CN102640838A

CN102640838A - 一种小麦组织化蛋白的制备方法

Info

Publication number: CN102640838A
Application number: CN2012101417569A
Authority: CN
Inventors: 朱科学; 马宁; 周惠明; 郭晓娜
Original assignee: Jiangnan University
Current assignee: Jiangnan University
Priority date: 2012-05-09
Filing date: 2012-05-09
Publication date: 2012-08-22
Anticipated expiration: 2032-05-09
Also published as: CN102640838B

Abstract

本发明公开了一种小麦组织化蛋白的制备方法。其特征在于：以谷朊粉、淀粉、助化剂及调制剂为原料，经调制、挤压、切割、干燥，制成一种小麦组织化蛋白。产品经过复水后，横向、纵向撕拉时，均有丰富的纤维状细丝形成，外观和口感与肉类相似，可作为肉类的替代品直接食用。

Description

一种小麦组织化蛋白的制备方法

技术领域

本发明涉及一种替代肉食品，尤其涉及一种小麦组织化蛋白的制备方法。

背景技术

随着禽流感、口蹄疫等动物疾病的发生以及宗教信仰、素食主义等原因，替代肉制品越来越受到消费者的欢迎。植物源蛋白含丰富的蛋白质，氨基酸种类齐全，且不含胆固醇。经挤压改性后可制成与肉类相似的组织化蛋白。

与大豆蛋白和花生蛋白制成的组织化蛋白相比，因小麦蛋白含丰富的含硫氨基酸——半胱氨酸和甲硫氨酸，二硫键和巯基丰富，由其制成的组织化蛋白与肉类相似程度最高。但目前，小麦蛋白在挤压组织化蛋白工业上的应用却很少，一般只作为辅料辅助添加。主要原因一方面是小麦蛋白遇水后极易抱团，容易造成喂料管道的堵塞。另一方面是因小麦蛋白与其他植物源蛋白特性不同，所需的技术参数有很大区别，目前还未有成熟的技术来制作单一的小麦组织化蛋白。

申请号92108501.X、200910001004.0分别公开了一种醇法浓缩大豆蛋白和大豆分离蛋白制作组织化蛋白的方法。以上两个工艺只适用于醇法浓缩大豆蛋白和大豆分离蛋白，对与大豆蛋白特性相差较大的小麦蛋白并不适用。

申请号200910177467.2公开了一种组织化拉丝蛋白的生产方法，所用原料为各种谷物蛋白的复合物，虽然其中也含有小麦蛋白，但该专利所述的方法并不能解决单一小麦蛋白作为原料时，小麦蛋白易抱团堵塞输料管、挤压机和挤压工艺参数不适宜等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种小麦组织化蛋白的制备方法，以谷朊粉作为主要原料生产出含丰富纤维丝的替代肉制品。

为实现上述目的，本发明具体的技术方案为：

1）按质量百分比计，将85%~100%的谷朊粉、0%~15%的淀粉和助化剂混匀，装入喂料称中备用；助化剂为L-半胱氨酸0%~1%，氯化钙0%~0.7%，单甘酯0%~0.5%。

2）配制含5%~15%碱、0%~4%的调制液，冷却至常温备用。

3）开启喂料称，喂料速度为150~180kg/h。

4）调质剂溶液在调制器上方的输料管处添加，添加速度为7.5~10kg/h。

5）将4）中混合物加水，经调制器调质；调质用水温度18~30℃，加水速度13~20kg/h。

6)混合物调质后进入同向啮合双螺杆挤压机挤压，挤压机二区、三区、五区的温度分别为140~150℃、150~160℃、170~180℃，螺杆转速350~450rpm。

经上述工艺制作的小麦组织化蛋白膨化度低，韧性高，含丰富的纤维丝，与鸡胸脯肉相似，可作为肉类替代品直接食用。

本发明要解决的另一个问题是挤压小麦蛋白组织化生产过程中，产品表面粗糙、组织化程度不够高以及小麦蛋白易抱团堵塞输料管道的技术难题。

植物蛋白组织化的机理被描述为：含较高蛋白质的物料，在挤压机前端与水混合，混合物料在挤压机机筒内受高温、高压、高剪切和摩擦等一系列作用，形成熔融体。组成蛋白质高级结构的氢键、二硫键、疏水作用等被破坏，蛋白质大分子形成相对线性的结构。物料经过模头时，线性大分子之间由二硫键、氢键等作用交联，形成纤维状和分层结构。小麦蛋白中含丰富的含硫氨基酸——半胱氨酸和甲硫氨酸，这有利于线性分子交联时形成更多的二硫键，因此，由小麦蛋白制备的组织化蛋白与其他植物源制备的组织化蛋白相比，分层结构明显，纤维丝韧性强、数量多。

小麦蛋白主要由麦谷蛋白和麦胶蛋白复合组成。麦谷蛋白是一种多链蛋白质，分子链大，有弹性无粘性。麦胶蛋白水和时胶黏性极大，通常认为是面团胶粘性的主要原因。小麦蛋白遇水后，麦谷蛋白与麦胶蛋白相互作用，形成一个胶粘性强、弹性大的面团。在通常的植物蛋白组织化生产中，调制器用水的温度通常为70~90℃，此温度下，调制器口通常有大量水蒸气。小麦蛋白吸收水蒸汽后，形成粘性较强的面团堵塞在输料管，导致生产无法进行。本发明中，调制器用水的温度为常温，同时加入碱溶液，克服了这一现象的发生。

氢氧化钠、氢氧化钾在食品工业中，常用于调节物料pH等，在一定范围内，安全无毒。本发明调质剂中添加碱的两个作用：

1）pH影响小麦蛋白质之间的交联，从而影响其黏度。本发明在调制器加水之前添加适量碱溶液，在不影响产品品质的前提下，降低了小麦蛋白吸水后面团的黏性，从而降低了原料堵塞输料管的几率，使连续化工业生产小麦组织蛋白更易于操作。

2）添加适量氢氧化钠后，机筒内蛋白质链更易被打开，活性氨基酸暴露，在模头处蛋白质之间的相互作用加强，产品质量得到改善。

发明人通过氢氧化钠单因素试验，得到氢氧化钠的最适添加量为0.4wt%。

L-半胱氨酸是常见的抗氧化剂，氧化二硫键形成巯基，常作为减筋剂用于面制品中。但少量添加可增加小麦蛋白组织化程度，具体原因是：L-半胱氨酸作用在调制器阶段，此时，减少小麦蛋白中二硫键的数量，一方面可以降低能耗；另一方面有利于蛋白质在机筒内形成的相对线性结构，线性结构的蛋白质在模头处重新交联，形成具有方向特异性的组织化蛋白。

甘油是一种多元醇，能够使组织化蛋白表面光滑，同时，甘油加入后可增加机筒内线性蛋白质之间交联时的氢键作用，提高组织化程度。

单甘酯是一种乳化剂，使物料中蛋白质与脂肪、淀粉混合均匀。加入单甘酯后，产品表面颜色亮度增加，表面光滑，口感细腻、柔嫩。氯化钙是常见的助化剂，在物料中水分较低时，主要起固体润滑剂的作用，改善物料的混合并使其更迅速的加热，降低能耗。

通过本发明制备的小麦组织蛋白膨化度低、韧性强，分层结构明显，复水后外观与鸡胸脯肉相似，撕拉时有丰富纤维丝，具有肉类的咀嚼感，可做为肉类的替代品直接食用。

附图说明

图1为小麦组织化蛋白制作流程图。

图2为小麦组织化蛋白复水后撕拉时实物图片。

图3小麦组织化蛋白纵切面（A）、横切面（B）扫描电镜图。

实施例

本实施例中所使用挤压机为布勒CAMPACtwin^TM62，调制器为布勒CAMPACTtherm^TM170。喂料称为布勒SSDC20减重式喂料称。调质剂溶液通过微量流量泵添加。

实施例1:

将谷朊粉300kg、L-半胱氨酸3kg、氯化钙2.1kg、单甘酯1.5kg混匀后倒入喂料称中，0.5kg氢氧化钠、0.4kg甘油溶于10kg水中配制成调质剂溶液，冷却至室温备用；开启调制器、喂水泵、微量流量泵、挤压机，喂水泵流速21kg/h，水温18℃，微量流量泵流速7.5kg/h；挤压机预热至100~120℃时开始喂料，开始喂料速度100kg/h，螺杆转速300rpm；挤压机五区温度达到180℃时，将喂料速度加至180kg/h，螺杆转速加至450rpm；挤压机压力、扭矩稳定后，即得到小麦组织化蛋白产物；将该产物切割，通过风送系统进入流化床进行干燥，干燥温度为60℃。在此工艺条件下，物料极少堵塞输料管和调制器，得到的产品表面平整有光泽，膨胀度较低，复水后撕拉可见丰富的纤维丝，组织化程度为3.3。

实施例2:

将谷朊粉255kg、小麦淀粉45kg在搅拌器搅拌混匀，倒入喂料称中；1.5kg氢氧化钠溶于10kg水中配制成调质剂溶液，冷却至室温备用；开启调制器、喂水泵、微量流量泵、挤压机，喂水泵流速21kg/h，水温30℃，微量流量泵流速10kg/h；挤压机预热至100~120℃时开始喂料，开始喂料速度100kg/h，螺杆转速300rpm；挤压机五区温度达到170℃时，将喂料速度加至150kg/h，螺杆转速加至350rpm；挤压机压力、扭矩稳定后，即得到小麦组织化蛋白产物；将该产物切割，通过风送系统进入流化床进行干燥，干燥温度为50℃。在此工艺条件下，物料极少堵塞输料管和调制器，得到的产品表面平整有光泽，膨胀度较低，复水后撕拉可见丰富的纤维丝，组织化程度为3.0。

实施例3:

将谷朊粉255kg、马铃薯淀粉45kg、L-半胱氨酸4.5kg、氯化钙1.4kg、单甘酯1.0kg在搅拌器搅拌混匀后倒入喂料称中；氢氧化钠1.0kg、甘油0.3kg溶于10kg水中配制成调质剂溶液，冷却至室温备用；开启调制器、喂水泵、微量流量泵、挤压机，喂水泵流速13kg/h，水温25℃，微量流量泵流速10kg/h；挤压机预热至100~120℃时开始喂料，开始喂料速度100kg/h，螺杆转速300rpm；挤压机五区温度达到175℃时，将喂料速度加至170kg/h，螺杆转速加至400rpm；挤压机压力、扭矩稳定后，即得到小麦组织化蛋白产物；将该产物切割，通过风送系统进入流化床进行干燥，干燥温度为70℃。在此工艺条件下，物料极少堵塞输料管和调制器，得到的产品表面平整有光泽，膨胀度较低，复水后撕拉可见丰富的纤维丝，组织化程度为3.4。

实施例4:

将谷朊粉270kg、小麦淀粉30kg、L-半胱氨酸3.5kg、氯化钙1.0kg、单甘酯0.8kg在搅拌器搅拌混匀后倒入喂料称中；氢氧化钠1.5kg、甘油0.4kg溶于10kg水中配制成调质剂溶液，冷却至室温备用；开启调制器、喂水泵、微量流量泵、挤压机，喂水泵流速13kg/h，水温20℃，微量流量泵流速7.5kg/h；挤压机预热至100~120℃时开始喂料，开始喂料速度100kg/h，螺杆转速300rpm；挤压机五区温度达到175℃时，将喂料速度加至170kg/h，螺杆转速加至370rpm；挤压机压力、扭矩稳定后，即得到小麦组织化蛋白产物；将该产物切割，通过风送系统进入流化床进行干燥，干燥温度为80℃。在此工艺条件下，物料极少堵塞输料管和调制器，得到的产品表面平整有光泽，膨胀度较低，复水后撕拉可见丰富的纤维丝，组织化程度为3.0。

实施例5：

将谷朊粉300kg倒入喂料称中；氢氧化钾1.0kg、甘油0.3kg溶于10kg水中配制成调质剂溶液，冷却至室温备用；开启调制器、喂水泵、微量流量泵、挤压机，喂水泵流速20kg/h，水温28℃，微量流量泵流速8.0kg/h；挤压机预热至100~120℃时开始喂料，开始喂料速度100kg/h，螺杆转速300rpm；挤压机五区温度达到175℃时，将喂料速度加至170kg/h，螺杆转速加至400rpm；挤压机压力、扭矩稳定后，即得到小麦组织化蛋白产物；将该产物切割，通过风送系统进入流化床进行干燥，干燥温度为65℃。在此工艺条件下，物料极少堵塞输料管和调制器，得到的产品表面平整有光泽，膨胀度较低，复水后撕拉可见丰富的纤维丝，组织化程度为2.8。

Claims

1.一种小麦组织化蛋白的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1）以质量分数100%计，将谷朊粉85%~100%、淀粉0%~15%与助化剂0%~2%混合；

2）将所述混合物加13%~21%重量水、5%-7%调质液进行调质，并通过双螺杆挤压机挤压,所述百分比为质量百分比；

3）将所述挤压产物切割、干燥、冷却，得到所述小麦组织化蛋白；所述助化剂为L-半胱氨酸0%~1%，氯化钙0%~0.7%，单甘酯0%~0.5%；所述调质液中含5%~15%碱、0%~4%甘油。

2.权利要求1所述的方法，其特征在于：调质过程中控制水温为18~30℃。

3.权利要求1所述的方法，其特征在于：所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾等无毒、无色、易溶于水、加热后无气体产生的食品级碱。

4.按照权利要求2所述的方法，其特征在于：调质液在调制器加水之前添加，温度为常温。

5.按照权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于挤压工艺为：喂料速度150~180kg/h，挤压机螺杆转速350~450rpm，挤压机一区、二区、三区、四区、五区的温度分别为80~90℃、140~150℃、150~160℃、160~170℃、170~180℃。

6.按照权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于：所述双螺杆挤压机为同向啮合型挤压机，长径比20，5节筒体。

7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：干燥方式选取流化床干燥，干燥温度为50~80℃。