核桃肽生产工艺探讨

摘要：阐述核桃肽的生产工艺、主要设备、技术与质量指标，该技术完善了核桃肽生产工艺，促进我国核桃产业的发展。

关键词：核桃肽；萃取；酶解；脱色；浓缩核桃

在我国有悠久的栽培历史。2017年全球核桃产量达764．76万t，我国核桃产量约为384．55万t，位居世界第一。核桃营养丰富，且富含多种维生素和矿物质。我国核桃按壳厚度和取仁难易程度分为泡核桃和铁核桃，泡核桃仁油脂含量为40％～65％［1］，蛋白质含量为14％～28％；铁核桃全籽含油13％左右，全籽含蛋白4．3％。核桃蛋白主要由4类蛋白质构成，即清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白。分别占核桃蛋白总量的6．81％、17．57％、5．33％、70．11％，可以看出核桃蛋白主要由谷蛋白组成［2］。由于核桃谷蛋白含有较多疏水性氨基酸，导致核桃蛋白溶解性较差，而把酶应用到核桃蛋白提取当中，不仅可改变其物化性质和功能特性，还有助于人体消化吸收。核桃蛋白因其消化率和净蛋白比值较高而成为优质蛋白，人体利用价值较高。核桃蛋白中含有18种氨基酸，人体所需的8种必需氨基酸含量合理，核桃蛋白中还含有较多的健脑物质—天门冬氨酸、谷氨酸、精氨酸等，因其特殊组成，具有一系列营养保健功能［3］。国内大豆蛋白和棉籽蛋白已有工业化的生产，目前大豆蛋白主要用于食品，棉籽蛋白主要用于饲料。核桃蛋白仍停留在大专院校、科研机构实验室研究层面，尚未有工业化生产的报道。核桃蛋白主要用于发酵酸奶、饮料、食品添加剂，可添加于奶粉或作为咖啡伴侣；核桃肽在食品、医药、保健品、化妆品等领域具有广泛的开发和利用前景。核桃蛋白以它独特的氨基酸组成和功能而受到人们对他的关注，核桃蛋白的工业化生产将会有良好的发展前景。

1核桃肽生产工艺

1．1工艺流程。核桃肽生产工艺流程见图1。1．2工艺流程说明。1．2．1萃取。粉碎后的核桃低温粕和软水按一定的料液比加入一萃罐中。进行第一次萃取，一次萃取完成后，进行固液分离。液相去酸沉罐，固相加入二萃罐进行二次萃取。二次萃取完成后，进行固液分离。液相去酸沉罐，固相去烘干。经检测一萃渣中含蛋白（干基）30．7％～32．85％，含水89．0％～90．5％；二萃渣中含蛋白（干基）12．9％～21．9％，含水92．4％～93．4％。1．2．2酸沉一萃、二萃的萃取液再经酸沉罐→螺杆泵→卧螺分离机→酸沉罐，进一步分离萃取液中的渣。分出的固相渣一并加入真空干燥箱烘干，液相在酸沉罐中加酸酸沉。酸沉完毕用螺杆泵泵入卧螺分离。分离过程是：酸沉罐→螺杆泵→卧螺分离机→酸沉罐，这样的循环直到液相澄清为止，可将澄清的液相排入乳清罐。分出的蛋白凝胶加入到酶解罐进行第一次水洗。1．2．3水洗。在酶解罐中用酸液进行第一次水洗。酸沉分离后的蛋白凝胶很粘，与酸水很难混匀，采用泵打自循环的搅拌方式解决了蛋白凝胶稀释不匀的难题。水洗完后用泵打入卧螺分离。混浊的液相返回酸沉罐，经酸沉罐→螺杆泵→卧螺分离机→酸沉罐，打循环直到排出的液相澄清为止，可将澄清的液相排入乳清罐。蛋白凝胶加入水洗中和罐进行第二次水洗，步骤同一次水洗。二次水洗后得到的蛋白凝胶加入酶解罐。1．2．4酶解在酶解罐中，加软水将蛋白凝胶调配成一定浓度的溶液，加酶进行酶解，酶解完成后泵入卧螺分离机。固相酶解渣经检测，其中含蛋白（干基）66．3％～67．3％，含水80％，去调配中和→灭菌→浓缩→均质→喷粉。液相（核桃肽液）流入酸沉罐。1．2．5脱色。液相由酸沉罐打入酶解罐，在酶解罐中加入脱色剂进行脱色。脱色完成后，再泵入压滤机过滤，滤液进入调配罐，滤饼（废脱色剂）排掉。1．2．6中和、灭菌浓缩、均质、喷粉、包装。过滤后的滤液（核桃肽液）流入调配罐，在调配罐中进行中和调配。调配完成后，再去灭菌浓缩、均质、喷粉、包装。核桃肽呈白色粉状。1．3主要设备配置。（1）原料粉碎，选配带除尘的万能粉碎机。（2）萃取、酸沉，选配500L一萃罐、300L二萃罐、500L酸沉罐，夹层锅加热，变频调节转速，现场和显示屏自动显示pH值和温度，操作方便。（3）水洗、中和、酶解、调配，水洗中和罐、酶解罐、调配罐均选配300L夹层锅，夹层加热，变频调节转速，现场和显示屏自动显示pH值和温度，操作方便。（4）离心分离选用卧螺离心机，触摸屏操作，自动显示频率转速，操作方便。（5）灭菌选用高温瞬时灭菌机；浓缩选用外循环蒸发器，设备自带真空系统。（6）均质选用均质机；喷粉选用离心喷雾干燥成套设备，触摸屏操作，自动显示频率、温度，操作方便。喷粉后粉状物料中的大小颗粒分离选用旋振筛。（7）渣的烘干选配真空干燥箱，设备自带真空系统。（8）液态物料的输送选配凸轮泵和螺杆泵。（9）设备清洗选配CIP清洗系统。1．4原料制取。泡核桃仁经立式液压榨油机一次常温压榨后，圆饼含油22％～37％，圆饼经粗碎机（用φ3mm筛板）粉碎后，饼粉再经立式液压榨油机常温二次压榨；二次压榨后圆饼含油大约18．5％，含水5．7％，含蛋白45％。经粗碎机（用φ3mm筛板）粉碎后，饼粉再经亚临界4次逆流丁烷萃取。可保证萃取效果达到粕残油4．5％以下。核桃低温粕含油4．5％，含蛋白55．5％，含水7．5％再经万能粉碎机（用80目／英吋筛板）粉碎后，得到提取核桃蛋白的原料。1．5技术与质量指标。核桃肽中试生产线生产指标见表1。核桃肽呈白色粉状，吸湿性强，产品需真空包装。经检测，粗蛋白含量78．85％，酸溶性蛋白含量76．18％，核桃肽分子质量小于3000的占98％，游离氨基酸3％，水分含量2．63％。1．6技术特点。碱溶酸沉酶解制肽工艺是生产蛋白多肽常用的方法。大豆肽的生产也是采用碱溶酸沉酶解工艺。该核桃肽中试生产线所用原料是核桃榨油、萃取后的饼粕，其蛋白含量55％左右，核桃蛋白人体利用价值有很高。核桃饼粕生产核桃肽，是对核桃饼粕的综合利用，实现核桃饼粕的价值增值，开辟了核桃饼粕的应用途径，是核桃加工新的利润增长点。对促进核桃产业发展意义重大。1．6．1脱色。碱溶酸沉酶解制肽工艺生产的肽液、肽粉颜色较深，该中试生产线在调试过程中经实验室小试、结合中试线调试，对酶解分离后的肽液进行了脱色，解决了核桃肽脱色难题，生产的核桃肽是白色粉状。1．6．2降。低核桃肽生产成本该中试生产线经生产调试，在产出核桃肽的同时，可产出核桃分离蛋白和乳清粉。尽管核桃肽的得率低，但产出的核桃分离蛋白和乳清粉所产生的价值，可以弥补核桃肽得率低的不足。

2结果及展望

核桃肽中试线项目，经过2个月的调试，生产出的核桃肽，经检测，粗蛋白含量78．85％，酸溶性蛋白含量76．18％，核桃肽分子质量小于3000的占98％，游离氨基酸3％，水分含量2．63％。经过生产调试，完善了核桃肽工业化生产工艺流程，解决了核桃肽脱色难题，找到了降低核桃肽生产成本的一条路径。该中试线的建成，为核桃饼粕综合利用产业化、规模化发展奠定了基础；为核桃深加工开辟了新的途径，对于促进我国核桃产业的发展具有十分重要的意义。核桃产业的发展，是农民增收的一个渠道，能有效促进边远山区农民脱贫致富，顺应了国家产业扶贫开发的号召，核桃的深加工有广阔的发展前景。

参考文献

［1］毛晓英，吴庆智，田洪磊，等．核桃仁抗氧化作用研究进展［J］．中国油脂，2017，42（8）：82－85．

［2］沈敏江，刘红芝，刘丽，等．核桃蛋白的组成、制备及功能特性研究进展［J］．中国粮油学报，2014，29（1）123－129．

［3］吕名蕊，史宣明，张骊，等．核桃多肽功能特性及制备工艺研究进展［J］．中国油脂，2013，38（5）：34－38．

作者:刘润民 魏冰 宁德鲁 缪福俊 邱立明 石珊珊 韦东林 单位:1.西安中粮工程研究设计院有限公司 2.云南省林业科学院