食同源的資源后，有關(guān)火麻籽粕中火麻蛋白提取工藝、功能特性及生理活性等方面的研究日益深入。Tang等[3]對(duì)比研究了火麻分離蛋白和大豆分離蛋白的氨基酸組成、理化性質(zhì)和功能性質(zhì)，認(rèn)為火麻分離蛋白可以作為一種有價(jià)值的嬰幼兒營(yíng)養(yǎng)來源。徐鵬偉等[4]對(duì)比了堿溶/酸沉法和鹽溶/鹽析法提取的火麻仁蛋白，發(fā)現(xiàn)鹽提蛋白雖然蛋白質(zhì)回收率低，但其蛋白質(zhì)含量高，且外觀呈亮白色，更適合添加到高蛋白食品中。Shen等[5]研究指出了火麻蛋白是良好的蛋白質(zhì)來源，其水解肽具有多種保健作用，如抗氧化、降壓、降血糖等。然而，有關(guān)火麻籽殼對(duì)火麻蛋白提取和功能性質(zhì)影響的研究鮮有報(bào)道。 本研究立足于生產(chǎn)實(shí)際問題，研究了脫殼處理對(duì)火麻蛋白提取、功能性質(zhì)和消化吸收等方面的影響，以期為火麻蛋白的工業(yè)化生產(chǎn)提供一定理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。1 材料與方法1.1 材料與試劑 略1.2 儀器與設(shè)備 略1.3 實(shí)驗(yàn)方法1.3.1 火麻蛋白提取 根據(jù)課題組前期優(yōu)化的條件提取火麻蛋白，具體如下：未脫殼火麻籽粕(過60目篩，蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)40.60%)在料液比(g/mL)1∶10、溫度50 ℃、pH值12.0的條件下，堿提3 h后8 000 r/min離心15 min，所得上清液用1 mol/L的鹽酸調(diào)pH值為5.0，酸沉2 h后離心除去上清液。所得沉淀加入適量去離子水重新分散，再用0.5 mol/L的鹽酸調(diào)為中性，將所得火麻蛋白凝乳凍干后得未脫殼火麻蛋白?；鹇槿势?火麻籽粕脫殼處理后得到，過80目篩，蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)64.50%)在料液比(g/mL)1∶10、溫度40 ℃、pH值12.0條件下，堿提3 h，后續(xù)操作與未脫殼火麻籽粕操作相同，得到火麻仁蛋白。1.3.2 蛋白質(zhì)回收率及蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算 采用GB 5009.5—2016《食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》中凱氏定氮法測(cè)定樣品中蛋白質(zhì)含量，蛋白質(zhì)回收率計(jì)算見式(1)。蛋白質(zhì)回收率(1) 式(1)中，m1為凍干后火麻蛋白粉的質(zhì)量，g；w1為凍干后火麻蛋白的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%；m2為所取原料的質(zhì)量，g；w2為原料的蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%。1.3.3 氨基酸組成分析 參考GB 5009.124—2016《食品中氨基酸的測(cè)定》測(cè)定樣品的氨基酸組成。1.3.4 色澤分析 樣品的色度值由便攜式色差儀獲得，每次實(shí)驗(yàn)前，用標(biāo)準(zhǔn)白色參考瓦進(jìn)行校準(zhǔn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果用L*值(明亮度)、a*值(紅綠度)、b*值(黃藍(lán)度)和ΔE(總色差)表示。1.3.5 分子質(zhì)量的測(cè)定 使用SDS-PAGE預(yù)制膠(體積分?jǐn)?shù)為4%～20%)測(cè)定，Marker和樣品的上樣體積為10 μL，電泳條件為80 V保持約30 min，120 V保持約120 min，采用考馬斯亮藍(lán)染色45 min，脫色液(乙醇-冰醋酸水溶液)脫色1～3 h直至背景無色。1.3.6 總酚提取及測(cè)定 參考李曉輝等[6]的實(shí)驗(yàn)方法提取火麻籽粕及火麻蛋白中的總多酚并稍做修改。稱取質(zhì)量(m)為0.3 g的樣品按照料液比(g/mL)1∶10，加入體積分?jǐn)?shù)為60%的乙醇溶液，超聲功率700 W提取30 min，反復(fù)提取3次，記錄提取液的體積(V)?？偠喾拥臏y(cè)定參考賀芷菲等[7]的方法，取提取液1 mL加入5 mL福林酚試劑，反應(yīng)5 min后，加入4 mL質(zhì)量濃度為0.075 g/mL碳酸鈉溶液，室溫避光靜置60 min后在765 nm下測(cè)定OD值，所測(cè)的OD值與沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)照，計(jì)算提取液中的總酚質(zhì)量濃度(ρ)。總酚提取率計(jì)算見式(2)?？偡犹崛÷?2)1.3.7 功能特性分析1.3.7.1 溶解度測(cè)定 不同原料提取的火麻蛋白的溶解度測(cè)定參考Fang等[8]的方法并稍做修改。取一定質(zhì)量(m)火麻蛋白(蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w1)分散于不同pH值的緩沖溶液中，在室溫下攪拌30 min后離心分離，記錄上清液體積(V)，并用福林酚法測(cè)定上清液中的蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)(w2)，蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)用凱氏定氮法測(cè)得。蛋白質(zhì)的溶解度按式(3)計(jì)算。蛋白質(zhì)溶解度(3)1.3.7.2 持水性與持油性測(cè)定 兩種火麻蛋白的持水性與持油性測(cè)定參考等[9]的方法并稍加修改。稱取質(zhì)量(m1)為0.5 g的火麻蛋白樣品，按料液比(g/mL)1∶10加適量蒸餾水或大豆油于10 mL離心管中，震蕩2 min混勻后靜置30 min，在3 000 r/min的條件下離心20 min后去除上清液，所得沉淀的質(zhì)量計(jì)為m2。根據(jù)式(4)計(jì)算樣品的持水性和持油性。持水性/持油性(4)1.3.7.3 起泡性與起泡穩(wěn)定性測(cè)定 兩種火麻蛋白起泡性和起泡穩(wěn)定性的測(cè)定參考張京濤等[10]的方法并稍做修改。準(zhǔn)確稱取0.1 g火麻蛋白于帶刻度的平底試管中，加入10 mL的磷酸鹽緩沖溶液(pH值6.8)后用高速分散均質(zhì)機(jī)以10 000 r/min的條件攪打4 min。記錄溶液初始體積(V)、攪打結(jié)束后溶液體積(V1)和靜置30 min后的溶液體積(V2)，樣品起泡性和起泡穩(wěn)定性的計(jì)算見式(5)、式(6)。起泡性(5)起泡穩(wěn)定性(6)1.3.7.4 乳化性與乳化穩(wěn)定性測(cè)定 采用離心法測(cè)定兩種不同火麻蛋白的乳化性及乳化穩(wěn)定性[11]。稱取適量20 mg/mL蛋白質(zhì)溶液加入等體積的大豆油，用高速分散均質(zhì)機(jī)以10 000 r/min均質(zhì)2 min后，在2 000 r/min條件下離心10 min，測(cè)定乳化層的高度(H1)和離心管內(nèi)液體總高度(H0)。然后將離心管置于80 ℃水浴鍋中水浴30 min后，用自來水快速冷卻至室溫再以2 000 r/min的條件離心10 min后測(cè)定乳化層高度(H2)。乳化性(EAI)和乳化穩(wěn)定性(ESI)由式(7)、式(8)計(jì)算。(7)(8)1.3.8 體外模擬消化實(shí)驗(yàn) 參考Marambe等[12]和Lin等[13]的方法測(cè)定兩種火麻蛋白的體外模擬消化率。 模擬胃消化：稱取適量蛋白質(zhì)樣品(m)用水溶解后，用1 mol/L的鹽酸將待測(cè)蛋白質(zhì)樣品溶液(40 mg/mL)pH值調(diào)為2.0后，在37 ℃恒溫培養(yǎng)箱中預(yù)熱10 min，添加適量模擬胃液(胃蛋白酶質(zhì)量濃度4 mg/mL)，使得胃蛋白酶和蛋白質(zhì)質(zhì)量濃度比為1∶250。將反應(yīng)體系置于37 ℃恒溫培養(yǎng)箱中孵育2 h，反應(yīng)結(jié)束后用1 mol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值為6.8，終止反應(yīng)。***后將反應(yīng)體系離心后收集上清液(V1)，計(jì)算蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)(w1)并保存于-20 ℃。 模擬腸道消化：將經(jīng)模擬胃消化的樣品，加入適量的模擬腸液(胰酶質(zhì)量濃度10 mg/mL)，使得胰酶和待測(cè)蛋白質(zhì)質(zhì)量濃度比為1∶25。將反應(yīng)體系置于37 ℃恒溫培養(yǎng)箱中孵育4 h后，通過水浴煮沸10 min結(jié)束反應(yīng)。反應(yīng)體系離心后收集上清液(V2)，計(jì)算蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)(w2)并保存于-20 ℃。 模擬消化率的計(jì)算見式(9)、式(10)。模擬胃消化率(9)模擬胃腸消化率(10)1.4 數(shù)據(jù)處理 所有實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次后取平均值。運(yùn)用Excel 2016、OriginPro 2021和Minitab 17進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計(jì)分析及制圖。2 結(jié)果與分析2.1 脫殼處理對(duì)蛋白質(zhì)、總酚和色澤的影響 兩種原料的蛋白質(zhì)含量及脫殼處理對(duì)兩種火麻蛋白回收率、蛋白質(zhì)含量和總酚含量的影響見表1。 表1 脫殼處理對(duì)蛋白質(zhì)和總酚含量的影響1.4 數(shù)據(jù)處理 所有實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次后取平均值。運(yùn)用Excel 2016、OriginPro 2021和Minitab 17進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計(jì)分析及制圖。2 結(jié)果與分析2.1 脫殼處理對(duì)蛋白質(zhì)、總酚和色澤的影響 兩種原料的蛋白質(zhì)含量及脫殼處理對(duì)兩種火麻蛋白回收率、蛋白質(zhì)含量和總酚含量的影響見表1。表1 脫殼處理對(duì)蛋白質(zhì)和總酚含量的影響 由表1可知，經(jīng)過脫殼處理后兩種原料的蛋白質(zhì)含量差異顯著(P<0.05)。經(jīng)過相似的堿溶酸沉工藝后，未脫殼火麻蛋白的蛋白質(zhì)回收率只有45.88%，而火麻仁蛋白的蛋白質(zhì)回收率高達(dá)83.90%。吳俊峰[14]用連續(xù)濕磨加噴射蒸煮法得到的火麻蛋白提取率為45.37%，宋淑敏等[15]以堿溶酸沉法提取超臨界二氧化碳萃取脫脂的火麻籽粕的蛋白質(zhì)，其提取率為96.10%，提取率不同的主要原因可能是采用的原料及預(yù)處理工藝的不同。 火麻籽殼占火麻籽質(zhì)量的40%左右，未脫殼的火麻籽粕富含酚類化合物和纖維素[6,16]。在堿液提取過程中，未脫殼火麻籽粕中的酚類化合物、蛋白質(zhì)和纖維的相互作用可能會(huì)對(duì)蛋白質(zhì)的溶解產(chǎn)生不利影響[17]，從而進(jìn)一步降低未脫殼火麻籽粕的蛋白質(zhì)回收率。這一點(diǎn)可以從表1中火麻仁粕總酚含量顯著(P<0.05)少于未脫殼火麻籽粕來側(cè)面驗(yàn)證。 色澤是影響火麻蛋白在市場(chǎng)上接受度的一個(gè)重要因素，因此，本研究分析了脫殼處理對(duì)火麻蛋白色度值的影響，結(jié)果見圖1。不同字母表示組間差異顯著(P<0.05)。圖1 脫殼處理對(duì)火麻籽粕和火麻蛋白色澤的影響 由圖1可知，火麻仁蛋白的亮度(L*值)、黃藍(lán)度(b*值)都顯著(P<0.05)高于未脫殼火麻蛋白，而紅綠度(a*值)和總色差(ΔE)顯著(P<0.05)低于未脫殼火麻蛋白。這說明火麻仁蛋白色澤要比未脫殼火麻蛋白偏白、偏綠和偏黃，總色差偏小則說明火麻仁蛋白色澤更接近標(biāo)準(zhǔn)白色參考瓦，這也與兩種火麻蛋白肉眼觀察的色澤結(jié)果相符。在較強(qiáng)堿性提取條件下不僅有利于火麻蛋白的提取，同時(shí)也有利于從火麻仁粕中共提取酚類物質(zhì)和籽殼中的水溶性色素，從而使得火麻蛋白的顏色呈現(xiàn)深棕色[18]。同時(shí)，也有研究發(fā)現(xiàn)，堿性條件下，酚類化合物容易經(jīng)酶和非酶氧化形成醌類化合物，然后醌類化合物可以與蛋白質(zhì)結(jié)合，并導(dǎo)致蛋白質(zhì)顏色變深[9]。因此，結(jié)合表1的總酚含量的差異，推測(cè)認(rèn)為未脫殼火麻蛋白比火麻仁蛋白具有更深色澤的主要原因是未脫殼火麻籽粕比火麻仁粕含有更多的酚類化合物和水溶性色素。2.2 脫殼處理對(duì)火麻蛋白氨基酸組成的影響表2為兩種火麻蛋白的氨基酸組成分析。酸水解過程中色氨酸完全破壞，故未檢測(cè)到。 由表2可知，兩種火麻蛋白的氨基酸組成豐富，其中谷氨酸、精氨酸和天冬氨酸含量相對(duì)Z高，這與以往的報(bào)道是一致的。谷氨酸和天冬氨酸是經(jīng)典的呈味氨基酸，而精氨酸是一氧化氮的前體，對(duì)維護(hù)心血管健康有重要作用。此外，火麻蛋白中的w(Arg)/w(Lys)值在4.0左右，遠(yuǎn)大于大豆蛋白等一般植物蛋白中的w(Arg)/w(Lys)值，這使火麻蛋白作為促進(jìn)心血管健康食品的營(yíng)養(yǎng)配料和生物活性成分特別有價(jià)值[19]。兩種火麻蛋白的氨基酸組成結(jié)構(gòu)相似，這說明脫殼處理對(duì)火麻蛋白氨基酸基本不產(chǎn)生影響。同時(shí)整體上，火麻仁蛋白的各種氨基酸含量都要略高于未脫殼火麻蛋白，這與實(shí)驗(yàn)測(cè)得的火麻仁蛋白的蛋白質(zhì)含量高于未脫殼火麻蛋白的結(jié)果是一致的。2.3 脫殼處理對(duì)火麻蛋白分子質(zhì)量的影響 兩種火麻籽粕原料及其提取的火麻蛋白的SDS-PAGE見圖2。 火麻蛋白主要由麻仁球蛋白(約75%)和白蛋白(約25%)組成[20]。其中，麻仁球蛋白類似于大豆球蛋白，是由6個(gè)相同的單體組成。每個(gè)單體由一個(gè)酸性基團(tuán)(AS)和堿性基團(tuán)(BS)組成，由一個(gè)二硫鍵連接[3]。由圖2可知，總體上看，火麻籽粕原料和堿提的火麻蛋白在電泳圖譜上有很大的相似性，表明堿提過程對(duì)火麻蛋白的亞基組成沒有顯著的影響。兩種火麻籽粕原料和火麻蛋白都在34 kDa和20 kDa附近產(chǎn)生了比較明顯的亞基條帶，在49 kDa附近還有一條比較淡的亞基條帶，這也表明脫殼處理對(duì)堿提后的火麻蛋白亞基的組成沒有影響。 研究認(rèn)為，34 kDa和20 kDa附近產(chǎn)生的條帶來自麻仁球蛋白在還原條件下產(chǎn)生的亞基，而49 kDa附近的亞基是類似于β-伴蛋白球蛋白亞基[21]。電泳圖上基本看不到白蛋白的條帶可能是因?yàn)閜H值5.0的酸沉條件下白蛋白溶解度仍較高，沉淀中所含白蛋白較少[21]。2.4 脫殼處理對(duì)火麻蛋白功能特性的影響2.4.1 脫殼處理對(duì)火麻蛋白溶解度的影響 蛋白質(zhì)溶解度是發(fā)揮其他功能特性的基礎(chǔ)，脫殼與未脫殼火麻蛋白的溶解度見圖3。 由圖3可知，火麻蛋白的溶解度在偏酸和偏堿性條件下都會(huì)增加，尤其是在堿性條件下，隨著pH值的升高，火麻蛋白溶解度的增加是非常顯著的。這是因?yàn)槠x等點(diǎn)越遠(yuǎn)，蛋白質(zhì)所帶的凈電荷越多，蛋白質(zhì)不容易發(fā)生聚集，從而使得溶解度增加[4]。 同時(shí)，火麻仁蛋白與未脫殼火麻蛋白在pH值2.0～12.0內(nèi)的溶解度變化趨勢(shì)是相似的，且都在pH值5.0附近有Z小的溶解度，這表明脫殼處理對(duì)火麻蛋白的等電點(diǎn)是沒有影響。當(dāng)pH值在7.0～11.0時(shí)，未脫殼火麻蛋白的溶解度從6.96%迅速增加到90.70%，而火麻仁蛋白的溶解度只從2.18%增加到了20.03%。這在以往的文獻(xiàn)中比較少見，其原因有待進(jìn)一步的研究。2.4.2 脫殼處理對(duì)火麻蛋白持水性與持油性的影響 蛋白質(zhì)的持水性和持油性不僅影響著蛋白質(zhì)產(chǎn)品的感官品質(zhì)，也影響著食品加工、儲(chǔ)藏過程中的物理特性，脫殼處理對(duì)火麻蛋白持水性與持油性的影響見圖4。 由圖4可知，同樣是堿溶酸沉制備的火麻蛋白，火麻仁蛋白的持水性與持油性都顯著(P<0.05)高于未脫殼火麻蛋白。這表明火麻仁蛋白除了在色澤上更有吸引力，也更適合應(yīng)用在食品配料中。2.4.3 脫殼處理對(duì)火麻蛋白起泡性及乳化性的影響 脫殼處理對(duì)火麻蛋白起泡性與乳化性的影響見圖5。由圖5(a)可知，火麻仁蛋白的起泡性和起泡穩(wěn)定性雖然高于未脫殼火麻蛋白，但是兩者并沒有顯著性差異。這說明脫殼處理對(duì)火麻蛋白的起泡性與起泡穩(wěn)定性并沒有太大影響。與其他植物蛋白相比，火麻蛋白的起泡性和起泡穩(wěn)定性較低。杜娟等[22]研究發(fā)現(xiàn)在中性條件下苦杏仁蛋白的起泡性超過80%，起泡穩(wěn)定性超過70%，火麻蛋白較低的起泡性與起泡穩(wěn)定性主要原因可能是其在中性條件溶解度較低。由圖5(b)可知，火麻仁蛋白和未脫殼火麻蛋白在中性條件下乳化性能是相近的，二者沒有顯著性差異；但是在乳化穩(wěn)定性上，火麻仁蛋白顯著(P<0.05)高于未脫殼火麻蛋白。在中性條件下，兩種火麻蛋白的溶解度都很低，可能是二者乳化性相近的原因。分析認(rèn)為，乳化穩(wěn)定性的差異主要與未脫殼火麻蛋白多酚含量較多有關(guān)。已有研究表明：當(dāng)溫度升高時(shí)，多酚與蛋白質(zhì)的親和力減弱，使得多酚-蛋白復(fù)合物的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而造成了兩種蛋白質(zhì)乳化穩(wěn)定性的差異[23]。2.5 脫殼處理對(duì)火麻蛋白體外模擬消化的影響 兩種不同火麻蛋白的體外模擬消化結(jié)果見表3。由表3可知，脫殼后火麻蛋白模擬胃消化率從60.23%顯著(P<0.05)提高到了68.56%，模擬胃腸消化率從78.93%顯著(P<0.05)提高到了92.66%，這表明脫殼處理能顯著提高火麻蛋白的消化率，類似的結(jié)果在House等[24]的報(bào)道也有體現(xiàn)。其中，火麻籽殼中的多酚起著主要影響，一方面，多酚能與蛋白質(zhì)通過氫鍵、疏水相互作用及共價(jià)作用等方式與蛋白質(zhì)結(jié)合形成多酚-蛋白質(zhì)復(fù)合體，降低火麻蛋白的消化率[25]；另一面，籽殼中的酚類化合物也會(huì)阻礙酶的作用，影響火麻蛋白的水解[26]。3結(jié)論 1)經(jīng)過脫殼處理的火麻粕(火麻仁粕)具有蛋白質(zhì)回收率和蛋白質(zhì)純度更高及色澤更好等方面的優(yōu)勢(shì)，火麻仁粕更適合作為工業(yè)化生產(chǎn)火麻蛋白的原料。 2)脫殼處理對(duì)火麻蛋白氨基酸組成和二級(jí)結(jié)構(gòu)并無顯著影響，但火麻仁蛋白的持水性、持油性、起泡性和乳化性等功能特性優(yōu)于未脫殼火麻蛋白。 3)經(jīng)過體外模擬消化的火麻蛋白消化率能達(dá)到78.93%～92.66%，在體外模擬消化率上媲美大豆蛋白，是一種較易被人體吸收的植物蛋白。 4)火麻籽脫殼處理是提高火麻蛋白在食品領(lǐng)域潛在價(jià)值和擴(kuò)大應(yīng)用的必要步驟，但只是脫殼處理還不足以滿足其在食品體系中廣泛應(yīng)用的要求。因此，需要加大研究火麻蛋白改性技術(shù)來進(jìn)一步提高火麻蛋白的應(yīng)用價(jià)值。

作者：閃文飛，田躍信等注：原文來自《高師理科高師理科》2025年6月第45卷第6期P83-86，略有改動(dòng)摘要：火麻仁是一種油料作物，火麻仁粕是火麻仁在壓榨完油后的副產(chǎn)物。粕中的蛋白是一種營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高的植物蛋白資源，火麻仁榨完油后，將粕直接廢棄掉，導(dǎo)致資源浪費(fèi)。因此，為了Z大限度地提取火麻仁粕中的蛋白質(zhì)，先對(duì)火麻仁的脫脂工藝進(jìn)行了改進(jìn)，依次采用冷榨、壓胚、低溫萃取對(duì)其進(jìn)行脫脂預(yù)處理，脫脂粉碎后，再進(jìn)行兩次酸提法進(jìn)行蛋白質(zhì)提取，并對(duì)不同粒徑的火麻仁粕在蛋白質(zhì)提取中的影響做了詳細(xì)分析。研究表明，60目粒徑脫脂粉的蛋白質(zhì)提取率和蛋白質(zhì)含量均高于120、100、80、40目粒徑脫脂粉，其提取率達(dá)到68.1%，蛋白含量達(dá)到86.7%。因此，采用兩次酸提法，并對(duì)脫脂工藝進(jìn)行改進(jìn)，選用60目粒徑脫脂粉來提取火麻仁粕蛋白質(zhì)，此工藝為火麻仁蛋白資源的研究開發(fā)提供了理論參考。關(guān)鍵詞：低溫萃取設(shè)備、火麻仁、火麻蛋白 火麻仁為?？浦参锎舐椋–annabissativa L.）的干燥成熟果實(shí)，富含油脂、蛋白質(zhì)、碳水化合物、木質(zhì)素酰胺類、甾體醇、大麻酚類、生物堿類、黃酮類、維生素、葉綠素、礦物質(zhì)和灰分等，其中油脂25%~35%，蛋白質(zhì)20%~25%，膳食纖維20%~30%。 火麻仁蛋白質(zhì)豐富，鹽溶性麻仁球蛋白65%和水溶性麻仁白蛋白33%，作為主要儲(chǔ)存蛋白，均屬于容易消化的全價(jià)蛋白質(zhì)。其中火麻仁蛋白的主要成分是11S蛋白，決定了其具有較高的凝膠性，但是缺少7S蛋白，則影響其溶解性、持水性、乳化性等。而油脂是種子在成熟過程中由糖類轉(zhuǎn)化而成，一般呈球狀脂類體存在于細(xì)胞中，蛋白質(zhì)能與糖類、酚類等結(jié)合，油溶性物質(zhì)的存在直接影響蛋白質(zhì)的提取及質(zhì)量。在去除殘油后的火麻仁餅粕中粗脂肪含量為2.60%，粗蛋白68.66%，水分7.60%、灰分10.50%、還原糖1.33%、淀粉5.57%、粗纖維3.74%。因此，在工業(yè)化生產(chǎn)中會(huì)提高出油率和去除粗纖維、淀粉及還原糖等碳水化合物來達(dá)到分離、提純蛋白產(chǎn)品。 目前，國(guó)內(nèi)外常用物理法、化學(xué)法和生物酶法提取植物蛋白質(zhì)。物理法有膠體磨法、均質(zhì)法、高壓法等，其提取率相對(duì)較低；化學(xué)法主要為水提法、堿提法、醇提法、酸提法，鹽提法等；生物酶法提取主要用纖維素酶、果膠酶、蛋白酶等，其工藝相對(duì)復(fù)雜。酸提法不僅能除去水溶性糖分，還能除去淀粉、纖維素等成分，而且具有提取率高、成本低、便于操作的優(yōu)點(diǎn)，適用工業(yè)化生產(chǎn)?，F(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中蛋白質(zhì)提取多采用堿溶酸沉法，但是其提取率并不高，王研等人采用堿液溶解法提取火麻仁蛋白的提取率僅為28.63%，這就是由于火麻仁蛋白在水中的溶解性不好導(dǎo)致的。而目前關(guān)于酸提火麻仁蛋白的工藝鮮有報(bào)道，本研究立足生產(chǎn)實(shí)際問題對(duì)脫殼火麻仁脫脂工藝上進(jìn)行改進(jìn)，Z大限度的降低火麻仁油脂對(duì)其蛋白質(zhì)提取的影響，并采用兩次酸提法提取，且以蛋白質(zhì)提取率和蛋白含量為評(píng)價(jià)指標(biāo)，探究了不同粒度對(duì)蛋白質(zhì)提取的影響，為火麻仁蛋白資源的研究開發(fā)提供一定的理論參考。1材料與方法1.1材料與設(shè)備 脫殼火麻仁：來自永勝三可口生物開發(fā)有限責(zé)任公司； 氫氧化鈉：分析純，天津歐博凱化工有限公司； 鹽酸：分析純，廣州化學(xué)試劑廠； 液壓榨油機(jī)：6YY-150型，鞏義華銘世機(jī)械制造有限公司； 壓胚機(jī)：BZ-300型，上海奔正機(jī)械設(shè)備有限公司； 整套低溫萃取設(shè)備：10L型，安陽市晶華油脂工程有限公司； 磨粉磨漿機(jī)：HJ-150型,湖北省石首市恒建機(jī)械廠； 精密pH計(jì)：PHS-2C型，上海晶磁儀器有限公司； 精密分析天平：JA-2003型，上海精密儀器儀表公司； 恒溫油浴鍋：DXY-5H型，鼎鑫宜實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司； 精密定時(shí)電動(dòng)攪拌器：JJ-1型，金壇市華峰儀器有限公司； 循環(huán)水式多用真空泵：SHZ-DⅢ型，鄭州市中原科技玻璃儀器廠； 電熱鼓風(fēng)干燥箱：101型，北京市永光明醫(yī)療儀器廠； 全自動(dòng)凱式定氮儀：K1100型，山東海能科學(xué)儀器有限公司。1.2方法1.1.1原料預(yù)處理 首先，脫殼火麻仁采用液壓榨油機(jī)進(jìn)行1次脫脂，得到殘油35%左右的火麻仁餅粕。目的脫除大部分油脂，有利于壓胚，不會(huì)出現(xiàn)粘輥現(xiàn)象； 其次，壓榨火麻仁餅粕放入壓胚機(jī)，得到厚度0.2~0.3mm料胚。目的破壞火麻仁表面細(xì)胞壁和組織細(xì)胞，有利于后續(xù)萃取脫脂；圖1 10L低溫萃取實(shí)驗(yàn)裝置1-萃取罐，2-濃縮罐，3-緩沖罐，4-冷凝器，5-助劑周轉(zhuǎn)罐，6-熱水箱，7-熱水泵，8-真空泵，9-壓縮機(jī) 再次，料胚采用安陽市晶華油脂工程有限公司自制整套4號(hào)溶劑低溫萃取設(shè)備進(jìn)行2次脫脂，萃取主要設(shè)備包括萃取罐、蒸發(fā)罐、緩沖罐、冷凝器、溶劑周轉(zhuǎn)罐、無油壓縮機(jī)、真空泵、熱水泵等（圖1）。取定量料胚放入萃取罐中，抽真空，加入4號(hào)溶劑，在密閉的萃取罐內(nèi)，溫度與壓力成正比關(guān)系，隨著溫度的升高，壓力也會(huì)隨之增加，一段時(shí)間后，罐內(nèi)達(dá)到氣液平衡，此時(shí)加速了擴(kuò)散、傳質(zhì)過程，使溶劑滲透到組織細(xì)胞中，更好地與油脂分子接觸，從而將細(xì)胞中的油脂更好地釋放出來；溶劑通過蒸發(fā)、冷凝回收利用。經(jīng)過幾次萃取后火麻仁粕顏色為白色，其殘油在1%之內(nèi)，蛋白含量約為68%。目的去除火麻仁中的脂質(zhì)，避免影響蛋白提取的效率和純度； Z后，自然干燥后的火麻仁粕進(jìn)行粉碎，依次過100、80、60、40目篩，得到火麻仁蛋白提取原料,冷凍保存。1.2.2提取工藝 稱取120目脫脂粉60g，加入蒸餾水配6.3%溶液進(jìn)行1次酸提，此時(shí)溶液的pH在7.2附近，充分?jǐn)嚢?，?mol/L鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH到4.2，泡沫穩(wěn)定，達(dá)到等電點(diǎn)，于50℃下油浴1h，沉淀部分抽濾；取其濾餅加入蒸餾水配6.3%溶液復(fù)溶進(jìn)行2次酸提，充分?jǐn)嚢?，再?mol/L鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH到4.2，于50℃下油浴1h，沉淀部分抽濾；取其濾餅加入蒸餾水配11.1%溶液復(fù)溶，充分?jǐn)嚢?；?mol/L氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至中性，于50℃下油浴一段時(shí)間，抽濾取其濾餅，濾餅置于50℃干燥箱中12h，得到粗火麻仁蛋白。100、80、60、40目的火麻仁蛋白分別采用以上方法得到，分別稱量并按照1-1方法計(jì)算出提取率。蛋白質(zhì)提取率=×100% (1-1) 式（1-1）中，m1—干燥后火麻仁蛋白粉的質(zhì)量，g； m2—所取原料質(zhì)量，g； y1—干燥后火麻仁蛋白粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%； y2—所取原料的蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%。2結(jié)果與分析圖2 不同粒徑對(duì)蛋白質(zhì)提取率和含量的影響 由圖2可知，蛋白質(zhì)的提取率與含量呈正相關(guān)關(guān)系，至此，僅以蛋白質(zhì)提取率為分析對(duì)象。隨著脫脂粉粒徑的減小，蛋白質(zhì)的提取率和含量均呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢(shì)，在60目的條件下提取率和含量都達(dá)到Z大值，分別為68.1%和86.7%。蛋白提取******增大的原因可能是：相較于60目粉體，質(zhì)量一定的條件下40目粉體中含有較多的水溶性糖分、淀粉、纖維素等成分，這些成分在水中會(huì)膨脹，此時(shí)當(dāng)酸調(diào)節(jié)至等電點(diǎn)時(shí)部分酸用來分解這些物質(zhì)，致粘液型多糖增加，以及糖蛋白的存在且在一定溫度的加持下都會(huì)提高溶液的粘度，引發(fā)分子擴(kuò)散速率較低，體系分散不均勻，部分蛋白并沒有達(dá)到等電點(diǎn)集聚沉降下來，導(dǎo)致提取率低，這也是低于80目粉體的原因。蛋白提取率后減小的原因可能是：一方面，蛋白主要儲(chǔ)存于水相中的白蛋白和不溶性沉淀物中的球蛋白，在提取的過程中，球蛋白中存在較高含量的芳香族和疏水性殘基，白蛋白中二硫鍵較少從而形成更加開放的結(jié)構(gòu)，在等電點(diǎn)pH和樣品濃度值下，水溶性蛋白質(zhì)的溶解度和起泡能力均顯著高于球蛋白，球蛋白具有更多的二硫鍵產(chǎn)生剛性結(jié)構(gòu)，減少芳香族氨基酸的暴露，在磨粉剪切力的作用下粒徑的減小，使細(xì)胞壁破碎程度加大，表面積增大，蛋白分子的構(gòu)象發(fā)生改變，分子立體結(jié)構(gòu)變得伸展，氫鍵和疏水鍵的斷裂，分子結(jié)構(gòu)變得疏松，蛋白質(zhì)親水基團(tuán)更大的暴露，使蛋白質(zhì)分子表面具有相同的電荷，有利于蛋白分子與非蛋白分子的運(yùn)動(dòng)及其相互作用，一部分球蛋白轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄缘鞍?，可溶性蛋白的增多增大了球蛋白在水相中的溶解度，?dǎo)致蛋白提取率的降低；另一方面，隨著粒徑的減小，酸液會(huì)破壞蛋白質(zhì)的生物活性，使其部分發(fā)生氧化、變性、發(fā)生美拉德反應(yīng)，導(dǎo)致蛋白質(zhì)提取率的降低；酸液也可引起脫氨、脫酸、引起胱賴反應(yīng)，肽鍵斷裂，蛋 白中11S組分因酸水解引起消旋作用，對(duì)蛋白的理化特性造成不良影響。3 結(jié)論 火麻仁蛋白是一種食物蛋白質(zhì)資源，必須氨基酸含量豐富，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高且具有多種生理活性。本文采用的兩次酸提法提取蛋白、不同粒徑對(duì)蛋白提取率和含量的影響以及引進(jìn)整套低溫萃取設(shè)備對(duì)原料更徹底的脫脂預(yù)處理工藝均是******被研究。結(jié)果表明：原料預(yù)處理工藝的改進(jìn)對(duì)提高蛋白提取率和含量有顯著的改善；與單次酸提相比，雙重酸提有助于增強(qiáng)提取，且蛋白質(zhì)的純度與質(zhì)量有明顯的提高，其提取率和含量分別為68.1%、86.7%；60目脫脂粉體的提取率和含量均要優(yōu)于120目、100目、80目、40目，且粉體粒徑太小并不利于工業(yè)化離心分離，造成蛋白質(zhì)不必要的浪費(fèi)。

辣椒綜合加工設(shè)備是針對(duì)辣椒從原料處理到成品產(chǎn)出的全流程自動(dòng)化設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)清洗、分揀、破碎、制醬、干燥、制粉等多種加工功能。其中，辣椒紅色素提取設(shè)備是用于從辣椒中分離、提純辣椒紅色素（一種天然色素，廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化妝品等領(lǐng)域）的設(shè)備。其核心目標(biāo)是在保留色素活性的同時(shí)，提高提取效率和純度。 提取原理：辣椒紅色素存在于辣椒果皮的有色體中，易溶于有機(jī)溶劑（如乙醇、丙酮），也可通過超臨界流體、超聲波、微波等技術(shù)輔助提取。提取后需通過分離、濃縮、純化等步驟獲得高純度產(chǎn)品。 行業(yè)技術(shù)趨勢(shì) 綠色提取技術(shù)升級(jí)：亞臨界流體萃取（如丁烷、丙烷），在低溫（30-60℃）、低壓（0.3-0.8MPa）下萃取，成本低于超臨界 CO?，純度可達(dá) 92-94%。 智能化控制：集成 AI 算法的設(shè)備，根據(jù)辣椒品種、含水率自動(dòng)調(diào)整萃取參數(shù)（如壓力、時(shí)間），提升穩(wěn)定性。 聯(lián)產(chǎn)加工設(shè)備：辣椒紅色素與辣椒素聯(lián)產(chǎn)，通過分段萃取（先提取色素，再提取辣椒素），提高原料利用率，設(shè)備投資可降低 15-20%。 通過合理選擇提取技術(shù)與設(shè)備，企業(yè)可根據(jù)市場(chǎng)需求生產(chǎn)不同規(guī)格的辣椒紅色素，同時(shí)通過節(jié)能設(shè)計(jì)和自動(dòng)化控制降低生產(chǎn)成本，提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。

低溫萃取設(shè)備是一種應(yīng)用廣泛的油脂萃取設(shè)備，且與其它種類的油脂萃取設(shè)備相比，在油脂提取過程中具備緒多優(yōu)點(diǎn)。而這些優(yōu)勢(shì)不僅提升了提取效率和質(zhì)量，還促進(jìn)了可持續(xù)發(fā)展。 保留活性成分：低溫萃取設(shè)備在提取過程中采用低溫條件，這有助于保留物料中的熱敏性成分，如揮發(fā)性物質(zhì)、酶活性等，避免高溫下活性成分的損失和破壞。這種特性使得低溫萃取特別適用于對(duì)溫度敏感的生物活性物質(zhì)提取。 提高提取效率：低溫萃取技術(shù)通過動(dòng)態(tài)滲漉等方式，能夠顯著加快提取速度，縮短提取時(shí)間。相比傳統(tǒng)工藝，低溫萃取設(shè)備在提取效率上有明顯提升，這對(duì)于提高生產(chǎn)效率和降低成本具有重要意義。 降低溶媒用量：低溫萃取設(shè)備的溶媒用量?jī)H為傳統(tǒng)工藝的4-5倍，降低了溶媒的消耗，從而減少了生產(chǎn)成本和廢液處理量。同時(shí)，低溫條件下的提取過程也有助于減少溶媒的揮發(fā)和損失。 保持產(chǎn)品品質(zhì)：低溫萃取能夠保持物料中的成分，避免高溫下的氧化和降解反應(yīng)，從而提高了提取產(chǎn)品的品質(zhì)。例如，在油脂萃取中，低溫萃取設(shè)備生產(chǎn)的油脂色澤淺、卵磷脂含量低、油中殘溶小。 低溫萃取設(shè)備具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，可以適應(yīng)不同物料的處理要求。無論是中藥材、植物精油還是食品添加劑等多種產(chǎn)品，低溫萃取設(shè)備都能提供提取方案。

牡丹籽油設(shè)備是一種油脂提取設(shè)備，可以提取出品質(zhì)好，綠色健康，營(yíng)養(yǎng)豐富的牡丹籽油及其它植物油脂。當(dāng)然，這也中是牡丹籽油設(shè)備非常基本的信息，那么大家知道牡丹籽油設(shè)備是如何提取油脂的嗎，與其它油脂設(shè)備相比，牡丹籽油設(shè)備又具備哪些優(yōu)點(diǎn)呢？下面就跟隨小編，走進(jìn)牡丹籽油設(shè)備，更進(jìn)一步的了解牡丹籽油設(shè)備。 在利用牡丹籽油設(shè)備提取油脂時(shí)，整個(gè)流程步驟很清晰明了： 清洗：將牡丹籽放入清潔的容器中，用清水沖洗去除雜質(zhì)和污垢。 烘干：將清洗后的牡丹籽放在通風(fēng)良好的地方晾干，或使用烘干設(shè)備將其烘干，以去除水分。 破碎：將干燥的牡丹籽放入破碎機(jī)中，破碎成較小的顆粒，增加油脂的釋放面積。 蒸煮：將破碎后的牡丹籽放入蒸煮鍋中，加熱蒸煮一段時(shí)間，以促進(jìn)油脂的釋放。 榨油：將蒸煮后的牡丹籽放入榨油機(jī)中，通過機(jī)械壓榨的方式將油脂從牡丹籽中提取出來。榨油機(jī)通常采用冷榨或熱榨的方式，冷榨可以保留更多的營(yíng)養(yǎng)成分，但產(chǎn)量較低，熱榨則產(chǎn)量較高但可能會(huì)損失一些營(yíng)養(yǎng)成分。 沉淀和過濾：將榨出的牡丹籽油放置一段時(shí)間，使沉淀物沉淀到底部，然后通過過濾器過濾掉雜質(zhì)和沉淀物，得到純凈的牡丹籽油。 在了解過牡丹籽油設(shè)備的生產(chǎn)工藝后，再來了解一下牡丹籽油設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)吧。與其它油脂設(shè)備相比，牡丹籽油設(shè)備具備自動(dòng)化程度高，操作簡(jiǎn)單方便，油脂品質(zhì)好，產(chǎn)油量高，節(jié)約能源等。牡丹籽油設(shè)備是我公司主推的油脂設(shè)備之一，歡迎廣大新老用戶來電咨詢訂購，我公司將盡力滿足您的需求，為您推薦及提供適合的，實(shí)用的包括牡丹籽油設(shè)備在內(nèi)的油脂設(shè)備。

雖然制取亞麻籽油的方法有很多，但是通過應(yīng)用低溫萃取設(shè)備制取的亞麻籽油，能夠低溫浸出，在不斷壞油料中植物蛋白活性的情況下提取油脂，并在低溫下脫除粕和油中的溶劑，得到粕和油。 低溫萃取設(shè)備提取亞麻籽油的工藝流程是，將經(jīng)過預(yù)處理的物料裝入萃取罐V201。溶劑泵P201 將丁烷溶劑注入萃取罐浸泡坯片。溶劑泵P201 從萃取罐抽出混合油打入蒸發(fā)罐V203。連通浸出罐與壓縮機(jī)P204吸氣口，使粕中殘溶汽化進(jìn)入壓縮機(jī)，經(jīng)壓縮、冷凝器E201冷凝液化，溶劑回流到溶劑罐V204，再循環(huán)使用。粕排出萃取系統(tǒng)?；旌嫌瓦M(jìn)入蒸發(fā)系統(tǒng)，低溫萃取設(shè)備提取亞麻籽油，能保存油料中的活性物質(zhì)，提取的油脂具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。低溫萃取技術(shù)很好的解決了熱敏性物料的低溫提取問題，具有成本低、得率高、規(guī)模大等優(yōu)勢(shì)，不但降低了成本，而且為特種油料、中藥材的提取及植物蛋白、多糖等的開發(fā)利用創(chuàng)造了條件。目前該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于保健油脂、中藥材、色素、蛋白、多糖等領(lǐng)域。