CN101658235B - 一种酶解乳品型大豆分离蛋白的生产方法及其产品 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种酶解乳品型大豆分离蛋白的生产方法及其产品，该方法依次包括以下步骤：酶液的制备、豆粕的萃取、萃取液的酸沉、酸沉沉淀物的中和、中和液的灭菌与浓缩、浓缩液的酶解、以及酶解液的均质与干燥，其中：酶液的制备是将泡发大豆磨浆、均质、过滤而得到粗酶液。本发明一种酶解乳品型大豆分离蛋白的生产方法及其产品，工艺简单、成本低廉、产品营养更高、风味更好、并可避免了灭酶工艺对蛋白的变性影响。

Description

一种酶解乳品型大豆分离蛋白的生产方法及其产品

技术领域

本发明涉及一种大豆蛋白的加工技术及其产品，特别是涉及一种酶解乳品型大豆分离蛋白的生产方法及其产品。

背景技术

普通大豆分离蛋白由于高凝胶性仅限于灌肠类食品的生产，经酶法改性处理改良其乳化性及分散性后，成为乳品型大豆分离蛋白，可用作乳粉、酸奶、冰淇淋等食品生产的原料。

酶解乳品型大豆分离蛋白的工业化生产，是在大豆分离蛋白生产的碱溶、酸沉、中和、灭菌、喷雾干燥工序中引入酶解工序。把酶解工序置于灭菌工序之前，酶解反应时间一般较长，其间很难避免微生物的滋生，从而生成有害代谢物并引起蛋白含量的降低；把酶解工序置于灭菌工序之后，在酶解反应过后要经过一次高温灭酶的过程，再次高温加热将引起蛋白变性，对其功能性造成不良影响。另外，一般水解大豆蛋白多用碱性蛋白酶，抗营养因子去除率低，大豆蛋白经酶解后仍含有大量抗营养因子，如胰蛋白酶抑制剂(抑制蛋白水解)、血球凝集素以及植酸(降低蛋白溶解度和微量元素吸收)等；酶解后多肽C末端多为碱性氨基酸，产品有苦味；用木瓜蛋白酶，菠萝蛋白酶，中性蛋白酶等酶复合水解则成本较高。

由此可见，上述的酶解大豆分离蛋白生产工艺，虽可生产出用作食品生产原料的大豆分离蛋白，确实具有进步性，但是在实际使用时还存在酶解成本高、酶解产品抗营养因子去除率低和有苦味的缺点，造成该酶解大豆分离蛋白生产工艺未能达到最佳的使用效果，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种工艺简单、成本低廉、产品营养更高、风味更好、并可避免灭酶工艺对蛋白的变性影响的新的酶解乳品型大豆分离蛋白的生产方法及其产品，实属当前业界的重要研究课题之一。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的酶解大豆分离蛋白生产工艺存在的缺陷，而提供一种新型结构的酶解乳品型大豆分离蛋白的生产方法，所要解决的技术问题是使其工艺简单、成本低廉、并可避免灭酶工艺对蛋白的变性影响，从而更加适于实用。

本发明的另一目的在于，克服现有的酶解大豆分离蛋白存在的缺陷，而提供一种新的酶解大豆分离蛋白，所要解决的技术问题是使其营养更高、风味更好，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种酶解乳品型大豆分离蛋白的生产方法及其产品，依次包括以下步骤：酶液的制备、豆粕的萃取、萃取液的酸沉、酸沉沉淀物的中和、中和液的灭菌与浓缩、浓缩液的酶解、以及酶解液的均质与干燥，其中：酶液的制备是将泡发大豆磨浆、均质、过滤而得到粗酶液。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的一种酶解乳品型大豆分离蛋白的生产方法及其产品，所述的酶液的制备是指：先将大豆在室温下浸泡，再置于若干发芽器皿中萌发，萌发大豆加水磨浆并进行均质处理，再将离心后获得的上清液除菌过滤，得到大豆内源复合酶的粗酶液。

前述的一种酶解乳品型大豆分离蛋白的生产方法及其产品，所述的浸泡时间为12小时；萌发时间为6天，温度为30℃，PH值为7.0，萌发器皿为底部带有小孔、长宽各150cm、高6.0cm的容器，放置在恒温培养房的暗处，并在容器表面及底部放置两层湿纱布，每天或隔一天用水淋洗纱布一次；磨浆时萌发大豆与水的质量比为1∶4；离心是在20～30℃，4000～6000rpm离心10～20min。

前述的一种酶解乳品型大豆分离蛋白的生产方法及其产品，所述的萃取步骤是指：将粉碎的低温脱脂豆粕输送到萃取罐中，加8～9倍质量的水，并用碱液调节PH值为7.2±0.2，搅拌速度为90r/min，温度为40～50℃，萃取45～55min后，经卧式离心泵离心获得蛋白萃取液，并送入萃取液储罐。

前述的一种酶解乳品型大豆分离蛋白的生产方法及其产品，所述的萃取液的酸沉是指：将萃取液打入酸沉罐，在45℃条件下加入质量浓度20％～25％的盐酸溶液，搅拌速度为60～70r/min，调节pH值至4.2～4.6后，静置30min，再用卧式离心机分离出沉淀物。

前述的一种酶解乳品型大豆分离蛋白的生产方法及其产品，所述的酸沉沉淀物的中和是指：将酸沉沉淀物加水研磨解碎，并搅打成匀浆，由浓浆泵输送至中和罐，加入5％的稀碱液中和至pH7.2±0.2，温度控制在25～35℃，搅拌速度为80r/min，获得中和液。

前述的一种酶解乳品型大豆分离蛋白的生产方法及其产品，所述的中和液的灭菌与浓缩是指：将中和液用柱塞泵泵入加热器，通入蒸汽迅速升温到135～140℃，保留10～15s后，送入闪蒸罐降温浓缩，闪蒸罐的真空度为0.07～0.08MPa，温度为80℃，获得的浓缩液浓度控制在18％～22％。

前述的一种酶解乳品型大豆分离蛋白的生产方法及其产品，所述的浓缩液的酶解是指：将浓缩液泵入酶解罐，按萌发大豆与豆粕1∶8～10的质量比例，把粗酶液加入到浓缩液中，并使pH值保持在7.0～7.2，搅拌速度为30r/min，50～60℃酶解2～4h，获得酶解液。

前述的一种酶解乳品型大豆分离蛋白的生产方法及其产品，所述的酶解液的均质与干燥是指，将酶解液抽出过滤后，进入高压均质泵，在18～20MPa的压力下均匀送入喷雾干燥塔，用160～180℃热风脱水干燥，塔体温度为90～100℃；酶解液的均质与干燥步骤之后，还包括产品的收集与包装步骤，是将干燥塔塔底的产品吸到旋风分离器内沉降收集，收集的大豆分离蛋白粉由风吸送到布袋过滤器，并沉降到旋振筛，筛选出的粉团进入磨碎机磨碎后送到成品库并进行包装。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种酶解乳品型大豆分离蛋白产品，是根据上述的方法制得。

本发明与现有技术相比至少具有以下明显的优点和有益效果：

1、本发明一种酶解乳品型大豆分离蛋白的生产方法，利用萌发大豆制得的大豆内源复合酶粗酶液水解大豆蛋白，工艺简单，成本低廉。

2、本发明一种酶解乳品型大豆分离蛋白的生产方法，利用大豆内源复合酶的多样性特点，除了获得酶解蛋白产品外，还对产品中脂肪酶的钝化、豆腥味的去除，对抗营养因子的消除、营养性的改善等方面也有很好效果。

3、本发明一种酶解乳品型大豆分离蛋白的生产方法，利用喷雾干燥时的高温灭酶，略去灭酶工序，避免灭酶时高温引起的蛋白变性，使大豆蛋白产品具有更佳的功能性。

综上所述，本发明一种酶解乳品型大豆分离蛋白的生产方法及其产品，工艺简单、成本低廉、产品营养更高、风味更好、并可避免了灭酶工艺对蛋白的变性影响。本发明具有上述诸多优点及实用价值，较现有的酶解大豆分离蛋白生产工艺有较大的改进和显著的进步，并产生了好用及实用的效果，具有广泛的产业利用价值。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，特举较佳实施例配合附图详细说明如下。

附图说明

图1是利用不同酶水解大豆蛋白时，胰蛋白酶抑制剂残留活性的测定结果柱状图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合较佳实施例及附图，详细说明本发明一种酶解乳品型大豆分离蛋白的生产方法及其产品的具体实施方式、生产方法、步骤、特征及其功效。

本发明一种酶解乳品型大豆分离蛋白的生产方法及其产品，依次包括酶液的制备、豆粕的萃取、萃取液的酸沉、酸沉沉淀物的中和、中和液的灭菌与浓缩、浓缩液的酶解、以及酶解液的均质与干燥步骤。较佳的，最后还可包括一产品的收集与包装步骤。

步骤一，酶液的制备

将泡发大豆磨浆、均质、过滤而得到粗酶液。

具体来说，是将精选大豆用清水清洗干净，在室温下浸泡12h，置于若干底部带有小孔、长宽各150cm、高度为6.0cm的发芽器皿，为防止豆子表面干燥，在容器的表面及底部放置两层湿纱布，每天或隔一天用水淋洗一次，于恒温培养房的暗处发芽，温度为30℃，pH为7.0。萌发6天后，按萌发大豆与水的质量比1∶4磨浆，并进行均质处理，然后于20～30℃，4000～6000rpm离心10～20min去除不溶残渣，上清液经除菌过滤后，得到大豆内源复合酶的粗酶液。

步骤二，豆粕的萃取

具体来说，是将粉碎的低温脱脂豆粕输送到萃取罐，加8～9倍质量的水，并用碱液调节pH为7.2±0.2的条件下萃取，搅拌速度为90r/min，温度控制为40～50℃，萃取时间为45～55min。将萃取液和固体残渣用泵输送到卧式离心机进行离心分离，将分离出的萃取液，即蛋白溶液送入萃取液储罐。

步骤三，萃取液的酸沉

将萃取液储罐中的蛋白质溶液用泵打入酸沉罐，在45℃条件下加入质量浓度为20％～25％的盐酸溶液，搅拌速度为60～70r/min，调节pH值至4.2～4.6后，静置30min，使蛋白质沉淀下来。沉析后的蛋白质和乳清用螺杆泵输送到卧式离心机分离沉淀物，使乳清和凝乳状蛋白质得以分离。

步骤四，酸沉沉淀物的中和

将酸沉步骤分离出的蛋白质沉淀加水研磨解碎，并搅打成匀浆，由浓浆泵输送至中和罐。向中和罐加入5％的稀碱液中和至pH7.2±0.2，温度控制在30℃左右，例如为25～35℃，搅拌速度为80r/min，即获得中和液。

步骤五，中和液的灭菌与浓缩

将中和罐内的蛋白液用柱塞泵泵入加热器，通入蒸汽迅速升温到135～140℃，并保留10～15s，以达到沸腾灭菌的目的。灭菌后的蛋白液进入闪蒸罐降温浓缩，闪蒸罐的真空度为0.07～0.08MPa，温度为80℃，获得的浓缩液浓度控制在18％～22％。

步骤六，浓缩液的酶解

将浓缩液泵入酶解罐，按萌发大豆与低温豆粕1∶8～10的质量比例，把步骤一制得的粗酶液加入到浓缩液中酶解，并使pH值保持在7.0～7.2，搅拌速度为30r/min，酶解温度为50～60℃，酶解时间为2～4h。

步骤七，酶解液的均质与干燥

将酶解液抽出过滤后，进入高压均质泵，在18～20MPa的压力下均匀送入喷雾干燥塔，用160～180℃热风脱水干燥，塔体温度为90～100℃。

步骤八，产品的收集与包装

将干燥塔塔底的产品由风吸到旋风分离器内沉降收集，废热风则由风机排放。收集的大豆分离蛋白粉由风吸送到布袋过滤器，并沉降到旋振筛，筛选出的粉团进入磨碎机磨碎后送到成品库，与筛选分离后得到的合格产品一起进行包装。

以下，特举一具体实施例，对本发明各步骤做进一步说明。

步骤一，精选100kg大豆用清水清洗3次，在室温下浸泡12h，平铺置于20个发芽器皿，发芽器皿是底部带有小孔的容器，长宽各150cm，高度为6.0cm。为防止豆子表面干燥，在容器的表面及底部放置两层湿纱布，每天用水淋洗一次，于恒温培养房的暗处发芽，温度为30℃，pH为7.0。萌发6天后，按萌发大豆∶水＝1∶4(w/w)磨浆，然后于25℃，5000rpm离心20min去除不溶残渣，上清液经过滤除菌后，得大豆内源复合酶粗酶液。

步骤二，将粉碎的1000kg低温脱脂豆粕输送到萃取罐，加入9倍质量的纯化水，同时用碱液调节pH为7.2，搅拌速度90r/min。加热到46℃，萃取时间45min。将萃取液和固渣用泵一并输送到卧式离心机进行分离，分离出的蛋白溶液进入萃取液储罐。

步骤三，将萃取液储罐中的蛋白质溶液用泵打入酸沉罐，在45℃条件下边搅拌边缓缓加入浓度为20％的盐酸溶液，搅拌速度为60r/min，调节pH至4.3时，停止搅拌静置30min。沉析后的蛋白质和乳清用螺杆泵输送到卧式离心机使乳清和凝乳状蛋白质分离开来。

步骤四，分离出的沉淀蛋白质加入适量水研磨解碎，搅打成匀浆，由浓浆泵输送到中和罐。向中和罐内的蛋白凝乳加入5％的稀碱液中和至pH7.2，中和温度控制在30℃，搅拌速度为80r/min。

步骤五，将中和罐内蛋白液用柱塞泵(压力为7.5MPa)泵入加热器，直接通入蒸汽迅速升温到135℃，并保留15s。灭菌后的蛋白液进入闪蒸罐降温浓缩，闪蒸罐真空度为0.076MPa，温度为80℃，浓缩液浓度控制在20％。

步骤六，把步骤一制得的粗酶液加入到浓缩液中酶解，搅拌速度为30r/min，pH值保持为7.0，酶解温度为55℃，酶解时间为4h。

步骤七，将酶解液抽出并过滤后，进入高压均质泵，在20MPa的压力下均匀送入喷雾干燥塔，用170℃热风脱水干燥，塔体温度为96℃。

步骤八，将干燥塔塔底的产品由风吸到旋风分离器内沉降收集，收集的蛋白粉由风吸送到布袋过滤器，沉降到旋振筛，筛选出的粉团进入磨碎机磨碎后送到成品库。

经上述方法获得的酶解乳品型大豆分离蛋白产品，具有更好的营养性、功能性以及更好的口感、风味。以下通过试验对上述具体实施例制得的酶解乳品型大豆分离蛋白产品的主要性能进行检测。

通过现有常用的溶解度、气泡性、乳化性测定试验，对上述具体实施例中酶解反应前后的分离蛋白产品分别测定，得到以下数据：

功能特性	溶解度	起泡性	乳化性
				分离蛋白	89％	52％	54.4％
酶解蛋白	100％	87％	73％

从上表可以看出，酶解后的蛋白产品具有更好的功能性。

请参阅图1所示，是利用不同酶水解胰蛋白时酶抑制剂残留活性的测定结果柱状图。该测定方法为，取胰蛋白酶用少许50mmol/L NaCl溶解，用0.1mol/L HCl调至pH6.2，用上述NaCl溶液定容至100ml。取1ml胰蛋白酶酶液，加入5ml酪蛋白溶液(1.5g至100ml水中，调至pH8.0)，40℃预温30分钟，加入5ml 5％三氯乙酸终止反应，过滤后上清液在275nm比色。分别加入等量胰蛋白酶酶液于5ml大豆蛋白酶解前后的样品中，用下式计算：STI残留活性(％)＝(A0-A2)/(A0-A1)×100％

公式中，A0：不存在抑制剂时吸光值；

A1：酶解前存在大量抑制剂时吸光值；

A2：酶解后存在少量抑制剂时吸光值。

从图1中可以看到，用大豆内源复合酶酶解蛋白，胰蛋白酶抑制剂残留活性降到5％以下，胰蛋白酶抑制剂含量比用碱性酶生产的低90％。

利用氨基酸序列法测定大豆多肽C末端，可知酶解多肽C末端碱性氨基酸的含量比碱性蛋白酶水解产品降低60％。

通过品尝本发明与现有技术制得的产品，并对其口感进行评价，本发明产品口味更加芳香宜人，无苦味。

本发明一种酶解乳品型大豆分离蛋白的生产方法及其产品，利用萌发大豆制得的大豆内源复合酶粗酶液水解大豆蛋白，工艺简单，成本低廉，并充分利用大豆内源复合酶具有多样性，改善了大豆分离蛋白的营养性和风味，同时避免了灭酶工艺带来的蛋白质变性影响，适于业界推广使用。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，任何熟悉本专业的技术人员，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种酶解乳品型大豆分离蛋白的生产方法，其特征在于依次包括以下步骤：

酶液的制备，先将大豆在室温下浸泡12小时，再置于若干发芽器皿中萌发，萌发时间为6天，温度为30℃，pH值为7.0，萌发大豆加水磨浆并进行均质处理，磨浆时萌发大豆与水的质量比为1∶4，再将离心后获得的上清液除菌过滤，离心是在20～30℃，4000～6000rpm离心10～20min，得到大豆内源复合酶的粗酶液；

豆粕的萃取，将粉碎的低温脱脂豆粕输送到萃取罐中，加8～9倍质量的水，并用碱液调节pH值为7.2±0.2，搅拌速度为90rpm，温度为40～50℃，萃取45～55min后，经卧式离心泵离心获得蛋白萃取液，并送入萃取液储罐；

萃取液的酸沉，将萃取液打入酸沉罐，在45℃条件下加入质量浓度20％～25％的盐酸溶液，搅拌速度为60～70rpm，调节pH值至4.2～4.6后，静置30min，再用卧式离心机分离出沉淀物；

酸沉沉淀物的中和，将酸沉沉淀物加水研磨解碎，并搅打成匀浆，由浓浆泵输送至中和罐，加入5％的稀碱液中和至pH7.2±0.2，温度控制在25～35℃，搅拌速度为80rpm，获得中和液；

中和液的灭菌与浓缩，将中和液用柱塞泵泵入加热器，通入蒸汽迅速升温到135～140℃，保留10～15s后，送入闪蒸罐降温浓缩，闪蒸罐的真空度为0.07～0.08MPa，温度为80℃，获得的浓缩液浓度控制在18％～22％；

浓缩液的酶解，将浓缩液泵入酶解罐，按萌发大豆与豆粕1∶8～10的质量比例，把粗酶液加入到浓缩液中，并使pH值保持在7.0～7.2，搅拌速度为30rpm，50～60℃酶解2～4h，获得酶解液；以及

酶解液的均质与干燥，将酶解液抽出过滤后，进入高压均质泵，在18～20MPa的压力下均匀送入喷雾干燥塔，用160～180℃热风脱水干燥，塔体温度为90～100℃。

2.根据权利要求1所述的一种酶解乳品型大豆分离蛋白的生产方法， 其特征在于萌发器皿为底部带有小孔、长宽各150cm、高6.0cm的容器，放置在恒温培养房的暗处，并在容器表面及底部放置两层湿纱布，每天或隔一天用水淋洗纱布一次。

3.根据权利要求1所述的一种酶解乳品型大豆分离蛋白的生产方法，其特征在于所述的酶解液的均质与干燥步骤之后，还包括产品的收集与包装步骤，是将干燥塔塔底的产品吸到旋风分离器内沉降收集，收集的大豆分离蛋白粉由风吸送到布袋过滤器，并沉降到旋振筛，筛选出的粉团进入磨碎机磨碎后送到成品库并进行包装。

4.一种酶解乳品型大豆分离蛋白产品，其特征在于是根据权利要求1-3任一权利要求所述的方法制得。 

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