《花生品质特性及加工技术》 | 第一章 概述 第二节 花生的主要成分

花生由于营养丰富，在民间被称为长生果，素有“中国坚果”“绿色牛奶”和“素中之荤”的美称。研究发现，花生仁的营养十分丰富，每100g花生仁含脂肪47.5g，蛋白质26.0g，碳水化合物18.6g，纤维素2.40g，钙69.0mg，磷401.0mg，钾674.0mg，铁2.1mg，钠5.0mg，维生素B1 1.14mg，维生素B2 0.13mg，烟酸17.2mg，维生素C5.8mg，维生素E41.6mg等，有增强细胞活力、提高脑神经功能的作用。此外，花生还含有人体不能合成的亚油酸甘油酯及亚麻酸、油酸甘油酯等成分，作为维持膜流动的重要物质，有利于细胞膜的酶促反应，同时对调节人体生理机能、促进生长发育、预防疾病有重要作用，特别是降低血液中胆固醇含量、预防高血压和动脉硬化有明显的功效。花生中含有防止人体发胖的物质卵磷脂、胆碱、肌糖，在节食减肥的同时，若配合花生的食用，可改善粗糙的皮肤；由于花生中维生素E和维生素C的协同作用，对皮肤中的胶原纤维和弹力纤维有“滋润”作用，从而能够改善、维护皮肤的弹性；能促进皮肤的血液循环，使营养物质与水分能被充分吸收，以维护皮肤的柔嫩和光泽。

一、蛋白质及氨基酸

蛋白质是花生中的主要营养成分之一，根据国家食用花生标准（NY/t1067—2006），将食用花生分为一、二、三3个等级，蛋白质含量大于26.0g/100g为一级，介于23～26.0g/100g为二级，小于23.0g/100g为三级。研究表明，花生中蛋白质含量仅次于大豆而高于芝麻和油菜籽，一般为24.0%～36.0%，平均为25.6%，而且是极易被人体吸收的优质蛋白质，其消化系数高达90%。花生蛋白是一种完全蛋白，富含多种氨基酸成分，其中含有人体必需的8种氨基酸和婴幼儿必需的组氨酸；其中谷氨酸和天门冬氨酸含量最高，这两种氨基酸对促进脑细胞发育和增强记忆力有良好的作用。研究表明，花生蛋白中10%为水溶性蛋白，90%为盐溶性蛋白，主要由花生球蛋白、半球蛋白Ⅱ和半花生球蛋白Ⅰ组成，而按沉降系数又分为14S（花生球蛋白）、7.8S（半球蛋白Ⅰ）、2S（伴花生球蛋白Ⅱ）。花生球蛋白和伴花生球蛋白中均含有18种氨基酸，其中花生球蛋白中半胱氨酸、赖氨酸、酪氨酸、蛋氨酸含量较低，精氨酸、谷氨酸、天门冬氨酸含量较高；伴花生球蛋白中赖氨酸、丝氨酸、甘氨酸的含量较高，但天门冬氨酸、脯氨酸、丙氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、精氨酸的含量均低于花生球蛋白。不同的花生品种，其氨基酸含量的变异较大，在17种氨基酸（表1-1）中含量最高的为谷氨酸，变幅为4.29%～7.18%，次之为精氨酸，变幅为0.96%～6.35%，含量最低为蛋氨酸，变幅为0.26%～1.44%，表明品种间蛋氨酸含量差异较大，各种氨基酸在花生籽仁中含量的顺序为谷氨酸>精氨酸>天门冬氨酸>亮氨酸>苯丙氨酸>甘氨酸>丝氨酸>缬氨酸>丙氨酸>赖氨酸>酪氨酸>脯氨酸>异亮氨酸>苏氨酸>组氨酸>胱氨酸>蛋氨酸。

二、脂肪及脂肪酸

大多数花生的含油量介于44%～56%，其中不饱和脂肪酸含量占总油含量的80%。

根据我国油用花生标准（NY/t1068—2006），可根据花生含油量的不同将其划分为三个等级：一级油用花生含油量>51%、二级油用花生含油量为48%～51%、三级油用花生含油量<48%。花生油脂主要由8种脂肪酸构成，其中棕榈酸（16：0）含量为6.0%～12.9%、硬脂酸（18：0）含量为1.7%～4.9%、油酸（18：1）含量为34.0%～68.0%、亚油酸（18：2）含量为19.0%～43.0%、花生酸（20：0）含量为1.0%～2.05%、花生烯酸（20：1）含量为0.34%～1.9%、山嵛酸（22：0）含量为2.3%～4.8%和二十四烷酸（24：0）含量为1.0%～2.5%。其中，单不饱和脂肪酸的油酸和多重不饱和脂肪酸的亚油酸占整个脂肪酸组成的75%～80%，且亚油酸是人体必需脂肪酸，它对调节人体生理机能、促进生长发育、预防心血管等疾病有不可取代的作用。在不同种皮花生中，脂肪酸的组成也不尽相同，从黑皮花生和白皮花生中脂肪酸的成分差异来看，黑皮花生中主要为十八碳二烯酸、十六酸、十八烯酸和十八烷酸，亚油酸（十八碳二烯酸）占46.53%，不含二十三烷酸甲酯，不饱和脂肪酸占61.07%；白皮花生中主要为十八碳二烯酸、十六酸、十八烯酸和十八烷酸，亚油酸（十八碳二烯酸）占57.12%，不含十九烯酸、十九烷酸和3-辛基环氧化乙烷辛酸，不饱和脂肪酸占67.59%。从表1-2可见，不同类型的花生，其脂肪酸组成具有一定差异。

花生中饱和脂肪酸的含量低、不饱和脂肪酸的含量较高，从而赋予了花生较好的营养成分，经常食用花生可以降低心血管疾病的发生。研究表明，食用富含单不饱和脂肪酸的食品，对心脏能够起到保护的作用，降低心脏病发病率，还可以起到预防高血压、高血脂、高血糖等疾病的发生，并且亚油酸是人体不能合成的必需脂肪酸，需要从食物中摄取来满足生理需要。不饱和脂肪酸是花生油中最重要的组成部分，它包括单不饱和与多不饱和脂肪酸，花生中十七碳烯酸和油酸为单不饱和脂肪酸，亚油酸和花生烯酸为多不饱和脂肪酸，并且单不饱和脂肪酸的含量高于多不饱和脂肪酸。

三、可溶性糖

可溶性糖主要包括蔗糖、果糖、葡萄糖，还有少量水苏糖、棉子糖和毛蕊糖等；非可溶性糖有半乳糖、木糖、阿拉伯糖和氨基葡萄糖等。花生中糖的含量对花生的口感起到极为重要的作用，花生籽仁的糖以蔗糖为主，随着收获后种仁水分含量的降低，其蔗糖的含量随之增加。从图1-7可见，不同种皮颜色花生中含有蔗糖、果糖、葡萄糖、核糖、半乳糖和甘露糖，在6种可溶性糖中蔗糖含量最高，其次是果糖和葡萄糖；核糖、半乳糖和甘露糖含量最低。5种花生中，蔗糖含量最高的是紫魁（4292mg/100g），其次是铜仁珍珠花生（3920mg/100g），红-白花为3281mg/100g，四粒红为3393mg/100g，蔗糖含量最低的是黑珍珠（2011mg/100g）；果糖含量最高是四粒红（1693mg/100g），其次是红-白花（为1161mg/100g），铜仁珍珠和紫魁的含量分别为1030mg/100g和1051mg/100g，黑珍珠的最低（981mg/100g）；葡萄糖含量最高的是黑珍珠（1170mg/100g），四粒红为1150mg/100g，铜仁珍珠和紫魁均为1140mg/100g；核糖含量最高是紫魁，其次是铜仁珍珠，其他3种花生的核糖含量差异较小；对于半乳糖和甘露糖，在5种花生中含量较低，差异也较小。由此可见，蔗糖是花生中最主要的糖。其中栽培方式对花生中总糖含量和蔗糖含量具有一定影响，覆膜栽培更有利于糖分的积累，营养成分受栽培过程中的灌溉影响，用含盐高的水进行灌溉时，会增加游离氨基酸和蔗糖等的含量，降低花生种仁中蛋白质含量。此外，花生加工后的花生粕、花生壳等副产物中还含有丰富的多糖。多糖作为一种大分子物质，对维持生命有着非常重要的作用，包括具有调节免疫、抗肿瘤、降血糖、抗炎以及护肝等功效，花生粕中的多糖主要是α-半乳糖。其他研究表明，通过苯酚—硫酸法、蒽酮—硫酸法等在紫外—可见光谱的检测下，可对其中的多糖进行定量；利用气相色谱（GC）可以对第一单糖以及糠醛酸组成进行分析。此外，液相色谱法（HPLC）、快原子轰击质谱（FAB-MS）、电喷雾离质谱（ESI-MS）等也可用于多糖的结构分析。

图1-7 不同种皮颜色花生的可溶性糖含量

四、维生素

维生素是一系列有机化合物的统称，它们是生物体所需要的微量营养成分，大多数必须从食物中获得，仅少数可在体内合成或由肠道细菌产生。人体对维生素的需要量非常少，但是缺乏会引起一类特殊的疾病，称为“维生素缺乏症”。由于食物中缺乏维生素或用餐量减少，导致摄入量不足，可引起原发性维生素缺乏症；当机体吸收维生素的能力下降，机体维生素的需要量增加或一些药物的干扰作用都能导致继发性维生素缺乏症。当前公认的维生素有14种：维生素A、维生素B1（硫铵素）、维生素B2（核黄素）、维生素B3（烟酸）、维生素B5（泛酸）、维生素B6、维生素B7（生物素）、维生素B9（叶酸）、维生素B12、胆碱、维生素C、维生素D、维生素K、维生素E。花生富含维生素E、尼克酸、维生素C、维生素B1、维生素B2和胡萝卜素等维生素，其中维生素E、尼克酸和维生素B1的含量较高。

五、无机盐及微量元素

存在于人体的各种元素中，除碳、氢、氧、氮以有机化合物形式出现外的元素，无论其含量多少，可统称为无机盐，其中含量较多的是钙、镁、钾、钠、磷、硫、氯等7种元素，其他元素如铁、铜、碘、锌、锰、钴、钼、硒、酪、镍、氟、锡、硅和钒等由于存在数量极少，有的甚至只有痕量，故称之为微量元素，这些微量元素是人类生理必需的物质。无机盐是构成机体组织的重要材料，与蛋白质协同维持组织细胞的渗透压，在体液移动和潴留过程中起重要作用，各种无机离子，特别是保持一定比例的钾、钠、钙、镁离子是维持神经肌肉兴奋和细胞膜通透性的必要条件，同时是很多酶系的激活剂或组成成分，是维持机体某些具有特殊生理功能的重要成分之一。花生中的微量元素因种植条件不同，其含量存在差异。花生微量元素含量丰富，其中钾、磷含量较高，其次为镁、硫、铁等，各种微量元素含量见表1-3。

六、风味物质

风味是一种食品质量特征的表现，是由食品中某些挥发性化合物体现出来的。食品风味物质的组成复杂，任何一种食品的风味都是由多种香味组分组成。这些香味组分含量很低但对食品风味贡献很大，具有一定的热不稳定性和挥发性，对酸碱比较敏感，焙烤、蒸煮和微波辅助等加工方式都会引起食品中的油脂和蛋白发生变化，产生挥发性成分，在食品中的含量普遍偏低，但又能代表食品中的典型气味。如大蒜中的含硫化合物（二烯丙基硫代亚磺酸酯）、米饭中的含氮化合物（2-乙酰基吡咯啉）、土豆和豌豆中的2-甲氧基-3-异丙基吡嗪、橙子和橘子中的醛类和萜烯类物质、肉类中的氨基酸类和脂肪等。风味是一种食品质量特征的表现，是由食品中某些挥发性化合物体现出来的。挥发性风味物质的组成非常复杂，并且焙烤、蒸煮和微波辅助等加工方式都会引起食品中的油脂和蛋白发生变化，产生挥发性风味物质。

关于花生风味研究源于花生焙烤或其他加工方式处理后风味的改变，焙烤花生风味物质的来源途径主要有3种：①氨基酸与糖之间的美拉德反应；②脂肪的氧化反应；③糖降解反应。美拉德反应是烘烤花生中产生吡嗪、吡咯、呋喃和其他低分子化合物的主要途径。这些风味物质中最重要的一类风味物质就是烷基吡嗪化合物，主要包括甲基吡嗪、2,6-二甲基吡嗪、乙基吡嗪、2,3-二甲基吡嗪，2,3,5-三甲基吡嗪、2-乙基-6-甲基吡嗪、3-乙基-2,5-二乙基吡嗪等；其中，2-甲基吡嗪和二甲基吡嗪的异构体是对烤花生风味贡献最大的烷基吡嗪化合物。研究表明，乙醛、异丁醛、苯甲醛、苯乙醛等物质是烘烤花生的主要呈味物质。随着分析方法的不断发展，从花生中鉴定出17类220多种，其中包括36种吡嗪类化合物，19种链烷类化合物，13种2-链烯类化合物，以及酮类、吡啶类、呋喃类、苯酚类、萜烯类化合物等。其中吡嗪类化合物浓度最高，对产生烘烤花生香味起主要作用。无论是烤花生、花生酱，还是由此生产的花生糖果的香气风味，都是由花生中的含氮、含硫化合物与羰基化合物的非酶褐变作用形成的。烘烤花生或其制品特有的香气和口味与某些氨基酸也有密切关系，天门冬氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、天门冬二氨酸、精氨酸、组氨酸和苯丙氨酸等与产生香味有关。

七、花生种皮色素

花生种皮也称花生红衣，约占花生种仁重量的2.6%。研究表明，花生红衣中通常含有蛋白质11%～18%，脂肪10%～14%，粗纤维37%～42%，碳水化合物12%～28%，灰分8%～12%，还有约7%单宁以及各种色素和钙、铁、锌、钾、硒等多种元素。花生红衣是花生榨油和休闲制品加工过程中产生的副产物，全世界每年约有75万t花生红衣产生，而我国约有600t。在我国，花生种皮中只有少部分被用来制药，其大部分均被当作饲料饲用，造成资源极大浪费。花生红衣中除了含有多种营养成分外，其中还富含白藜芦醇、原花色素、花色苷等多种生理活性成分。

花生种皮提取的色素是红褐色粉末，属于水溶性色素，溶于水、乙醇、甲醇，不溶于丙酮、乙酸乙酯等溶剂。其色调艳丽、自然；耐热性、耐光性良好；在弱酸性、中性（pH值4～7）范围内稳定；大多数离子（除铁离子外）对其影响也较小，具有广泛的应用前景。研究表明，花生种皮中提取的红色素对超氧阴离子（O2-·）、羟自由基（·OH）有不同程度的清除作用，对脂质过氧化有明显的抑制作用，且呈剂量依赖关系。