花生加工特性与品质评价研究进展

王 丽 王 强 刘红芝 刘 丽 杜 寅 张建书

花生加工特性与品质评价研究进展

王 丽 王 强 刘红芝 刘 丽 杜 寅 张建书

(中国农业科学院农产品加工研究所 农业部农产品加工与质量控制重点开放实验室，北京 100193)

花生品质是衡量花生品种与花生产品质量优劣的重要指标，品质评价方法和评价标准是确定花生加工适宜性的基础和筛选花生加工专用品种的主要依据。综述了花生加工特性与品质评价研究进展，重点对制油、制取蛋白及其他生物活性物质的加工利用等花生的加工特性进行了归纳;对花生的感官品质、理化营养品质及加工品质等品质评价方法进行了总结;对我国花生品质评价标准进行了分析及整理;并对我国花生品质评价研究中存在的问题、发展方向和趋势进行了展望。

花生 品质 评价方法 评价标准

花生(Arachis hypogaea L．)属于豆科，起源于南美洲热带亚热带地区，是一种重要的油料蛋白资源，目前我国种质库共保存花生种质6 075份。花生栽培适宜性强，中国几乎每个省份都有种植，种植面积超过100 000 hm2的省份包括河南、山东、河北、广东、四川、安徽、湖北、辽宁、广西、江西、吉林、江苏等［1］。我国花生总产量位居世界首位，年总产约1 334．1 万 t，占全球总产的 40% 以上［2］。花生仁具有很高的营养价值，其中脂肪高达38%～60%，多为不饱和脂肪酸，是世界第四大油料作物;蛋白质为24%～36%，含有人体必需的8种氨基酸，其消化系数高达90%，在植物蛋白资源中，是第三位的蛋白质来源;我国花生出口占世界贸易量的42%以上，居世界第一［3－4］。因此，我国花生产业的发展潜力非常巨大。

我国所产花生55%用于制油，30%用于食用，7%直接以花生仁出口，8%用于作种［5］。而在欧美等发达国家则不同，花生主要被用来制作花生酱、花生蛋白制品及糖果糕点、休闲食品等;近年来一些研究机构相继开发出各种高蛋白食品、减肥食品及蛋白膜等花生深加工产品。从具有代表性的欧美等发达国家花生产业的发展历程来看，花生生产目的是以油用为主逐步向食用方向发展，花生生产不单是为了制油，而是为了获得高蛋白的营养食品。

纵观国内外花生利用情况，花生制油和制取蛋白产品是花生的主要用途，不同用途的花生对品质要求不同，目前我国各花生品种混合应用，不仅缺乏适宜加工的专用品种，而且尚未全面开展品种资源的加工特性研究，缺乏花生加工品质评价方法和标准，严重制约了花生加工业的发展。本文从花生加工特性、加工品质评价技术、品质评价标准等三个方面概述我国花生品质评价研究的发展现状、分析花生加工品质评价研究中存在的问题并加以展望，以期为花生加工专用品种评价方法的建立提供参考依据，以促进我国花生产业的发展。

1 花生加工特性

我国花生品种众多，主要以含油率高的品种用于制油，蛋白质含量高的品种用于提取花生蛋白，油酸/亚油酸比值(O/L)高、口味清、脆、甜的品种用于出口［5］。因此，我国的花生可以分为油用、蛋白用和出口用三类。目前有关小麦、大豆、肉类等加工特性的研究较为广泛深入，但是有关花生加工特性方面的研究极少［6－8］。

1．1 制油

花生仁含有脂肪50%左右，是获得植物油的重要来源。山东花生研究所对山东350个地方品种的脂肪含量进行了分析，结果表明，最低为43．66%，最高为53．95%，多粒型品种脂肪含量最高，平均为51．09%，中间型品种脂肪含量最低，平均为46．28%。在几种主要食用油料作物中，花生的脂肪含量仅次于芝麻(45．17%～57．16%)，而高于油菜(28．15%～48．08%)、大豆(14．95%～22．14%)和棉籽(17．46%～23．07%) 。

花生脂肪酸是花生脂肪的重要组成部分，包括饱和脂肪酸(棕榈酸、硬脂酸、花生酸、山嵛酸、木焦油酸、肉豆蔻酸)和不饱和脂肪酸(油酸、亚油酸、花生烯酸)。表1为几种植物油脂肪酸组成比较［9］，从表1中可以看出花生油中的油酸和亚油酸等不饱和脂肪酸的含量高达80%以上，脂肪酸组成优于多数其他植物油脂。花生油所含有人体必需的亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等多种不饱和脂肪酸，对于降低人体血液中的胆固醇和预防心血管疾病有重要作用。花生油中油酸含量为53%，仅次于菜籽油(66．5%)，是豆油的两倍多。研究认为油酸比亚油酸清除脂蛋白时更有针对性，即它不会清除对人体有益的高密度脂蛋白。研究还发现，食用花生油及花生制品患心血管疾病的几率会减少21%［10］。因此，花生制油是我国花生的主要用途之一。

表1 几种植物油脂肪酸组成比较/%

1．2 制取蛋白

花生仁含有25%～36%的蛋白质，是植物蛋白质的重要来源。经研究发现，263份花生品种籽仁蛋白质最低为 25．22%，最高为 35．20%，平均为30．13%［11］。与几种主要油料作物相比，仅次于大豆(41%～53%)，而高于芝麻(20%～24%)和油菜(19%～27%)［5］;花生蛋白质中约有10%为水溶性的，其余90%为盐溶性的球蛋白，主要包括花生球蛋白、伴花生球蛋白Ⅰ和伴花生球蛋白Ⅱ，它们之间的比例为 73∶6∶21［12］。

花生蛋白的营养价值与动物蛋白相近，蛋白质含量比脱脂大豆高1．4倍，比瘦牛肉高3．6倍，比瘦猪肉高3．9倍，比鸡蛋高5．8倍，比牛奶高23倍，且基本不含胆固醇［13］。花生蛋白含有8种人体必需氨基酸，除蛋氨酸较低外，其他氨基酸含量均达到联合国粮农组织(FAO)规定的标准;其中赖氨酸含量比大米、小麦粉、玉米高，其有效利用率达98．8%，而大豆蛋白中赖氨酸的有效利用率仅为78%。花生中富含精氨酸，占总氨基酸的11．3%，而大豆蛋白、菜籽蛋白、小麦蛋白等含量相对较低(分别为7．55%、6．64%、4．29%) ，精氨酸具有调节血糖、有效保护肝脏、增强人体免疫力和抗疲劳等功效。花生蛋白质的高营养价值、高赖氨酸利用率及高精氨酸含量等特点是其他蛋白质所无法比拟的，因此，充分利用花生蛋白质是弥补我国蛋白质缺乏的重要举措。

1．3 花生的其他富含物

除脂肪、蛋白以外，花生仁中含有10%～23%的碳水化合物，主要为蔗糖、果糖、葡萄糖，其含量的多少直接影响花生的口味，是出口花生的主要影响因素，因品种、成熟度和栽培条件不同其含量有较大变化［5］。花生富含微量营养素，含有13种维生素和26种矿物元素，特别是维生素E、烟酸、叶酸、维生素B1、镁、钙、铜、钾等微量营养素的含量丰富。同时花生富含生理活性物质，如植物甾醇、皂角苷、白藜芦醇、原花色素、黄酮类等抗氧化剂，其中白藜芦醇是葡萄含量的908倍［15］。研究表明，玉米胚、花生、大豆、菜籽、葵花籽等植物甾醇的含量丰富，分别为1 240、25、260、450、417 mg/100 g［16］。

不同品种的花生含有的脂肪、蛋白质、脂肪酸、氨基酸及其他生物活性物质不同，因此充分利用各花生品种，将是花生利用研究中的一大趋势。

2 花生品质评价技术

我国花生产量居世界首位，拥有丰富的花生品种资源，但对加工专用品种的评价与筛选属于薄弱环节，尚未建立加工专用品种评价指标体系。评价花生的加工品质和适应性一般会从营养品质、功能性、耐贮性等方面进行评价，筛选出制油、制取蛋白、出口等品种。在已有的文献中，仍多集中在指标研究这一初级阶段，主要集中在花生的感官品质、理化营养品质及加工品质上，通过花生仁大小、形状、种皮颜色等指标来反映感官品质;通过粗脂肪、粗蛋白、脂肪酸、氨基酸、灰分和总糖等指标来反映理化营养品质;通过蛋白质亚基组成、贮藏性等指标来反映加工品质。花生品质评价技术的建立，将有利于推动我国花生产业结构调整，有利于实现花生加工制品品质的优质化，实现花生加工生产经营行为的科学化、规范化和合理化，以促进花生加工业的发展。

2．1 感官品质

主要包括花生荚果大小、荚果形状、果腰、籽仁大小、种皮颜色等凭人的感官进行评价的各种品质属性，直接影响花生作为消费品的市场品质与价值。其中花生仁大小是出口花生的一个重要评价指标，通常采用百仁重加以评价。通过1 072份花生品种的百仁重发现，最小为30 g，最大为143．2 g［5］。近些年来仪器设备分析发展较快，通过计算机系统对花生仁大小的灰度值、三色刺激和质构进行分析评价，这个系统将减少劳动力密集，并能保证我国及其他国家消费花生质量［17］。

不同品种花生感官品质差异较大，因此目前有研究者采用数学分析方法对花生的感官品质进行评价。通过对我国10个花生品种的16项生物学性状指标进行相关分析发现百果重和出米率呈正相关，并通过主成分分析，计算各品种的主成分得分和综合得分值，把10个花生品种划分为3类，即综合性状优良品种、综合性状中等品种和综合性状较差品种［18］。

2．2 理化营养品质

指采用化学方法测定的，是评价花生整体质量好坏的重要因素。主要包括蛋白质、脂肪、氨基酸、脂肪酸、碳水化合物、维生素、矿物质、甾醇、白藜芦醇等影响花生物理化学性质及营养价值等成分的含量，各基本成分多采用国标、行标或现行通用方法测定，以保证分析数据的准确性。

花生理化营养品质众多，而不同品种各品质差异较大，因此花生各品质之间相关性的研究报道较多。花生蛋白质含量与氨基酸含量、含油量、O/L值;脂肪含量与脂肪酸含量、O/L值具有一定的相关性［19－20］。为了进一步研究花生各品质之间关系，很多研究者通过主成分分析、聚类分析等方法，筛选出花生理化与营养品质的评价指标，并将不同地区的花生进行归类。分析我国不同地区的32个花生品种的AFLP指纹图谱进行相似性聚类分析，结果表明，所有供试花生品种的遗传相似性为35%，在45%的相似性水平处分为3群，表明我国的花生品种存在遗传多态性［21］;采用主成分分析区分不同品种的植物油，结果发现花生油品质的好坏与油酸和亚油酸成负相关［22］;采用气相色谱分析花生脂肪酸，并对花生中的8种脂肪酸组成进行主成分分析，结果发现前三个主成分的累积贡献率大于87．18%，可知花生中的棕榈酸、油酸、亚油酸、二十碳烯酸、山嵛酸及廿四烷酸等6种脂肪酸即可反映花生脂肪酸的整体情况［23］。

2．3 加工品质

主要包括出米率、蛋白质提取率、蛋白质亚基组成、出油率、O/L、含糖量等与加工有关的原料的性质，同时与制品品质有关系，因此，花生的加工品质与主要加工产品紧密相结合。

2．3．1 花生蛋白

花生蛋白具有较好的溶解性、凝胶性、吸水性、持油性、乳化性、起泡性等功能性质［24］，各功能性的测定均采用常规方法加以测定。目前蛋白质的溶解性及凝胶性等功能性质广泛应用于食品工业，如饮料及火腿肠中添加大量的蛋白质，以增加其营养价值，因此，具有良好溶解性和凝胶性的蛋白质备受欢迎。研究者对花生蛋白质的溶解性和凝胶性研究较多，采用限制性酶解增溶改性花生蛋白质的溶解性，结果发现加酶量(E∶S)0．291 3%，酶解时间 18．95 min，酶解温度46．70℃时，产物的氮溶解指数为96．57%，比未经处理提高了 31．27%［25］;对花生球蛋白的凝胶形成机理进行了广泛的研究，研究发现花生球蛋白在低浓度SDS溶剂(＜1×10－2mol/L)中溶解后调pH 3．6，加热，发现热诱导凝胶的形成机理可能是热变性过程中，凝胶网络中游离的正电荷减少，增加了非极性氨基酸肽链，从而发生蛋白－蛋白相互作用，增加了蛋白的凝胶强度［26－27］。分别采用质构仪、流变仪对花生球蛋白的凝胶性进行研究，结果发现球蛋白(15%)在90℃处理15 min，然后在5℃下保存24 h，蛋白质形成凝胶［28］。研究花生蛋白质凝胶形成机理时表明，pH 3．0时，盐离子的加入有利于蛋白形成强的凝胶，而pH 7．0时，盐离子的加入不利于蛋白形成凝胶，但随Na盐离子浓度的增加，蛋白的热变性温度和吸收焓显著增加［29］。

花生球蛋白、伴花生球蛋白Ⅰ和伴花生球蛋白Ⅱ是花生蛋白质的主要成分，因此，这三者的理化性质很大程度上决定了花生蛋白质的功能性质［30］。采用SDS－PAGE分析50个花生品种蛋白质组成，结果发现各品种伴花生球蛋白和花生球蛋白的碱性亚基没有差异，而花生球蛋白的酸性亚基差异较大，可以分为4类［31］。花生蛋白质各组分均含有18种氨基酸，其中总蛋白中半胱氨酸、蛋氨酸、酪氨酸、赖氨酸含量低，天门冬氨酸、谷氨酸、精氨酸含量较高。伴花生球蛋白Ⅰ中丝氨酸、甘氨酸、赖氨酸的含量水平比较高，其中甘氨酸的含量是总蛋白中甘氨酸含量的6倍;但是，天门冬氨酸、脯氨酸、丙氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、精氨酸的含量均低于其他蛋白组分［32］。

植物蛋白质是由各种氨基酸组成的具有空间结构的高分子聚合物，其理化性质(分子大小及形状、氨基酸组成及顺序、电荷分布以及分子内和分子间的作用、有效疏水作用)与功能性质密切相关 。花生蛋白质不同组分的氨基酸组成差异很大，同时不同品种花生蛋白质各组分的蛋白质亚基不同，因此不同品种花生蛋白质的功能性质将有很大差距，而这三者之间的关系未见报道，需要进一步研究。

2．3．2 花生油

花生油的耐贮性是花生生产企业及广大用户最关心的问题，花生油中O/L、维生素E、甾醇的含量等是影响花生油稳定性的主要因素。植物油的氧化从脂肪酸组成的变化开始，不同植物油所含的脂肪酸种类及含量各异，因此氧化稳定性也不同［34］。不同植物油的氧化稳定性差异较大，氧化稳定性由强到弱依次为:花生油、山茶油、芝麻油、菜籽油、玉米油、大豆油、葵花籽油。氧化稳定性受不饱和脂肪酸的影响较大，不饱和脂肪酸含量高的油类，相应的稳定性也小，如葵花籽油、大豆油不饱和脂肪酸含量高(分别为 60．37%、58．14%)，最不稳定［35］。在脂肪酸组成中O/L值是影响花生油稳定性的主要因素，O/L越低，氧化稳定性越差［36］。研究表明正常O/L值(1．7～1．8)的花生在35℃下储存时的氧化性是高O/L值(＞20)的 2．5倍，中等 O/L值(2．95～4．27)的花生在35℃下储存时的氧化性是高O/L(＞20)花生的2倍［37］。采用油脂氧化稳定性测定仪，比较分析了不含抗氧化剂的小包装植物油的氧化稳定性差异后指出，玉米油的氧化稳定性比花生油好，这是因为脱臭玉米油中含800～1 200 mg/kg的维生素 E，花生油中维生素 E的含量在268～510 mg/kg，明显低于玉米油［38］。脂肪酸组成、维生素E含量、甾醇含量等对花生油的氧化稳定性均有影响，而这些物质对其氧化稳定性的整体影响情况未见报道。

目前对花生的感官品质、理化营养品质及加工品质通过相关分析、聚类分析、主成分分析等数据分析方法进行分析，得知花生各品质指标之间存在很大关系，并按照花生的某些品质进行分类，而对花生加工品质的研究报道较少，因受地域、品种的影响，各花生品种的品质差异较大，但缺乏采用这些数学分析方法系统研究花生整体品质，将花生进行分类，筛选适合制油、制取蛋白及出口的花生专用品种。

3 花生品质评价标准

3．1 感官品质评价标准

目前对花生感官品质评价标准中，规定较多的是花生仁、花生果的色泽、气味、形态、杂质、百果重、百仁重等。我国花生仁大小按百仁重进行分类，大于80 g的为大型仁，50～80 g为中型仁，小于50 g为小型仁。我国 NY/T 1068—2006油用花生［39］］和NY/T 1067—2006食用花生［40］中均规定异品种花生仁/花生果≤5%，纯质率≥95%，色泽正常、无异味、形态匀整、干净;NY/T 1068—2006油用花生中要求花生果杂质≤1．5%，不完善果≤12．0%，纯仁率≥65．0%，花生仁杂质≤1．0%、不完善仁≤10．0%;NY/T 1067—2006食用花生中规定花生果杂质≤1．0%，不完善果≤5．0%，纯仁率≥67%，花生仁杂质≤0．5%、不完善仁≤4．0%;我国花生原料出口按照GB 1532—2008花生［41］的要求，规定花生果的质量标准时按纯仁率最低标准为63%～71%，每隔2%为一个等级标准，分为5个等级，杂质率小于1．5%;花生仁按纯质率最低标准为88%～96%，每隔2%为一个等级标准，分为5个等级，杂质含量小于1．0%，花生仁的整半粒限度为10．0%，并且规定色泽、气味为正常。为了满足国际花生贸易的需求，我国制定了一些地方标准，规定花生果的形状为蜂腰或普通形，荚果网纹粗浅，色泽浅黄，小花生果形为蚕茧形，色泽浅黄。大花生仁形状为椭圆或长椭圆，色泽淡红或深红色，小花生形状圆形或桃形，色泽粉红。

3．2 理化营养品质评价标准

花生的理化营养品质是花生品质的主要组成部分，不同用途的花生理化营养品质差异较大。如制油用花生以籽仁脂肪含量为主要指标，要求脂肪含量达55%以上，脂肪含量愈高品质愈好;同时考虑脂肪酸组成，不饱和脂肪酸含量愈高，营养价值愈高;食用与食品加工用花生的品质要求蛋白质含量达30%以上，含糖量 6%以上［5］。我国 NY/T 1068—2006油用花生标准中规定花生仁的水分≤8．0%，按含油率分为3个等级，含油率大于51．0%为一级，48．0%～51．0%为二级，小于 48．0%为三级。NY/T 1067—2006食用花生标准中规定，花生仁的水分≤8．0%，花生仁按蛋白质含量分为3个等级，蛋白质含量大于26．0%为一级，23．0%～26．0%为二级，小于23．0%为三级。出口花生中规定花生果含水量10%以下，花生仁9%;出口花生中黄曲霉毒素和有毒有害物质残留是一个重要检测标准，如欧盟要求直接食用的花生中黄曲霉毒素B1的限量值为2．0μg/kg，日本要求不得检出，而我国食品中黄曲霉毒素B1的限量标准为20μg/kg;日本要求进口花生中不允许检出丁酰肼;澳大利亚规定进口花生的铬含量应低于0．05 mg/kg，而FAO/WHO制定的推荐标准限量是0．11 mg/kg。

3．3 加工品质评价标准

花生的加工品质是衡量花生制品品质的重要指标，我国对于花生加工品质评价标准较少，仅有NY/T 1068—2006油用花生中规定酸价≤2．5%，GB 1534—2003 花生油［42］中规定过氧化值≤7．5 mmol/kg，而各进口国对花生加工品质要求较多，要求大花生油酸/亚油酸比值在1．6以上，小花生要求油酸/亚油酸比值达1．2以上。日本、中东地区要求检验斑点、酸价、游离脂肪酸、过氧化值等。

目前我国对花生的感官品质、理化营养品质及加工品质均有相关方面的标准，已经意识到各品质的重要性，但是这些标准与国际标准还有一定的差距，需要不断完善补充这些标准，缩短与其他国家的差异，逐渐与国际接轨，增强花生的国际竞争力。

4 存在的问题与展望

4．1 存在的问题

花生加工特性研究不够深入。花生加工特性的分析是明确花生加工适宜性的重要环节，我国花生品种众多，不同品种品质差异较大，对于各品种花生的脂肪、蛋白及其他富含物的含量及性质未深入的比较分析，很难筛选出制油、制取蛋白及出口的花生专用品种。

花生蛋白及花生油的理化性质研究较少。花生蛋白由不同组分组成，各组分氨基酸组成有差异，而这些差异对蛋白质的功能性质的影响未见报道;花生中富含脂肪酸、维生素E及甾醇等抗氧化物质，而这些抗氧化物质对花生油的整体稳定性的研究未见报道。

花生加工品质评价技术研究尚不存在。花生加工品质评价是建立加工产业体系的基础和前提，但国内有关花生加工品质评价方面的研究却鲜有报道，仅是研究花生的感官品质、理化营养品质及其相互间的相关性，通过主成分分析等分析方法确定某一品质如脂肪酸的主要评价指标，并未对花生整体品质进行分析，缺少花生加工品质评价指标体系，制约了花生在加工方面的应用。

花生加工品质评价标准不完善。O/L是影响花生油品质的重要因素，而目前的油用花生标准中仅对含油量分级，加工适宜性评价标准单一，因此，采用现有油用花生标准，筛选出的花生制油并不能达到优质花生油的要求;FAO明确规定蛋白质中氨基酸组成及其含量，众所周知花生蛋白中赖氨酸、苏氨酸和含硫氨基酸都是限制性氨基酸，而食用花生标准中没有规定花生中各氨基酸含量;我国还没有单独的出口花生国家质量标准，O/L、含糖量、过氧化值等是很多进口国的主要检测指标，而我国没有相关方面的标准，并且很多卫生指标与各进口国有很大差距。

4．2 展望

优质的花生决定了花生的市场份额，恰当的将花生品种分类，将使花生加工利用更加充分，并将不同类型花生的相关信息如:感官品质、理化营养品质、加工品质、农艺性状、指纹图谱等输入计算机建立花生专用品种数据库，并实现网络共享，将为花生加工企业提供帮助。目前对花生专用品种数据库的建立尚属空白，对花生科研及企业应用带来了诸多不便。为此对花生加工品质评价的研究重点将是:

(1)深入研究花生蛋白质组分对花生蛋白质功能性质的影响，明确影响蛋白质功能性质的主要因素，研究维生素E、甾醇等抗氧化物质对花生油稳定性的影响，为筛选高溶解性、高凝胶性的花生蛋白及高稳定性、高营养花生油的花生专用品种提供理论依据。

(2)建立花生加工品质评价方法与专用品种筛选 收集我国各地区主栽品种，分析各花生品种的加工特性，将各品种进行分类，建立花生加工专用品种基础数据库，并通过Internet实现网络资源共享，恰当的利用各花生品种。

(3)完善花生品质评价标准 加强我国花生标准的制定，缩小与国际标准的差距，增强我国花生的国际竞争力。

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［41］GB 1532—2008，花生［S］

［42］GB 1534—2003，花生油［S］．

Research Process on Peanut Processing Characteristics and Quality Evaluation

Wang Li Wang Qiang Liu Hongzhi Liu Li Du Yin Zhang Jianshu
(Institute of Agro － food Science and Tech－nology，Chinese Academy of Agriculture Science，Key Laboratory of Agricultural Product Processing and Quality Control，Ministry of Agriculture，Beijing 100193)

Peanut quality is an important method for measuring the relationship between peanut varieties and quality，and the quality evaluation method and evaluation criteria were key bases to get the criteria of peanut processing suitability and to filter special varieties of peanut processing．The processing characteristics and quality evaluation of peanut were summarized in this article．The peanut processing characteristics of oil，protein and other rich materials as well as the sensory，nutritional，processing quality evaluation method and evaluation criteria of peanut processing quality were summarized as well．In addition，the problem of utilization，development direction and trend in our country were prospected．

peanut，quality，evaluation method，evaluation criteria

S－1

A

1003－0174(2011)10－0122－07

公益性行业(农业)科研专项(200903043－3－1)

2011－01－10

王丽，女，1982年出生，博士，粮油加工与功能食品

王强，男，1965年出生，研究员，博士生导师，粮油加工与功能食品