一种糖基化与超声复合改性的高凝胶大豆蛋白粉及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种糖基化与超声复合改性的高凝胶大豆蛋白粉及其制备方法和应用，其制备方法包括步骤：(1)在质量比为1:1～3:1的蛋白粉和糖基供体中加入蒸馏水，搅拌均匀并防止产生大量气泡，制得浓度为1～6％的混合溶液；(2)将超声探头深入混合溶液，控制超声输出功率为200～500W，超声处理时间为15～240min，温度设定在60±2℃；(3)反应完毕后，将反应后的混合液取出，立即置于冰水浴中冷却至室温，冷冻干燥，即得样品。本发明专利技术制备方法采用常规的湿热法糖基化，工艺相对简单，不添加任何化学试剂，绿色无污染；采用超声同时处理，缩短了糖基化反应时间，反应过程易于控制；且经复合改性后的大豆蛋白制品具有较好的凝胶特性。

【技术实现步骤摘要】
一种糖基化与超声复合改性的高凝胶大豆蛋白粉及其制备方法和应用
本专利技术涉及大豆蛋白加工
，尤其涉及一种糖基化与超声复合改性的高凝胶大豆蛋白粉及其制备方法和应用。
技术介绍
大豆分离蛋白(SPI)是一种蛋白含量在90％以上的商用大豆蛋白产品，营养价值高，功能性良好，价格便宜，资源丰富，作为一种重要的原料广泛地应用于食品工业中。凝胶特性是食物蛋白质的重要功能特性，蛋白质的凝胶行为及其流变性质是形成某些食品独特的质构、感官和风味的决定性因素。优良的凝胶特性对大豆蛋白在食品领域中的应用起到了不可替代的作用，如在饮料、汤、酱，这样的流体或半流体食品中，以及在香肠、丸子、肉类罐头，这样的固体或半固体中。而大豆蛋白在胶凝过程中的流变特性对食品最终优良的理化及凝胶特性的形成至关重要。为满足食品领域对于具有专用高凝胶型产品的需求，常采用超高压、高压脉冲、超声波、添加一些修饰物或美拉德反应交联剂等特定方法对大豆分离蛋白进行改性，其中糖基化反应是目前众多改性方法中较为理想的一种。目前常规采用的蛋白质糖基化改性方法主要包括干热法、湿热法，以及复合改性，即超声辅助、酶促辅助、微波辅助、脉冲电场辅助和高压处理等技术。如专利CN102763763A披露了一种生产强化特性大豆蛋白的工艺，其借助高频共振研磨设备、采用干法研磨大豆蛋白及多糖，实现大豆蛋白的糖基化接枝改性，形成蛋白质-多糖共价键聚合物；如专利CN104031276A披露了一种高凝胶性大豆蛋白/β-葡聚糖复合物的制备方法，其联合高压微射流均质技术与超声辅助酶交联技术，应用于大豆蛋白/β-葡聚糖复合物的制备，协同干热处理技术，以改善大豆蛋白/β-葡聚糖复合物的凝胶性及凝胶稳定性；又如专利CN104855670A披露了一种高凝胶强度高溶胀性大豆分离蛋白透明水凝胶的制备方法，其利用超声波预处理后的大豆分离蛋白与壳聚糖在加热条件下相互作用，合理利用谷氨酰胺转氨酶交联形成稳定共价键的特征；再如专利CN107049931A披露了一种大豆蛋白复合高分子微凝胶基抗氧化剂的制备方法，将亲水性差但相对稳定的大豆分离蛋白，与水溶性高分子聚乙烯醇结合，形成在水中均匀分散的微凝胶，然后将微凝胶与水杨醛缩半胱氨酸希夫碱金属配合物结合，得到大豆蛋白复合高分子微凝胶基抗氧化剂。上述现有已公开专利所披露的相关技术中，微波辅助蛋白质糖基化虽然能改善糖基化蛋白的功能性质，但存在糖基化产物不均匀的问题；酶虽然可以在温和的条件下催化糖基化反应，但可供选择的酶并不多，且还存在合成的糖基化产物较少、价格较高很难以商业的形式获取、容易失活等问题；高压辅助虽然能够抑制类黑素的形成，但是设备造价较高；同样的，脉冲电场辅助技术也存在脉冲电源成本较高、参数不稳定等问题。因此，如何提供一种工艺简单、生产成本低、绿色环保且凝胶特性高的大豆蛋白粉制备工艺，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：针对现有技术中的上述缺陷，提出一种糖基化与超声复合改性的高凝胶大豆蛋白粉及其制备方法和应用。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术的第一个方面是提供一种糖基化与超声复合改性制备高凝胶大豆蛋白粉的方法，包括如下步骤：(1)在质量比为1:1～3:1的蛋白粉和糖基供体中加入蒸馏水，搅拌均匀并防止产生大量气泡，制得浓度为1～6％的混合溶液；(2)将超声探头深入混合溶液，控制超声输出功率为200～500W，超声处理时间为15～240min，温度设定在60±2℃，进行糖基化反应；(3)反应完毕后，将反应后的混合液取出，立即置于冰水浴中冷却至室温，冷冻干燥，即得大豆蛋白-糖复合物。进一步地，步骤(1)中所述蛋白粉选自大豆分离蛋白、7S球蛋白和11S球蛋白中的一种。进一步地，步骤(1)中所述糖基供体选自葡萄糖、木糖、乳糖、麦芽糖、壳聚糖、葡聚糖中的一种或几种。进一步地，步骤(1)中所述蛋白粉与所述糖基供体的质量比为1.5:1～2.5:1。进一步优选地，步骤(1)中所述蛋白粉与所述糖基供体的质量比为1.8:1～2.2:1。进一步地，步骤(1)中所述混合溶液的浓度为3～6％。进一步优选地，步骤(1)中所述混合溶液的浓度为4.2～5.7％。进一步地，步骤(2)中所述超声探头深入混合溶液液面以下0.4～0.6cm处。进一步优选地，步骤(2)中所述超声探头深入混合溶液液面以下0.5cm处。进一步地，步骤(2)中所述混合液采用循环式水浴控温。进一步地，步骤(3)中将所述冷冻干燥后的固体混合物进行研磨，并过150～200目筛。本专利技术的第二个方面是提供一种如上述所述方法制备的糖基化与超声复合改性的高凝胶大豆蛋白粉。本专利技术的第三个方面是提供一种上述所述的糖基化与超声复合改性的高凝胶大豆蛋白粉在面制品和/或肉制品中的应用。本专利技术采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：(1)采用糖基化方法与超声结合来制备高凝胶特性大豆蛋白，工艺相对简单、安全、无污染；(2)采用糖基化方法与超声结合的方法不影响产品的外观，不产生异味及其他不良风味，而且所需反应时间短；(3)适当的糖基化反应可以产生一些有利的风味物质，并且产生的糖基化产物具有抗氧化，抑菌，降血压等作用；(4)采用本专利技术方法制备的大豆蛋白粉具有高凝胶特性，可用于特定食品如面制品和/或肉制品的添加。具体实施方式本专利技术主要技术方案是采用超声辅助糖基化改性制备高凝胶特性的专用大豆蛋白粉，先将大豆分离蛋白与糖基供体按一定质量比溶解；然后在一定超声功率和一定温度下，通过糖基化反应制备大豆蛋白糖复合物；最后经真空冷冻干燥即可得到高凝胶特性的糖基化大豆蛋白粉。采用常规的湿热法糖基化，工艺相对简单，不添加任何化学试剂，绿色无污染；采用超声辅助糖基化同时处理，缩短了糖基化反应时间，反应过程易于控制，且经复合改性后的大豆蛋白制品具有较好的凝胶特性。在超声辅助糖基化改性的过程中，超声波作为一种新型的食品加工技术，具有空化作用，可产生机械剪切力而强化提取过程或加速反应，不仅可以改变蛋白质的构象和特性，而且还可以加快反应速度，提高反应产率，较好地保留食品自身特性等优点，且其操作简单、成本低、处理时间短、无毒副作用等。经研究发现，超声辅助糖基化反应是一个温和、绿色的过程，能够进一步加速蛋白质的展开和减少分子间的相互作用。蛋白质表面的反应基团与糖类之间的碰撞同时增加，因此通过超声处理能够缩短反应时间，提高接枝效率，降低糖化蛋白的褐变程度，减少丙烯酰胺的生成。超声处理诱导蛋白质二、三级结构的改变，三级结构更松散，二级结构中α-螺旋和β-转角的减少，β-折叠和无规则卷曲增加。超声处理还可以改善产物的溶解度、表面疏水性、乳化性、起泡性、凝胶性以及抗氧化性等功能性质。另外，超声处理还可以通过改变蛋白质的结构，获得更多的糖基化作用位点以掩盖抗原表位，降低蛋白质的致敏性。本专利技术所提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种糖基化与超声复合改性的高凝胶大豆蛋白粉的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/n(1)在质量比为1:1～3:1的蛋白粉和糖基供体中加入蒸馏水，搅拌均匀并防止产生大量气泡，制得浓度为1～6％的混合溶液；/n(2)将超声探头深入混合溶液，控制超声输出功率为200～500W，超声处理时间为15～240min，温度设定在60±2℃，进行糖基化反应；/n(3)反应完毕后，将反应后的混合液取出，立即置于冰水浴中冷却至室温，冷冻干燥，即得大豆蛋白-糖复合物。/n

【技术特征摘要】
1.一种糖基化与超声复合改性的高凝胶大豆蛋白粉的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)在质量比为1:1～3:1的蛋白粉和糖基供体中加入蒸馏水，搅拌均匀并防止产生大量气泡，制得浓度为1～6％的混合溶液；
(2)将超声探头深入混合溶液，控制超声输出功率为200～500W，超声处理时间为15～240min，温度设定在60±2℃，进行糖基化反应；
(3)反应完毕后，将反应后的混合液取出，立即置于冰水浴中冷却至室温，冷冻干燥，即得大豆蛋白-糖复合物。


2.根据权利要求1所述的高凝胶大豆蛋白粉的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述蛋白粉选自大豆分离蛋白、7S球蛋白和11S球蛋白中的一种。


3.根据权利要求1所述的高凝胶大豆蛋白粉的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述糖基供体选自葡萄糖、木糖、乳糖、麦芽糖、壳聚糖、葡聚糖中的一种或几种。


4.根据权利要求1所述的高凝胶大豆蛋白粉的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：布冠好，任孟珂，赵晨宇，朱婷伟，李海旺，李堂昊，席冠鹏，王孟丽，
申请(专利权)人：河南工业大学，
类型：发明
国别省市：河南;41