一種高乳化性大豆蛋白的制備方法技術

一種高乳化性大豆蛋白的制備方法屬于大豆蛋白加工技術領域；該方法包括以下步驟：（1）將大豆分離蛋白進行水分調節，進行擠壓預處理；（2）將步驟（1）中經擠壓預處理后的蛋白粉碎，以一定比例加水混合制成蛋白溶液，調節pH和溫度，加入胰蛋白酶進行限制性酶解，酶解后冷卻至室溫，調節pH至中性，然后將酶解液進行超濾處理獲得截留分子量為30kDa段的大豆蛋白，截留蛋白經濃縮、噴霧干燥后即得高乳化性大豆蛋白；該方法獲得的大豆蛋白具有高乳化能力且乳化穩定性好，而且生產所需酶用量少、酶解時間短、成本低，具有很好的市場前景和經濟效益。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于大豆蛋白加工
，尤其涉及一種高乳化性大豆蛋白的制備方法。
技術介紹
乳化性是指將油和水混合在一起形成乳狀液的性能。乳化性是大豆蛋白主要的功能特性，蛋白質具有乳化劑的特征結構——兩親結構，在蛋白質分子中同時含有親水基團和親油集團，其能夠聚集在油-水界面上，降低界面張力促使乳液形成。大豆分離蛋白既能降低水和油的表面張力，又能降低水和空氣的表面張力，易于形成穩定的乳狀液。乳狀液形成后，蛋白質聚集在油滴的表面形成保護層，可以有效防止油滴的聚集和乳化狀態的破壞，維持乳狀液的穩定性。然而大豆蛋白制品的乳化性與工業中常用的酪蛋白酸鈉相比，還有一定的差距，因此有必要對大豆蛋白進行改性，以得到高乳化性的大豆蛋白制品，擴大其應用范圍。大豆蛋白溶液乳化性的改善主要與蛋白的溶解性增加、分子量減小、溶液粘度、分子疏水集團的暴露有關。酶法改性是目前食物蛋白改性的研究重點。酶改性主要是通過酶制劑對大豆蛋白進行水解，水解造成蛋白肽鍵斷裂，蛋白分子量降低，帶電基團增加，分子結構的變化導致蛋白質內部的疏水基團暴露，通過對酶解過程加以控制，以提高酶解產物的功能特性。酶解改性反應速度快、條件溫和、毒性小、安全性高、易于控制、不減弱食品營養價值，同時又能使蛋白獲得更好的功能特性，已經成為提高蛋白質各種功能特性和增加其應用范圍的一種有效方法。然而天然大豆蛋白分子內部結構復雜，多肽鏈緊密折疊在一起，疏水性氨基酸在其內部形成疏水區域，外面被親水外殼包裹，這些亞基又彼此結合形成復雜的四級結構。因此大豆蛋白分子高度壓縮，結構緊密，對蛋白酶的酶解作用具有很強的抵抗力。因此要加速酶解速度，提高大豆蛋白水解度，就須對大豆蛋白進行預處理，使其高度緊密的結構松散開，暴露出分子內部的酶作用位點以利于與蛋白酶的結合，利于酶解的進行。常用的預處理方法有物理方法和化學方法。目前報道的物理方法主要有加熱、超高壓、超聲波、擠壓、研磨等；化學方法主要有添加二氧化硫、酸、堿、脲等。其中物理處理由于方法簡便，無毒副作用等特點，更加適合于在食品工業中應用。國內外已有人對大豆蛋白的乳化性進行改性研究，Qi（1997）采用胰蛋白酶限制性水解大豆分離蛋白，發現水解產物的表面疏水性提高，乳化性和溶解性都得到改善。楊曉泉等（2003）采用300W，12Hz的低頻超聲處理大豆分離蛋白，發現超聲處理使蛋白鏈斷裂，疏水基團暴露，蛋白質的乳化活性增加。Surówka等（2004）發現大豆濃縮蛋白在擠壓處理后，A-11S和B-11S的酶解敏感性都顯著提高，并引起酶解產物功能特性的顯著變化。孫冰玉（2006）等采用木瓜蛋白酶對醇法大豆濃縮蛋白進行改性，改性產物的乳化能力提高了3.8倍，乳化穩定性提高了3.9倍。而擠壓預處理結合酶法聯合改性制備高乳化性大豆蛋白的研究未見報道，現有的大豆蛋白改性方法存在改性程度低，酶用量大，酶解時間長等問題。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是克服上述現有技術的不足，提供一種高乳化性大豆蛋白的制備方法，達到提高大豆蛋白乳化性，簡化工藝、減少酶用量及酶解時間的目的。本專利技術所要解決的技術問題是通過以下技術方案來實現的：一種高乳化性大豆蛋白的制備方法，該方法包括以下步驟：（1）將大豆分離蛋白進行水分調節，調節水分后進行擠壓預處理；（2）將步驟（1）中經擠壓預處理后的蛋白粉碎，加水混合制成5%的蛋白溶液，調節pH和溫度，加入胰蛋白酶進行酶解，酶解后冷卻至室溫，調節pH至中性，然后將酶解液進行超濾處理獲得截留分子量為30kDa段的大豆蛋白，截留蛋白經濃縮、噴霧干燥后即得高乳化性大豆蛋白。所述的擠壓預處理在以下工藝參數下進行：物料水分10-30%，套筒溫度80-160℃，螺桿轉速180-260r/min。所述的擠壓預處理優選參數為：物料水分20%，套筒溫度140℃，螺桿轉速220r/min。所述的酶解在以下工藝參數下進行：加酶量3-7mg/mL，酶解時間60-140min，酶解pH?5-9，酶解溫度30-50℃。所述的酶解優選參數為：加酶量5.32mg/mL，酶解時間101.8min，酶解pH?7.05，酶解溫度38.9℃。本專利技術方法采用擠壓預處理結合酶法聯合改性制備高乳化性大豆蛋白，原料蛋白在高溫、高壓、強剪切力作用下進行擠壓預處理，蛋白質發生變性，分子內部的高度規則性空間排列發生變化，蛋白質分子中的次級鍵被破壞，肽鍵結構松散，易于伸展，暴露出酶解作用位點，利于后續酶解進行，酶解造成蛋白肽鍵斷裂，蛋白分子量降低，帶電基團增加，分子結構的變化導致蛋白質內部的疏水基團暴露，從而改善大豆蛋白的乳化性及乳化穩定性；本方法具有生產工藝簡單，所需酶用量少，酶解時間短和生產成本低的特點。附圖說明圖1?是本專利技術方法的工藝路線圖???圖2?物料水分對乳化活性和乳化穩定性的影響圖3?套筒溫度對乳化活性和乳化穩定性的影響圖4?螺桿轉速對乳化活性和乳化穩定性的影響圖5?加酶量與酶解時間交互對乳化活性的響應面圖6?加酶量與酶解pH交互對乳化活性的響應面圖7?酶解時間與酶解溫度交互對乳化活性的響應面圖8?酶解pH與酶解溫度交互對乳化活性的響應面圖9?加酶量與酶解時間交互對乳化穩定性的響應面具體實施方式下面結合附圖對本專利技術具體實施例進行詳細描述，一種高乳化性大豆蛋白的制備方法，該方法包括以下步驟：（1）將大豆分離蛋白進行水分調節，調節水分后進行擠壓預處理；（2）將步驟（1）中經擠壓預處理后的蛋白粉碎，加水混合制成5%的蛋白溶液，調節pH和溫度，加入胰蛋白酶進行酶解，酶解后冷卻至室溫，調節pH至中性，然后將酶解液進行超濾處理獲得截留分子量為30kDa段的大豆蛋白，截留蛋白經濃縮、噴霧干燥后即得高乳化性大豆蛋白。所述的擠壓預處理在以下工藝參數下進行：物料水分10-30%，套筒溫度80-160℃，螺桿轉速180-260r/min。所述的擠壓預處理優選參數為：物料水分20%，套筒溫度140℃，螺桿轉速220r/min。所述的酶解在以下工藝參數下進行：加酶量3-7mg/mL，酶解時間60-140min，酶解pH?5-9，酶解溫度30-50℃。所述的酶解優選參數為：加酶量5.32mg/mL，酶解時間101.8min，酶解pH?7.05，酶解溫度38.9℃。實施例1：擠壓預處理最佳參數的篩選試驗1材料與方法1.1材料、試劑大豆分離蛋白哈高科胰蛋白酶丹麥novo公司1.2主要儀器設備pHS-25型酸度計上海偉業儀器廠電子分析天平梅勒特-托利多儀器(上海)有限公司離心機北京醫用離心機廠精密電動攪拌機江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司電熱恒溫水浴鍋余姚市東方電工儀器廠F2102型植物試樣粉碎機天津泰斯特儀器有限公司高壓滅菌鍋上海博訊實業有限公司醫療設備廠恒溫培養箱北京市永光明醫療儀器廠雙螺桿擠壓機東北農業大學工程學院自制1.3試驗方法1.3.1工藝流程大豆分離蛋白→水分調節→擠壓預處理→本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高乳化性大豆蛋白的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：（1）將大豆分離蛋白進行水分調節，調節水分后進行擠壓預處理；（2）將步驟（1）中經擠壓預處理后的蛋白粉碎，加水混合制成5%的蛋白溶液，調節pH和溫度，加入胰蛋白酶進行酶解，酶解后冷卻至室溫，調節pH至中性，然后將酶解液進行超濾處理獲得截留分子量為30kDa段的大豆蛋白，截留蛋白經濃縮、噴霧干燥后即得高乳化性大豆蛋白。

【技術特征摘要】
1.一種高乳化性大豆蛋白的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：（1）將大豆分離蛋白進行水分調節，調節水分后進行擠壓預處理；（2）將步驟（1）中經擠壓預處理后的蛋白粉碎，加水混合制成5%的蛋白溶液，調節pH和溫度，加入胰蛋白酶進行酶解，酶解后冷卻至室溫，調節pH至中性，然后將酶解液進行超濾處理獲得截留分子量為30kDa段的大豆蛋白，截留蛋白經濃縮、噴霧干燥后即得高乳化性大豆蛋白。
2.根據權利要求1所述的一種高乳化性大豆蛋白的制備方法，其特征在于所述的擠壓預處理在以下工藝參數下進行：物料水分10-30%，套筒溫度80-160℃，螺桿轉速180-260r\...

【專利技術屬性】
技術研發人員：江連洲，李楊，王中江，王勝男，齊寶坤，
申請(專利權)人：東北農業大學，
類型：發明
國別省市：