一种大豆肽生产方法
技术领域
本发明涉及一种大豆肽生产方法,是以发酵豆粕为原料,再利用动物源性的蛋白酶生产大豆多肽的一种生产方法,属于微生物技术领域。
背景技术
大豆肽是大豆的深加工产品。大豆蛋白是最优良的植物蛋白,但是因为大豆中含有多种抗营养因子,降低了人体对它的吸收利用率。由于大豆蛋白资源丰富、价格低廉、营养丰富,同时对其深加工后的大豆多肽具有比大豆蛋白更丰富的加工特性、营养特性和生理功能,以大豆,豆粕或大豆蛋白为主要原料,用酶解法或微生物发酵法生产的,且分子量分布在10000Da以下的肽称为大豆多肽。大豆多肽的氨基酸组成与大豆蛋白质完全一样,必需氨基酸平衡且含量丰富。大豆多肽与传统大豆食品蛋白相比,虽然大豆肽的生产工艺较复杂、生产成本相对较高,但是其具有易消化吸收、能迅速供给机体能量、低豆腥味等特性,特别是具有降低血清胆固醇、降血压和促进脂肪代谢、抗疲劳、抗氧化等独特的生理功能。因此大豆肽相对大豆蛋白具有更加诱人的市场应用前景,如:食品、医药领域等。
由于大豆多肽的众多功效和应用前景,对其生产和利用已有大量研究。目前根据生产方法特点,现有技术主要采用的是液体酶解的方法。
液体酶解法是将大豆粉或大豆分离蛋白加水混合,然后直接加入一种或多种复合蛋白酶进行保温酶解,水解完成后,再依次通过加热灭酶、冷却、分离、浓缩和干燥,最后制成大豆肽产品。在酶解过程中,在不同阶段加入不同的酶,这些酶有毛酶来源的蛋白酶、黑曲霉来源的酸性蛋白酶、米曲霉来源的中性蛋白酶、细菌来源的蛋白酶(Alcalase、Alcakase、Protamex等)、植物来源的蛋白酶(木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶等)但是液体酶解的方法均存在生产成本偏高的问题,从而限制了大豆肽产品的应用。成本高的原因:一是,液体酶解法对大豆粉等低价格粗原料水解吸收率低,因此,使用高纯度高价格的原料,一般采用大豆分离蛋白作为生产原料,等量蛋白原料成本较大豆粉增加了5倍以上;二是,液体酶解法使用的酶量大,外购酶的成本高。因此,需要一种新的生产工艺来降低大豆肽生产成本。发明专利CN 1827772A中提到采用两段法、即通过固体发酵和液体酶解相结合的方法降低了大豆肽的生产成本。而本专利吸收专利CN 1827772A的一部分优点,进行了创新。一是本专利直接使用发酵豆粕作为原料(市场成熟购买方便),不但避免原料固体发酵的设备厂房的成本投入,而且可以减少或消除大豆粉中含有的各种酶抑制剂对水解酶的影响。二是本专利使用的水解酶是动物源的胰蛋白酶与专利CN 1827772A中的植物源复合蛋白酶不同,因此,所得到的功能小肽不同。
发明内容
本发明的目的在于:吸收液体酶解法的优点,克服了它的不足,提供一种利用发酵豆粕作为原料,生产大豆多肽。从而1)以发酵豆粕为原料,消除了原料中的蛋白酶抑制剂;2)可以完成对豆粕中大豆蛋白质的预水解;3)大量减少了外加酶的量,有效的降低了成本、获得较高的水解率。
本发明的技术方案是:一种大豆肽生产方法,它是以发酵豆粕为原料,其工艺步骤包括:1)液体酶解:将发酵豆粕与水按重量比为1:4-8混合,加入胰蛋白酶,保温酶解;2)高温灭酶;3)过滤:将酶解液过滤分离得到大豆蛋白粗品;4)脱色除味;5)精炼;6)喷雾干燥,灭菌制成成品;所述脱色除味是用经过预处理的大孔树脂过滤。
在上述方案的基础上进一步的技术方案是:
所述大豆肽生产方法,所述液体酶解步骤中,所加入胰蛋酶的量为每克发酵豆粕添加30-800U的胰蛋白酶;酶解温度是45-65℃,酶解液pH7.8-9.0,酶解时间为1-8小时。
所述大豆肽生产方法,所述高温灭酶是在保温酶解后,升温至70-80℃,维持15-35分钟。
所述大豆肽生产方法,所述过滤是通过板框过滤机去除酶解液中的固体杂质,从而得到大豆肽粗滤液。
所述大豆肽生产方法,所述脱色除味是将大豆粗滤液按1-5ml/min的洗脱流速通过大孔树脂脱色除味,得到大豆肽清液。
所述大豆肽生产方法,大孔树脂选自于为AB-8,或DM-130,或D101类型的树脂。
所述大豆肽生产方法,所述精炼是将大豆肽清液用超滤膜按分子量进行分级分离,得到不同分子量和不同功能大豆肽溶液;截留分子量分别为:200Da,或1000Da,或5000Da,或8000Da。
所述大豆肽生产方法,所述喷雾干燥是在干燥器中将不同分子量的大豆肽溶液在0.08-0.15mpa压力条件下进行喷雾干燥,干燥中,进口温度130-140℃,干燥器内温度102-110℃,出口温度75-90℃,经灭菌最终获得粉状大豆肽产品。
一种用于大豆肽生产方法中的脱色除味的大孔树脂的预处理方法,其大孔树脂选自于AB-8,或DM-130,或D101类型的树脂,预处理步骤是:先将树脂用10%NaCl溶液浸泡24小时,充分溶胀后,除去上浮的树脂碎片;然后,经水洗后湿法半流体装柱,以免混入气泡;再用95%乙醇冲洗至流出液,加适量水无白色浑浊出现为止;再用去离子水洗去乙醇,去醇后再用3%HCl(V/V)冲洗, 最后用去离子水洗至中性,烘干备用。
本发明优点是:克服了现有技术的不足,提供一种利用发酵豆粕作为原料,生产大豆多肽。从而1)以发酵豆粕为原料,消除了原料中的蛋白酶抑制剂;2)可以完成对豆粕中大豆蛋白质的预水解的;3)大量减少了外加酶的量,有效的降低了成本、获得较高的水解率。
具体实施方式
实施例1: 一种大豆肽生产方法,它是以发酵豆粕为原料,其工艺步骤为:1)液体酶解:将发酵豆粕与水按重量比为1:4-8混合,加入胰蛋白酶,保温酶解;2)高温灭酶;3)过滤:将酶解液过滤分离得到大豆蛋白粗品;4)脱色除味;5)精炼;6)喷雾干燥,灭菌制成成品;所述脱色除味是用经过预处理的大孔树脂过滤。具体是:
1)液体酶解:取发酵豆粕原料300公斤,按发酵豆粕与水重量比为1:8混合,加入胰蛋白酶,所加入胰蛋酶的量为每克发酵豆粕添加30-800U的胰蛋白酶;酶解温度是45-65℃,酶解液pH7.8-9.0,酶解时间为1-8小时,本实施例酶的加入量为每克干料加入650U的酶酶解温度55℃,酶解液pH8.5,酶解5小时;
2)高温灭酶:在保温酶解后,升温至70-80℃,维持15-35分钟,本实施例升温至75℃,维持30分钟;
3)过滤:通过板框过滤机去除酶解液中的固体杂质,从而得到大豆肽粗滤液;
4)脱色除味:将大豆粗滤液按1-5ml/min的洗脱流速通过大孔树脂脱色除味,得到大豆肽清液;本实施例将大豆肽粗液按5ml/min的流速通过活化后的大孔树脂;大孔树脂选自于为AB-8,也可以选DM-130,或D101类型的树脂
5) 精炼:是将大豆肽清液用超滤膜按分子量进行分级分离,得到不同分子量和不同功能大豆肽溶液;截留分子量分别为:200Da,或1000Da,或5000Da,或8000Da;本实施例用超滤膜按分子量进行分级分离,截留分子量分别为: 1000Da,也可为200Da,或5000Da,或8000Da
6)喷雾干燥:是在干燥器中将不同分子量的大豆肽溶液在0.08-0.15mpa压力条件下进行喷雾干燥,干燥中,进口温度130-140℃,干燥器内温度102-110℃,出口温度75-90℃,经灭菌最终获得粉状大豆肽产品。本实施例在0.08mpa压力条件下进行喷雾干燥,干燥中,进口温度130℃,干燥器内温度102℃,出口温度75℃。
实施例2:与上述实施例1不同的是:1)取发酵豆粕原料150公斤,发酵豆粕与水重量比为1:1所加入胰蛋酶的量为每克发酵豆粕添加30U的胰蛋白酶;酶解温度45℃、pH 7.8,酶解7小时;2) 高温灭酶:在保温酶解后,升温至70℃,维持35分钟;4) 将大豆肽粗液按1ml/min的流速通过活化后的大孔树脂;大孔树脂选自于为DM-130,也可以选AB-8,或D101类型的树脂;用超滤膜按分子量进行分级分离,截留分子量分别为:5000Da,也可为200Da,或1000Da,或8000Da。
实施例3: 与上述实施例1不同的是:取发酵豆粕原料350公斤,发酵豆粕与水重量比为1:6所加入胰蛋酶的量为每克发酵豆粕添加800U的胰蛋白酶;酶解温度65℃、pH 9,酶解6小时;2)高温灭酶:在保温酶解后,升温至80℃,维持15-20分钟;将大豆肽粗液按3ml/min的流速通过活化后的大孔树脂;大孔树脂选自于为D101,也可以选AB-8,或D101类型的树脂;用超滤膜按分子量进行分级分离,截留分子量分别为:200Da,也可为1000Da,或5000Da,或8000Da。
实施例4: 与上述实施例1不同的是:取发酵豆粕原料200公斤,发酵豆粕与水重量比为1:7所加入胰蛋酶的量为每克发酵豆粕添加500U的胰蛋白酶;酶解温度50℃、pH 9,酶解5小时;2)高温灭酶:在保温酶解后,升温至76℃,维持15-15分钟;将大豆肽粗液按4ml/min的流速通过活化后的大孔树脂;大孔树脂选自于为DM-130,也可以选AB-8,或D101类型的树脂,用超滤膜按分子量进行分级分离,截留分子量分别为: 8000Da,也可为200Da,或1000Da,或5000Da。
实施例5:一种用于大豆肽生产方法中的脱色除味的大孔树脂的预处理方法,其大孔树脂选自于AB-8,也可以是DM-130,或D101类型的树脂,预处理步骤是:先将树脂用10%NaCl溶液浸泡24小时,充分溶胀后,除去上浮的树脂碎片;然后,经水洗后湿法半流体装柱,以免混入气泡;再用95%乙醇冲洗至流出液,加适量水无白色浑浊出现为止;再用去离子水洗去乙醇,去醇后再用3%HCl(V/V)冲洗, 最后用去离子水洗至中性,烘干备用。
本发明的权利要求保护范围不限于上述实施例。