CN102178205A - 一种利用大豆粕制备无氯丙醇蛋白水解物的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用现代生物工程技术将植物蛋白制备为高级调味品的方法。制备方法为：将脱脂豆粕粉碎、调浆、酶解、脱苦、发酵、去渣、浓缩、美拉德生香反应、干燥等工序精制而成。本发明制备的产品中富含小分子蛋白质、活性肽、氨基酸及微量元素，具有调味和营养保健双重功能，是食品和调味品的调味基料，可广泛应用于调味品、营养保健品、生化试剂、功能性食品、冷冻食品、烘焙膨化食品、休闲食品、火腿肠、肉制品、调理食品等，提高产品质量，亦可经适当调配后做成高级调味品。
Description
技术领域
本发明涉及一种蛋白水解物的制备方法，具体涉及一种利用大豆粕制备无氯丙醇蛋白水解物的方法。
背景技术
民以食为天，食以味为先，美食离不开美味，美味需要调味基料来调理。酱油是中国传统调味料，深受人们的喜爱，其滋味鲜美、口味浓厚、营养丰富、不含氯丙醇，但传统发酵酱油生产工艺存在生产周期长、成本高、效率低，总氮利用率低、氨基氮游离率低的缺陷。为了解决这些问题，酱油制造工艺从最早的自然发酵、高盐固态发酵、无盐固态发酵，发展到现在的低盐固态发酵、高盐稀态发酵以及水解法复合氨基酸调味液，以水解法效率最高。植物蛋白的水解有酸解、碱解、酸酶解、酶解等四种方法，酸、碱化学水解法的特点为强酸碱、高温作用，结果造成副反应多，营养成分损失大，产品质量不佳，产生氯丙醇等有毒成分；酸酶法的反应条件相对酸碱法更为温和，但仍存在产生氯丙醇的可能；生物酶工程加工方法在温和反应条件下，水解生成多肽及氨基酸等物质，具有很高营养价值与功能特性，易于人体吸收与消化，反应可控、副反应少，产品质量好和不破坏氨基酸等特点，生物酶法将是植物蛋白资源开发利用最有效、最有前途的加工方法。目前，在食品工业发达的欧美国家，酶法生产无色酱油和HVP已实现产业化，其制成品的氯丙醇含量趋于零。我国植物水解蛋白均采用酸法生产，产品中氯丙醇含量因技术控制的不同而相差甚大，总整来看，只有少数企业的少数产品能达国家标准。按欧盟法规E C 4662001，HVP中3-MCPD的最高限量水平0.02mg/kg。要达此标准，必须改进现有的生产工艺。在我国水解植物蛋白的生产尚未采用酶法工艺的主要原因在于：酶法水解成本高、酶解过程中产生的苦味肽影响口感、酶法水解物没有传统酱油的浓厚味。解决该问题的有效途径为选择多酶结合的办法控制酶解过程中产生的苦味肽、发酵和美拉德反应技术提高产品的浓厚味。
发明内容
本发明的目的在于克服现有酶解过程中的缺陷，提供一种利用大豆粕制备无氯丙醇的蛋白水解物的制备方法，制备出的蛋白水解物无氯丙醇、且有酱油的浓香味。
本发明是这样实现的：
1、一种利用大豆粕制备无氯丙醇蛋白水解物的方法，其特征在于包括如下步骤：
(一)原料预处理
将脱脂豆粕粉碎，过60目及60目以上筛；
(二)大豆蛋白的水解
2.1将豆粕粉用水配制成重量分数为10至20％的悬浮液，搅拌升温至40至75℃，搅拌速度为10至150rpm；
2.2调整pH4.5至8.5；
2.3加入占豆粕粉重量0.05至2％蛋白内切酶，维持40至70℃，在搅拌下酶解1至12小时，搅拌速度为10至150rpm；
2.4加入占豆粕粉重量0.05至2％蛋白质外切酶，维持40至70℃，在搅拌下继续水解1至12小时，搅拌速度为10至150rpm；
(三)蛋白酶解液发酵
3.1将蛋白酶解液降温至20至45℃；
3.2加占豆粕粉重量0.1至2％乳酸菌粉和0.1至2％的酵母菌粉；
3.3于20至45℃下搅拌发酵6至24小时；
3.4升温到80至100℃，维持10至30分钟，杀菌；
(四)去渣与浓缩
4.1去渣：将杀菌后的发酵液冷却至20至50℃，用离心机离心去渣，离心机转速为500至3000rpm；
4.2将去渣后的水解液进行真空浓缩，至固形物含量达20至50％体积分数，浓缩温度40至90℃、真空度0.05至0.095MPa；
(五)美拉德反应生香
将浓缩液放入反应罐，加入生香前体物，生香前体物包含有占豆粕粉重量的如下物质：葡萄糖0.1至3％、木糖0.1至2％、核糖0.1至5％、半胱氨酸0.1至1.5％、胱氨酸0.1至2％、蛋氨酸0.1至3％、甘氨酸0.1至1％、丙氨酸0.1至2％，调pH 4.5至8.0，升温至70至140℃，维持30至180分钟，并连续搅拌，搅拌速度为30至200rpm；
本步骤的目的在于：通过美拉德反应进一步生成一些具有呈味性能的物质，如呋喃类、吡嗪类等，提高制成品的风味和滋味。
(六)干燥
将美拉德反应后的液体降温至20至50℃，加入包埋剂，包埋剂为占豆粕粉重量的如下物质：分子量为3000至30000的酪蛋白水解物1至5％，以及食用明胶1至5％，充分搅拌均匀后，经20至50MPa高效均质机均质，实现微胶囊包埋，再用喷雾干燥法获得流动性良好的粉状产品。
更进一步的方案是：所述蛋白内切酶为木瓜蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶中的一种。
更进一步的方案是：所述蛋白质外切酶为诺维信风味蛋白酶、丹尼斯克蛋白外切酶中的一种。
更进一步的方案是：所述喷雾干燥法进风温度设定为160℃，出风温度设定为70℃，物料温度为40℃。
本发明利用现代生物工程技术改造传统食品加工业，以豆粕为原料，经温和酶解、发酵和美拉德反应，制备出天然、安全、营养、美味的无氯丙醇水解蛋白，其优点在此于：(1)采用复合蛋白酶水解技术将大豆蛋白水解为氨基酸，生产周期短，解决了传统发酵工艺时间的问题；(2)采用外切酶脱苦，可最大程度脱除水解物的苦味；(3)蛋白水解液通过乳酸菌和酵母菌共发酵，产生浓厚味；(4)蛋白水解液经过美拉德反应，进一步提升产品整体风味；(5)采用微胶囊包埋技术提高产品品质、增加其稳定性，延长保质期；(6)制成品用途广泛。制备的产品中富含小分子蛋白质、活性肽、氨基酸及微量元素，具有调味和营养保健双重功能，是食品和调味品的调味基料，可广泛应用于调味品、营养保健品、生化试剂、功能性食品、冷冻食品、烘焙膨化食品、休闲食品、火腿肠、肉制品、调理食品等，提高产品质量，亦可经适当调配后做成高级调味品。
具体实施方式
实施例一
利用大豆粕制备无氯丙醇蛋白水解物的方法，步骤如下：
(一)原料预处理
称取150kg脱脂豆粕，粉碎至60目；
(二)大豆蛋白的水解
2.1将脱脂豆粕放入2000升反应罐内，加入850升纯水，搅拌，搅拌速度为100rpm；向夹层通蒸汽升温至60℃；
2.2调pH5.0；
2.3加入0.075kg木瓜蛋白酶，于60至62℃搅拌反应12小时，搅拌速度为100rpm；
2.4加入0.075kg诺维信风味蛋白酶，于60至62℃搅拌反应12小时，搅拌速度为100rpm；
(三)蛋白酶解液发酵
3.1将蛋白酶解液降温至30℃；
3.2加入0.15kg乳酸菌粉和0.15kg酵母粉，于30至32℃发酵24小时；
3.3升温至95℃，维持10分钟杀菌和灭酶；
(四)去渣和浓缩
4.1将杀菌后的发酵液冷却至30℃，用自卸式离心机离心去渣，离心机转速为1200rpm；
4.2将去渣后的水解液在70℃下真空浓缩至固形物含量达40％体积分数，真空度为0.08MPa；
(五)美拉德反应生香
将浓缩液泵入生香反应罐，加入0.15kg葡萄糖、0.15kg木糖、0.15kg核糖、0.15kg半胱氨酸、0.15kg胱氨酸、0.15kg蛋氨酸、0.15kg甘氨酸、0.15kg丙氨酸，搅拌均匀；调pH5.5；升温至70℃，维持180分钟；并在30rpm的转速下连续搅拌；
(六)干燥
将美拉德反应后的液体冷却至50℃，加入1.5kg分子量10000的酪蛋白水解物、7.5kg食用明胶，充分搅拌均匀；
用40MPa均质机进行均质；
将均质后的乳浊液喷雾干燥，进风温度设定为160℃，出风温度设定为70℃，物料温度为40℃；
在空气相对湿度为50％的环境下进行包装得成品。
实施例二
利用大豆粕制备无氯丙醇蛋白水解物的方法，步骤如下：
(一)原料预处理
称取150kg脱脂豆粕，粉碎至70目；
(二)大豆蛋白的水解
2.1将脱脂豆粕放入2000升反应罐内，加入850升纯水，搅拌，搅拌速度为100rpm；向夹层通蒸汽升温至40℃；
2.2调pH7.0；
2.3加入3kg中性蛋白酶，于60至62℃搅拌反应1小时，搅拌速度为100rpm；
2.4加入3kg丹尼斯克蛋白外切酶，于60至62℃搅拌反应1小时，搅拌速度为100rpm；
(三)蛋白酶解液发酵
3.1将蛋白酶解液降温至30℃；
3.2加入2kg乳酸菌粉和2kg酵母粉，于30至32℃发酵6小时；
3.3升温至95℃，维持10分钟杀菌和灭酶；
(四)去渣和浓缩
4.1将杀菌后的发酵液冷却至30℃，用自卸式离心机离心去渣，离心机转速为1200rpm；
4.2将去渣后的水解液在70℃下真空浓缩至固形物含量达40％体积分数，真空度为0.08MPa；
(五)美拉德反应生香
将浓缩液泵入生香反应罐，4.5kg葡萄糖、3kg木糖、7.5kg核糖、2.75kg半胱氨酸、3kg胱氨酸、4.5kg蛋氨酸、1.5kg甘氨酸、3kg丙氨酸，搅拌均匀；调pH6.5；升温至140℃，维持30分钟；并在200rpm的转速下连续搅拌；
(六)干燥
冷却至50℃，加入7.5kg分子量10000的酪蛋白水解物、1.5kg食用明胶，充分搅拌均匀；用40MPa均质机进行均质；将均质后的乳浊液喷雾干燥，进风温度设定为160℃，出风温度设定为70℃，物料温度为40℃；在空气相对湿度为50％的环境下进行包装得成品。
实施例三
利用大豆粕制备无氯丙醇蛋白水解物的方法，步骤如下：
(一)原料预处理
称取150kg脱脂豆粕，粉碎至80目；
(二)大豆蛋白的水解
2.1将脱脂豆粕放入2000升反应罐内，加入850升纯水，搅拌，搅拌速度为100rpm；向夹层通蒸汽升温至60℃；
2.2调pH8.0；
2.3加入1.5kg碱性蛋白酶木瓜蛋白酶，于60至62℃搅拌反应6小时，搅拌速度为100rpm；
2.4加入1.5kg诺维信风味蛋白酶，于60至62℃搅拌反应6小时，搅拌速度为100rpm；
(三)蛋白酶解液发酵
3.1将蛋白酶解液降温至30℃；
3.2加入1kg乳酸菌粉和1kg酵母粉，于30至32℃发酵12小时；
3.3升温至95℃，维持10分钟杀菌和灭酶；
(四)去渣和浓缩
4.1将杀菌后的发酵液冷却至20℃，用自卸式离心机离心去渣，离心机转速为1200rpm；
4.2将去渣后的水解液在70℃下真空浓缩至固形物含量达40％体积分数，真空度为0.08MPa；
(五)美拉德反应生香
将浓缩液泵入生香反应罐，加入2.75kg葡萄糖、1.5kg木糖、3.85kg核糖、1.4kg半胱氨酸、1.5kg胱氨酸、2.3kg蛋氨酸、0.85kg甘氨酸、1.5kg丙氨酸，搅拌均匀；调pH7.5；升温至140℃，维持30分钟；并在100rpm的转速下连续搅拌；
(六)干燥
冷却至50℃，加入3.85kg分子量10000的酪蛋白水解物、3.85kg食用明胶，充分搅拌均匀；用40MPa均质机进行均质；将均质后的乳浊液喷雾干燥，进风温度设定为160℃，出风温度设定为70℃，物料温度为40℃；在空气相对湿度为50％的环境下进行包装得成品。
Claims (4)
1.一种利用大豆粕制备无氯丙醇蛋白水解物的方法，其特征在于包括如下步骤：
(一)原料预处理
将脱脂豆粕粉碎，过60目及60目以上筛；
(二)大豆蛋白的水解
2.1将豆粕粉用水配制成重量分数为10至20％的悬浮液，搅拌升温至40至75℃，搅拌速度为10至150rpm；
2.2调整pH4.5至8.5；
2.3加入占豆粕粉重量0.05至2％蛋白内切酶，维持40至70℃，在搅拌下酶解1至12小时，搅拌速度为10至150rpm；
2.4加入占豆粕粉重量0.05至2％蛋白质外切酶，维持40至70℃，在搅拌下继续水解1至12小时，搅拌速度为10至150rpm；
(三)蛋白酶解液发酵
3.1将蛋白酶解液降温至20至45℃；
3.2加占豆粕粉重量0.1至2％乳酸菌粉和0.1至2％的酵母菌粉；
3.3于20至45℃下搅拌发酵6至24小时；
3.4升温到80至100℃，维持10至30分钟，杀菌；
(四)去渣与浓缩
4.1去渣：将杀菌后的发酵液冷却至20至50℃，用离心机离心去渣，离心机转速为500至3000rpm；
4.2将去渣后的水解液进行真空浓缩，至固形物含量达20至50％体积分数，浓缩温度40至90℃、真空度0.05至0.095MPa；
(五)美拉德反应生香
将浓缩液放入反应罐，加入生香前体物，生香前体物包含有占豆粕粉重量的如下物质：葡萄糖0.1至3％、木糖0.1至2％、核糖0.1至5％、半胱氨酸0.1至1.5％、胱氨酸0.1至2％、蛋氨酸0.1至3％、甘氨酸0.1至1％、丙氨酸0.1至2％，调pH 4.5至8.0，升温至70至140℃，维持30至180分钟，并连续搅拌，搅拌速度为30至200rpm；
(六)干燥
将美拉德反应后的液体降温至20至50℃，加入包埋剂，包埋剂为占豆粕粉重量的如下物质：分子量为3000至30000的酪蛋白水解物1至5％，以及食用明胶1至5％，充分搅拌均匀后，经20至50MPa高效均质机均质，实现微胶囊包埋，再用喷雾干燥法获得流动性良好的粉状产品。
2.根据权利要求1所述利用大豆粕制备无氯丙醇蛋白水解物的方法，其特征在于：所述蛋白内切酶为木瓜蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶中的一种。
3.根据权利要求1所述利用大豆粕制备无氯丙醇蛋白水解物的方法，其特征在于：所述蛋白质外切酶为诺维信风味蛋白酶、丹尼斯克蛋白外切酶中的一种。
4.根据权利要求1所述利用大豆粕制备无氯丙醇蛋白水解物的方法，其特征在于：所述喷雾干燥法进风温度设定为160℃，出风温度设定为70℃，物料温度为40℃。
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