淺談南瓜籽蛋白粉的制取工藝

陳 杉,朱 云

1.河南華泰糧油機械股份有限公司 (安陽 456400) 2.江南大學 (無錫 214122)

南瓜籽,是南瓜成熟后的主要副產品,其營養價值豐富,含油脂35%～50%,最高可達到60%以上,蛋白質含量30%～40%。南瓜籽除了可以直接食用之外,還具有兩方面的應用價值,即南瓜籽油和南瓜籽蛋白。近年來,我國對南瓜籽的研究越來越深入,研究表明:南瓜籽油富含多種不飽和脂肪酸,具有降血脂、抗血栓、降血壓、預防心肌梗死、抑制癌變、消除亞油酸攝取過量、防治前列腺病癥等功效;南瓜籽蛋白富含約20種氨基酸,其中具有人體必需的8種氨基酸和兒童必需的組氨酸,是一種優質的植物蛋白來源。因此,南瓜籽成為了目前一種極具開發前景的保健型植物原料[1]。

在我國,南瓜多產于陜西、新疆、內蒙等地區,隨著種植技術的發展,我國南瓜產量和質量得到了提升,同時南瓜籽的產量也在增多。目前,南瓜籽多被用于榨取油脂,而南瓜籽被提取油脂后的副產物-南瓜籽粕也是一種優質的植物蛋白來源。根據試驗測定,南瓜籽粕的蛋白含量高達60%以上,且其蛋白質的氨基酸組成非常豐富,營養價值很高。因此,由南瓜籽粕加工而成的南瓜籽蛋白粉已經逐漸出現在市面上,人們有直接把南瓜籽蛋白粉加入到牛奶、豆漿、果汁或者早餐谷物中食用的,也有將南瓜籽蛋白粉加入面包等烘焙食品配方中的,還有食用南瓜籽蛋白粉制成的代餐、奶昔類商品的,同時一些加工廠還將南瓜籽蛋白作為輔料或者添加劑添加到醬油、飲料、火腿腸、面粉、餅干等產品中,均起到良好的效果[2]。由此可見,南瓜籽蛋白粉的市場前景非常好,這就驅動著人們盡快實現南瓜籽蛋白粉的規?；a。

1 南瓜籽蛋白加工傳統工藝

目前,南瓜籽蛋白的工廠規?；a方法大致分為壓榨法、溶劑浸出法和超臨界流體萃取法[3-6]。

1.1 壓榨法

壓榨法是傳統的油脂提取方法,通過外力作用將油脂從油料中擠壓分離出來,最后得到脫脂南瓜籽蛋白粉。依據不同的制油溫度,壓榨法分為熱榨法和冷榨法,熱榨法是將南瓜籽仁蒸炒至120 ℃,水分控制在1.0%～1.5%進行壓榨,所得的油脂滋味濃郁,但是高溫加熱使得南瓜籽餅蛋白變性嚴重;冷榨法是將未蒸炒的油料在低于60 ℃的條件下進行機械壓榨,相比熱榨法,冷榨法能夠較好的保留生物活性功能,餅蛋白基本不變性,但是出油率低。

1.2 溶劑浸出法

溶劑浸出法是工業大規模生產的重要方法,利用油脂與有機溶劑互溶的特點進行萃取。常用的有機溶劑有正己烷,相比于傳統壓榨法,溶劑浸出法的油脂提取率比較高,粕蛋白變性程度低,有利于提升粕的價值;但是作為油脂萃取的介質——有機溶劑,本身具有毒性且易燃易爆,提高了對生產管理的要求。

1.3 超臨界流體萃取法

采用CO2流體萃取南瓜籽油,提取溫度低,能保護南瓜籽粕蛋白的生物活性,且提取率高,無有機溶劑殘留,但是由于整個萃取過程需要處于高壓狀態,對設備和管道的耐壓性要求比較高,因此萃取設備價格昂貴,限制了此方法的推廣應用。

根據以上3種方法,本文對南瓜籽蛋白粉產品的制取工藝進行了優化,將冷榨法和溶劑浸出法進行了結合,希望建立出一套最優的能夠應用于工廠規?；瘜嵺`加工的南瓜籽蛋白粉提取工藝方案。

2 南瓜子蛋白粉提取新工藝

2.1 工藝流程

南瓜子蛋白粉的制備工藝如下:

南瓜籽→清理→破碎→低溫調質→壓榨→浸出→低溫脫溶→脫脂南瓜籽粕→干燥→粉碎→殺菌→脫脂南瓜籽蛋白粉

南瓜籽清理后,經輸送設備輸送,先通過對輥式破碎機,破碎成5 mm以下的顆粒后,進入低溫調質鍋,低溫調質鍋底夾層通入熱水加熱,在50 ℃～70 ℃的低溫狀態下將物料的水分降低至5%～7%,既能達到最佳的壓榨條件,又能控制南瓜籽蛋白基本不變性。調質后的南瓜籽進入專用螺旋榨油機,針對南瓜籽這類含油量高的油料,可直接進行壓榨?？刂评湔毫?.5～4.0 MPa,榨螺轉速36 r/min,其中一部分榨餅進行回榨,以增大榨膛壓力,提高出油率,剩余冷榨餅則進入浸出車間。整個壓榨過程,榨餅溫度不超過60 ℃,使得蛋白質基本不變性。

進入浸出車間后,南瓜籽餅先經過暫存箱暫存,再通過密封絞龍定量輸送至浸出器進行油脂萃取,采用傳統平轉浸出器,利用正己烷將油從物料中萃取出來,浸出溫度控制在55 ℃左右。取油后的的南瓜籽粕中含有大量的溶劑(正己烷),需進行脫溶處理,傳統的脫溶工藝采用高溫脫溶,通過直接蒸汽將溶劑脫除,而此時為了保證蛋白質不變性,應采用低溫脫溶的工藝方法。采用兩級臥式低溫脫溶裝置,南瓜籽粕先進入A筒,將溶劑汽化(69 ℃左右),溶劑蒸汽再與翻滾的南瓜籽粕物料直接接觸,快速的蒸發帶走物料表面的溶劑,溶劑氣體經過沙克龍凈化后,干凈的溶劑氣體通過風機一部分去冷凝系統,一部分回到溶劑加熱器,經加熱后重新回到A筒去除物料中的溶劑,由于溶劑沸點僅69 ℃左右,所以物料溫度始終保持70 ℃以下。表面溶劑去除以后,物料進入B筒,B筒的設計具有一定的真空度,通過真空將剩余的溶劑蒸發去除,溶劑氣體最終經過捕集器凈化后,去真空系統。得到的脫脂南瓜籽粕經過干燥、粉碎、殺菌處理后,就可以得到脫脂南瓜籽蛋白粉,最終將脫脂南瓜籽蛋白粉輸送至打包車間。

2.2 技術關鍵點

本方案的技術關鍵點是將傳統的冷榨法和溶劑浸出法進行結合,這樣,南瓜籽在經過先冷榨后浸出后,不僅可以大大提高南瓜籽油的萃取率,使得南瓜籽粕殘油少,提高了瓜籽粕的蛋白占比,還保證了整個加工過程中溫度控制在80 ℃以下,大大降低粕蛋白的變性程度,較好保存了蛋白的生物活性,進而提高了南瓜籽蛋白粉的營養價值。

3 結束語

隨著人們生活水平的提高,對健康飲食的追求也越來越高,南瓜籽蛋白粉是一種功能多樣、營養豐富、安全無副作用的植物性蛋白粉,它不僅適合素食者和健康意識強的消費者,也適合所有想要提高生活質量和預防慢性病的人群。因此,南瓜籽蛋白粉逐漸成為當下的一個開發熱點。

本文提出的工藝方案同時兼顧了冷榨法和溶劑浸出法兩種傳統方法的優勢,適用于工廠大規模的生產。伴隨著技術的發展和科研人員不斷深入的研究,南瓜籽蛋白粉在食品和保健品行業中應用越發廣泛,南瓜籽蛋白粉工廠規?；a的需求也會逐漸增強。