本發明屬于植物蛋白改性技術領域，具體涉及一種提高核桃蛋白加工特性的制備方法。

背景技術：

核桃又名胡桃、羌桃，屬胡桃科胡桃屬植物，是一種營養價值和經濟價值都很高的珍貴果木。作為一種經濟樹種，核桃在我國的栽培歷史悠久，分布比較廣泛，尤其是在云南、四川、新疆等西南和西北地區種植較多。核桃仁蛋白質含量高約18%～24%，核桃蛋白質效價與動物蛋白質比較相近，具有抗腫瘤、降低膽固醇、預防心血管疾病等作用，是一種優良的植物蛋白質資源。核桃蛋白由四種蛋白質構成,它們是清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白,分別占核桃蛋白總量的6.81%、17.57%、5.33%和70.11%。核桃蛋白含有18種氨基酸,其中有8種必需氨基酸,氨基酸組成中精氨酸、谷氨酸、組氨酸、酪氨酸等含量相對較高。由于核桃蛋白中70%為谷蛋白，幾乎不溶于水，導致其功能特性較差，嚴重限制了其在食品中的應用。因此，有必要通過一定的技術手段來提高核桃蛋白的功能特性，才能充分利用我國豐富的核桃蛋白資源，促進核桃榨油工業的副產物利用，避免資源的浪費，提高產品附加值。

超聲技術改性蛋白是一種物理的改性方法，超聲過程中會產生空穴效應、機械效應和熱效應，通過這些效應的綜合作用，蛋白質分子結構變得更加的松散，更多的疏水基團暴露出來，蛋白質表面性質提高，與水之間的相互作用增強，從而改善蛋白質的功能特性和營養價值。該技術具有操作簡單、安全性高、效率高、成本低等優點，適合用于食品加工行業。

技術實現要素：

本發明目的在于針對現有技術存在的問題與缺點，提供一種提高核桃蛋白加工特性的制備方法。本發明操作簡單、安全性高、效率高、成本低的方法改善核桃蛋白的加工特性，擴大核桃蛋白在食品加工中的應用。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種提高核桃蛋白加工特性的制備方法，包括如下步驟：

1）以核桃脫脂粉為原料，采用堿溶酸沉法提取核桃蛋白；

2）配制核桃蛋白溶液，在不同條件下進行超聲處理；

3）超聲處理后的蛋白質冷凍干燥即得改性核桃蛋白粉。

所述步驟1）中的堿溶酸沉法，將核桃脫脂粉與水以1:15g/ml料液比混合，采用0.5mol/lnaoh調節溶液至ph9.0，促使蛋白質溶解；然后用0.5mol/lhcl調節核桃蛋白質溶液至ph5.0，蛋白質溶液于5000r/min離心10min，沉淀水洗5次至中性，冷凍干燥獲得核桃蛋白。

所述步驟2）超聲處理包括：將核桃蛋白溶解于磷酸緩沖溶液（ph7.0，10mmol/l）中，配制成5g/l的核桃蛋白溶液；將該核桃蛋白溶液置于400~600w超聲波功率下處理15~30min，超聲頻率25khz，得到超聲處理的核桃蛋白溶解。

進一步地，本發明中，步驟2）的優選工藝條件是：

所述步驟2）超聲處理包括：核桃蛋白溶解于磷酸緩沖溶液（ph7.010mmol/l）中，配制5g/l的核桃蛋白溶液；核桃蛋白溶液置于600w超聲波功率下處理30min，超聲頻率25khz，超聲處理后核桃蛋白溶解性顯著提高。

所述步驟2）超聲處理還包括：核桃蛋白溶解于磷酸緩沖溶液（ph7.010mmol/l）中，配制5g/l的核桃蛋白溶液；核桃蛋白溶液置于500w超聲波功率下處理30min，超聲頻率25khz，超聲處理后核桃蛋白乳化性獲得改善。

所述步驟2）超聲處理還包括：核桃蛋白溶解于磷酸緩沖溶液（ph7.010mmol/l）中，配制5g/l的核桃蛋白溶液；核桃蛋白溶液置于400w超聲波功率下處理15min，超聲頻率25khz，超聲處理后核桃蛋白乳化穩定性獲得提高。

所述步驟2）超聲處理還包括：取核桃蛋白溶解于磷酸緩沖溶液（ph7.010mmol/l）中，配制5g/l的核桃蛋白溶液；核桃蛋白溶液置于600w超聲波功率下處理15min，超聲頻率25khz，超聲處理后核桃蛋白變性溫度及焓變降低。

所述步驟3）中超聲處理后的核桃蛋白溶液冷凍干燥溫度﹣50℃，真空度1.33~2.66pa，所得核桃蛋白粉水分含量小于10%。

本發明的有益效果體現在：

本發明簡單、快速、高效、安全，超聲過程中所產生的空穴效應、機械效應和熱效應綜合作用于核桃蛋白溶液，從而使核桃蛋白的加工特性的到提高，該技術能夠解決核桃榨油工業產生的核桃脫脂粉資源浪費的問題。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步說明，但是本發明不局限于以下實施例。

實施例1

取10g核桃脫脂粉與150ml水以1:15g/ml料液比混合，采用0.5mol/lnaoh調節蛋白質溶液至ph9.0，于5000r/min離心10min，收集上清液，用0.5mol/lhcl調節上清液ph5.0，蛋白溶液于5000r/min離心10min，收集沉淀并水洗5次至中性，冷凍干燥，獲取核桃蛋白；稱取1.0g核桃蛋白，溶解于200ml磷酸緩沖溶液（ph7.010mmol/l），核桃蛋白溶液置于600w超聲波功率下處理30min，超聲頻率25khz；超聲處理后的核桃蛋白溶液冷凍干燥，溫度﹣50℃，真空度1.33pa，即可獲得高溶解度的核桃蛋白粉，蛋白粉水分含量小于10%。

實施例2

取10g核桃脫脂粉與150ml水以1:15g/ml料液比混合，采用0.5mol/lnaoh調節蛋白質溶液至ph9.0，于5000r/min離心10min，收集上清液，用0.5mol/lhcl調節上清液ph5.0，蛋白溶液于5000r/min離心10min，收集沉淀并水洗5次至中性，冷凍干燥，獲取核桃蛋白；稱取1.0g核桃蛋白，溶解于200ml磷酸緩沖溶液（ph7.010mmol/l），核桃蛋白溶液置于500w超聲波功率下處理30min，超聲頻率25khz，超聲處理后的核桃蛋白溶液冷凍干燥，溫度﹣50℃，真空度2.00pa，即可獲得高乳化性的核桃蛋白粉，蛋白粉水分含量小于10%。

實施例3

取10g核桃脫脂粉與150ml水以1:15g/ml料液比混合，采用0.5mol/lnaoh調節蛋白質溶液至ph9.0，于5000r/min離心10min，收集上清液，用0.5mol/lhcl調節上清液ph5.0，蛋白溶液于5000r/min離心10min，收集沉淀并水洗5次至中性，冷凍干燥，獲取核桃蛋白；稱取1.0g核桃蛋白，溶解于200ml磷酸緩沖溶液（ph7.010mmol/l），核桃蛋白溶液置于400w超聲波功率下處理15min，超聲頻率25khz，超聲處理后的核桃蛋白溶液冷凍干燥，溫度-50℃，真空度2.66pa，即可獲得高乳化穩定性的核桃蛋白粉，蛋白粉水分含量小于10%。

實施例4

取10g核桃脫脂粉與150ml水以1:15g/ml料液比混合，采用0.5mol/lnaoh調節蛋白質溶液至ph9.0，于5000r/min離心10min，收集上清液，用0.5mol/lhcl調節上清液ph5.0，蛋白溶液于5000r/min離心10min，收集沉淀并水洗5次至中性，冷凍干燥，獲取核桃蛋白；稱取1.0g核桃蛋白，溶解于200ml磷酸緩沖溶液（ph7.010mmol/l），核桃蛋白溶液置于600w超聲波功率下處理15min，超聲頻率25khz，超聲處理后的核桃蛋白溶液冷凍干燥，溫度﹣50℃，真空度1.33pa，即可獲得較低變性溫度及焓變的核桃蛋白粉，蛋白粉水分含量小于10%。

實施例5

核桃蛋白粉性能測試

按實施例1~4方法，采用不同的處理工藝，針對不同性能，對核桃脫脂粉進行處理，并將處理后的核桃蛋白粉與未處理的核桃脫脂粉分別以下列條件/方法測試其溶解度、乳化性（ec）、乳化穩定性（esi）以及差式量熱掃描分析（dsc），所得結果如表1所示，表1為超聲處理對核桃蛋白加工特性的影響對比試驗結果。

從表1結果可以看出，不同超聲處理條件不同程度地提高了核桃蛋白的溶解度、乳化性及乳化穩定性；同時，超聲處理降低了核桃蛋白變性溫度和焓變。

溶解度、乳化性（ec）、乳化穩定性（esi）、差式量熱掃描分析（dsc）方法如下：

（1）核桃蛋白溶解度測定方法

取1g核桃蛋白，將其溶解于200ml的磷酸緩沖溶液（ph8.0，10mmol/l）中，配制成5g/l的核桃蛋白溶液；核桃蛋白溶液進行超聲處理，并與未處理的核桃蛋白溶液為對照，于轉速5000r/min的條件下離心10min，取各上清液稀釋100倍，以考馬斯亮藍法測定上清液的蛋白含量。按下列公式計算蛋白質溶解度：

（2）乳化性（ec）及乳化穩定性（esi）測定方法

取1g核桃蛋白，將其溶解于200ml的磷酸緩沖溶液（ph8.0，10mmol/l）中，配制成5g/l的核桃蛋白溶液；核桃蛋白溶液進行超聲處理，并與未處理的杏仁分離蛋白溶液為對照，取超聲處理后的溶液40ml，加入10ml大豆油，手持超細勻漿機35000r/min均質2min，從乳化液底部快速抽取50μl液體，加入10ml0.1%sds十二烷基磺酸鈉（w/v），定容至25ml，用分光光度計在500nm處測定吸光值。蛋白質的乳化性指數(eai)及乳化穩定性指數(esi)算公式如下：

式中：t=2.303；

c為蛋白質溶液的濃度；

φ為油相的體積比；

a0為0min時在500nm處的吸光值。

式中：a10為10min后在500nm處的吸光值。

（3）差示量熱掃描分析（dsc）

未處理和超聲處理的核桃分離蛋白熱特性通過tadsc-25差示量熱掃描分析儀進行測量。稱取約2.0mg蛋白質樣品于液體鋁盤中，加入10μl磷酸鹽緩沖液（10mmph7.0），將鋁盤密封，以空鋁盤為空白對照。樣品在20℃下平衡2min，升溫范圍20?140℃，升溫速率5℃/min，氮氣流速50ml/min，采用trios軟件從曲線中計算出蛋白質變性溫度和變性熱焓。