CN102318724B - 一种酸性大豆多肽蛋白的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种酶法和微生物协同生产制取酸性大豆多肽蛋白的方法，由以下步骤组成：(1)取市售去皮豆粕粉碎过筛，加入葡萄糖和纯净水，再接入植物乳杆菌和嗜热链球菌培养至发酵液pH降到4.4得发酵液A；(2)向发酵液A中接入双歧杆菌，再加入液体酸性蛋白酶酶解得酶解液A；(3)酶解液A超滤后的超滤透过液经灭菌、浓缩、干燥得到成品，其中成品中的乳酸含量＞3.6％。本发明原料采用去皮豆粕，相对于目前普遍采用的大豆浓缩蛋白要便宜很多，技术上先采用植物乳杆菌和嗜热链球菌将整个酶解体系的pH降至酸性蛋白酶的最适作用pH，然后再进行酶解，同时在植物乳杆菌和嗜热链球菌生长的过程中，也能降解去皮豆粕中的部分可溶性非淀粉多糖，最终成品中也含有有机酸类物质。
Description
技术领域
本发明涉及大豆蛋白质的深加工技术领域，特别涉及一种酶法和微生物协同生产制取酸性大豆多肽蛋白的方法，其生产的大豆多肽可作为保健食品的营养强化剂和饲料添加剂。
背景技术
大豆蛋白是目前全世界产量最为丰富的植物蛋白原料，含有丰富的蛋白质和多种生理活性成分，人类摄取的植物蛋白中有70％来自大豆蛋白，大豆蛋白具有氨基酸平衡、营养丰富，易吸收等特性。大豆多肽是大豆蛋白经过蛋白酶作用后，再经特殊处理后得到的蛋白质水解产物，具有其必须氨基酸组成与大豆蛋白质一致，含量平衡且丰富，且抗原性少，同时大豆水解时生成的寡肽有许多特殊的营养功能和生理活性，具有促进能量代谢、抑制肥胖，抗疲劳、增强无氧耐力；还有降低胆固醇、抗氧化、降血压、调节胰岛素生理活性等作用，而且可直接被人体。因此，含多肽的蛋白粉食物正越来越受到广大消费者的喜爱。
常见的大豆蛋白深加工处理的方法大体分为酶解法和微生物发酵法两种。酶解法是用新鲜大豆，经过脱脂、蛋白提纯后，通过酶解方式将对大豆中的大分子蛋白降解成多肽类物质，再经过膜滤的方式进行分离、提纯、干燥，得到多肽蛋白粉。但采用该方法生产的同时，会使大豆蛋白质中的苦味肽也暴露出来，使得生产出的多肽蛋白芬苦味大、口感差，若再采用消苦方法，不仅会增加生产成本，且会使有效成份多肽受到损失。微生物发酵法是用提纯的大豆蛋白，通过微生物利用大豆蛋白为营养基质，在生长繁殖的过程中通过微生物对大豆蛋白进行降解，同时可通过微生物作用对苦味肽基团进行修饰和重组，克服了酶解法产品苦味大和口感差的缺点，但是其本质和酶解法是一致的，微生物发酵法可以采取半固态和固态方式进行，有利于生产设备投资的降低。
中国专利公开号CN101240311公开了一种生物发酵生产大豆多肽蛋白粉的方法，该方法采用固态发酵形式，其首先将新鲜大豆洗净常温浸泡后，加蒸汽进行蒸煮，蒸煮后接种制曲培养，得大豆初醅，大豆初醅经洗涤后，控温发酵，得酶解大豆粗品；酶解大豆粗品加水磨浆榨滤、滤液浓缩、干燥、粉碎得大豆多肽蛋白粉。其接种制曲培养是接种沪酿米曲霉、黑曲霉、生香酵母。其方法生产成本低、工艺方法操作简便、适用大规模化生产，可以防止产物中有效成分多肽的损失和苦味肽的产生。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有生物发酵生产大豆多肽蛋白粉的方法所存在的需要新鲜大豆造成成本高，成品大豆多肽蛋白粉中乳酸含量低等不足，而提供一种酶法和微生物协同生产制取酸性大豆多肽蛋白的方法。
本发明所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：
一种酶法和微生物协同生产制取酸性大豆多肽蛋白的方法，由以下步骤组成：
(1)取市售去皮豆粕粉碎过筛得去皮豆粕粉碎物加入发酵罐中，然后再加入去皮豆粕粉碎物质量百分比为1％～10％的葡萄糖，并按照去皮豆粕粉碎物与水之间的质量比为1∶2～10的比例加入纯净水，再接入去皮豆粕粉碎物质量百分比为0.2％～2％的植物乳杆菌和去皮豆粕粉碎物质量百分比为0.05％～0.8％的嗜热链球菌，在厌氧条件下，43℃培养至发酵液pH降到4.4～3.5得发酵液A；
(2)将发酵液A用离心泵泵入第一酶解罐中，并升温至52℃，然后再加入去皮豆粕粉碎物质量百分比为0.5％～5％的液体酸性蛋白酶酶解12～60小时，酶解反应结束后得酶解液B；
(3)酶解液B用能截留分子量6000Da以上的超滤膜进行超滤，在温度为50℃，压力为0.25Mpa条件下，超滤透过液进入下一步骤，截留液用离心泵泵入第二酶解罐中，加入截留液总量质量百分比的0.001～0.1％液体酸性蛋白酶对截留液继续进行酶解4～24小时，酶解反应结束后得到酶解液C；
(4)酶解液C用能截留分子量6000Da以上的超滤膜进行超滤，在温度为50℃，压力为0.25Mpa条件下，超滤透过液进入下一步骤，截留液离心收集固形物，滚筒烘干后，做饲料使用；
(5)合并各次超滤透过液，经130℃4s的超高温瞬时灭菌后，经过双效降膜真空浓缩器，浓缩至40Bx，最后，浓缩液经过喷雾干燥得到成品，其中成品中的乳酸含量≥3.6％。
所述喷雾干燥条件为：进风温度180℃，出风温度80℃，高压泵压力为6Mpa。
本发明与现有技术相比，具有如下的有益效果：
原料采用市售的去皮豆粕，相对于目前大豆多肽产品普遍采用的大豆浓缩蛋白要便宜很多，技术上先采用植物乳杆菌和嗜热链球菌将整个酶解体系的pH降至酸性蛋白酶的最适作用pH，然后再进行酶解，同时在植物乳杆菌和嗜热链球菌生长的过程中，也能降解去皮豆粕中的部分可溶性非淀粉多糖，最终成品中也含有有机酸类物质，其中包括3.6％以上的乳酸。
具体实施方式
以下实施例仅对于本发明的详细说明，并不构成对本发明权利要求的限制。
实施例1
一种酶法和微生物协同生产制取酸性大豆多肽蛋白的方法，由以下步骤组成：
(1)取市售去皮豆粕100kg粉碎过筛得去皮豆粕粉碎物，加入3kg葡萄糖和纯净水500kg，再接入2kg植物乳杆菌(2×108cfu/mL)和0.5kg嗜热链球菌(3×108cfu/mL)，在厌氧条件下，43℃培养至发酵液pH降到4.0得发酵液A；
(2)将发酵液A泵入第一酶解罐中，然后升温至52℃，再加入2kg液体酸性蛋白酶酶解40小时，酶解反应结束后得酶解液B；
(3)酶解液B用截留分子量6000Da以下的超滤膜进行超滤，在温度为50℃，压力为0.25Mpa条件下，超滤透过液进入下一步骤，截留液返回第二酶解罐中，加入截留液总量质量百分比的0.02％的酸性蛋白酶对截留液继续进行酶解5小时；酶解反应结束后得到酶解液C；
(4)酶解液C用能截留分子量6000Da以上的超滤膜进行超滤，在温度为50℃，压力为0.25Mpa条件下，超滤透过液进入下一步骤，截留液离心收集固形物，滚筒烘干后，做饲料使用；
(5)合并各次超滤透过液，经130℃4s的超高温瞬时灭菌后，经过双效降膜真空浓缩器，浓缩至40Bx，最后，浓缩液经过喷雾干燥得到成品58.58kg，其中成品中的乳酸含量为4.8％。
所述喷雾干燥条件为：进风温度180℃，出风温度80℃，高压泵压力为6Mpa。
实施例2
一种酶法和微生物协同生产制取酸性大豆多肽蛋白的方法，由以下步骤组成：
(1)取市售去皮豆粕100kg粉碎过筛得去皮豆粕粉碎物，加入1kg葡萄糖和纯净水300kg，再接入1.5kg植物乳杆菌(2×108cfu/mL)和0.8kg嗜热链球菌(3×108cfu/mL)，在厌氧条件下，43℃培养至发酵液pH降到4.0得发酵液A；
(2)将发酵液A泵入第一酶解罐中，然后升温至52℃，再加入1.5kg液体酸性蛋白酶酶解50小时，酶解反应结束后得酶解液B；
(3)酶解液B用截留分子量6000Da以下的超滤膜进行超滤，在温度为50℃，压力为0.25Mpa条件下，超滤透过液进入下一步骤，截留液返回第二酶解罐中，加入截留液总量质量百分比的0.09％的酸性蛋白酶对截留液继续进行酶解8小时；酶解反应结束后得到酶解液C；
(4)酶解液C用能截留分子量6000Da以上的超滤膜进行超滤，在温度为50℃，压力为0.25Mpa条件下，超滤透过液进入下一步骤，截留液离心收集固形物，滚筒烘干后，做饲料使用；
(5)合并各次超滤透过液，经130℃4s的超高温瞬时灭菌后，经过双效降膜真空浓缩器，浓缩至40Bx，最后，浓缩液经过喷雾干燥得到成品51.95kg，其中成品中的乳酸含量为3.6％。
所述喷雾干燥条件为：进风温度180℃，出风温度80℃，高压泵压力为6Mpa。
实施例3
一种酶法和微生物协同生产制取酸性大豆多肽蛋白的方法，由以下步骤组成：
(1)取市售去皮豆粕100kg粉碎过筛得去皮豆粕粉碎物，加入2kg葡萄糖和纯净水200kg，再接入3kg植物乳杆菌(2×108cfu/mL)和3kg嗜热链球菌(3×108cfu/mL)，在厌氧条件下，43℃培养至发酵液pH降到3.8得发酵液A；
(2)将发酵液A泵入第一酶解罐中，然后升温至52℃，再加入2kg液体酸性蛋白酶酶解24小时，酶解反应结束后得酶解液B；
(3)酶解液B用截留分子量6000Da以下的超滤膜进行超滤，在温度为50℃，压力为0.25Mpa条件下，超滤透过液进入下一步骤，截留液返回第二酶解罐中，加入截留液总量质量百分比的0.05％的酸性蛋白酶对截留液继续进行酶解6小时；酶解反应结束后得到酶解液C；
(4)酶解液C用能截留分子量6000Da以上的超滤膜进行超滤，在温度为50℃，压力为0.25Mpa条件下，超滤透过液进入下一步骤，截留液离心收集固形物，滚筒烘干后，做饲料使用；
(5)合并各次超滤透过液，经130℃4s的超高温瞬时灭菌后，经过双效降膜真空浓缩器，浓缩至40Bx，最后，浓缩液经过喷雾干燥得到成品45.36kg，其中成品中的乳酸含量为4.0％。
所述喷雾干燥条件为：进风温度180℃，出风温度80℃，高压泵压力为6Mpa。
对比例1
(1)取100kg新鲜大豆，除杂、清洗后浸泡4小时，让大豆吸水后大豆本身含水量40％；
(2)将浸泡后的大豆，用旋转压力蒸锅在0.1Mpa蒸汽压力下蒸60分钟；
(3)加压蒸熟后的大豆，由绞龙输入通风曲箱，将温度控制在25℃，接种沪酿米曲霉3.04214g，黑曲霉AS3.3506g，生香酵母3g，拌均匀、摊平，使料层后为20cm，进行制曲培养6条，中途鄱曲2次，可得大豆初醅；
(4)取步骤(3)所得大豆初醅，在常温下经洗曲机洗涤、沥水；
(5)取步骤(4)所得大豆初醅加水，使大豆本身含水量达45％，然后进入控温发酵池中发酵，温度控制在40℃下发酵酶解25天后，得酶解大豆粗品；
(6)取步骤(5)所得酶解大豆粗品加水，使大豆与水的重量之比为1∶10，后磨浆榨滤，用膜为200目的滤膜过滤得到滤饼和滤液，滤液再通过浓缩、干燥、粉碎可得大豆多肽蛋白粉35kg。其中大豆多肽蛋白粉中不含乳酸。
对比例2
(1)取100kg新鲜大豆，除杂、清洗后浸泡4小时，让大豆吸水后大豆本身含水量40％；
(2)将浸泡后的大豆，用旋转压力蒸锅在0.1Mpa蒸汽压力下蒸50分钟；
(3)加压蒸熟后的大豆，由绞龙输入通风曲箱，将温度控制在35℃，接种沪酿米曲霉3.04214g，黑曲霉AS3.3506g，生香酵母3g，拌均匀、摊平，使料层后为20cm，进行制曲培养8天，中途鄱曲3次，可得大豆初醅；
(4)取步骤(3)所得大豆初醅，在常温下经洗曲机洗涤、沥水；
(5)取步骤(4)所得大豆初醅加水，使大豆本身含水量达45％，然后进入控温发酵池中发酵，温度控制在40℃下发酵酶解15天后，得酶解大豆粗品；
(6)取步骤(5)所得酶解大豆粗品加水，使大豆与水的重量之比为1∶8，后磨浆榨滤，用膜为200目的滤膜过滤得到滤饼和滤液，滤液再通过浓缩、干燥、粉碎可得大豆多肽蛋白粉35kg。其中大豆多肽蛋白粉中不含乳酸。
由以上实施例与对比例可以看出，采用本发明方法制得大豆多肽蛋白粉中乳酸含量明显高于对比例，同时本发明的生产周期也明显少于对比例。
Claims (2)
1.一种酶法和微生物协同生产制取酸性大豆多肽蛋白的方法，其特征在于，由以下步骤组成：
（1）取市售去皮豆粕100kg粉碎过筛得去皮豆粕粉碎物，加入3kg葡萄糖和纯净水500kg，再接入2kg菌落数为2×108cfu/mL植物乳杆菌和0.5kg菌落数为3×108cfu/mL嗜热链球菌，在厌氧条件下，43℃培养至发酵液pH降到4.0得发酵液A；
（2）将发酵液A泵入第一酶解罐中，然后升温至52℃，再加入2kg液体酸性蛋白酶酶解40小时，酶解反应结束后得酶解液B；
（3）酶解液B用截留分子量6000Da以上的超滤膜进行超滤，在温度为50℃，压力为0.25MPa条件下，超滤透过液进入下一步骤，截留液返回第二酶解罐中，加入截留液总量质量百分比的0.02%的酸性蛋白酶对截留液继续进行酶解5小时；酶解反应结束后得到酶解液C；
（4）酶解液C用能截留分子量6000Da以上的超滤膜进行超滤，在温度为50℃，压力为0.25MPa条件下，超滤透过液进入下一步骤，截留液离心收集固形物，滚筒烘干后，做饲料使用；
（5）合并各次超滤透过液，经130℃4s的超高温瞬时灭菌后，经过双效降膜真空浓缩器，浓缩至40Bx，最后，浓缩液经过喷雾干燥得到成品58.58kg，其中成品中的乳酸含量为4.8%。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述喷雾干燥条件为：进风温度180℃，出风温度80℃，高压泵压力为6MPa。
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