專利名稱：一種綜合利用核桃仁生產低脂核桃乳、活性肽、蛋白粉的深加工方法
技術領域：
本發明屬于食品加工領域，涉及一種對核桃仁蛋白進行高效利用的方法，目標產品為核桃乳、核桃蛋白活性肽以及核桃蛋白粉，為核桃深加工產品。
背景技術：
核桃是我國特色資源產業，位居世界四大堅果之首，果品營養價值及醫藥價值都很聞，除富含蛋白質等碳水化合物外，尚含I丐憐、鐵、胡羅卜素疏胺素、核黃素和尼克酸等，在醫藥上有補氣養血、潤燥化痰、溫肺潤腸之功，為滋補良藥，歷來是國際貿易中的重要物資，因此倍受產區民眾的青睞。食用核桃產品，可以增強大腦活動，增強記憶力，對青少年用腦過度、中老年記憶衰退的防治具有很好的效果。因而核桃素有“養身之果”、“長壽之果”、“健腦之果”美稱。
核桃市場需求旺盛，發展前景廣闊。我國年核桃產量36. 5萬噸，近年來我國培育出的許多優良新品種，多項經濟指標達到了國際良種水平，我國核桃的產量和品質有了顯著提高。如果進一步開展核桃深加工，那么，核桃的出口將會為國家創造更多的外匯。國外發達國家如美國早在80年代開展產業化開發，其加工工藝和產品包裝等方面都很先進，核桃加工產品舉不勝舉，幾乎滲透在生活的各個方面。而我國核桃加工產品僅停留在有琥珀核桃仁罐頭、椒鹽核桃仁罐頭、核桃仁露露、核桃仁奶以及核桃油等形式上，與國內外一些大型加工企業相比有一定差距。因此加快核桃精深加工有著重要的現實意義。研究發現，核桃蛋白中精氨酸含量(組成比例11. 7%)遠大于普通食品，是一般食品的2 3倍，即使在精氨酸含量較高的花粉食品中，其組成比例也只有4 5%，這也許是核桃養生的一個重要原因所在。眾所周知，多吃精氨酸可以增加人體精氨酸代謝活性，有助于將血液中的氨轉變為尿素而排泄出去。同時精氨酸也是精子蛋白的主要成分，有促進生精作用。現代研究還表明，補充精氨酸有助于機體修復，病人在進行手術前，如先補充30g的精氨酸，會使病人維持正氮平衡而易于恢復。對腫瘤病人在進行大手術前鼻飼勻膳時，補充25g的精氨酸比補充同樣氮含量的甘氨酸有效得多。核桃仁中含有豐富的優質蛋白質，谷蛋白是核桃蛋白的主要成分，但含有較多的疏水性氨基酸，溶解性差，因而限制了核桃蛋白在食品工業中的應用。因此采用蛋白酶有控制地水解得到核桃蛋白肽，可以最大程度發揮核桃的營養功能和保健作用。最新研究表明，核桃蛋白水解產物具有較高的體外抗氧化性，主要表現在對超氧陰離子自由基和羥基自由基的高清除率，尤其是小分子核桃肽的抗氧化性更強。利用酶解作用可以將隱藏在食物蛋白序列中的活性肽釋放出來，這些活性肽除營養功能外還有著廣泛的生理調節功能，如降血壓、阿片樣活性、抗血栓、促進免疫以及促進營養物質的消化吸收等，且在體內的消化吸收性能明顯優于單個氨基酸。目前，人們已經從各種乳蛋白、大豆蛋白、玉米蛋白、魚貝類蛋白、膠原蛋白等食物蛋白的酶解產物或發酵制品中分離得到了多種生物活性肽。它們的特點是來源廣泛且食用安全性高，易于進行工業化生產。核桃蛋白多肽研究已引進國內外重視，不斷有相關的研究報道，但形成產業實施的還不多。根據市場調查，市場上少量的核桃肽產品技術落后，主要表現在(1)酶法處理僅為了提高核桃蛋白的溶解性、乳化性能，使核桃蛋白能夠替代其他植物蛋白用于食品加工，主要作為食品配料使用的；(2)沒有明確的組分指標和品質參數，未采用先進的精加工技術處理；(3)產品形式主要為核桃肽粉，食用不方便。近年來，植物蛋白飲料(以豆奶、花生奶、核桃乳為代表)是我國食品飲料企業主打方向之一，核桃乳將是下一頭“植物奶牛”。與此同時，動物蛋白飲料的牛奶行業陸續出現了很大、很多、連續不斷的食品安全危機，進一步促使了植物蛋白飲料市場的快速崛起。然而國內一些核桃乳產品普遍存在蛋白含量低(〈O. 5%)、脂肪含量高(>1%)等問題。核桃乳要 成為牛奶的替代品，一是要提高和改進現行產品的營養，主要是提高蛋白質含量，減少脂肪含量；二是要改善口感，開發出適合不同消費群體的系列產品。但由于核桃蛋白質溶解度較差，尤其是加工過程中采用了較多的熱處理工藝，蛋白變性后溶解效果更差。核桃中含有較多的脂肪酸，達40%以上，個別廠家工藝落后，沒有分離出脂肪酸，而是直接使用大量的乳化劑解決脂肪分層問題，因此很多消費者對食用核桃乳有所忌憚。由于出油率與蛋白的溶解性是一對技術矛盾，要解決好這個問題，需要采用新型的冷軋工藝進行除油，才能開發出低脂核桃乳，而且在榨油過程中，避免蛋白變性，才能使更多的蛋白溶解。
發明內容
本發明致力于核桃蛋白的高值化加工，首先采用低溫冷軋法分離出核桃油，獲得核桃仁蛋白；再通過微粉碎和均質工藝，使可溶性蛋白溶解，制備核桃乳飲料；再對難溶性核桃蛋白進行酶法水解，通過酶法降解獲得活性肽；最后將剩下的蛋白渣開發成為核桃粉，實現核桃蛋白的全值化利用。因此，本發明技術特點具有一是使用低溫冷軋工藝和設備，榨油的同時，不破壞蛋白活性；二是聯合應用了濕法超細粉碎和高壓均質工藝，進一步促進蛋白的溶解；三是選擇適宜的蛋白酶和酶解工藝，充分釋放活性肽序列，制備出核桃功能肽；四是全值化利用，不造成資源的浪費，工藝綠色，無三廢排放；五是形成良好的系統集成方案，能夠進行規模化生產。加工步驟如下
I、采用冷軋法制備核桃油，并對毛油進行脫酸、脫膠、脫色、脫氣處理，獲得精制核桃油。2、利用壓榨后的料渣(主要成分為蛋白)進行低脂核桃乳生產，通過微粉碎、均質和調配,將可溶性蛋白生產成核桃乳飲料。3、采用生物酶(主要為蛋白酶)對上步不能溶解的難溶性核桃蛋白其進行降解，獲得溶解性好、低分子量的蛋白肽。為增強水解肽的活性和品質，利用超濾工藝，獲得理想分子量分布的活性濃縮肽(分子量小于3000，其中短肽含量大于50%，精氨酸含量大于10%)，經調配生產出口感好、功能好的活性核桃肽產品。4、最后將剩下的蛋白渣超微粉碎，調味，烘干，加工成核桃粉。
圖I :核桃仁蛋白深加工聯合生產低脂核桃乳、核桃活性肽、蛋白粉工藝路線。
具體實施例方式 I、核桃仁去油冷軋加工生產。(I)核桃仁的挑選選擇果實飽滿、無蟲、無霉爛變質的核桃仁。(2)去種皮0. 6%的NaOH溶液浸泡2 h，撈出，用大量清水將脫皮的核桃仁漂洗干凈。(3)烘干把去皮后的核桃仁烘干到水分≤5%，烘干時溫度保持低于50°C。(4)破碎將核桃仁破碎成直徑6mm±2mm的大小均勻的顆粒。(5)榨油用冷軋機進行榨油，螺旋轉速控制低于lOrmp，螺旋轉速不能太快，防止產熱過多破壞核桃仁中的營養成分。五批次核桃仁的出油率分別為41.4%、36. 3%、37. 1%39. 3%、35%，平均值為37. 9%，尚有15%以上的脂肪酸留在冷軋后的渣內。(6)冷軋所得毛油可通過脫膠、堿煉、吸附、過濾等步驟得到精煉油。2、低脂核桃乳飲料的加工生產。(I)超細水磨加入適量軟化水，用自分式砂輪磨磨漿，分離出的渣再加水進行第二次磨漿，并將兩次的漿液混合均勻。分離紗網為100目。(2)添加輔料按漿液總重量為100份，加入5份重量的白砂糖、0. 03份重量的羧甲基纖維素鈉、0. 02份重量的瓜爾豆膠、0. 5份重量的單甘脂、0. 5份重量的S-13蔗糖酯、0.6份重量的￠-環糊精，溶解、混勻后進行均質。由于添加了穩定劑羧甲基纖維素鈉、瓜爾豆膠，乳化劑單甘脂、蔗糖酯，所得核桃乳放置6個月仍質地細膩均勻，未見油水分層；由于添加了 ￠-環糊精，核桃原有的些許苦澀味被包埋了，口感清甜適口。(3)高壓均質第一道均質壓力200kg/cm2,第二道均質壓力500kg/cm2。均質后料液中蛋白質和脂肪微粒細化到2 u m左右，與輔料充分結合。(4)過濾300目板框過濾，濾渣用于下步核桃活性肽的制備。(5)高溫滅菌將濾液滅菌，溫度125 130°C，15min。3、核桃活性肽的加工生產。(I)取生產核桃乳步驟4中過濾出的濾渣制備核桃活性肽。(2)將濾渣加入適量水，配成5% (質量體積比)的蛋白溶液,充分攪拌,于90°C下保持15min，使蛋白變性，調節pH到7. 5。(3)加入復合酶(木瓜蛋白酶風味酶質量比1:1配成),用量為濾渣質量的1%,酶解3h，酶解溫度50°C。酶解結束后，將溫度升高至90°C，保持15min。(4)將酶解液用分子量3kD的超濾膜過濾，收取濾液，濾渣烘干，用于制備核桃蛋白粉。(5)將所得濾液進行濃縮，至體積減少為步驟2中蛋白溶液的1/5，進行噴霧干燥，即得核桃活性肽粉。4、核桃活性肽的含量測定。(I)核桃總蛋白的測定采用凱氏定氮法測定，參照GB5009. 5_85。(2)水解度的測定采用pH-stat法。核桃蛋白的水解度(DH)根據消耗的N阿OH的量表示，按如下公式計算
DH=VNa0HX a ^Xc^Xh-VMpX 100%其中DH——核桃蛋白的水解度，100% ；
VNa0H——堿液的體積，ml ；
cNa0H-堿液的濃度，mo I/ml ；
a——氨基的解離度，a =10pH-pK/ (l+10pH_pK);
Mp——底物中蛋白質總含量，g ;
h-底物中蛋白質肽鍵的總數，mmol/g ；
PK——a氨基的解離常數，一般以7.0為平均值進行計算。(3)短肽得率的測定采用三氯乙酸(TCA)可溶性氮法。TCA-NSI=N1ZXx 100%
其中TCA-NSI——三氯乙酸可溶性氮得率，100% ；
N1——在10%TCA中可溶性氮，mg ；
N0-原料中總氮，mgo(4)核桃活性肽中精氨酸含量的測定采用高效液相色譜法。(5)檢測結果見下表
權利要求
1.一種綜合利用核桃仁生產低脂核桃乳、活性肽、蛋白粉的深加工方法，其特征為將核桃仁通過冷軋去油、渣料生產低脂核桃乳、核桃活性肽、核桃蛋白粉四個技術步驟組成，達到核桃仁的全成分利用。
2.如權利要求I所述的加工方法，其特征為冷軋去油步驟中，去種皮用0.6%的NaOH溶液浸泡2 h，然后用大量清水將脫皮的核桃仁漂洗干凈；烘干至水分< 5%，烘干時溫度保持低于50°C ;榨油后尚有15%以上的脂肪酸留在冷軋后的渣內。
3.如權利要求I所述的加工方法，其特征為低脂核桃乳添加輔料，按漿液總重量為100份，加入5份重量的白砂糖、0. 03份重量的羧甲基纖維素鈉、0. 02份重量的瓜爾豆膠、0.5份重量的單甘脂、0. 5份重量的S-13蔗糖酯、0. 6份重量的P -環糊精，溶解、混勻后進行均質；高壓均質時第一道均質壓力200kg/cm2,第二道均質壓力500kg/cm2 ;均質后用300目板框過濾，濾渣用于下步核桃活性肽的制備。
4.如權利要求I所述的加工方法，其特征為制備核桃活性肽時加入復合酶(木瓜蛋白酶風味酶質量比1:1配成)，用量為濾渣質量的1%,酶解3h，酶解溫度50°C，酶解結束后，將溫度升高至90°C，保持15min ;然后將酶解液用分子量3kD的超濾膜過濾，收取濾液，將所得濾液進行濃縮，然后噴霧干燥得到活性肽粉，分子量小于3000，其中短肽含量大于50%，精氨酸含量大于10%。
5.如權利要求I所述的加工方法，其特征為制備核桃蛋白粉時，將濾渣烘干，按濾渣干粉重量為100份計，加入5份麥芽糊精、5份白砂糖、5份植脂末、0. 5份蔗糖脂肪酸酯、0. 3份多聚磷酸鈉，0. 05份異維C鈉護色。
全文摘要
本發明致力于核桃蛋白的高值化加工，首先采用低溫冷軋法分離出核桃油，獲得核桃仁蛋白；再通過微粉碎和均質工藝，使可溶性蛋白溶解，制備核桃乳飲料；再對難溶性核桃蛋白進行酶法水解，通過酶法降解獲得活性肽；最后將剩下的蛋白渣開發成為核桃粉，實現核桃蛋白的全值化利用。
文檔編號C11B1/06GK102696767SQ20121019693
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月15日 優先權日2012年6月15日
發明者史勁松, 李恒, 謝治國, 錢建瑛, 陸震鳴 申請人:四川均益農牧業有限公司, 江南大學