CN102406133B - 四棱豆蛋白肽营养粉的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
一种四棱豆蛋白肽营养粉的生产工艺，是取新鲜的四棱豆用碱液浸泡后破瓣去皮；加水磨浆，再调至pH值呈碱性，保温灭菌、过滤；再调至pH值呈酸性，静置离心，加水悬浮，再调至pH值呈略碱性后，加入风味蛋白酶水解，加热保温后，真空脱气处理、喷雾干燥而成。本发明方法中采用真空脱气处理，克服了传统工艺蛋白粉制作过程中四棱豆特殊的豆腥味，同时将蛋白质进行蛋白酶变性处理，增加了蛋白质的营养特性和功能特性，避免了四棱豆蛋白营养成分的流失，便于工业化生产，增加了四棱豆加工附加值。
Description
技术领域
本发明涉及生物加工技术领域，特别是指一种富含蛋白肽的四棱豆蛋白粉的生产工艺。
背景技术
四棱豆的原产地为热带地区，其种子、块根、嫩荚、嫩叶、花朵都可以食用；藤蔓和荚壳通过晒干加工之后，可以作为一种高蛋白高营养适口性好的饲料。四棱豆含有丰富的蛋白质、维生素和矿物质，可以被利用做为粮食作物、油料作物、新型蔬菜、饲料等，具有很大的开发潜力和开发价值。现在已经有许多国家和地区将其作为一种新的高蛋白粮食资源来开发。我国人工栽培四棱豆历史的历史上百年，主要分布在低纬度的海南、广东、广西、云南等省(区)。
成熟四棱豆种子的蛋白质含量高达33％左右(见表1)，品质可与大豆媲美，属于优质植物蛋白质(见表2)，可作为营养价值极高的高蛋白食品；进一步研究四棱豆种子的氨基酸组成成分，四棱豆含氨基酸种类齐全，高达18种，相比较类似于大豆(见表3)。在每100g干豆粉中，8种必需氨基酸的总含量，四棱豆为14.86g，大豆为13.62g，除苯丙氨酸之外，其余7种必需氨基酸含量，均是四棱豆高于大豆。特别值得一提的是，赖氨酸是人体必需的第一限性氨基酸，在四棱豆中含量特别丰富，种子中每100g蛋白质赖氨酸7.4～8.0g，比大豆的含量高3～4倍，大大超出了WHO提出的每100g优质食物含赖氨酸5.5g的标准。另外WHO提出理想的氨基酸评分模式(见表4)相比较而言，四棱豆所含氨基酸组成的评分是很高的(见表5)。据此特性，可以把四棱豆种子加工成豆饼、豆腐和豆奶等产品以供应市场，作为营养来源的一个重要组成部分。
表1四棱豆粗蛋白主要成分分析表(干基)
| 四棱豆粗蛋白的成分 | 水分 | 蛋白质 | 总糖 | 粗纤维 |
| 含量(％) | 9.76 | 80.13 | 3.52 | 0.91 |
表2四棱豆粗蛋白中4种组成蛋白的含量
| 清蛋白 | 球蛋白 | 醇溶蛋白 | 谷蛋白 | 蛋白质含量 | |
| 四棱豆粗蛋白 | 15.29％ | 16.68％ | 2.59％ | 37.57％ | 80.13％ |
| 四棱豆粗蛋白(干重) | 17.22％ | 18.79％ | 2.92％ | 42.31％ | 88.79％ |
表3四棱豆粗蛋白的氨基酸组成(mg/g)
| 氨基酸 | 含量(mg/g) | 氨基酸 | 含量(mg/g) |
| 天门冬氨酸Asp | 85.97 | 异亮氨酸Ile | 31.92 |
| 苏氨酸Thr | 23.68 | 亮氨酸Leu | 63.44 |
| 丝氨酸Ser | 37.68 | 酪氨酸Tyr | 38.84 |
| 谷氨酸Glu | 141.33 | 苯丙氨酸Phe | 35.60 |
| 甘氨酸Gly | 25.69 | 赖氨酸Lys | 62.65 |
| 丙氨酸Ala | 25.10 | 组氨酸His | 23.21 |
| 胱氨酸Cys | 14.12 | 精氨酸Arg | 46.30 |
| 缬氨酸Val | 29.37 | 脯氨酸Pro | 104.43 |
| 甲硫氨酸Met | 6.78 | ||
| 总量 | 796.11 |
表4理想蛋白质的氨基酸模式(mg/g)
表5四棱豆蛋白质的氨基酸评分
尽管四棱豆资源相当丰富，产量可以和黄豆媲美，营养成分与黄豆不相上下，但加工方面研究及产品开发相当薄弱，基本上还没有成型的产品推出上市，制约了种植的积极性，对“三农”发展不利，另外优质蛋白质及其水解产物在医药、化妆品、保健品和食品与饲料添加剂等方面有广阔的应用已经得到了验证。四棱豆是一种优质待开发的植物蛋白资源，产量与蛋白质产量接近，我国大豆资源相对资源紧缺，每年进口大豆量达到5000万吨以上，超过国内大豆本身产量的3倍，加大对四棱豆蛋白资源的开发对缓解我国植物蛋白资源的紧张局面，调整农业产业结果，特别是开发新型植物蛋白资源，增强农副产品的附加值具有十分重要的意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有四棱豆无加工研究的窘境，提供一种工艺合理、操作简单、工艺周期短、四棱豆蛋白肽的营养成分流失少、营养价值高的四棱豆蛋白肽营养粉的生产工艺。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种四棱豆蛋白肽营养粉的生产工艺，包括下述步骤：
(1)取新鲜的四棱豆用pH值为8.5-9.5的氢氧化钠水溶液浸泡8-12h，破瓣去皮；其中，pH值为8.5-9.5的氢氧化钠水溶液是指用摩尔浓度为0.01mol/L的氢氧化钠溶液将清水调至pH值为8.5-9.5。
(2)将去皮四棱豆加水进行磨浆，水的加入体积与去皮四棱豆的重量比为10-15ml∶1g，用摩尔浓度为0.01mol/L氢氧化钠水溶液将去皮四棱豆浆液调至pH值为9.5-10.5，在35-40℃保温3-3.5h，过滤(采用三层纱布过滤2次)，得四棱豆滤液；
(3)用摩尔浓度为0.05mol/L的盐酸溶液将滤液调至pH值为3.8-4.2，静置20-25min，离心，得到四棱豆粗蛋白粉；其中，离心转速为4000rpm，时间为20-30min。
(4)将所得四棱豆粗蛋白粉用水进行悬浮，水的体积与四棱豆粗蛋白粉的重量比为100ml∶10-25g，再用摩尔浓度为0.01mol/L的氢氧化钠溶液调至pH值为7.0-8.0，加入风味蛋白酶(由长沙湘资生物有限公司提供)在48-52℃下水解4-4.5h，得到不同分子量的小肽混合液，风味蛋白酶的酶量单位与四棱豆粗蛋白粉的重量比为50U∶1-5kg；
(5)将水解液加热到85-90℃，充分搅拌下保温15-18min，得到四棱豆蛋白肽水解混合液；
(6)将上述混合液在70-80℃、真空负压为0.0907～0.0933MPa下进行真空脱气处理，以去除四棱豆的特殊的豆腥味；再以进口温度为90-100℃、出口温度为220-250℃进行喷雾干燥(喷雾干燥机由常州市金象干燥设备有限公司生产)，即可。
本发明的优点如下：
1、本发明方法中采用真空脱气处理，克服了传统工艺蛋白粉制作过程中四棱豆特殊的豆腥味，同时将蛋白质进行蛋白酶变性处理，增加了蛋白质的营养特性和功能特性。
2、该方法避免了四棱豆蛋白营养成分的流失，将四棱豆经过脱皮处理后，可以将豆皮进行深加工处理，实现四棱豆的综合加工，过程易控制，便于工业化生产，也增加了四棱豆加工附加值。
3、采用本方法所得产品的蛋白质和氨基酸态氮含量，特别是赖氨酸含量均要高于现有产品。
具体实施方式
以下用本发明的实施例来进一步说明本发明的实质性内容，但并不以此限制本发明。
实施例1
取100kg新鲜的四棱豆用pH值为9.0的氢氧化钠水溶液浸泡10h，破瓣去皮；按1g去皮四棱豆加12ml水的比例加水进行磨浆，再用摩尔浓度为0.01mol/L的氢氧化钠溶液将去皮四棱豆浆液调至pH值为10，在38℃保温3.2h，三层纱布过滤2次，得四棱豆滤液900L；用摩尔浓度为0.05mol/L的盐酸溶液将滤液调至pH值为4.0，静置22min，4000rpm离心25min，得到四棱豆粗蛋白粉45kg(湿基)；再加水450L进行悬浮后，用摩尔浓度为0.01mol/L的氢氧化钠溶液调至pH值为7.5，在50℃加入2250U的风味蛋白酶水解4.2h，得到分子量在2000-3000Dat的占30％左右的混合水解液500L，将水解液加热到88℃，充分搅拌下保温灭菌17min，75℃下真空负压为0.0907～0.0933MPa下进行真空脱气处理后，以进口温度为90-100℃、出口温度为220-250℃进行喷雾干燥，得到富含四棱豆蛋白肽、氨基酸的蛋白粉43kg，其中，粉状物的蛋白质含量31.5％，氨基酸态氮含量2.5％。
实施例2
取100kg新鲜的四棱豆用pH值为8.5的氢氧化钠水溶液浸泡12h，破瓣去皮，按1g去皮四棱豆加10ml水的比例加水进行磨浆，用摩尔浓度为0.01mol/L氢氧化钠溶液将去皮四棱豆浆液调至pH值为9.5，在35℃保温3.5h，三层纱布过滤2次，得四棱豆滤液700L；用摩尔浓度为0.05mol/L的盐酸溶液将滤液调至pH值为3.8，静置20min，4000rpm进行离心20min，得到四棱豆粗蛋白粉47kg(湿基)；加水300L进行悬浮后，再用摩尔浓度为0.01mol/L的氢氧化钠溶液调至pH值为7.0，在48℃加入2000U的风味蛋白酶水解4.5h，得到分子量在2000-3000Dat的占30％左右的混合水解液380L，将水解液加热到85℃，充分搅拌下保温灭菌18min，70℃下真空负压为0.0907～0.0933MPa下进行真空脱气处理后，以进口温度为90-100℃、出口温度为220-250℃进行喷雾干燥，得到富含四棱豆蛋白肽、氨基酸的蛋白粉44.5kg，其中，粉状物的蛋白质含量30.2％，氨基酸态氮含量2.6％。
实施例3
取100kg新鲜的四棱豆用pH值为9.5的氢氧化钠水溶液浸泡8h，破瓣去皮；按1g去皮四棱豆加15ml水的比例加水进行磨浆，用摩尔浓度为0.01mol/L氢氧化钠溶液将去皮四棱豆浆液调至pH值为10.5，在40℃保温3.0h，三层纱布过滤2次，得四棱豆滤液1300L；用摩尔浓度为0.05mol/L的盐酸溶液将滤液调至pH值为4.2，静置20min，4000rpm进行离心30min，得到四棱豆粗蛋白粉43.5kg(湿基)；加水400L进行悬浮后，再用摩尔浓度为0.01mol/L的氢氧化钠溶液调至pH值为8.0，在52℃加入2000U的风味蛋白酶水解4.0h，得到分子量在2000-3000Dat的占30％左右的混合水解液500L，将水解液加热到90℃，充分搅拌下保温灭菌15min，80℃下真空负压为0.0907～0.0933MPa下进行真空脱气处理后，以进口温度为90-100℃、出口温度为220-250℃进行喷雾干燥，得到富含四棱豆蛋白肽、氨基酸的蛋白粉42kg，其中，粉状物的蛋白质含量28.7％，氨基酸态氮含量2.65％。
Claims (4)
1.一种四棱豆蛋白肽营养粉的生产工艺，其特征在于：包括下述步骤：
（1）取新鲜的四棱豆用pH值为8.5-9.5的氢氧化钠水溶液浸泡 8-12h后破瓣去皮；
（2）将去皮四棱豆加水进行磨浆，水的加入体积与去皮四棱豆的重量比为10-15ml：1g，用摩尔浓度为0.01mol/L氢氧化钠水溶液将去皮四棱豆浆液调至pH值为9.5-10.5，在35-40℃保温3-3.5h，过滤，得四棱豆滤液；
（3）用摩尔浓度为0.05mol/L的盐酸溶液将滤液调至pH值为3.8-4.2，静置20-25min，离心，得到四棱豆粗蛋白粉；
（4）将所得四棱豆粗蛋白粉用水进行悬浮，水的体积与四棱豆粗蛋白粉的重量比为100ml：10-25g，再用摩尔浓度为0.01mol/L的氢氧化钠溶液调至pH值为7.0-8.0，加入风味蛋白酶在48-52℃下水解4-4.5h，加入的风味蛋白酶的酶量单位与四棱豆粗蛋白粉的重量比为50U：1-5kg；
（5）将水解液加热到85-90℃，充分搅拌下保温15-18min，得到四棱豆蛋白肽水解混合液；
（6）将上述混合液在70-80℃、真空负压为0.0907-0.0933MPa下进行真空脱气处理；再喷雾干燥，喷雾干燥时进口温度为90-100℃，出口温度为220-250℃，即可。
2.根据权利要求1所述的四棱豆蛋白肽营养粉的生产工艺，其特征在于：所述步骤（1）中所述的pH值为8.5-9.5的氢氧化钠水溶液是指用摩尔浓度为0.01mol/L的氢氧化钠溶液将清水调至pH值为8.5-9.5。
3.根据权利要求1所述的四棱豆蛋白肽营养粉的生产工艺，其特征在于：所述步骤（2）中的过滤是采用三层纱布过滤2次。
4.根据权利要求1所述的四棱豆蛋白肽营养粉的生产工艺，其特征在于：所述步骤（3）中离心的转速为4000rpm，时间为20-30min。
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