CN101845077B - 超声连续逆流浸提醇法大豆浓缩蛋白的制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种超声连续逆流浸提醇法大豆浓缩蛋白的制备工艺，步骤如下：（1）将低温脱脂豆粕过20目筛除去碎末，将筛上物输送入预浸器中常温预浸15-30min；（2）预浸后的豆粕送入超声连续逆流浸提装置进行提取，提取酒精浓度65%-80％，料溶比在1：5-1：8，超声波频率范围20-100KHz，超声功率100-500W，浸提温度保持在25-40℃，浸提时间30-90min；（3）浸提后的蛋白湿粕首先通过挤压设备进行预脱溶，然后进入闪蒸脱溶机进行脱溶；脱溶温度45-60℃，脱溶后的产品进行干燥粉碎，达100目，制得成品；（4）浸提后的酒精浸出液进入薄膜蒸发器进行酒精回收，同时浓缩获得固形物浓度在45%-55%的大豆糖蜜；（5）从浸提后的酒精浸出液中回收大豆异黄酮的得率可达2-4mg/g。其制备简单，效果非常显著。

Description

超声连续逆流浸提醇法大豆浓缩蛋白的制备工艺

技术领域

本发明涉及一种大豆蛋白的制备工艺，特别涉及一种超声连续逆流浸提醇法大豆浓缩蛋白的制备工艺。

背景技术

大豆蛋白因其具有极高的蛋白含量和良好的功能特性，而在食品中得到广泛应用。工业上的大豆蛋白产品通常是由脱脂豆粕加工制备而来，按其蛋白质含量分为：大豆蛋白粉（简称SPF），蛋白含量50%左右，大豆浓缩蛋白（简称SPC），蛋白含量70%左右，大豆分离蛋白（简称SPI），蛋白含量90%左右。大豆浓缩蛋白(Soy protein concentrate，SPC)是一种环境友好、风味清淡的蛋白产品，它是通过除去脱脂豆粕中的非蛋白成分制得的。大豆浓缩蛋白的制备工艺有三种，包括湿热洗涤法，稀酸洗涤法和醇提法。目前90％以上大豆浓缩蛋白是醇提法制备的，利用乙醇水溶液洗去豆粕中的可溶性糖，灰分及部分醇溶性蛋白，对洗后的浆状物进行脱溶干燥，制备得大豆浓缩蛋白，此工艺具有产率高、无污染等优势。但是由于醇溶液使大豆蛋白发生强烈的蛋白质变性和沉淀作用，导致醇法大豆浓缩蛋白氮溶解指数NSI (Nitrogen Solubility Index)范围仅在4-10％，功能性较差，影响了大豆浓缩蛋白在食品中的应用。因此有必要采用改进的醇提工艺进行大豆浓缩蛋白的提取，以改善醇法大豆蛋白的功能特性。

因此，提供一种组方合理，制备简便，效果显著的超声连续逆流浸提醇法大豆浓缩蛋白的制备工艺，是该技术领域科研人员不断开发研究的新课题之一。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种组方合理，制备简便，应用效果显著的超声连续逆流浸提醇法大豆浓缩蛋白的制备工艺。

为实现上述目的本发明所采用的实施方式如下：一种超声连续逆流浸提醇法大豆浓缩蛋白的制备工艺，其特征在于实施步骤如下：

（1）将低温脱脂豆粕过20目筛除去碎末，将筛上物输送入预浸器中常温预浸15-30min；

（2）预浸后的豆粕送入超声逆流浸提装置进行提取，提取酒精浓度65%-80％，料溶比在1：5-1：8，超声波频率范围20-100KHz，超声功率100-500W，浸提温度保持在25-40℃，浸提时间30-90min；

（3）浸提后的蛋白湿粕首先通过挤压设备进行预脱溶，然后进入闪蒸脱溶机进行脱溶；脱溶温度45-60℃，脱溶后的产品进行干燥粉碎，达100目，制得成品；

（4）浸提后的酒精浸出液进入薄膜蒸发器进行酒精回收，同时浓缩获得固形物浓度在45%-55%的大豆糖蜜； 

（5）从浸提后的酒精浸出液中回收大豆异黄酮的得率达2-4mg/g。

本发明利用超声逆流浸提设备进行醇法大豆浓缩蛋白的制备，提供一种改良的制备大豆浓缩蛋白的工艺方法，制备出具有良好溶解性和保油保水性的蛋白产品，可以应用于食品行业，降低生产成本。

在植物资源的有效成分提取过程中，需要溶剂快速渗透到植物组织内部、快速溶解有效成分，并加大植物组织内外的浓度差，使有效成分由内向外快速扩散。传统的间歇浸提过程中，存在原料中有效成分的浓度与溶剂中有效成分的浓度差逐渐减少的问题。为了提高浸取效率，尽量增加浸取需要的浓度差，目前通常采用连续逆流浸取技术提取植物中的有效成分。连续逆流浸提过程中，液体流动的方向与待提取的固体物料的运行方向相反，使得原料中有效成分的浓度与溶剂中有效成分的浓度差保持高值，从而提高整个浸提过程的推动力，避免了间歇浸提过程中浓度差值逐渐下降的问题。

超声波浸取的原理是将超声波施加到待浸取物上，通过超声波的高频机械振动，加速细胞壁的破裂和物料的转移，提高浸取效率。在利用超声波进行浸取时，超声波可以发出数万赫兹或甚至高达几兆赫兹的超声波频率，在传播过程中会出现声空化、声冲流、声辐射力。同时超声能也会转化为热能，在瞬间使内部温度升高，加速有效成分的溶解。

本发明将逆流浸提技术和超声波辅助浸提技术相结合，将其应用于醇法大豆浓缩蛋白的提取过程中，加速豆粕中有效成分的溶解、促进乙醇的扩散和传质，大大提高了豆粕中大豆异黄酮、大豆皂苷和大豆多糖的溶出率，同时提高了大豆浓缩蛋白的提取效率，有效降低成本。

醇法大豆浓缩蛋白在醇处理过程中，由于乙醇的介电常数较水低，使蛋白分子之间的排斥力降低，蛋白质分子容易发生聚集；同时，醇的水化作用也削弱了蛋白质－水的相互作用，使得蛋白的溶解性降低，溶解性的降低导致了其它功能性的下降。

本发明的有益效果是：本发明采用超声法连续逆流工艺制备醇法大豆浓缩蛋白，利用超声波的空化效应和机械振动效应，加快了豆粕中可溶物质的浸出，在常温下即可完成大豆蛋白的醇提，相比简单醇提工艺的50℃-60℃的浸提温度，有效节省了能源的消耗，并将浸提时间从2-4h缩短到30-90min，大大的提高了浸提效率。同时在超声波的作用下，可以减缓乙醇对蛋白分子的变性作用，使蛋白分子链聚合作用有所减弱，增大了蛋白分子的溶解性，使其保油保水性显著提高，制得的SPC的保油保水率达到1：3：3，制得的醇法大豆浓缩蛋白NSI可达到14-20%；另外，超声逆流浸提后的醇溶液，经过醇提工艺副产物大豆糖蜜中的固形物含量可达到45%-55%。从超声逆流浸提后的酒精浸出液中回收大豆异黄酮的得率与不利用超声的醇提工艺相比可提高10%左右。

总之，本发明制备工艺简单，效果非常显著。

具体实施方式

以下结合实施例，对依据本发明提供的具体实施方式详述如下：

实施例1

将低温脱脂豆粕过20目筛除去碎末，将筛上物输送入预浸器中常温预浸15min；预浸后的豆粕送入超声逆流浸提装置进行提取，提取酒精浓度65%，料溶比在1：5，超声波频率范围20KHz，超声功率100W，浸提温度保持在25℃，浸出时间30min。浸提后的蛋白湿粕首先通过挤压设备进行预脱溶，然后进入闪蒸脱溶机进行脱溶。脱溶温度45℃，脱溶后的产品进行干燥粉碎，达100目，制得成品。浸提后的酒精浸出液进入薄膜蒸发器进行酒精回收，同时浓缩获得固形物浓度在45%的大豆糖蜜。从浸提后的酒精浸出液中回收大豆异黄酮的得率为2mg/g（大豆异黄酮质量/脱脂豆粕质量）。醇法大豆浓缩蛋白NSI可达到14%，持水持油性能达到1：3：3。

实施例2

将低温脱脂豆粕过20目筛除去碎末，将筛上物输送入预浸器中常温预浸20min；预浸后的豆粕送入超声逆流浸提装置进行提取，提取酒精浓度70％，料溶比在1：7，超声波频率范围50KHz，超声功率300W，浸提温度保持在30℃，浸出时间60min。浸提后的蛋白湿粕首先通过挤压设备进行预脱溶，然后进入闪蒸脱溶机进行脱溶。脱溶温度50℃，脱溶后的产品进行干燥粉碎，达100目，制得成品。浸提后的酒精浸出液进入薄膜蒸发器进行酒精回收，同时浓缩获得固形物浓度在50%的大豆糖蜜。从浸提后的酒精浸出液中回收大豆异黄酮的得率为3mg/g。醇法大豆浓缩蛋白NSI可达到16%，持水持油性能达到1：3：3。

其它同实施例1。

实施例3

将低温脱脂豆粕过20目筛除去碎末，将筛上物输送入预浸器中常温预浸30min；预浸后的豆粕送入超声逆流浸提装置进行提取，提取酒精浓度80％，料溶比在1：8，超声波频率范围100KHz，超声功率500W，浸提温度保持在40℃，浸出时间90min。浸提后的蛋白湿粕首先通过挤压设备进行预脱溶，然后进入闪蒸脱溶机进行脱溶，脱溶温度60℃，脱溶后的产品进行干燥粉碎，达100目，制得成品。浸提后的酒精浸出液进入薄膜蒸发器进行酒精回收，同时浓缩获得固形物浓度在55%的大豆糖蜜。从浸提后的酒精浸出液中回收大豆异黄酮的得率为4mg/g。醇法大豆浓缩蛋白NSI可达到20%，持水持油性能达到1：3：3；即大豆蛋白达到食品级的要求。

其它同实施例1。

上述参照实施例对该超声连续逆流浸提醇法大豆浓缩蛋白的制备工艺的详细描述，是说明性的而不是限定性的，可根据限定范围例举出若干实施例，因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，应属本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种超声连续逆流浸提醇法大豆浓缩蛋白的制备工艺，其特征在于实施步骤如下：

（1）将低温脱脂豆粕过20目筛除去碎末，将筛上物输送入预浸器中常温预浸15-30min；

（2）预浸后的豆粕送入超声连续逆流浸提装置进行提取，提取酒精浓度65%-80％，料溶比在1：5-1：8，超声波频率范围20-100KHz，超声功率100-500W，浸提温度保持在25-40℃，浸提时间30-90min；

（3）浸提后的蛋白湿粕首先通过挤压设备进行预脱溶，然后进入闪蒸脱溶机进行脱溶；脱溶温度45-60℃，脱溶后的产品进行干燥粉碎，达100目，制得成品；

（4）浸提后的酒精浸出液进入薄膜蒸发器进行酒精回收，同时浓缩获得固形物浓度在45%-55%的大豆糖蜜；

（5）从浸提后的酒精浸出液中回收大豆异黄酮的得率达2-4mg/g。