CN101569344A - 一种高分散性大豆分离蛋白及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种通过酶改性方法得到的高分散性大豆分离蛋白及其制备方法,采用低温豆粕为原料,经过碱提、脱气、酸沉制备分离蛋白凝乳,然后使用中性蛋白酶、α-中温淀粉酶、α-高温淀粉酶对分离蛋白凝乳进行酶解,反应结束后进过加热灭酶、灭菌、闪蒸、均质、喷雾干燥处理得到苦味低、分散快、凝胶性弱、悬浮稳定性好的大豆蛋白。该大豆分离蛋白可以在乳粉、乳饮料、酸奶、豆奶、冰淇淋、营养食品、运动员食品、保健品作为蛋白添加剂使用。

Description

一种高分散性大豆分离蛋白及其制备方法
技术领域
本发明涉及大豆蛋白及其加工技术领域,具体涉及一种高分散性大豆分离蛋白及其制备方法。
背景技术
我国有丰富的大豆蛋白资源,大豆蛋白因其较高的营养价值和独特的保健功能而受到青睐。我国的大豆分离蛋白基本上为高凝胶型的,仅限应用于肉类产品中,而针对于含油脂液态饮品,大豆蛋白由于其高凝胶性的原因很少被使用,这在很大程度上限制了大豆蛋白在食品工业中的应用。
商业大豆分离蛋白是脱脂豆片经碱提、酸沉,然后经中和、灭菌、喷雾干燥制得,分散性差、稳定性差和产品的色泽是限制大豆蛋白在含油脂液态体系应用的主要原因。针对大豆蛋白的技术缺陷,国内外研究者做了较多的尝试,其中以蛋白质改性处理为主,常见的蛋白质的改性方法包含物理改性、化学改性和酶法改性三类。化学改性反应的副产物多,最终产品中难以去除,营养价值在反应过程中会受到一定程度影响的缺点,物理方法改性安全,但改性效果不显著,且难实现产业化。酶法改性具有安全性高、可靠及高效等优点,是提高蛋白质功能特性的一种有效手法。
申请号为200710021257.5的发明专利公布说明书(公开号CN101077119A)公开了一种酶改性制备低凝胶性高分散性大豆蛋白。该发明采用低温脱脂豆粕为原料,先得到一种部分热变性的过渡态大豆蛋白,然后使用内肽酶和外肽酶进行酶解,反应结束经过适当的加热灭酶得到苦味低、分散快、凝胶性弱、悬浮稳定性好的大豆蛋白。
按照申请号为200710021257.5的发明专利公布说明书(公开号CN101077119A)公开的方案,经过内肽酶和外肽酶酶解大豆蛋白的产物主要是多肽,蛋白含量不足,另外,经过此方法得到的低凝胶性高分散大豆蛋白中会还有较高含量的淀粉,不适于在乳粉、乳饮料、酸奶、豆奶、冰淇淋、营养食品、运动员食品、保健品作为蛋白添加剂的应用。
因此,需要这样一种大豆分离蛋白,其口感好、分散快、悬浮稳定性好,同时蛋白含量高,淀粉含量低,以更大范围应用于食品工业中。
发明内容
鉴于上述现有技术的问题和不足,本发明旨在提供一种高分散性大豆分离蛋白的及其制备方法。
本发明的一个方面提供一种制备高分散性大豆分离蛋白的方法,所述方法包括:(1)以低温脱脂豆粕为原料,经过碱提、脱气、酸沉制备分离蛋白凝乳;
(2)酶解所述分离蛋白凝乳得到大豆蛋白水解物;
(3)灭酶、杀菌所述大豆蛋白水解物,经闪蒸、均质、喷雾干燥得到所述高分散性大豆分离蛋白;
其中所述酶解步骤包括:
(i)通过添加中性蛋白酶进行酶解;
(ii)通过添加α-中温淀粉酶进行酶解;
(iii)通过添加α-高温淀粉酶进行酶解。
本发明的再一个方面是提供以上所述的方法制备的高分散性大豆分离蛋白。
发明的详细描述
本发明的主要原料采用低温豆粕。低温豆粕NSI(氮溶解指数)高,利于蛋白的溶出,同时低温豆粕颜色呈淡黄色,有利于保证最终产品的色泽。
本发明的发明关键在于高分散性大豆分离蛋白的制备方法的步骤(2)酶解所述分离蛋白凝乳得到大豆蛋白水解物。酶解反应中酶的选择是关键,本发明的酶解过程所使用的三类酶:中性蛋白酶、α-中温淀粉酶、α-高温淀粉酶,市场上可以购买到各品牌的上述三类酶均可使用在本发明的酶解过程中。在本发明的高分散性大豆分离蛋白的制备方法的优选实施方案中,中性蛋白酶选自由Neutrase0.8L、Pritex7L、Corolase7089、CorolasePN-L组成的组;α-中温淀粉酶选自由Multifect AA16L、BAN480L、AMG300L、松雪α-淀粉酶组成的组;α-高温淀粉酶选自由Liquozyme supra、Multifect AA14L、Multifect AA21L、隆大α-淀粉酶组成的组。对酶的选择既要考虑其酶解效果,又要考虑其价格,保证合理的性价比,控制成品的成本。在本发明的高分散性大豆分离蛋白的制备方法的一个优选实施方案中,高分散性大豆分离蛋白的制备方法中酶解过程中中性蛋白酶为Pritex7L酶;在本发明的高分散性大豆分离蛋白的制备方法的又一个优选实施方案中,高分散性大豆分离蛋白的制备方法中酶解过程中α-中温淀粉酶为BAN480L酶;在本发明的高分散性大豆分离蛋白的制备方法的另一个优选实施方案中,高分散性大豆分离蛋白的制备方法中酶解过程中α-高温淀粉酶为Liquozyme supra酶。
上述的三类酶的投放顺序是本发明的另一关键控制单元。在本发明的高分散性大豆分离蛋白的制备方法的另一个优选实施方案中,高分散性大豆分离蛋白的制备方法中酶解是经过步骤(i)通过添加中性蛋白酶进行酶解,(ii)通过添加α-中温淀粉酶进行酶解,(iii)通过添加α-高温淀粉酶进行酶解的顺序进行的。在本发明的再一个优选实施方案中,高分散性大豆分离蛋白的制备方法中酶解是通过将分离蛋白凝乳与水形成浓度在8-15%的范围内的底物,按照中性蛋白酶与底物的重量比为0.5-0.8%的量在底物中加入中性蛋白酶,pH控制在6.5-7.5之间,在45-55℃的温度范围内酶解50-60分钟,得到中性蛋白酶酶解产物;按照所述α-中温淀粉酶与底物的重量比为0.05-0.2%的量在中性蛋白酶酶解产物中加入α-中温淀粉酶,pH控制在6.5-7.5之间,在45-55℃的温度范围内酶解15-20分钟,得到α-中温淀粉酶酶解产物;以及,按照α-高温淀粉酶与底物的重量比为0.05-0.2%的量在α-中温淀粉酶酶解产物中加入α-高温淀粉酶,pH控制在6.5-7.5之间,在100-120℃的温度范围内酶解5-15秒,得到大豆蛋白水解物。
在本发明的高分散性大豆分离蛋白的制备方法的另一个优选实施方案中,高分散性大豆分离蛋白的制备方法中酶解也可以是经过步骤(ii)通过添加α-中温淀粉酶进行酶解,(i)通过添加中性蛋白酶进行酶解,(iii)通过添加α-高温淀粉酶进行酶解的顺序进行的。在本发明的又一个优选实施方案中,高分散性大豆分离蛋白的制备方法中酶解是通过将分离蛋白凝乳与水形成浓度在8-15%的范围内的底物,按照所述α-中温淀粉酶与底物的重量比为0.05-0.2%的量在底物中加入α-中温淀粉酶,pH控制在6.5-7.5之间,在45-55℃的温度范围内酶解15-20分钟,得到α-中温淀粉酶酶解产物;按照中性蛋白酶与底物的重量比为0.5-0.8%的量在α-中温淀粉酶酶解产物中加入中性蛋白酶,pH控制在6.5-7.5之间,在45-55℃的温度范围内酶解50-60分钟,得到中性蛋白酶酶解产物;以及,按照α-高温淀粉酶与底物的重量比为0.05-0.2%的量在中性蛋白酶酶解产物中加入α-高温淀粉酶,pH控制在6.5-7.5之间,在100-120℃的温度范围内酶解5-15秒,得到大豆蛋白水解物。
本发明中,三类酶的使用量是又一个关键控制单元。在本发明的高分散性大豆分离蛋白的制备方法的又一个优选实施方案中,高分散性大豆分离蛋白的制备方法中酶解过程中按照中性蛋白酶与底物的重量比为0.6-0.75%的量在底物中加入中性蛋白酶;在本发明的高分散性大豆分离蛋白的制备方法的另一个优选实施方案中,高分散性大豆分离蛋白的制备方法中酶解过程中按照α-中温淀粉酶与底物的重量比为0.05-0.1%的量在底物中加入α-中温淀粉酶;在本发明的高分散性大豆分离蛋白的制备方法的再一个优选实施方案中,高分散性大豆分离蛋白的制备方法中酶解过程中按照α-高温淀粉酶与底物的重量比为0.05-0.1%的量在底物中加入α-高温淀粉酶。
本发明所述的高分散性大豆分离蛋白的制备方法中步骤(1)以低温脱脂豆粕为原料,经过碱提、脱气、酸沉制备分离蛋白凝乳的操作包括步骤:将所述低温脱脂豆粕原料与48℃-52℃的水按水与所述原料的重量比为9∶1-7∶1在浸出罐中配制成第一混合物,并用浓度为25%-30%的氢氧化钠将所述第一混合物的pH调至7.2-8.0,对经pH调整的所述第一混合物进行匀速搅拌,保持20-30分钟,分离机分离,分离第一混合物得到液相的一次浸出的蛋白液和固相的一次浸出豆渣,液相的主要成分为可溶性蛋白、碳水化合物和盐,一次浸出的蛋白液蛋白浓度为5-15%;将所述一次浸出豆渣与48℃-52℃的水按水与所述一次浸出豆渣的重量比为7∶1-5∶1在浸出罐中配制成第二混合物,pH保持自然,对第二混合物进行匀速搅拌,保持5-15分钟,分离机分离,分离所述第二混合物,得到液相的二次浸出蛋白液,液相的主要成分为可溶性蛋白、碳水化合物和盐,二次浸出的蛋白液蛋白浓度为3-10%;合并所述一次浸出蛋白液和所述二次浸出蛋白液得到合并浸出蛋白液,将所述合并浸出蛋白液打入脱气罐中,加入适量消泡剂进行脱气;经一个在线混拌器加浓度为29-30%的食品级盐酸调节所述经脱气的蛋白液的pH至4.2-4.6,经酸沉后的蛋白液由分离机以3000-4000rpm分离,轻相为乳清,重相为凝乳,乳清要求离心沉淀物≤0.05ml/15ml,凝乳的固形物≥35%;将凝乳在解碎机中加水稀释。
本发明所述的高分散性大豆分离蛋白的制备方法中所述的步骤(3)灭酶、杀菌大豆蛋白水解物,经闪蒸、均质、喷雾干燥得到所述高分散性大豆分离蛋白的操作包括步骤:将大豆蛋白水解物经泵输送到杀菌管中,加热所述酶解分离蛋白凝乳得到的大豆蛋白水解物至100-135℃,作用5-15s进行灭酶和灭菌,得到无菌大豆蛋白水解物;将无菌大豆蛋白水解物通过杀菌管进入闪蒸罐,闪蒸所述无菌大豆蛋白水解物,真空度-0.04--0.09MPa,闪蒸的气相为废弃物,液相输送到均质机;均质所述闪蒸后的无菌大豆蛋白水解物,均质的压力为8-15MPa;均质后的所述无菌大豆蛋白水解物经高压泵输送到干燥塔喷雾干燥,采用压力喷雾,热风干燥,高压泵出口压力200-400bar,进料量为5-7T/h,出口温度为60-80℃,喷嘴压力200-400kg/cm2,得到干粉;包装所述干粉,得到产品。闪蒸的目的是以快速降低经杀菌过程的大豆蛋白水解物的温度,保持蛋白的活性,同时去除大豆蛋白水解物的腥味。
高分散性大豆分离蛋白的制备方法中酶解过程中通过添加α-高温淀粉酶进行酶解的步骤可以是与所述的灭酶、杀菌过程同时进行的,即在上述过程中α-中温淀粉酶和中性蛋白酶的酶解完毕后在其水解产物中加入α-高温淀粉酶,酶加入量为与上述过程中酶的使用量相同,pH控制在6.5-7.5之间,搅拌均匀,得到含有α-高温淀粉酶的水解产物。前述含有α-高温淀粉酶的水解产物进入杀菌管中,加热至100-135℃,作用5-15s,得到α-高温淀粉酶酶酶解产物,同时使α-中温淀粉酶、中性蛋白酶失活和灭菌,得到无菌大豆蛋白水解物;将无菌大豆蛋白水解物通过杀菌管进入闪蒸罐闪蒸,闪蒸罐的真空度与上述过程中的真空度范围相同,闪蒸的气体为废气,液相进入均质机中均质,均质的压力与上述过程中的压力范围相同;经过均质的无菌大豆蛋白水解物进入喷雾干燥塔进行喷雾干燥,得到产品,喷雾干燥过程的控制与上述过程相同。此过程可节省α-高温淀粉酶酶解过程中独立设备的支出,节省工艺流程,降低成本,但由于α-高温淀粉酶的灭活过程在喷雾干燥中进行,α-高温淀粉酶的灭活程度相应降低。
按照本发明方法制备的所述高分散型分离蛋白的制备方法制备的高分散性大豆分离蛋白的感官指标、理化指标、微生物指标如下:
感官指标
  项目   指标
  色泽   乳白色或淡黄色(色泽均匀一致)
  组织形态   粉状,无结块,有少量微粒
  滋、气味   具有本品固有的滋、气味,无异味
  杂质   无肉眼可见杂质
理化指标
  项目   指标
  粗蛋白(以干基计,N*6.25),%≥   88.00
  灰分(以干基计),%≤   6.50
  水分,%≤   7.00
  铅(以Pb计),mg/kg    ≤   0.20
  铜(以Gu计),mg/kg    ≤   20.00
  无机砷(以As计),mg/kg    ≤   0.10
  曲霉毒素B1,ug/kg    ≤   5.00
  六六六,mg/kg    ≤   0.05
  滴滴涕,mg/kg    ≤   0.05
微生物指标
 项目   指标
 菌落总数,cfu/g    ≤   30000
 大肠杆菌,MPN/100g    ≤   90
 致病菌(沙门氏菌、志贺氏菌、金黄色葡萄球菌)   不得检出
高分散性大豆分离蛋白可以在乳粉、乳饮料、酸奶、豆奶、冰淇淋、营养食品、运动员食品、保健品作为蛋白添加剂使用。
本发明与现有技术相比,就有如下优点和有益效果:
1.产品的杂质板通过率提高;
2.产品的分散速度提高;
3.产品的分散稳定性提高;
4.产品的粘度降低;
5.产品的颜色改善;
6.淀粉含量低。
附图说明
图1为制备高分散性大豆分离蛋白的方法的一种实施方案的流程图。
图2为制备高分散性大豆分离蛋白的方法的另一种实施方案的流程图。
实施例
本实施例中所采用的脱脂低温豆粕购自哈高科油脂公司,所使用的Pritex7L、MultifectAA16L、Multifect AA14L、Multifect AA21L酶购自无锡杰能科生物工程有限公司;BAN480L、Neutrase0.8L、AMG300L、Liquozyme supra酶购自诺维信生物技术有限公司;Corolase7089、CorolasePN-L购自德国AB酶制剂公司;松雪α-淀粉酶购自肇东日成酶制剂有限公司;隆大α-淀粉酶购自山东隆大生物工程有限公司,其他试剂来自市售。
所采用的设备浸出罐、中和罐自制,市场上销售的浸出罐、中和罐可以满足本发明的实施要求;分离机500、分离机601购自阿法拉伐公司;分离机CC458购自维斯伐利亚公司。
实施例一:
将1600公斤低温脱脂豆粕原料与48℃的水按水与原料重量比为9∶1在浸出罐中配制成第一混合物,并用浓度为29%-30%的氢氧化钠将第一混合物的pH调至7.2-7.6,对经pH调整的第一混合物进行匀速搅拌,保持20分钟,分离机分离第一混合物,得到液相的一次浸出的蛋白液10300公斤和固相的一次浸出豆渣3020公斤,液相的主要成分为可溶性蛋白、碳水化合物和盐,一次浸出蛋白液中蛋白的浓度为7-8%(重量比);将一次浸出豆渣与48℃的水按水与一次浸出豆渣的重量比为7∶1在浸出罐中配制成第二混合物,pH保持自然,保持5分钟,分离机分离第二混合物,得到液相的二次浸出蛋白液19070公斤,液相的主要成分为可溶性蛋白、碳水化合物和盐,二次浸出蛋白液中蛋白的浓度为3-4%(重量比);合并一次浸出蛋白液和二次浸出蛋白液得到合并浸出蛋白液,在脱气罐中对所述合并浸出蛋白液加消泡剂乳化硅油(购自湖北枣阳四海化工)进行脱气;经脱气的蛋白液经泵进入酸沉罐前,经一个在线混拌器加浓度为29-30%的食品级盐酸调PH,将pH控制在4.2-4.6,经酸沉的蛋白液由分离机以3500rpm分离,分离出的轻相为乳清,重相为凝乳1870公斤,乳清要求离心沉淀物≤0.05ml/15ml,凝乳的固形物≥35%。将凝乳在解碎机中加水稀释,凝乳与水形成浓度为8%的底物。底物进入中和罐中进行酶解,首先在底物中加入BAN480L酶,BAN480L酶加入量为与底物的重量比为0.05%,pH控制在7.0-7.2之间,温度控制在45-48℃的范围内,酶解18分钟,得到BAN480L酶酶解产物;然后在BAN480L酶酶解产物加入Pritex7L酶,Pritex7L酶加入量为与底物的重量比为0.6%,pH控制在7.0-7.2之间,温度控制在45-48℃的范围内,酶解60分钟,得到Pritex7L酶酶解产物;最后在Pritex7L酶酶解产物中加入Liquozyme supra酶,Liquozyme supra酶加入量为与底物的重量比为0.05%,pH控制在7.0-7.2之间,将此混合物经泵打入到高温酶酶解管中(高温酶酶解管是与杀菌管类似的设备,设备中的物料升温迅速同时保证在高温环境中反应物质迅速通过,控制酶解温度及时间),温度控制在105-108℃的温度范围内,酶解5秒钟,得到大豆蛋白水解物。酶解凝乳得到的大豆蛋白水解物经泵进入杀菌管中,加热至130℃,作用9s进行灭酶和灭菌,得到无菌大豆蛋白水解物;将无菌大豆蛋白水解物经泵通过杀菌管进入闪蒸罐闪蒸,闪蒸罐的真空度为-0.06MPa,闪蒸的气体为废气,液相进入均质机中均质,均质的压力为10MPa;经均质后的无菌大豆蛋白水解物进入喷雾干燥塔进行喷雾干燥:高压泵出口压力20-40MPa,进料量为5-7T/h,出口温度为75-80℃,喷嘴压力20-40MPa,得到干粉;包装干粉,得到产品700公斤。
实施例二:
将1600公斤低温脱脂豆粕原料与48℃的水按水与原料重量比为8∶1在浸出罐中配制成第一混合物,并用浓度为29%-30%的氢氧化钠将第一混合物的pH调至7.2-7.6,对经pH调整的第一混合物进行匀速搅拌,保持25分钟,分离机分离第一混合物,得到液相的一次浸出的蛋白液10270公斤和固相的一次浸出豆渣3060公斤,液相的主要成分为可溶性蛋白、碳水化合物和盐,一次浸出蛋白液中蛋白的浓度为8-9%(重量比);将一次浸出豆渣与48℃的水按水与一次浸出豆渣的重量比为6∶1在浸出罐中配制成第二混合物,pH保持自然,保持6分钟,分离机分离第二混合物,得到液相的二次浸出蛋白液19000公斤,液相的主要成分为可溶性蛋白、碳水化合物和盐,二次浸出蛋白液中蛋白的浓度为3.5-4.5%(重量比);合并一次浸出蛋白液和二次浸出蛋白液得到合并浸出蛋白液,在脱气罐中对所述合并浸出蛋白液加消泡剂乳化硅油(购自湖北枣阳四海化工)进行脱气;经脱气的蛋白液经泵进入酸沉罐前,经一个在线混拌器加浓度为29-30%的食品级盐酸调PH,将pH控制在4.2-4.6,经酸沉的蛋白液由分离机以3600rpm分离,分离出的轻相为乳清,重相为凝乳1940公斤,乳清要求离心沉淀物≤0.05ml/15ml,凝乳的固形物≥35%。将凝乳在解碎机中加水稀释,凝乳与水形成浓度为9%的底物。底物进入中和罐中进行酶解,首先在底物中加入MultifectAA16L酶,MultifectAA16L酶加入量为与底物的重量比为0.065%,pH控制在6.8-7.0之间,温度控制在46-49℃的范围内,酶解17分钟,得到MultifectAA16L酶酶解产物;然后在MultifectAA16L酶酶解产物加入Corolase7089酶,Corolase7089L酶加入量为与底物的重量比为0.65%,pH控制在6.8-7.0之间,温度控制在46-49℃的范围内,酶解52分钟,得到Corolase7089酶酶解产物;最后在Corolase7089酶酶解产物中加入,MultifectAA14L酶,,MultifectAA14L酶加入量为与底物的重量比为0.065%,pH控制在6.8-7.0之间,将此混合物经泵打入到高温酶酶解管中(高温酶酶解管是与杀菌管类似的设备,设备中的物料升温迅速同时保证在高温环境中反应物质迅速通过,控制酶解温度及时间),温度控制在100-103℃的温度范围内,酶解8秒钟,得到大豆蛋白水解物。酶解凝乳得到的大豆蛋白水解物经泵进入杀菌管中,加热至131℃,作用9s进行灭酶和灭菌,得到无菌大豆蛋白水解物;将无菌大豆蛋白水解物经泵通过杀菌管进入闪蒸罐闪蒸,闪蒸罐的真空度为-0.065MPa,闪蒸的气体为废气,液相进入均质机中均质,均质的压力为9MPa;经均质后的无菌大豆蛋白水解物进入喷雾干燥塔进行喷雾干燥:高压泵出口压力20-40MPa,进料量为5-7T/h,出口温度为75-80℃,喷嘴压力20-40MPa,得到干粉;包装干粉,得到产品720公斤。
实施例三:
将1600公斤低温脱脂豆粕原料与48℃的水按水与原料重量比为7∶1在浸出罐中配制成第一混合物,并用浓度为29%-30%的氢氧化钠将第一混合物的pH调至7.2-7.6,对经pH调整的第一混合物进行匀速搅拌,保持28分钟,分离机分离第一混合物,得到液相的一次浸出的蛋白液10230公斤和固相的一次浸出豆渣3120公斤,液相的主要成分为可溶性蛋白、碳水化合物和盐,一次浸出蛋白液中蛋白的浓度为7.5-8.5%(重量比);将一次浸出豆渣与48℃的水按水与一次浸出豆渣的重量比为5∶1在浸出罐中配制成第二混合物,pH保持自然,保持5.5分钟,分离机分离第二混合物,得到液相的二次浸出蛋白液18900公斤,液相的主要成分为可溶性蛋白、碳水化合物和盐,二次浸出蛋白液中蛋白的浓度为3-3.5%(重量比);合并一次浸出蛋白液和二次浸出蛋白液得到合并浸出蛋白液,在脱气罐中对所述合并浸出蛋白液加消泡剂乳化硅油(购自湖北枣阳四海化工)进行脱气;经脱气的蛋白液经泵进入酸沉罐前,经一个在线混拌器加浓度为29-30%的食品级盐酸调PH值,将pH控制在4.2-4.6,经酸沉的蛋白液由分离机以3700rpm分离,分离出的轻相为乳清,重相为凝乳1885公斤,乳清要求离心沉淀物≤0.05ml/15ml,凝乳的固形物≥35%。将凝乳在解碎机中加水稀释,凝乳与水形成浓度为10%的底物。底物进入中和罐中进行酶解,首先在底物中加入CorolasePN-L酶,CorolasePN-L酶加入量为与底物的重量比为0.67%,pH控制在6.7-6.9之间,温度控制在47-50℃的范围内,酶解55分钟,得到CorolasePN-L酶酶解产物;然后在CorolasePN-L酶酶解产物加入松雪α-淀粉酶,松雪α-淀粉酶加入量为与底物的重量比为0.07%,pH控制在6.7-6.9之间,温度控制在47-50℃的范围内,酶解16分钟,得到松雪α-淀粉酶酶解产物;最后在松雪α-淀粉酶酶解产物中加入MultifectAA21L酶,MultifectAA21L酶加入量为与底物的重量比为0.07%,pH控制在6.7-6.9之间,将此混合物经泵打入到高温酶酶解管中(高温酶酶解管是与杀菌管类似的设备,设备中的物料升温迅速同时保证在高温环境中反应物质迅速通过,控制酶解温度及时间),温度控制在在102-106℃的温度范围内,酶解6秒钟,得到大豆蛋白水解物。酶解凝乳得到的大豆蛋白水解物经泵进入杀菌管中,加热至135℃,作用6s进行灭酶和灭菌,得到无菌大豆蛋白水解物;将无菌大豆蛋白水解物经泵通过杀菌管进入闪蒸罐闪蒸,闪蒸罐的真空度为-0.07MPa,闪蒸的气体为废气,液相进入均质机中均质,均质的压力为8MPa;经均质后的无菌大豆蛋白水解物进入喷雾干燥塔进行喷雾干燥:高压泵出口压力20-40MPa,进料量为5-7T/h,出口温度为75-80℃,喷嘴压力20-40MPa,得到干粉;包装干粉,得到产品702公斤。
实施例四:
将1500公斤低温脱脂豆粕原料与48℃的水按水与原料重量比为9∶1在浸出罐中配制成第一混合物,并用浓度为29%-30%的氢氧化钠将第一混合物的pH调至7.2-7.6,对经pH调整的第一混合物进行匀速搅拌,保持20分钟,分离机分离第一混合物,得到液相的一次浸出的蛋白液9700公斤和固相的一次浸出豆渣2840公斤,液相的主要成分为可溶性蛋白、碳水化合物和盐,一次浸出蛋白液中蛋白的浓度为7-8%(重量比);将一次浸出豆渣与48℃的水按水与一次浸出豆渣的重量比为7∶1在浸出罐中配制成第二混合物,pH保持自然,保持5分钟,分离机分离第二混合物,得到液相的二次浸出蛋白液17890公斤,液相的主要成分为可溶性蛋白、碳水化合物和盐,二次浸出蛋白液中蛋白的浓度为3-4%(重量比);合并一次浸出蛋白液和二次浸出蛋白液得到合并浸出蛋白液,在脱气罐中对所述合并浸出蛋白液加消泡剂乳化硅油(购自湖北枣阳四海化工)进行脱气;经脱气的蛋白液经泵进入酸沉罐前,经一个在线混拌器加浓度为29-30%的食品级盐酸调PH值,将pH控制在4.2-4.6,经酸沉的蛋白液由分离机以3600rpm分离,分钟分离出的轻相为乳清,重相为凝乳1750公斤,乳清要求离心沉淀物≤0.05ml/15ml,凝乳的固形物≥35%。将凝乳在解碎机中加水稀释,凝乳与水形成浓度为8%的底物。底物进入中和罐中进行酶解,首先在底物中加入BAN480L酶,BAN480L酶加入量为与底物的重量比为0.05%,pH控制在6.8-7.0之间,温度控制在45-48℃的范围内,酶解18分钟,得到BAN480L酶酶解产物;然后在BAN480L酶酶解产物加入Pritex7L酶,Pritex7L酶加入量为与底物的重量比为0.6%,pH控制在6.8-7.0之间,温度控制在45-48℃的范围内,酶解60分钟,得到Pritex7L酶酶解产物;最后在Pritex7L酶酶解产物中加入Liquozyme supra酶,Liquozyme supra酶加入量为与底物的重量比为0.05%,pH控制在6.8-7.2之间,搅拌均匀,得到含有Liquozymesupra酶的水解产物。前述含有Liquozyme supra酶的水解产物经泵进入杀菌管中,加热至105-108℃,作用9s,得到Liquozyme supra酶酶解产物,同时使BAN480L酶、Pritex7L酶失活和灭菌,得到无菌大豆蛋白水解物;将无菌大豆蛋白水解物经泵通过杀菌管进入闪蒸罐闪蒸,闪蒸罐的真空度为-0.06MPa,闪蒸的气体为废气,液相进入均质机中均质,均质的压力为10MPa;经均质后的无菌大豆蛋白水解物进入喷雾干燥塔进行喷雾干燥:高压泵出口压力20-40MPa,进料量为5-7T/h,出口温度为75-80℃,喷嘴压力20-40MPa,得到干粉;包装干粉,得到产品650公斤。
实施例五:
将1500公斤低温脱脂豆粕原料与48℃的水按水与原料重量比为8∶1在浸出罐中配制成第一混合物,并用浓度为29%-30%的氢氧化钠将第一混合物的pH调至7.2-7.6,对经pH调整的第一混合物进行匀速搅拌,保持25分钟,分离机分离第一混合物,得到液相的一次浸出的蛋白液9960公斤和固相的一次浸出豆渣2700公斤,液相的主要成分为可溶性蛋白、碳水化合物和盐,一次浸出蛋白液中蛋白的浓度为7.5-8.5%(重量比);将一次浸出豆渣与48℃的水按水与一次浸出豆渣的重量比为6∶1在浸出罐中配制成第二混合物,pH保持自然,保持6分钟,分离机分离第二混合物,得到液相的二次浸出蛋白液17800公斤,液相的主要成分为可溶性蛋白、碳水化合物和盐,二次浸出蛋白液中蛋白的浓度为3.5-4.5%(重量比);合并一次浸出蛋白液和二次浸出蛋白液得到合并浸出蛋白液,在脱气罐中对所述合并浸出蛋白液加消泡剂乳化硅油(购自湖北枣阳四海化工)进行脱气;经脱气的蛋白液经泵进入酸沉罐前,经一个在线混拌器加浓度为29-30%的食品级盐酸调PH,将pH控制在4.2-4.6,经酸沉的蛋白液由分离机以3700rpm分离,分离出的轻相为乳清,重相为凝乳1820公斤,乳清要求离心沉淀物≤0.05ml/15ml,凝乳的固形物≥35%。将凝乳在解碎机中加水稀释,凝乳与水形成浓度为9%的底物。底物进入中和罐中进行酶解,首先在底物中加入Neutrase0.8L酶,Neutrase0.8L酶加入量为与底物的重量比为0.65%,pH控制在6.8-7.0之间,温度控制在46-49℃的范围内,酶解50分钟,得到Neutrase0.8L酶酶解产物;然后在Neutrase0.8L酶酶解产物加入AMG300L酶,AMG300L酶加入量为与底物的重量比为0.08%,pH控制在6.8-7.0之间,温度控制在46-49℃的范围内,酶解18分钟,得到AMG300L酶酶解产物;最后在AMG300L酶酶解产物中加入隆大α-淀粉酶,隆大α-淀粉酶加入量为与底物的重量比为0.08%,pH控制在6.8-7.0之间,搅拌均匀,得到含有隆大α-淀粉酶的水解产物。前述含有隆大α-淀粉酶的水解产物经泵进入杀菌管中,加热至106-109℃,作用8s,得到隆大α-淀粉酶酶解产物,同时使Neutrase0.8L酶、AMG300L酶失活和灭菌,得到无菌大豆蛋白水解物;将无菌大豆蛋白水解物经泵通过杀菌管进入闪蒸罐闪蒸,闪蒸罐的真空度为-0.07MPa,闪蒸的气体为废气,液相进入均质机中均质,均质的压力为10MPa;经均质后的无菌大豆蛋白水解物进入喷雾干燥塔进行喷雾干燥:高压泵出口压力20-40MPa,进料量为5-7T/h,出口温度为75-80℃,喷嘴压力20-40MPa,得到干粉;包装干粉,得到产品680公斤。
实施例六:
将1500公斤低温脱脂豆粕原料与48℃的水按水与原料重量比为7∶1在浸出罐中配制成第一混合物,并用浓度为29%-30%的氢氧化钠将第一混合物的pH调至7.2-7.6,对经pH调整的第一混合物进行匀速搅拌,保持28分钟,分离机分离第一混合物,得到液相的一次浸出的蛋白液9600公斤和固相的一次浸出豆渣2900公斤,液相的主要成分为可溶性蛋白、碳水化合物和盐,一次浸出蛋白液中蛋白的浓度为6.5-7.5%(重量比);将一次浸出豆渣与48℃的水按水与一次浸出豆渣的重量比为5∶1在浸出罐中配制成第二混合物,pH保持自然,保持7分钟,分离机分离第二混合物,得到液相的二次浸出蛋白液17700公斤,液相的主要成分为可溶性蛋白、碳水化合物和盐,二次浸出蛋白液中蛋白的浓度为3.2-4.2%(重量比);合并一次浸出蛋白液和二次浸出蛋白液得到合并浸出蛋白液,在脱气罐中对所述合并浸出蛋白液加消泡剂乳化硅油(购自湖北枣阳四海化工)进行脱气;经脱气的蛋白液经泵进入酸沉罐前,经一个在线混拌器加浓度为29-30%的食品级盐酸调PH,将pH控制在4.2-4.6,经酸沉的蛋白液由分离机以3400rpm分离,分离出的轻相为乳清,重相为凝乳1800公斤,乳清要求离心沉淀物≤0.05ml/15ml,凝乳的固形物≥35%。将凝乳在解碎机中加水稀释,凝乳与水形成浓度为10%的底物。底物进入中和罐中进行酶解,首先在底物中加入BAN480L酶,BAN480L酶加入量为与底物的重量比为0.08%,pH控制在6.7-6.9之间,温度控制在47-50℃的范围内,酶解16分钟,得到BAN480L酶酶解产物;然后在BAN480L酶酶解产物加入Neutrase0.8L酶,Neutrase0.8L酶加入量为与底物的重量比为0.7%,pH控制在6.7-6.9之间,温度控制在47-50℃的范围内,酶解52分钟,得到Neutrase0.8L酶酶解产物;最后在Neutrase0.8L酶酶解产物中加入Multifect14L酶,Multifect14L酶加入量为与底物的重量比为0.08%,pH控制在6.7-6.9之间,搅拌均匀,得到含有Multifect14L酶的水解产物。前述含有Multifect14L酶的水解产物经泵进入杀菌管中,加热至110-113℃,作用6s,得到Multifect14L酶酶解产物,同时使Neutrase0.8L酶、BAN480L酶失活和灭菌,得到无菌大豆蛋白水解物;将无菌大豆蛋白水解物经泵通过杀菌管进入闪蒸罐闪蒸,闪蒸罐的真空度为-0.076MPa,闪蒸的气体为废气,液相进入均质机中均质,均质的压力为8MPa;经均质后的无菌大豆蛋白水解物进入喷雾干燥塔进行喷雾干燥:高压泵出口压力20-40MPa,进料量为5-7T/h,出口温度为75-80℃,喷嘴压力20-40MPa,得到干粉;包装干粉,得到产品670公斤。
试验例高分散型分离蛋白的分散性、稳定性、粘度的实验和相关数据:
测定方法:
1、分散性的测定
1.1仪器
1.1.1天平(感量0.1g)
1.1.2烧杯(500ml)
1.1.3温度计(0℃-100℃)
1.1.4玻璃棒
1.1.5量筒(250ml)
1.1.6秒表
1.2实验方法
量取190ml室温水放入500ml烧杯中,再称取10克样品放于烧杯中,用玻璃棒充分搅拌,观察完全分散的时间。
1.3实验结果
产品在30s内完全分散。
2、分散稳定性的测定
2.1试剂
蒸馏水(16-25℃)
2.2仪器
天平(感量为0.1g)、离心机、磁力搅拌器、玻璃棒、烧杯(250ml)、离心管(10ml)、
量筒(100ml)
2.3测试步骤
用天平称取5.0g分离蛋白,置于烧杯中,用100ml量筒量取95ml蒸馏水,倒入烧杯中
用玻璃棒搅拌均匀后。在室温下,用磁力搅拌器搅拌60min。用离心管量取10ml蛋白液,
1500转/分离心5min。读出未分散到水中的样品的体积数X。
2.4分析结果
10——倒入离心管中的10ml蛋白液
X——未分散到水中的样品的体积数
3、粘度测定
3.1试剂
蒸馏水(16-25℃)、消泡剂
3.2仪器
3.2.1天平(感量0.01g)
3.2.2烧杯(500ml)
3.2.3温度计(0℃-100℃)
3.2.4玻璃棒
3.2.5量筒(250ml)
3.2.6洗瓶
3.2.7数显粘度计(NDJ-8S)
3.2.8钢勺
3.2.9离心筒(250ml)
3.2.10手持高速搅拌器
3.3测定方法
称取试样30.00g于500ml塑料烧杯中,倒入170ml蒸馏水,加10滴消泡剂(消泡剂∶水=2∶1),用玻璃棒搅拌30秒,将挂于烧杯壁上的试样全部溶于水中,用手持高速搅拌器低速档搅拌30秒后,在2分钟内,用数显粘度计测定其粘度,直接读取并记录。
粘度计选取的参数
  S   R
  转子   4号   -
  转速   -   60
3.4结果分析
每个试样要求做大于或等于2个平行样,取平行性好的2个值平均报告。
相关数据:
实施例 产品流水号 分散稳定性% 粘度Pa·s   分散性s
  1   104147   88   2.693   30
  2   104149   92   1.99   30
  3   104152   90   1.573   30
  4   104154   86   2.280   30
  5   104156   89   2.180   30
  6   104159   86   1.480   30
4、淀粉与碘呈色实验
4.1仪器与试剂
4.1.1天平(感量0.1g)
4.1.2烧杯(250ml、100ml)
4.1.3玻璃棒
4.1.4量筒(250ml)
4.1.55ml移液管
4.1.6胶头滴管
4.1.70.1mol/L碘溶液
4.2实验方法
4.2.1量取100ml 60℃水放入250ml烧杯中,再称取6克样品放于烧杯中,用玻璃棒充分搅拌,使样品完全溶解。
4.2.2用移液管量取上述溶液2ml放入100ml烧杯中,用胶头滴管取0.1mol/L的碘溶液,加入到100ml烧杯中2-3滴,观察溶液颜色。
4.3实验结果
溶液颜色变蓝色,说明样品中含有淀粉;
溶液颜色变橙色,说明样品中不含有淀粉。

Claims (16)

1.一种制备高分散性大豆分离蛋白的方法,所述方法包括:
(1)以低温脱脂豆粕为原料,经过碱提、脱气、酸沉制备分离蛋白凝乳;
(2)酶解所述分离蛋白凝乳得到大豆蛋白水解物;
(3)灭酶、杀菌所述大豆蛋白水解物,经闪蒸、均质、喷雾干燥得到所述高分散性大豆分离蛋白;
其特征在于,所述酶解步骤包括:
(i)通过添加中性蛋白酶进行酶解;
(ii)通过添加α-中温淀粉酶进行酶解;以及
(iii)通过添加α-高温淀粉酶进行酶解。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述中性蛋白酶选自由Neutrase0.8L、Pritex7L、Corolase7089、CorolasePN-L组成的组;所述α-中温淀粉酶选自由MultifectAA16L、BAN480L、AMG300L、松雪α-淀粉酶组成的组;并且,所述α-高温淀粉酶选自由Liquozyme supra、MultifectAA14L、MultifectAA21L、隆大α-淀粉酶组成的组。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述酶解是经过步骤(i)、(ii)和(iii)的顺序进行的。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述酶解是经过步骤(ii)、(i)和(iii)的顺序进行的。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述酶解是通过将所述分离蛋白凝乳与水形成浓度在8-15%的范围内的底物,按照所述中性蛋白酶与所述底物的重量比为0.5-0.8%的量在所述底物中加入所述中性蛋白酶,pH控制在6.5-7.5之间,在45-55℃的温度范围内酶解50-60分钟,得到中性蛋白酶酶解产物;按照所述α-中温淀粉酶与所述底物的重量比为0.05-0.2%的量在所述中性蛋白酶酶解产物中加入所述α-中温淀粉酶,pH控制在6.5-7.5之间,在45-55℃的温度范围内酶解15-20分钟,得到α-中温淀粉酶酶解产物;以及,按照所述α-高温淀粉酶与所述底物的重量比为0.05-0.2%的量在α-中温淀粉酶酶解产物中加入所述α-高温淀粉酶,pH控制在6.5-7.5之间,在100-120℃的温度范围内酶解5-15秒,得到所述大豆蛋白水解物。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述酶解是通过将所述分离蛋白凝乳与水形成浓度在8-15%的范围内的底物,按照所述α-中温淀粉酶与所述底物的重量比为0.05-0.2%的量在所述底物中加入所述α-中温淀粉酶,pH控制在6.5-7.5之间,在45-55℃的温度范围内酶解15-20分钟,得到α-中温淀粉酶酶解产物;按照所述中性蛋白酶与所述底物的重量比为0.5-0.8%的量在所述α-中温淀粉酶酶解产物中加入所述中性蛋白酶,pH控制在6.5-7.5之间,在45-55℃的温度范围内酶解50-60分钟,得到中性蛋白酶酶解产物;以及,按照所述α-高温淀粉酶与所述底物的重量比为0.05-0.2%的量在所述中性蛋白酶酶解产物中加入所述α-高温淀粉酶,pH控制在6.5-7.5之间,在100-120℃的温度范围内酶解5-15秒,得到所述大豆蛋白水解物。
7.根据权利要求5或6所述的方法,其特征在于,所述酶解过程中按照所述中性蛋白酶与所述底物的重量比为0.6-0.75%的量在所述底物中加入所述中性蛋白酶。
8.根据权利要求5或6所述的方法,其特征在于,所述酶解过程中按照所述α-中温淀粉酶与所述底物的重量比为0.05-0.1%的量在所述底物中加入所述α-中温淀粉酶。
9.根据权利要求5或6所述的方法,其特征在于,所述酶解过程中按照所述α-高温淀粉酶与所述底物的重量比为0.05-0.1%的量在所述底物中加入所述α-高温淀粉酶。
10.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,酶解过程中所述中性蛋白酶为Pritex7L酶。
11.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,酶解过程中所述α-中温淀粉酶为BAN480L酶。
12.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,酶解过程中所述α-高温淀粉酶为Liquozyme supra酶。
13.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,酶解过程中所述的通过添加α-高温淀粉酶进行酶解的步骤是与所述的灭酶、杀菌过程同时进行的。
14.根据权利要求1所述的高分散性大豆分离蛋白的制备方法,其特征在于,所述制备分离蛋白凝乳的操作包括步骤:
(1a)将所述低温脱脂豆粕原料与48℃-52℃的水按水与所述原料的重量比为9∶1-7∶1配制成第一混合物,并用浓度为25%-30%的氢氧化钠将所述第一混合物的pH调至7.2-8.0,对经pH调整的所述第一混合物进行匀速搅拌,保持20-30分钟,分离所述第一混合物得到液相的一次浸出的蛋白液和固相的一次浸出豆渣;
(1b)将所述一次浸出豆渣与48℃-52℃的水按水与所述一次浸出豆渣的重量比为7∶1-5∶1配制成第二混合物,pH保持自然,保持5-15分钟,分离所述第二混合物,得到液相的二次浸出蛋白液;
(1c)合并所述一次浸出蛋白液和所述二次浸出蛋白液得到合并浸出蛋白液,对所述合并浸出蛋白液进行脱气;
(1d)调节所述经脱气的蛋白液的pH至4.2-4.6,以3000-4000rpm分离出的轻相为乳清,重相为凝乳;
(1e)将凝乳加水稀释。
15.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述灭酶、杀菌所述大豆蛋白水解物,经闪蒸、均质、喷雾干燥得到所述高分散性大豆分离蛋白的操作包括步骤:
(3a)加热所述酶解分离蛋白凝乳得到的大豆蛋白水解物至100-135℃,作用5-15s进行灭酶和灭菌,得到无菌大豆蛋白水解物;
(3b)闪蒸所述无菌大豆蛋白水解物,真空度-0.04--0.09MPa;
(3c)均质所述闪蒸后的无菌大豆蛋白水解物,均质的压力为8-15MPa;
(3d)喷雾干燥所述均质后的无菌大豆蛋白水解物:高压泵出口压力200-400bar,进料量为5-7T/h,出口温度为60-80℃,喷嘴压力200-400kg/cm2,得到干粉;
(3e)包装所述干粉,得到产品。
16.权利要求1-15之一所述的方法制备的高分散性大豆分离蛋白。
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