CN101961091B

CN101961091B - 醇法大豆浓缩蛋白功能改进与废糖蜜深加工方法

Info

Publication number: CN101961091B
Application number: CN2009100673104A
Authority: CN
Inventors: 李荣和; 高长城; 吴淑清; 李煜馨; 雷海容; 许伟良; 刘辉; 梁洪祥
Original assignee: Changchun University
Current assignee: Changchun University
Priority date: 2009-07-22
Filing date: 2009-07-22
Publication date: 2013-10-30
Anticipated expiration: 2029-07-22
Also published as: CN101961091A

Abstract

醇法大豆浓缩蛋白功能改进与废糖蜜深加工方法，属于大豆深加工领域。克服现有加工方法大豆浓缩蛋白功能性差，及得到的“大豆复合功能因子”单糖与双糖含量高的不足。本发明将豆粕用浓乙醇浸提改性，离心分离，液相物加纯净水，过滤、滤出液浓缩，杀菌得含糖“大豆复合功能因子”。将含糖“大豆复合功能因子”发酵，得到不含糖的可供血糖超标人群服用的“大豆复合功能因子”产品；将离心分离出的固相物加浓乙醇，回升NSI值，得到可用于添加面制品和肉制品的浆状或粉状大豆浓缩蛋白。本发明的积极效果是：将失去加工功能只能的大豆浓缩蛋白，通过浓乙醇改性，恢复其用于添加食品的功能，液态“大豆复合功能因子”经发酵处理，得不含糖产品。

Description

醇法大豆浓缩蛋白功能改进与废糖蜜深加工方法

技术领域

本发明属于食品领域，具体涉及醇法大豆浓缩蛋白功能改进及其副产物废糖蜜深加工。

背景技术

目前，国内外生产大豆浓缩蛋白，大部分采用浓度为60％～70％的乙醇，作为溶剂，因为在pH值6.5、乙醇浓度为60％～70％时大豆蛋白溶解度最低，大豆蛋白NSI值(水溶性N/总N×100％)只有9.0％左右，由于NSI值降低可使大豆蛋白在乙醇溶剂中沉析分离，沉析分离得到的大豆蛋白NSI值已经≤9％，干燥成粉时又采用真空脱水干燥技术，脱水时间长达1～1.5h，脱水温度≥80℃，在长时间高温作用下，国内外醇法大豆浓缩蛋白粉状产品溶解度进一步降低、NSI值只有5％左右，由于NSI值大幅度下降，醇法大豆浓缩蛋白加工功能性极差，此种浓缩蛋白虽然蛋白含量≥65％，但由于NSI值降低，功能性差，难以用于肉制品等食品加工，通常只能用做饲料添加，造成生产企业效益低下，产品滞销。

醇法大豆浓缩蛋白生产过程，乙醇溶出的非蛋白成分大部分属于对人体有益的医疗保健功能成分。在中国专利ZL03110825.3名称为“用高温或低温脱脂豆粕为原料提取复合性大豆功能因子的方法”专利中首次提出的复合性大豆功能因子包括了醇法大豆浓缩蛋白加工过程产生的“废糖蜜”，“废糖蜜”不进行深加工，作为饲料每吨售价仅500元左右(含水≈50％)。

现有的高温或低温豆粕提取复合性功能因子的方法所获得的复合性功能因子(包括醇法大豆浓缩蛋白的副产物——废糖蜜)含单糖、双糖比例较大，参见以下“ZL03110825.3”号发明专利提取的大豆复合功能因子给出的主要成分含量(干基)表。

序号	成分名称	计量单位	含量
				1	染料木苷	mg/g	2.0～3.8
2	大豆苷	mg/g	1.5～2.9
					异黄酮总量(包括染料木苷与大豆苷)	mg/g	3.5～6.7
3	皂苷	mg/g	4.0～9.0

	低聚糖(水苏糖、棉籽糖)	％	18～28
				4	可溶性总糖(包括低聚糖、单糖、双糖、可溶性淀粉)	％	≈78.00
5	蛋白质	％	≈5.00
				6	氨基酸与肽	％	0.5～0.8
7	核酸	％	5.0～7.8
				8	叶酸	μg/g	55.0～60.0
9	胡萝卜素	μg/g	0.35～0.50
				10	钙(Ca)	mg/g	0.5～0.7
11	锌(Zn)	mg/g	0.1～0.2
				12	铁(Fe)	mg/g	0.05～0.08
13	硒(Se)	μg/g	0.01～0.03

从上表可以看出，大豆复合功能因子中其中单糖与双糖含量约占10％～30％，目前糖尿病患者已占全球人口的1/10，单糖与双糖摄入人体后，在代谢过程需胰岛素参与，而加重胰岛负担，可使糖尿病人病情加剧。高含糖量，将糖尿病人及对高糖食物有戒心的人排除于大豆复合功能因子使用人群之外。

另外，“ZL03110825.3”号发明专利生产的产品类型单一，均为粉状，食用不便，成本较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种醇法大豆浓缩蛋白功能改进与废糖蜜深加工方法，针对醇法大豆浓缩蛋白生产方法的缺点，提供改善大豆浓缩蛋白功能性，对醇法大豆浓缩蛋白生产过程产生的主要副产物——“废糖蜜”进行深加工，增加产品类型，降低大豆复合功能因子中单糖与双糖的含量，克服现有生产方法单糖与双糖含量高，有明显不适应人群的不足，使产品分为液体和粉状两种类型，更方便食用。

本发明改进醇法大豆浓缩蛋白功能性与“废糖蜜”深加工的生产方法包括以下步骤：

1、将作为原料的高温豆粕或低温豆粕粉碎成50目左右的豆粕粗粉，送入带有搅拌器的一次浸涤罐中，再将浓度60％～70％的乙醇按料液比1∶7～10的比例泵入罐中，pH值调至6.5～7.5，保持温度50℃～60℃，搅拌浸提，浸提时间不少于4h。使大豆蛋白最大限度保留于固相物中。

2、将经步骤1得到乙醇提取的浆状混合物泵入超速离心分离机，在转速4000r/min左右条件下，进行离心分离，流出的液相物为含大豆复合功能因子的溶液，分离留存的固相物为蛋白纯度≥65％，NSI值≤10％的大豆浓缩蛋白。

3、将经步骤2获得的液相物送入蒸发浓缩罐中，真空度为66.7～73.3kPa，温度为80℃；蒸发产生的挥发乙醇与水蒸气送入蒸馏塔中，塔中温度约82.5℃，蒸馏所得乙醇浓度≥90％，供生产循环使用。

液相混合物经蒸馏浓缩所得浓液为“废糖蜜”，“废糖蜜”加纯净水调成浓度≈10％的溶液，经孔径120-200目的板框过滤或微孔过滤机、工作压力为0.2～0.5Mpa，或采用离心分离机去除杂质。使通过的液相物应达到透明。再将透明的液相物进行浓缩，浓缩采用“双效降膜式浓缩设备”，一效蒸发温度为62℃，二效蒸发温度为46℃，通过时间约3min，根据市场不同需求，可分为20％～50％不同浓度的产品，完成浓缩的液相物装瓶，送入杀菌釜中进行杀菌，杀菌釜内的蒸汽压力≈200kpa，工作温度≈130℃，作用时间约10s；也可在常压下，加热至75℃～85℃，恒温30min～15min，即可杀灭各种致病菌，得到的产品为供非糖尿病人群服用的液态“大豆复合功能因子”。

4、将步骤3得到的装瓶杀菌前的液态大豆复合功能因子加水调至干物质浓度为5％～20％，再加入相当于液态“大豆复合功能因子”总重1％～5％的酵母或乳酸菌，酵母需先用无菌水化开，成浆液状，再行加入，在25℃～30℃环境条件下，保温发酵12h～120h，在发酵过程随时检测单糖、双糖含量，当单糖、双糖含量降低至投料初始含量的30％以下、最佳效果为基本检不出时，同时发酵物中对人体有益的水苏糖、棉籽糖含量未降低，即标志发酵完成，如发现水苏糖、棉籽糖含量比初始发酵时含量降低，则说明发酵已过度，应即刻停止发酵。

5、将经步骤4完成的发酵的“大豆复合功能因子”浆液通过离心或板框过滤或微孔过滤方法去除不可溶物，使液相物料达到透明水平，再将透明液相物采用双效降膜式浓缩设备将液相物浓缩成20-50％不同浓度的液相物，装瓶，进行常规杀菌处理，得到不含单糖、双糖的可供血糖超标人群服用的液态“大豆复合功能因子”，产品；或装瓶前进行浓缩、常规方法杀菌、干燥，制得不含单糖、双糖的“粉状大豆复合功能因子”产品。

6、将经步骤2离心机分离所得固相物送入带有搅拌器的反应罐中，再将步骤3蒸馏所得≥90％的浓乙醇作为溶剂，按料液比1∶5～8比例，泵入装有固相物的反应罐中，操作温度≈50℃，搅拌时间为15min～50min，反应后的溶液泵入酒精回收蒸馏塔中，蒸馏塔真空度为66.7～73.3kpa，温度为82.5℃，蒸馏回收的酒精循环用于生产，蒸馏后留存物为浆状大豆浓缩蛋白。在本步骤中，变性大豆蛋白在浓乙醇作用下，NSI值可由≤10％回升，控制浓乙醇与固相物混合液pH保持中性6.5左右时，反应后得到NSI值为45％左右、可用于添加面制食品的浆状大豆浓缩蛋白；在浓乙醇与固相物混合液中加碱，将pH值调至9.3左右，反应后得NSI值可回升至70％左右，加酸中和使pH为中性，得到可用于添加肉制品的浆状大豆浓缩蛋白。

7、将步骤6所得浆状大豆浓缩蛋白，加纯净水，调至浓度≈10％的液体，送入压力为20Mpa～35Mpa的均质机中，均质温度为55℃～80℃。

8、经过步骤7均质处理的液状物，送入蒸发浓缩器中，浓缩时通常采用“双效降膜式浓缩设备”，由于此设备蒸发温度低，一效蒸发温度约62℃，二效蒸发温度约46℃，而且从进料到出料仅需3min左右，“双效降膜式浓缩设备”对于防止经浓乙醇处理、NSI值回升提高至45％与70％的大豆浓缩蛋白发生热变性的最佳选型，经浓缩后，溶液干物质浓度可浓缩至15％～20％。

9、将经步骤8浓缩后的浆料，采用压强为6Mpa～10Mpa的高压泵，泵入干燥塔中，干燥塔进风温度160℃～180℃，排风温度70℃～80℃，经喷雾塔干燥所得的粉状产品，即为水分含量≤6％、面制品添加用、NSI值约为45％的大豆浓缩蛋白粉或肉制品添加用、NSI值约为70％的大豆浓缩蛋白粉。

本发明的积极效果是：

1、将NSI值≤10％、失去加工功能只能用作饲料的大豆浓缩蛋白，通过浓乙醇改性，使NSI值还原至45％与70％。恢复其用于添加面制品和肉制品，改善食品品质的功能性。

2、将大豆浓缩蛋白生产过程中产生的副产物—废糖蜜通过除杂质、浓缩、杀菌，得供非糖尿病人群服用的液态“大豆复合功能因子”。将液态“大豆复合功能因子”发酵处理，去除单糖和双糖，得到供血糖超标的人群服用的“大豆复合功能因子”。将液态“大豆复合功能因子”浓缩、杀菌干燥，得粉状“大豆复合功能因子”。

具体实施方式

实施例1

1、将作为原料的高温豆粕或低温豆粕粉碎成50目左右的豆粕粗粉，送入带有搅拌器的一次浸涤罐中，再将浓度55％～65％的乙醇按料液比1∶7～10的比例泵入罐中，pH值调至6.5～7.5，保持温度50℃～60℃，搅拌浸提，浸提时间不少于4h。使大豆蛋白最大限度保留于固相物中。

2、将经步骤1得到乙醇提取的浆状混合物泵入超速离心分离机，在转速4000r/min左右条件下，进行离心分离，流出的液相物为含大豆复合功能因子的溶液，分离留存的固相物为纯度≥65％，NSI值≤10％的大豆浓缩蛋白。

液相混合物经蒸馏浓缩所得浓液为“废糖蜜”，“废糖蜜”加纯净水调成浓度≈10％的溶液，经孔径120-200目板框过滤或微孔过滤，工作压力为0.2～0.5Mpa，通过的液相物应达到透明。再将透明的液相物进行浓缩，浓缩采用“双效降膜式浓缩设备”，一效蒸发温度为62℃，二效蒸发温度为46℃，通过时间约3min，根据市场不同需求，可分为20％～50％不同浓度的产品，完成浓缩的液相物装瓶，送入杀菌釜中进行杀菌，杀菌釜内的蒸汽压力≈200kpa，工作温度≈130℃，作用时间约10s；也可在常压下，加热至75℃～85℃，恒温30min～15min，即可杀灭各种致病菌，得到供非糖尿病人群服用的液态“大豆复合功能因子”。

4、将经步骤2离心机分离所得固相物送入带有搅拌器的反应罐中，再将步骤3蒸馏所得≥90％的浓乙醇作为溶剂，按料液比1∶5～8比例，泵入装有固相物的反应罐中，操作温度≈50℃，搅拌时间为15min～50min，反应后的溶液泵入酒精回收蒸馏塔中，蒸馏塔真空度为66.7～73.3kpa，温度为82.5℃，蒸馏回收的酒精循环用于生产，蒸馏后留存物为浆状大豆浓缩蛋白，控制浓乙醇与固相物混合液pH保持中性6.5左右时，反应后得NSI值为45％左右的可用于添加面制食品的浆状大豆浓缩蛋白；在浓乙醇与固相物混合液中加碱，将pH值调至9.3左右，反应后NSI值回升至70％左右，再加酸中和使pH为中性，得到可用于添加肉制品的浆状大豆浓缩蛋白。

实施例2

液相混合物经蒸馏浓缩所得浓液为“废糖蜜”，“废糖蜜”加纯净水调成浓度≈10％的溶液，经板框过滤或微孔过滤机或离心分离过滤，粒度为120目～200目、工作压力为0.2～0.5Mpa，通过的液相物应达到透明。再将透明的液相物进行浓缩，浓缩采用“双效降膜式浓缩设备”，一效蒸发温度为62℃，二效蒸发温度为46℃，通过时间约3min。

4、将步骤3得到的液态大豆复合功能因子加水调至干物质浓度为5％～20％，再加入相当于液态“大豆复合功能因子”总重1％～5％的酵母，酵母需先用无菌水化开，成浆液状，再行加入，在25℃～30℃环境条件下，保温发酵12h～120h，在发酵过程随时检测单糖、双糖含量，当单糖、双糖含量降低至投料初始含量的30％以下、最佳效果为基本检不出时，同时发酵物中对人体有益的水苏糖、棉籽糖含量未降低，即标志发酵完成，如发现水苏糖、棉籽糖含量比初始发酵时含量降低，则说明发酵已过度，应即刻停止发酵。

5、将经步骤4完成的发酵的“大豆复合功能因子”浆液通过离心或板框过滤或微孔过滤方法去除不可溶物，使液相物料达到透明水平，再将透明液浓缩成20-50％不同浓度的液相物，装瓶，进行常规杀菌处理，得到不含单糖、双糖的可供血糖超标的人群服用的液态“大豆复合功能因子”产品；或装瓶前进行浓缩、杀菌干燥制得不含单糖、双糖的“粉状大豆复合功能因子”产品。

6、将经步骤2离心机分离所得固相物送入带有搅拌器的反应罐中，再将步骤3蒸馏所得≥90％的浓乙醇作为溶剂，按料液比1∶5～8比例，泵入装有固相物的反应罐中，操作温度≈50℃，搅拌时间为15min～50min，反应后的溶液泵入酒精回收蒸馏塔中，蒸馏塔真空度为66.7～73.3kpa，温度为82.5℃，蒸馏回收的酒精循环用于生产，蒸馏后留存物为浆状大豆浓缩蛋白，根据用于添加面制品或肉制品的不同调整pH为6.5或9.3，反应后得浆状大豆浓缩蛋白。

9、将经步骤8浓缩后的浆料，采用压强为6Mpa～10Mpa的高压泵，泵入干燥塔中，干燥塔进风温度160℃～180℃，排风温度70℃～80℃，经喷雾塔干燥所得的粉状大豆浓缩蛋白。

Claims

1.醇法大豆浓缩蛋白功能改进与废糖蜜深加工方法，其特征是包括以下步骤：

（1）将作为原料的高温豆粕或低温豆粕粉碎成50目左右的豆粕粗粉，送入带有搅拌器的一次浸涤罐中，再将浓度55%～65%的乙醇按料液比1：7～10的比例泵入罐中，pH值调至6.5～7.5，保持温度50℃～60℃，搅拌浸提，浸提时间不少于4h；

（2）将经步骤（1）得到乙醇提取的浆状混合物泵入超速离心分离机，在转速4000r/min左右条件下，进行离心分离，流出的液相物为含大豆复合功能因子的溶液，分离留存的固相物为蛋白纯度≥65%，NSI值≤10%的大豆浓缩蛋白；

（3）将经步骤（2）获得的液相物送入蒸发浓缩罐中，真空度为66.7～73.3kPa，温度为80℃，蒸发产生的挥发乙醇与水蒸气送入蒸馏塔中，塔中温度约82.5℃，蒸馏所得乙醇浓度≥90%，供生产循环使用；

液相混合物经蒸馏浓缩所得浓液为“废糖蜜”， “废糖蜜”加纯净水调成浓度约为10%的溶液，经孔径120—200目的板框过滤或微孔过滤机、工作压力为0.2～0.5Mpa，或采用离心分离，使通过的液相物应达到透明；再将透明的液相物进行浓缩，浓缩采用“双效降膜式浓缩设备”，一效蒸发温度为62℃，二效蒸发温度为46℃，通过时间约3min，根据市场不同需求，可分为20%～50%不同浓度的产品，完成浓缩的液相物装瓶，送入杀菌釜中进行杀菌，杀菌釜内的蒸汽压力约200kpa，工作温度约130℃，作用时间约10s，也可在常压下，加热至75℃～85℃，恒温30min～15min，即可杀灭各种致病菌，得供非糖尿病人群服用的液态“大豆复合功能因子”；

（4）将步骤（3）得到的装瓶杀菌前的液态大豆复合功能因子加水调至干物质浓度为5%～20%，再加入相当于液态“大豆复合功能因子”总重1%～5%的酵母或乳酸菌，酵母需先用无菌水化开，成浆液状，再行加入，在25℃～30℃环境条件下，保温发酵12h～120h，在发酵过程随时检测单糖、双糖含量，当单糖、双糖含量降低至投料初始含量的30%以下、最佳效果为基本检不出时，同时发酵物中对人体有益的水苏糖、棉籽糖含量未降低，即标志发酵完成，如发现水苏糖、棉籽糖含量比初始发酵时含量降低，则说明发酵已过度，应即刻停止发酵；

（5）将经步骤（4）完成的发酵的“大豆复合功能因子”浆液通过离心或板框过滤或微孔过滤方法去除不可溶物，使液相物料达到透明水平，经浓缩得到20-50%不同浓度的液相物，装瓶，进行常规杀菌处理，得不含单糖、双糖的可供血糖超标的人群服用的液态“大豆复合功能因子”，产品，或装瓶前进行浓缩、杀菌、干燥制得不含单糖、双糖的“粉状大豆复合功能因子”产品；

（6）将经步骤（2）离心机分离所得固相物送入带有搅拌器的反应罐中，再将步骤（3）蒸馏所得≥90%的浓乙醇作为溶剂，按料液比1：5～8比例，泵入装有固相物的反应罐中，操作温度在50℃附近，搅拌时间为15min～50min，反应后的溶液泵入酒精回收蒸馏塔中，蒸馏塔真空度为66.7～73.3kpa，温度为82.5℃，蒸馏回收的酒精循环用于生产，蒸馏后留存物为浆状大豆浓缩蛋白，在本步骤中，控制浓乙醇与固相物混合液pH保持中性6.5左右时，反应后得NSI值为 45%左右的可用于添加面制食品的浆状大豆浓缩蛋白，在浓乙醇与固相物混合液中加碱，将pH值调至9.3左右，反应后NSI值回升至70%左右，再加酸中和使pH为中性，得可用于添加肉制品的浆状大豆浓缩蛋白；

（7）将步骤（6）所得浆状大豆浓缩蛋白，加纯净水，调至浓度约10%的液体，送入压力为20Mpa～35Mpa的均质机中，均质温度为55℃～80℃；

（8）经过步骤（7）均质处理的液状物，送入蒸发浓缩器中，浓缩时采用“双效降膜式浓缩设备”，由于此设备蒸发温度低，一效蒸发温度约62℃，二效蒸发温度约46℃，而且从进料到出料仅需3min左右，“双效降膜式浓缩设备”是防止经浓乙醇处理、NSI值回升提高至45%与70%的大豆浓缩蛋白再次发生热变性的最佳选型，经浓缩后，溶液干物质浓度可浓缩至15%～20%；

（9）将经步骤（8）浓缩后的浆料，采用压强为6Mpa～10Mpa的高压泵，泵入干燥塔中，干燥塔进风温度160℃～180℃，排风温度70℃～80℃，经喷雾塔干燥所得的粉状产品，即为水分含量≤6%、NSI值约为45%的面制品添加用大豆浓缩蛋白粉或NSI值约为70%的肉制品添加用大豆浓缩蛋白粉。