一种高乳化性大豆蛋白的制备方法技术

一种高乳化性大豆蛋白的制备方法属于大豆蛋白加工技术领域；该方法包括以下步骤：（1）将大豆分离蛋白进行水分调节，进行挤压预处理；（2）将步骤（1）中经挤压预处理后的蛋白粉碎，以一定比例加水混合制成蛋白溶液，调节pH和温度，加入胰蛋白酶进行限制性酶解，酶解后冷却至室温，调节pH至中性，然后将酶解液进行超滤处理获得截留分子量为30kDa段的大豆蛋白，截留蛋白经浓缩、喷雾干燥后即得高乳化性大豆蛋白；该方法获得的大豆蛋白具有高乳化能力且乳化稳定性好，而且生产所需酶用量少、酶解时间短、成本低，具有很好的市场前景和经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于大豆蛋白加工
，尤其涉及一种高乳化性大豆蛋白的制备方法。
技术介绍
乳化性是指将油和水混合在一起形成乳状液的性能。乳化性是大豆蛋白主要的功能特性，蛋白质具有乳化剂的特征结构——两亲结构，在蛋白质分子中同时含有亲水基团和亲油集团，其能够聚集在油-水界面上，降低界面张力促使乳液形成。大豆分离蛋白既能降低水和油的表面张力，又能降低水和空气的表面张力，易于形成稳定的乳状液。乳状液形成后，蛋白质聚集在油滴的表面形成保护层，可以有效防止油滴的聚集和乳化状态的破坏，维持乳状液的稳定性。然而大豆蛋白制品的乳化性与工业中常用的酪蛋白酸钠相比，还有一定的差距，因此有必要对大豆蛋白进行改性，以得到高乳化性的大豆蛋白制品，扩大其应用范围。大豆蛋白溶液乳化性的改善主要与蛋白的溶解性增加、分子量减小、溶液粘度、分子疏水集团的暴露有关。酶法改性是目前食物蛋白改性的研究重点。酶改性主要是通过酶制剂对大豆蛋白进行水解，水解造成蛋白肽键断裂，蛋白分子量降低，带电基团增加，分子结构的变化导致蛋白质内部的疏水基团暴露，通过对酶解过程加以控制，以提高酶解产物的功能特性。酶解改性反应速度快、条件温和、毒性小、安全性高、易于控制、不减弱食品营养价值，同时又能使蛋白获得更好的功能特性，已经成为提高蛋白质各种功能特性和增加其应用范围的一种有效方法。然而天然大豆蛋白分子内部结构复杂，多肽链紧密折叠在一起，疏水性氨基酸在其内部形成疏水区域，外面被亲水外壳包裹，这些亚基又彼此结合形成复杂的四级结构。因此大豆蛋白分子高度压缩，结构紧密，对蛋白酶的酶解作用具有很强的抵抗力。因此要加速酶解速度，提高大豆蛋白水解度，就须对大豆蛋白进行预处理，使其高度紧密的结构松散开，暴露出分子内部的酶作用位点以利于与蛋白酶的结合，利于酶解的进行。常用的预处理方法有物理方法和化学方法。目前报道的物理方法主要有加热、超高压、超声波、挤压、研磨等；化学方法主要有添加二氧化硫、酸、碱、脲等。其中物理处理由于方法简便，无毒副作用等特点，更加适合于在食品工业中应用。国内外已有人对大豆蛋白的乳化性进行改性研究，Qi（1997）采用胰蛋白酶限制性水解大豆分离蛋白，发现水解产物的表面疏水性提高，乳化性和溶解性都得到改善。杨晓泉等（2003）采用300W，12Hz的低频超声处理大豆分离蛋白，发现超声处理使蛋白链断裂，疏水基团暴露，蛋白质的乳化活性增加。Surówka等（2004）发现大豆浓缩蛋白在挤压处理后，A-11S和B-11S的酶解敏感性都显著提高，并引起酶解产物功能特性的显著变化。孙冰玉（2006）等采用木瓜蛋白酶对醇法大豆浓缩蛋白进行改性，改性产物的乳化能力提高了3.8倍，乳化稳定性提高了3.9倍。而挤压预处理结合酶法联合改性制备高乳化性大豆蛋白的研究未见报道，现有的大豆蛋白改性方法存在改性程度低，酶用量大，酶解时间长等问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提供一种高乳化性大豆蛋白的制备方法，达到提高大豆蛋白乳化性，简化工艺、减少酶用量及酶解时间的目的。本专利技术所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：一种高乳化性大豆蛋白的制备方法，该方法包括以下步骤：（1）将大豆分离蛋白进行水分调节，调节水分后进行挤压预处理；（2）将步骤（1）中经挤压预处理后的蛋白粉碎，加水混合制成5%的蛋白溶液，调节pH和温度，加入胰蛋白酶进行酶解，酶解后冷却至室温，调节pH至中性，然后将酶解液进行超滤处理获得截留分子量为30kDa段的大豆蛋白，截留蛋白经浓缩、喷雾干燥后即得高乳化性大豆蛋白。所述的挤压预处理在以下工艺参数下进行：物料水分10-30%，套筒温度80-160℃，螺杆转速180-260r/min。所述的挤压预处理优选参数为：物料水分20%，套筒温度140℃，螺杆转速220r/min。所述的酶解在以下工艺参数下进行：加酶量3-7mg/mL，酶解时间60-140min，酶解pH 5-9，酶解温度30-50℃。所述的酶解优选参数为：加酶量5.32mg/mL，酶解时间101.8min，酶解pH 7.05，酶解温度38.9℃。本专利技术方法采用挤压预处理结合酶法联合改性制备高乳化性大豆蛋白，原料蛋白在高温、高压、强剪切力作用下进行挤压预处理，蛋白质发生变性，分子内部的高度规则性空间排列发生变化，蛋白质分子中的次级键被破坏，肽键结构松散，易于伸展，暴露出酶解作用位点，利于后续酶解进行，酶解造成蛋白肽键断裂，蛋白分子量降低，带电基团增加，分子结构的变化导致蛋白质内部的疏水基团暴露，从而改善大豆蛋白的乳化性及乳化稳定性；本方法具有生产工艺简单，所需酶用量少，酶解时间短和生产成本低的特点。附图说明图1 是本专利技术方法的工艺路线图   图2 物料水分对乳化活性和乳化稳定性的影响图3 套筒温度对乳化活性和乳化稳定性的影响图4 螺杆转速对乳化活性和乳化稳定性的影响图5 加酶量与酶解时间交互对乳化活性的响应面图6 加酶量与酶解pH交互对乳化活性的响应面图7 酶解时间与酶解温度交互对乳化活性的响应面图8 酶解pH与酶解温度交互对乳化活性的响应面图9 加酶量与酶解时间交互对乳化稳定性的响应面具体实施方式下面结合附图对本专利技术具体实施例进行详细描述，一种高乳化性大豆蛋白的制备方法，该方法包括以下步骤：（1）将大豆分离蛋白进行水分调节，调节水分后进行挤压预处理；（2）将步骤（1）中经挤压预处理后的蛋白粉碎，加水混合制成5%的蛋白溶液，调节pH和温度，加入胰蛋白酶进行酶解，酶解后冷却至室温，调节pH至中性，然后将酶解液进行超滤处理获得截留分子量为30kDa段的大豆蛋白，截留蛋白经浓缩、喷雾干燥后即得高乳化性大豆蛋白。所述的挤压预处理在以下工艺参数下进行：物料水分10-30%，套筒温度80-160℃，螺杆转速180-260r/min。所述的挤压预处理优选参数为：物料水分20%，套筒温度140℃，螺杆转速220r/min。所述的酶解在以下工艺参数下进行：加酶量3-7mg/mL，酶解时间60-140min，酶解pH 5-9，酶解温度30-50℃。所述的酶解优选参数为：加酶量5.32mg/mL，酶解时间101.8min，酶解pH 7.05，酶解温度38.9℃。实施例1：挤压预处理最佳参数的筛选试验1材料与方法1.1材料、试剂大豆分离蛋白哈高科胰蛋白酶丹麦novo公司1.2主要仪器设备pHS-25型酸度计上海伟业仪器厂电子分析天平梅勒特-托利多仪器(上海)有限公司离心机北京医用离心机厂精密电动搅拌机江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司电热恒温水浴锅余姚市东方电工仪器厂F2102型植物试样粉碎机天津泰斯特仪器有限公司高压灭菌锅上海博讯实业有限公司医疗设备厂恒温培养箱北京市永光明医疗仪器厂双螺杆挤压机东北农业大学工程学院自制1.3试验方法1.3.1工艺流程大豆分离蛋白→水分调节→挤压预处理→本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高乳化性大豆蛋白的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：（1）将大豆分离蛋白进行水分调节，调节水分后进行挤压预处理；（2）将步骤（1）中经挤压预处理后的蛋白粉碎，加水混合制成5%的蛋白溶液，调节pH和温度，加入胰蛋白酶进行酶解，酶解后冷却至室温，调节pH至中性，然后将酶解液进行超滤处理获得截留分子量为30kDa段的大豆蛋白，截留蛋白经浓缩、喷雾干燥后即得高乳化性大豆蛋白。

【技术特征摘要】
1.一种高乳化性大豆蛋白的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：（1）将大豆分离蛋白进行水分调节，调节水分后进行挤压预处理；（2）将步骤（1）中经挤压预处理后的蛋白粉碎，加水混合制成5%的蛋白溶液，调节pH和温度，加入胰蛋白酶进行酶解，酶解后冷却至室温，调节pH至中性，然后将酶解液进行超滤处理获得截留分子量为30kDa段的大豆蛋白，截留蛋白经浓缩、喷雾干燥后即得高乳化性大豆蛋白。
2.根据权利要求1所述的一种高乳化性大豆蛋白的制备方法，其特征在于所述的挤压预处理在以下工艺参数下进行：物料水分10-30%，套筒温度80-160℃，螺杆转速180-260r\...

【专利技术属性】
技术研发人员：江连洲，李杨，王中江，王胜男，齐宝坤，
申请(专利权)人：东北农业大学，
类型：发明
国别省市：