CN100370917C - 具有改良功能特性的大豆蛋白浓缩物的改良制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及大豆蛋白浓缩物和利用滤取、干燥、研磨成粉以及筛分的步骤从脱脂大豆薄片制备大豆蛋白浓缩物的方法，所获得的大豆蛋白浓缩物中蛋白质含量为67-72%，豆腥味减少最多达50%，棉子糖和水苏糖含量降低最多达90-96%，缺乏脂肪氧合酶活性，脲酶和蛋白酶抑制剂活性可忽略不计，具有改良的功能特性，该产品可用作各种食品中的人类食物。

Description

具有改良功能特性的大豆蛋白浓缩物的改良制备方法

技术领域

本发明特别涉及从脱脂大豆薄片制备具有改良功能特性的大豆蛋白浓缩物的改良方法。

背景技术

在发达国家，植物蛋白构成了人们饮食的一部分，且成为提供了必要的营养的植物来源。植物蛋白占每日所需蛋白质的很大一部分。最丰富的来源为含油种子、豆类及谷类。通常公认大豆是的高品质植物蛋白的来源，且是最丰富的。印度每年的大豆产量约为6.8MT。大豆中重要的营养物质的含量很高。其包含约20％的油和40％的蛋白质，在这40％的蛋白质中，很大一部分是必须氨基酸。其余的40％为碳水化合物，其不能被吸收，起到粗纤维或膳食纤维的作用。大豆还是维生素和矿物质的良好来源。大豆的营养价值并非只是导致其消费增加的原因，而且大豆还在健康方面起到防止心脏疾病、肥胖症、血液胆固醇、癌症、糖尿病、肾脏疾病以及骨质疏松症等疾病的重要作用。

通常用于食物制品中的大豆产品有大豆、大豆粉(全脂或脱脂)、大豆蛋白浓缩物以及分离物等。许多大豆蛋白制品具有不受欢迎的豆腥气以及苦味的特性，因此限制了它们在许多食品上的应用。除了不受欢迎的味道外，这些制品还含有使人产生胀气的不能吸收的碳水化合物；水苏糖以及棉子糖。大豆原料中还含有一些抗营养因子，例如胰蛋白酶抑制剂、脲酶以及脂肪氧合酶的活性等。

可获得诸如颗粒形式、研磨粉、各种尺寸的结构片，以及喷雾干燥形式的大豆蛋白浓缩物。大豆蛋白浓缩物可用于多种食物中，尤其可用作面包房中的功能性成分以及肉类生产中的添加剂。还发现可将其用于诸如非乳制品、保健食品以及意大利面食制品等主要的非肉类产品的制备中。

可参考美国专利3635726，Sair L.，1972，The Griffith LaboratoriesInc.Chicago，IL，USA，其中描述了一种制备大豆蛋白浓缩物的方法，其利用液体在高于大豆球蛋白的等电pH的条件下来提取大豆材料，然后分离液体从而分离残余物。使液体中的蛋白质在等电点pH沉淀来回收蛋白质，然后以所需比率混合，从而制备大豆蛋白浓缩物。该方法的缺点在于为获得浓缩物，需要太多的步骤来提取其中蛋白质和纤维性残余物相结合的蛋白质。

可参考美国专利3965086，Swain，et al.，1976，The Procter &Gamble company，其中描述了一种制备大豆蛋白浓缩物的方法，其对含油种子的粗粉进行研磨以及风筛，然后用pH4-6的水或用20-80％的乙醇水溶液对粗组分进行洗涤，然后干燥。该方法的缺点在于为获得粗组分采用了风筛以及采用酸性水或乙醇进行洗涤。这一方法在实施时需要许多步骤。

可参考美国专利3897574，Pass，D.W.1975，Central SoyaCompany Inc.，其中利用60-80％的乙醇来除去制备好的脱脂大豆粉中的可溶性固体，从而制备大豆蛋白浓缩物。该方法的缺点在于蛋白浓缩物中存在残余的溶剂。

可参考美国专利3971856，Daftary，R.D，1976，Archer DanielMidland Company，其中使脱皮大豆在180-212条件下与水接触，进行洗涤，然后干燥至湿度为8-15％，从而制备全脂大豆蛋白浓缩物。该方法的缺点在于在储存过程中会逐渐产生腐臭。

可参考美国专利3970764，Karnofsky，G.B.，1976，DravoCorporation，Pittsburgh，PA，其中利用含水乙醇来对脱脂大豆薄片进行提取。该方法的缺点在于产品中含有残余溶剂。

可参考美国专利4219470，Karnofsky，G.B.，1980，DravoCorporatior Pittsburgh，PA，其中所公开的方法中包括利用乙醇来处理脱脂大豆薄片以制备蛋白浓缩物。该方法的缺点在于产品中含有残余溶剂。

可参考美国专利4265925，Campbell，M.F.，et al.，1981，A.E.StaleManufacturing Company，Decatur，IL.，USA，其中所公开的方法包括利用乙醇水溶液来提取脱脂植物蛋白薄片以除去可溶性的碳水化合物。该方法的缺点在于残余溶剂的含量保持在高于1000ppm的水平。

可参考美国专利4410554，Sailer，D.E.，1983，Central SoyaCompany Inc.，其中利用含水酸在pH4.4-4.6的范围内过滤并分离固体，然后利用碱中和至pH6.5-7.5。将所得浆状物用巴斯德法消毒并干燥，从而制备大豆蛋白浓缩物。该方法的缺点在于其需要酸碱中和步骤；且采用了花费高昂的喷雾干燥法。

可参考美国专利5097017，Konwinski，A.H，1992，CentralSoyaCompany Inc.，其中采用粉末状脱脂大豆薄片或者粉来制备蛋白浓缩物，上述物质首先通过加入18-30％水汽使之成为块状并保持在160-300的温度范围内，然后用55-75％的含水乙醇进行提取。该方法的缺点在于其采用了高温以及成块步骤，对要提取的物质需要进行额外的处理步骤。

可参考美国专利5936069，Johnson，L.A.，1999，Iowa StateUniversity Research Foundation，其中利用已经进行了遗传改性的大豆来制备大豆蛋白浓缩物，以降低或除去了棉子糖、水苏糖、脂肪氧合酶成分并除去有关的味道。利用碱溶解该蛋白，然后干燥浆状物，得到干重蛋白含量不小于60％的产品。该方法的缺点在于利用了遗传改性的大豆并且浓缩物的蛋白含量低。

可参考美国专利6313273，Thomas，R.L.N.et al.，2001，AbbotLaboratories，其中利用酶处理步骤并结合超滤来制备大豆蛋白浓缩物。

发明目的

本发明的主要目的在于提供一种具有改良功能特性的大豆蛋白浓缩物的改良制备方法。

本发明的另一目的在于提供一种除去或减少了脂肪氧合酶、脲酶以及胰岛素抑制剂活性的蛋白浓缩物。

本发明的又一目的在于获得一种棉子糖以及水苏糖水平降低且蛋白含量为70％的大豆浓缩物。

发明概述

本发明特别涉及利用去脂大豆薄片制备具有改良功能特性的大豆蛋白浓缩物的方法。该制备方法包括对脱脂大豆薄片进行热压处理、滤取、以及干燥的步骤。

发明详述

本发明提供了一种利用去脂大豆薄片制备具有改良功能特性的大豆蛋白浓缩物的方法，该方法包括下述步骤：

a)在100-110℃的温度范围对脱脂大豆薄片进行热压处理10-15分钟，

b)利用渗滤水对步骤(a)中热压处理后的脱脂大豆薄片进行两步滤取，

c)排去步骤(b)中大豆薄片的过量的水，

d)在错流式干燥器中干燥步骤(c)中的潮湿薄片，以及

e)将步骤(d)中的干燥大豆薄片研磨成粉并过筛，以得到所需的大豆蛋白浓缩物。

在一个实施方案中，提供了一种脂肪含量约为1％的脱脂大豆薄片起始物质。

在另一个实施方案中，在流动床干燥器中进行有效干燥，其中流动床的入口温度为80-85℃，出口温度为35-40℃，干燥时间为25至30分钟。

在又一个实施方案中，蛋白浓缩物中的蛋白质含量为70-72％。

在一个实施方案中，所得到的蛋白浓缩物的粒子尺寸为220μ-225μ。

在又一个实施方案中，可获得脂肪氧合酶完全失活、脲酶活性的降低量为0.2至0.5单位、胰岛素抑制剂活性为6-8TIU/mg的物质。

在另一个实施方案中，棉子糖和水苏糖成分降低至低于最初的10％。

在再一个实施方案中，所得产物的水吸收容量为270±8g/100g，脂肪吸收容量为122±8g/100g。

在另一个实施方案中，正己醛的含量从最初的64μmole/g降低至22μmole/g。

在又一个实施方案中，通过感官评价，蛋白浓缩物最初的豆腥味降低了50％。

在另一个实施方案中，蛋白浓缩物保留了起始物质中的所有氨基酸成分。

在又一个实施方案中，与起始物质(80％)相比，蛋白浓缩物的蛋白消化性得到了改善(88％)。

在另一个实施方案中，蛋白浓缩物具有180天的优良的保存期限。

本发明的另一个实施方案提供了一种从脱脂的大豆薄片制备得到的大豆蛋白浓缩物，其具有下述改良的功能特性：

a)大豆蛋白浓缩物的蛋白含量在70-72％的范围内。

b)大豆蛋白浓缩物的降低后的脲酶活性为0.2-0.5单位。

c)大豆蛋白浓缩物的胰岛素抑制活性在6-8TIU/mg的范围内。

d)大豆蛋白浓缩物的棉子糖和水苏糖含量降低至最初含量的10％。

e)水吸收容量为270±8g/100g，脂肪吸收容量为122±8g/100g。

f)粒子尺寸在220μ-225μ范围内。

g)正己醛的成分从64μmole/g降低至22μmole/g。

h)豆腥味降低50％。

i)产物保留了起始脱脂大豆薄片中的所有氨基酸成分。

j)产物中改进后的蛋白消化性高达88％。

k)产物具有180天的保存期限。

该方法的新颖性：

I.所述具有改良功能特性的大豆蛋白浓缩物的改良制备方法的新颖性在于：

II.采用了诸如温度、湿度、以及压力等的最佳条件，最大限度地破坏了胰岛素抑制剂活性，最小限度地降低溶解性以及必需氨基酸的损失。

III.对脱脂大豆薄片进行湿热处理使蛋白质变性，从而使之不溶于水。

IV.利用水滤取的方法从不溶性蛋白质和多糖物质中除去可溶性的碳水化合物和盐，并进行干燥，以获得蛋白含量为69-72％的浓缩物。

V.棉子糖和水苏糖的含量降低至低于最初含量的5-10％。

VI.蛋白浓缩物中改进后的蛋白消化性为88％。

VII.该方法中降低了最初物质豆腥味的50％。

VIII.正己醛的含量从最初的含量降低了60％。

IX.该方法改善了水和脂肪吸收容量。

本发明的主要优点在于：

1.蛋白浓缩物的蛋白含量在69-72％的范围内。

2.蛋白浓缩物的收率在70-75％的范围内。

3.该方法减少或除去了产物中脂肪氧合酶、脲酶以及胰岛素抑制剂的活性。

4.该方法分别使产生胀气的低聚糖、棉子糖和水苏糖降低了96％和90％。

5.该方法使蛋白质的体外消化性提高至88％。

6.起始物质中存在的豆腥味降低了50％。

7.该方法改善了诸如水和脂肪吸收容量等功能性特性。

8.该方法保留了起始物质中的所有氨基酸成分。

下面给出的实施例用于解释本发明，而并不应用于对本发明的保护范围作出限制。

实施例1

使五百克脱脂大豆薄片散布于不锈钢盘内，在110℃下热压处理15分钟。以1∶4(w/v)的比例使薄片在渗滤柱中的水中浸湿2小时，然后移出。接下来以1∶3(w/v)的比例重复该步骤。将湿润的薄片在错流式干燥器中于60℃进行干燥。所得到的大豆蛋白浓缩物的湿度和蛋白含量分别为3.4％和66.6％，收率为75％。

实施例2

使一千克脱脂大豆薄片散布于不锈钢盘内，在110℃下热压处理15分钟。以1∶4(w/v)的比例使薄片在渗滤柱中的水中浸湿2小时，然后移出。接下来以1∶3(w/v)的比例重复该步骤。将湿润的薄片在错流式干燥器中于60℃进行干燥。所得到的大豆蛋白浓缩物的湿度和蛋白含量分别为4％和67.7％，收率为72％。

实施例3

将二百克脱脂大豆薄片散布于不锈钢盘内，在110℃下热压处理15分钟。以1∶4(w/v)的比例使薄片在渗滤柱中的水中浸湿2小时，然后移出。接下来以1∶3(w/v)的比例重复该步骤。将湿润的薄片在错流式干燥器中于85℃进行干燥。所得到的大豆蛋白浓缩物的湿度和蛋白含量分别为6％和68.8％，收率为70％。

实施例4

将二百克脱脂大豆薄片散布于不锈钢盘内，在110℃下热压处理15分钟。以1∶4(w/v)的比例使薄片在渗滤柱中的水中浸湿2小时，然后移出。接下来以1∶3(w/v)的比例重复该步骤。将湿润的薄片在错流式干燥器中于90℃进行干燥。所得到的大豆蛋白浓缩物的湿度和蛋白含量分别为6％和65.3％，收率为73％。测定所得产物的正己醛含量；正己醛含量从起始物质的63.5μmole/g降低至29μmole/g，且豆腥味降低了50％。

实施例5

将五百克将二百克脱脂大豆薄片散布于不锈钢盘内，在110℃下热压处理15分钟。以1∶4(w/v)的比例使薄片在渗滤柱中的水中浸湿2小时，然后排水。接下来以1∶3(w/v)的比例重复该步骤。将湿润的薄片在干燥橱中于90℃进行干燥。所得到的大豆蛋白浓缩物的湿度和蛋白含量分别为6.3％和65.9％，收率为76％。测定所得产物的正己醛含量；正己醛含量从起始物质的64μmole/g降低至22μmole/g，且豆腥味降低了55％。

实施例6

使4.5kg的脱脂大豆薄片散布于不锈钢盘内，在110℃下热压处理15分钟。以1∶4(w/v)的比例使薄片在渗滤柱中的水中浸湿2小时并排出水分。接下来以1∶3(w/v)的比例重复该步骤。将湿润的薄片在流动床干燥器(入口温度：85℃，出口温度：40℃)中干燥25-30分钟。所得到的大豆蛋白浓缩物的湿度和蛋白含量分别为6.2％和68.5％，收率为75％。

Claims (6)

1.利用脱脂大豆薄片制备具有改良功能特性的大豆蛋白浓缩物的方法，该方法包括下述步骤：

a)在100-110℃的温度范围对脱脂大豆薄片进行热压处理10-15分钟，

b)利用渗滤水对步骤(a)中热压处理过的脱脂大豆薄片进行两步滤取，其中第一步所用的脱脂大豆薄片与水的比率为1∶4(w/v)，第二步所用的脱脂大豆薄片与水的比率为1∶3(w/v)，

c)排去步骤(b)中大豆薄片中过量的水，

d)在错流式干燥器中干燥步骤(c)中的潮湿薄片，以及

e)将步骤(d)中干燥过的大豆薄片研磨成粉并过筛，以得到所需的大豆蛋白浓缩物。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤(a)中脱脂大豆薄片的脂肪含量约为1％。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤(b)中用水进行的滤取每次进行1至2小时。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤(d)中采用错流式干燥器干燥2至3小时，错流式干燥器的入口温度保持在85-95℃的范围内，出口温度保持在35-40℃的范围内。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的大豆蛋白浓缩物的粒子尺寸为220μ-225μ。

6.由权利要求1-5任意一项所述方法制备得到的大豆蛋白浓缩物。