CN102550981A - 一种冻融稳定型大豆纤维的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种冻融稳定型大豆纤维的制备方法，将大豆豆渣先在水中分散均匀，然后进行酶处理及细化处理，再经过脱水后，得到具有冻融稳定性、口感细腻的冻融稳定型大豆纤维。本发明制备的冻融稳定型纤维具有高度的冻融稳定性、增稠性、乳化性，可广泛用于冰淇淋制品的加工。

Description

一种冻融稳定型大豆纤维的制备方法

技术领域

本发明涉及一种膳食纤维的制备方法，具体说是涉及一种冻融稳定型的大豆膳食纤维的制备方法。

背景技术

随着科学技术的发展以及人们生活水平的提高，人们已从营养学的角度开始重新认识膳食纤维。膳食纤维是继糖类、脂肪、蛋白质等物质后的“第七大营养素”，豆渣中不仅包含丰富的膳食纤维（含量为60%以上），还有优质的大豆蛋白质（含量为20%左右）。经研究证明，大豆中较大一部分营养成分集中在豆渣中，除丰富的蛋白质和膳食纤维外，豆渣还含有钙、磷、铁等矿物质。

根据溶解性的不同，膳食纤维分为可溶性纤维和不溶性纤维两类。其中，可溶性膳食纤维包括果胶等亲水性胶体物质和部分半纤维素；不溶性膳食纤维包括纤维素、木葡聚糖、木质素和部分半纤维素。蛋白质在大豆纤维的构架结构中以连接、缠绕或镶嵌的形式结合。

由于不溶性纤维口感粗糙、不溶于水、吸水性差等因素，不仅影响食品类产品的口感，还会影响其外观和内部结构，因而豆渣在食品中的应用非常局限。目前对于膳食纤维研究较多的主要集中在作为营养强化剂填充至食品中，或是将膳食纤维进行物理或化学改性，以改善其吸水、增稠等功能特性。

CN101433292A公开了一种用酶-碱法结合脱脂制备水不溶性大豆渣膳食纤维的方法，通过将大豆榨原料干燥、粉碎、再溶解、脂肪酶处理、浸碱处理的方法制备大豆膳食纤维。该方法过于复杂，且所得到的大豆纤维不具有功能性。

CN1222527A公开了一种纤维素胶的制法，先用酸将纤维素分解成微晶纤维素，再用一种特制的装置将微晶纤维素通过高剪切力作用变成胶体，增加了纤维素的吸水性。但是该方法必须用其特殊装置，不利于工业化生产。

CN1334272A公开了一种纤维素的制备方法，用高速搅拌、球磨法或表面活性剂、氢氧化钠、二甲基亚砜等化学溶剂对微晶纤维素进行前处理，然后用无机酸或有机酸对其在高温下进行水解催化，再经超声振荡得到粒径在5-100nm的纳米微晶纤维素。虽然该法可以降低了纤维素的粒度，但是所制备得到的纤维素不适宜食用。

本发明解决了豆渣的再利用、口感粗糙、影响食品质构等问题，提出了一种具有冻融稳定性的功能性大豆纤维的制备方法，通过对豆渣进行特殊的酶处理和细化处理，提高其冻融稳定性、增稠性、乳化性等，并增进其细腻的口感。本发明大幅提高了大豆纤维的冻融稳定性，增加了纤维的应用范围，且操作简单，易于控制，适于工业化生产的实现。

发明内容

本发明提供一种冻融稳定型纤维的制备方法，将大豆豆渣先在水中分散均匀，加入中性蛋白酶和纤维素酶进行酶处理，再进行细化处理，经脱水，得到所述冻融稳定型大豆纤维。

其中，所述的大豆豆渣为生产大豆分离蛋白时得到的豆渣。

其中，所述分散条件为30-60℃，料液比为1：10-30，pH值为6.0-8.0；优选地，分散条件为45℃，料液比为1：20，pH值为7.0。

其中，所述中性蛋白酶的酶活为50-100u/ml,添加量为豆渣重量的1-3%，优选添加量为2%；所述纤维素酶的酶活为50-100u/ml，添加量为所述大豆豆渣重量的1-3%，优选添加量为2%。所述纤维素酶是木聚糖酶。

其中，所述酶处理条件为水解温度30-55℃，水解pH值为6.0-8.0，水解时间为2-4小时；优选地，酶处理条件为水解温度45℃，水解pH 值为7.0，水解时间为3小时。酶处理时，中性蛋白酶及纤维素酶同时加入进行处理。

其中，所述细化处理为机械粉碎。所述机械粉碎采用球磨、胶体磨、气流粉碎等方式中的一种进行，优选方式为气流粉碎。

其中，所述脱水通过高速离心、板框压滤等方式中的一种进行，优选方式为高速离心。

生产大豆分离蛋白所得豆渣通常所含水分为85%左右，处于较干的状态，为了使酶处理反应彻底，需在水环境中进行，因此需将大豆豆渣先在水中分散均匀。

对豆渣进行酶处理旨在降解豆渣中残留的蛋白质和部分不溶性纤维素，使大豆纤维的构架空间扩大，打开分子间的部分氢键，获得更强的吸水能力，也利于细化处理。经过酶处理后大部分蛋白质得以水解，部分不溶纤维经水解也变为可溶性糖类，此时的大豆纤维由于可以结合大量自由水而抑制冰晶生长，并由此具有一定冻融稳定性。但是此时纤维颗粒仍然较大会带来粗糙的口感，还会影响冰淇淋的质构，所以需要进行细化处理。通常采用常规的细化处理方式为机械粉碎，将颗粒细度降至100-200目。本发明优选流化床气流粉碎的方式将改性豆渣颗粒磨至可以通过300目筛。

由于大豆纤维经酶处理和细化处理后吸水性、稳定性等功能迅速提高，所含水分也大幅提升，许多水以结合水的形式连接在纤维分子上，为了方便运输和储藏，需将自由水尽量除去而保留结合水。本发明人员采用高速离心的方式将未结合于纤维上的自由水分除去，离心条件为4000-6000g，优选5000g，30-90分钟，优选60分钟。本发明所制备得到冻融稳定型纤维可以用于冰淇淋的加工应用。

本发明制备得到的冻融稳定型大豆纤维与普通豆渣相比，其优点在于可以将豆渣中的大部分蛋白质除去，扩大纤维的表面积，增加持水能力，并具有更加细腻的口感；与微晶纤维素和羧甲基纤维素相比，其优点在于本发明冻融稳定型大豆纤维的生产工艺简单，易于普及，反应水解度可以控制，且增稠、稳定能力突出，将其应用于冰淇淋食品的制作中，能够改变产品的质构，并改善口感。本发明所得冻融稳定型大豆纤维的特点在于，其较大程度地保持了大豆纤维的整体架构，通过酶处理仅除去其中的蛋白质而不会造成其中微量元素的损失和降解，营养价值更高。

本发明冻融稳定型大豆纤维生产工艺简单，功能性突出，更适于目前大宗食品生产中对豆渣的转化利用。本发明制备的冻融稳定型纤维可广泛用于冰淇淋制品的加工，其功能性主要体现在具有高度的冻融稳定性、增稠性、乳化性等。

具体实施方式

结合以下具体实施例，对本发明作进一步的详细说明，本发明的保护内容不局限于以下实施例。在不背离发明构思的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本发明中，并且以所附的权利要求书为保护范围。

实施例1 

取生产大豆分离蛋白的副产品湿豆渣（含水量85%）100g，加入45℃水2000mL，搅拌均匀，调节pH值至6.0-8.0；同时加入中性蛋白酶和木聚糖酶各2.0g，水解温度为40℃，水解pH为7.0，持续搅拌，水解时间为3小时，得到具有冻融稳定性的大豆纤维。

实施例2

将实施例1中所得产品通过气流粉碎使其可以通过300目筛，得到口感细腻、吸水性强的冻融稳定型大豆纤维。

实施例3

将实施例2中所得产品进行离心，条件为离心力5000g，离心时间60分钟，将上层液除去，得到口感细腻、主要包含结合水的冻融稳定型大豆纤维。

实施例4

将实施例1、2、3所得冻融稳定型纤维与未加工豆渣分别加入冰淇淋。冰淇淋基本制作配方如下：（以下各成分的百分数以冰淇淋原料的总质量为基准。）

白糖     16%

奶粉     6%

糊精     4%

油脂     5%

单甘脂   0.1%

蔗糖酯   0.05%

稳定剂   0.3%

水       68.55%

冻融稳定型大豆纤维添加量为冰淇淋总体配方的0.5-2%，作为水相原料添加入冰淇淋的制作中。具体操作方法为：

1、水相原料在60-70℃溶解完全，其中，水相原料包括：水，稳定剂，白糖，奶粉，糊精和本发明冻融稳定型大豆纤维。

2、油相原料在60-70℃分散均匀，其中，油相原料包括：油脂，单甘脂，蔗糖酯。

3、油相搅拌状态下缓慢加入步骤1溶解完全的水相原料。

4、巴氏杀菌70℃30min。

5、65℃均质40MPa。

6、降温至4℃老化6h。

7、迅速冷冻至-18℃，至此完成冰淇淋的制备。

将冻好的冰淇淋反复轮流置于-40℃、-20℃、-5℃环境中各24小时，最后将冰淇淋放置室温（25℃），记录从取出到开始融化的时间，结果见表1；感官评定分析冰晶生长状况，标准依据表2，结果见表3。

表1不同大豆纤维对冰淇淋稳定性的影响

纤维类型	稳定时间
		无添加	20分钟
未加工豆渣	25分钟
		实施例1	40分钟
实施例2	40分钟
		实施例3	60分钟

表2 冰淇淋感官评价标准

	●	○	▼
				色泽	白而微黄，均匀一致	色泽偏黄，均匀一致	呈暗黄色，颜色不均一
风味	无豆腥味，无涩味，奶味浓郁，甜度适中	有豆腥味，无涩味，奶味不浓，甜度较低	豆腥味重，有涩味，无奶味
				组织口感	细腻粒度均一，绵软柔滑	较粗糙，颗粒不均一，较软滑	组织粗糙有明显颗粒
冰晶	无冰晶	稍有细小冰晶	有冰晶

表3 本发明大豆纤维对冰淇淋质量的影响

	色泽	风味	组织口感	冰晶
					无添加	●	●	●	○
未加工豆渣	○	▼	▼	▼
					实施例1	●	○	○	○
实施例2	●	●	○	○
					实施例3	●	●	●	●

以上实验结果表明，添加本发明冻融稳定型大豆纤维的冰淇淋产品，与无添加及添加了未加工豆渣的冰淇淋相比，其稳定性得到显著提高。实施例3中制备的大豆纤维，依照本发明方法进行制备，将其加入冰淇淋中后，在稳定性、冰淇淋的风味及口感、冰晶等方面，均优于未添加或添加了未加工豆渣的冰淇淋以及添加有实施例1、2中所制备大豆纤维的冰淇淋。

由此可见，本发明方法制备得到的冻融稳定型大豆纤维的增稠、稳定能力突出，还能改变冰淇淋食品的质构，并改善冰淇淋的口感。

Claims (9)

1.一种冻融稳定型大豆纤维的制备方法，其特征在于，将大豆豆渣在水中分散均匀，加入中性蛋白酶和纤维素酶进行酶处理，再进行细化处理，经脱水，得到所述冻融稳定型大豆纤维。

2.如权利要求1所述的冻融稳定型大豆纤维的制备方法，其特征在于，所述的大豆豆渣为生产大豆分离蛋白时得到的豆渣。

3.如权利要求1所述的冻融稳定型大豆纤维的制备方法，其特征在于，所述分散条件为30-60℃，料液比为1：10-30，pH值为6.0-8.0；优选地，分散条件为45℃，料液比为1：20，pH值为7.0。

4.如权利要求1所述的冻融稳定型大豆纤维的制备方法，其特征在于，所述中性蛋白酶的酶活为50-100u/ml，添加量为所述大豆豆渣重量的1-3%，优选添加量为2%。

5.如权利要求1所述的冻融稳定型大豆纤维的制备方法，其特征在于，所述纤维素酶的酶活为50-100u/ml，添加量为所述大豆豆渣重量的1-3%，优选添加量为2%。

6.如权利要求1所述的冻融稳定型大豆纤维的制备方法，其特征在于，所述纤维素酶是木聚糖酶。

7.如权利要求1所述的冻融稳定型大豆纤维的制备方法，其特征在于，所述酶处理条件为水解温度30-55℃，水解pH值为6.0-8.0，水解时间2-4小时；优选地，酶处理条件为水解温度45℃，水解pH 值为7.0，水解时间3小时。

8.如权利要求1所述的冻融稳定型大豆纤维的制备方法，其特征在于，所述细化处理的方式为机械粉碎，包括球磨、胶体磨、气流粉碎；优选地，细化处理的方式为气流粉碎。

9.如权利要求1所述的冻融稳定型大豆纤维的制备方法，其特征在于，所述脱水通过高速离心或板框压滤方式进行，优选脱水通过高速离心进行。