葵花籽粕的深加工研究现状与建议

敖燕妮，刘君悟，刘光泽，李学姣，李 超， 阮培英

（1.临河区农牧业产业化发展中心，内蒙古巴彦淖尔 015000；2.杭锦后旗农牧业综合保障中心，内蒙古巴彦淖尔 015400；3.山东理工大学农业工程与食品科学学院，山东淄博 255000）

0 引言

向日葵因具有很高的食用、药用、观赏和经济价值而在全世界40 多个国家均有种植[1]。我国的年种植面积约100 万hm2，排名世界第5 位[2]；种植地区则主要集中在华北北部、东北和西北地区，其中内蒙古自治区是最大的主产区[1]，而巴彦淖尔市则是内蒙古种植向日葵的第一大市，其年种植面积约为全国的1/4，产量占到了1/3[3]。然而，巴彦淖尔市的向日葵产业存在着精深加工不足和产品加工技术滞后等问题[4]，且葵花籽及其制油剩余物的精深加工欠缺的问题普遍存在于我国各地向日葵产业中[1]。

葵花籽是向日葵的籽实，主要利用途径包括食用和油用2 种，其中葵花籽油富含油酸、亚油酸和维E 等，具有抗癌、抗氧化等多种保健功能，因此我国葵花籽油的需求和消费量近些年持续增长[5]。葵花籽粕则是其提油后的副产物，针对脱脂葵花籽粕的精深加工和利用的研究现状进行了总结，并提出一些建议，以期为我国向日葵油脂加工行业的葵花籽高值加工与利用提供思路和参考。

1 葵花籽粕的深加工

脱脂葵花籽粕中含有丰富的营养成分，但其含量与向日葵品种特性和提油工艺密切相关，如葵花籽粕中含有粗蛋白（27.70%～49.80%）和粗纤维（10.50%～25.50%）的比例均与葵花籽脱壳程度相关，完全脱壳的葵花粕中平均蛋白质含量约为45%[6]。目前，葵花籽粕多用作鸡、猪和反刍动物等的蛋白饲料，利用率较低[7]；而其深加工研究则主要集中在活性成分的提取及其利用，营养食品与饮品的研制等方面。

1.1 提取葵花粕蛋白

葵花籽蛋白较其他植物蛋白有更高的含硫氨基酸，是一种优质植物来源蛋白[8]。目前，由葵花籽粕提取蛋白的主要方法有盐提酸沉法、碱溶酸沉法及超声波辅助提取等。

刘文静等人[9]以高温提油产生的葵花籽粕为原料，用醇溶法提取到了可溶热变性葵花粕蛋白粉，其含有67%蛋白质，1‰脂肪和1.12%绿原酸，白度为78%，且由于含有少量多酚物质具有一定抗氧化活性。乔砥等人[10]以脱除绿原酸的葵花籽粕为原料利用碱溶酸沉法制取蛋白质，在利用蛋白层析仪对其分离纯化后可将蛋白质含量提高至93%，该葵花粕蛋白的持油性明显高于市售大豆蛋白，因此可作为一种食品风味保持剂。为进一步提高葵花粕蛋白的提取率，朱效兵等人[11]针对经脱壳和烘烤后提油产生的葵花籽粕，在室温下进行了15 min 的超声波处理，之后采用碱提酸沉法将葵花粕蛋白的提取率提高到约74%。

由于葵花籽蛋白的溶解性等较差，通常还需要通过改性来提高其功能性质，以满足生产加工和使用要求。邓爱华等人[8]用碱溶酸沉法提取了葵花粕蛋白并利用超声处理对其进行了改性，发现超声改性能显著改善葵花粕蛋白的溶解性、起泡性、乳化性及持油性。秦那日苏等人[12]先对低温脱脂葵花籽粕利用碱溶酸沉法制得葵花粕蛋白，再利用大孔树脂和超声波对其进行处理，结果表明，大孔树脂吸附脱色后葵花粕蛋白的白度、溶解度和乳化性等均显著提高，而超声波处理则会进一步改善其功能特性，超声功率为400 W 时，蛋白的白度、乳化性和持油性达到最高。

1.2 提取绿原酸

绿原酸是一种酚类化合物，葵花籽粕中有3%～4%的酚类物质，其中大部分是绿原酸[13]。由于绿原酸具有抗菌消炎和降压等功效，由葵花籽粕中提取绿原酸是一种增值利用途径；同时，绿原酸等酚类物质在葵花粕蛋白提取过程中，容易在碱性环境下发生氧化褐变而导致蛋白呈深灰色或墨绿色[14]，因此在葵花粕蛋白提取时需要先对葵花籽粕脱除绿原酸，目前常用的提取或者脱除方法主要是醇提法及其物理辅助法；水提法经济性好，但所需温度较高，可能会造成绿原酸失活及蛋白质变性等[15]。

杜延兵等人[14]用70%乙醇溶液萃取脱脂葵花粕2 次并将其抽滤浓缩后获得了绿原酸浓缩液，对其采用盐提酸沉法去除蛋白质后，利用乙酸乙酯进行3 次萃取实现绿原酸的分离纯化，其纯度提高近4 倍，且纯化后的绿原酸对DPPH·的清除率达90%，对Fe3+表现出较强的还原能力；由于乙酸乙酯沸点低且价格便宜，可用于工业化生产高纯度绿原酸。为了提高绿原酸的提取率，袁粉粉等人[15]和李彩云等人[16]均采用了微波辅助提取的方法，提高了葵花籽粕中绿原酸的得率，同时避免了绿原酸的高温失活。

赵涛[17]则以对葵花籽粕蛋白和绿原酸进行了同步提取：首先将油葵葵花籽脱壳碾碎后用索氏抽提法脱脂获得葵花籽粕，并利用乙醇萃取获得绿原酸，其还原力和对自由基的清除能力在同等剂量的条件下均高于维C；之后利用NaCl 溶液获得了葵花粕球蛋白，除吸水性低于大豆蛋白外，其吸油性、起泡性和乳化性等均优于大豆分离蛋白。

1.3 制备葵花籽（粕）肽

活性肽是对生物机体有益的肽类化合物，从植物中制备活性肽也是目前食品工业的研究热门之一，主要方法有酸或碱水解法、酶解法和发酵法等[18]。基于葵花籽粕蛋白制备葵花籽肽的研究目前主要采用酶解法及其辅助法，酶解肽具有抗氧化、降血压、抗血栓及改善食品风味等多种活性功效。

1.3.1 抗氧化肽

赵涛[17]以葵花籽粕提取的球蛋白为底物，筛选出可制备降血压与抗氧化活性肽的最佳酶种分别是中性蛋白酶与碱性蛋白酶和木瓜蛋白酶，并确定了各酶种的最佳酶解条件。董聪[18]以热榨粕制取的葵花籽粕蛋白为原料，首先确定了碱性蛋白酶和木瓜蛋白酶作为复合酶制备抗氧化活性多肽的最佳条件，在此基础上分别辅以超声波和微波预处理，实现其对2 种自由基清除率的提高。孙玲等人[19]则采用碱溶酸沉法提取葵花粕蛋白，研究了酶和超滤膜耦合制备抗氧化肽的工艺。

1.3.2 ACE 抑制肽

ACE（血管紧张素转化酶）抑制肽有治疗高血压的功效，且食物来源的ACE 抑制肽安全性高并易于被人体吸收。赵涛[17]通过试验发现，中性蛋白酶的酶解物对ACE（血管紧张素转化酶）具有较高的抑制率，可用作葵花籽粕制备ACE 抑制肽的酶种。拉升·再尼西等人[20]则获得了利用碱性蛋白酶对葵花籽粕制备ACE 抑制肽的最佳工艺。张孟凡等人[21]在此基础上利用DA201-C 型大孔树脂对其进行了分离纯化，纯化后的ACE 抑制率为92.23%。罗鹏等人[22-23]以低温脱脂葵花粕为原料，研究了ACE 抑制肽的酶解、分离纯化及微胶囊化和脂质体制备方法，结果表明，碱性蛋白酶+风味蛋白酶的分步水解制得的ACE 抑制肽活性最强，DA201-C 型树脂则对肽的吸附与解析效果最好，并且利用β -环糊精为壁材实现了ACE 抑制肽的微胶囊化、利用磷脂和胆固醇制备了ACE 抑制肽脂质体，其结果表明胶囊化及脂质体的包封对葵花籽粕ACE 抑制肽起到了一定的缓释效果。

1.4 提取葵花粕黄酮和膳食纤维

张海容等人[24]采用超声波辅助乙醇提取了葵花籽粕中的黄酮，发现其对DPPH·的清除率高于食品抗氧化剂BHT。

褚盼盼等人[25]利用水提醇沉法提取了葵花粕中的水溶性膳食纤维，其具有一定的持水性、乳化能力，以及吸附脂肪和胆固醇的能力，可作为潜在的吸附剂和稳定剂进行开发和利用。胡筱等人[26]则在采用改进的水提醇沉法提取葵花粕中的水溶性和不溶性膳食纤维的基础上，利用超声波对其改性处理1 h，结果显示超声改性提高了膳食纤维的持水力和持油力，且不溶性膳食纤维改性后对DPPH·和ABTS+·的清除作用增强。

2 葵花粕提取物的利用

赵萍等人[27]利用葵花粕蛋白制得了一种葵花乳饮品，该饮品为乳白色、无沉淀、有葵花籽香气，且理化指标等均符合国标要求；而李云玲等人[28]在面包粉中添加了2%葵花粕蛋白，烤制的面包有更好的外形、营养和感官评价。葵花粕蛋白具有很好的起泡性和起泡稳定性，因此韩慧艳[29]进行了葵花粕蛋白制备混凝土发泡剂的工艺研究，发现葵花粕以料液比1∶10（g∶mL）在2%氧化钙溶液中煮沸水解2 h，可以得到发泡性能良好的发泡母液；在此基础上，添加最优配比的表面活性剂可使发泡性能进一步提高，其性能优于市面上的同类产品。

徐姗姗[30]和赵微微等人[31]分别以葵花粕为原料，利用不同方法和配料等制得富含葵花籽多肽的复合饮料；冯云龙等人[32]以油葵籽仁压榨后的葵花粕为原料，利用制取的多肽水解液制得了一种具有天然麦香的风味物质，可作为一种新的食用调味品；而詹萍等人[33]利用酶解获得的多肽酶解液，将氯化钙与其按1∶8 的质量比混合实现肽钙螯合，得到的螯合物更易被人体吸收，有作为补钙剂的研究和应用潜力。

3 结语

制油后的葵花籽粕由于含有丰富的营养物质与生物活性成分，其深加工研究主要集中在绿原酸、葵花粕蛋白、抗氧化和ACE 抑制肽等生物活性物质的提取与制备。其中，葵花粕蛋白与多肽等还可以进一步应用于食品、饮品、保健品及工业用品等的研制与加工中。

目前，葵花粕深度加工和利用中，葵花粕提取物的高值利用研究稍显不足：主要是葵花粕蛋白和多肽在食品等领域的简单应用，应用领域有限；并且具有重要生理特性的绿原酸主要集中在提取方法和工艺的研究上，应用研究不足。

为避免绿原酸氧化影响蛋白的色泽和营养价值，脱除绿原酸是提取葵花粕蛋白的必经一环。因此，绿原酸和葵花蛋白可采取同步提取、后续多肽等的“一条龙”连续加工可作为一种高效、高值葵花粕深加工的实现途径。另外，由于葵花粕的成分及其含量取决于制油工艺，因此研究环节及制油工业的制油/ 粕工艺应进行精细化分类，包括是否脱壳，采用高温或低温制取等，以便于后续葵花粕的精准利用和深加工，以及方便试验研究结果应用于产业化生产。