CN103564148A

CN103564148A - 应用冻融法提高大豆分离蛋白乳化性的方法

Info

Publication number: CN103564148A
Application number: CN201310483529.9A
Authority: CN
Inventors: 刘骞; 韩建春; 陈倩; 赵钜阳; 孔保华
Original assignee: Northeast Agricultural University
Current assignee: Northeast Agricultural University
Priority date: 2013-10-16
Filing date: 2013-10-16
Publication date: 2014-02-12

Abstract

应用冻融法提高大豆分离蛋白乳化性的方法，涉及一种提高大豆分离蛋白乳化性的方法。所述方法步骤如下：(1)将大豆分离蛋白与蒸馏水按照料液比为1：5～30g／ml的比例配制成蛋白液；(2)蛋白液在温度为-5～-35℃的条件下进行冻结，冷冻7d后取出，在室温条件下进行空气解冻，等蛋白液中心温度达到0～2℃后即完成第1次冻融过程；(3)重复步骤(2)1～4次，完成第2～5次冻融过程。试验结果研究表明，按照本发明提供的方法对大豆分离蛋白进行冻融循环处理以后，获得的产品具有很好的乳化活性和乳化稳定性。

Description

应用冻融法提高大豆分离蛋白乳化性的方法

技术领域

本发明涉及一种提高大豆分离蛋白乳化性的方法。

背景技术

大豆分离蛋白(Soybean Protein Isolate，SPI)是以低变性脱脂豆粕为原料，采用先进的加工技术制取的一种蛋白质含量高达90％以上的功能性大豆蛋白质制品，大豆蛋白经高速低温离心后，按沉降指数可分为2S、7S、11S和15S共4级，其中最重要的是7Sβ-伴球蛋白(β-conglycinin)和11S大豆球蛋白(glycinin)。7S球蛋白是三个亚基(α1，α和β)的不同结合形成的三聚体，它们通过疏水键和氢键相结合。每一个7S球蛋白含有少量的二硫键，且不含巯基。11S是由6个亚基构成，每个亚基由一条酸性多肽链(A)和一条碱性多肽链(B)通过一个二硫键连接形成AB亚基。11S分子含有较多的二硫键且有巯基。

虽然大豆分离蛋白具有很高的营养价值，但是目前我国的大豆分离蛋白的乳化能力较差，大大限制了其应用。因此，为了一些食品加工中的特殊用途，需要对大豆分离蛋白进行改性处理。随着食品工业的快速发展，迫切需要具有高乳化活性的大豆分离蛋白作为原料成分或添加基料。为了提高大豆分离蛋白的乳化能力，改善它作为食品添加剂的不良因素，许多研究人员力图通过各种改性措施来达到改良它的目的，并且已经取得了很多研究成果。目前大豆分离蛋白的改性技术有化学改性、酶改性和美拉德改性等方法。利用琥珀酰化、磷酸化和脱氨基作用等的化学改性方法，可改变蛋白质侧链基团的极性和电荷接力网，从而提高乳化活性，但这种方法由于反应复杂、激烈、副产物多，难以控制，常常会引起大豆分离蛋白基本结构的改变；酶改性可通过酶部分降解蛋白质，增加其分子间交换或链接的特殊功能基团而达到改性目的，但同时酶的作用受到温度和pH影响较高，且易受酶杂质影响；利用美拉德反应也是目前大豆分离蛋白改性中最常用的方法，具有费用低、作用时间短以及对产品营养性质影响较小等特性，但是其在改性过程中会引入大量的多糖或者还原糖，对大豆分离蛋白的纯度和风味也造成一定的影响，而且在食品加工中还会给食品体系中引入大量的糖分，影响正常的生产。

在一般情况下，冻融处理过程可能会破坏食品细胞，并降低食品的质量，在食品加工中应当避免，尤其在肉制品加工中显得尤为突出。但是，有时冻融处理可能被用来改变材料的机械性能，在整个冻融处理的循环期间，冰晶的增长和消失能够破坏大豆分离蛋白的内部结构，由于水分的蒸发和空气干燥可能使大豆产生裂缝，有助于水分进入细胞组织，从而达到改善大豆分离蛋白加工性能的目的。

发明内容

针对现有大豆分离蛋白改性技术存在的问题，本发明提供一种应用冻融法提高大豆分离蛋白乳化性的方法。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：

(1)将大豆分离蛋白与蒸馏水按照料液比为1：5～30g／ml的比例配制成蛋白液；

(2)蛋白液在温度为-5～-35℃的条件下进行冻结，冷冻7d后取出，在室温条件下进行空气解冻，等蛋白液中心温度达到0～2℃后即完成第1次冻融过程；

(3)重复步骤(2)1～4次，完成第2～5次冻融过程；

试验结果研究表明，按照本发明提供的方法对大豆分离蛋白进行冻融循环处理以后，获得的产品具有很好的乳化活性和乳化稳定性。

附图说明

图1为冻融循环对大豆分离蛋白乳化能力的影响；

图2为冻融循环对大豆分离蛋白乳化稳定性的影响。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限如此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。

本发明按照如下步骤应用冻融法提高大豆分离蛋白乳化性：

1、试验方法

(1)大豆分离蛋白的冻融处理过程

将大豆分离蛋白(购买于哈高科，蛋白质含量约为70％)按照不同的料液比(1：5、1：10、1：20、1：30)配制成不同浓度的蛋白液，在不同的温度(-5℃、-18℃、-26℃、-35℃四种冻藏温度下)中冻结，冷冻7d后取出，在室温条件下进行空气解冻，等蛋白溶液中心温度达到0～2℃后即完成第1次冻融过程，冻融处理后的样品进行冷冻干燥。剩余的样品再进行冻结7d，再解冻，依次完成第2次、第3次、第4次和第5次冻融过程。所有样品统一进行乳化活性的测定。

(2)乳化活性的测定方法

乳化能力是指蛋白质乳化脂肪的能力，以乳化活性指数(emulsifying activity index，EAI)和乳化稳定性指数(emulsion stabilityindex，ESI)表示乳化能力的大小。经过冻融处理后的大豆分离蛋白蛋白溶解在0.1M(pH6.5)磷酸盐缓冲溶液中配制成蛋白浓度为1mg／ml，将2.0mL大豆油和8.0mL蛋白溶液放入直径为2.5cm的塑料离心中用匀浆机(IKAT18)高速匀浆1min，立即从距离心管底0.5cm的地方取匀浆液50μL(剩下的匀浆用备用)，加入到5mL0.1％SDS溶液中，振荡混匀后用TU-1800紫外分光光度计在500nm处测定吸光值记作A₀，匀浆后10min再次在相同位置取匀浆液50μL，加入到5mL0.1％SDS溶液中，振荡混匀后测定吸光值记做A₁₀，用0.1％SDS溶液作空白对照。大豆分离蛋白的乳化能力EAI(m²／g)和乳化稳定性ESI(％)，分别由下面公式来表示：

EAI (m^{2} / g) = \frac{2 \times 2.303}{C \times (1 - φ) \times 10^{4}} \times A_{500} \times dilution;

ESI = \frac{A_{10}}{A_{0}} \times 100;

式中：A₅₀₀为500nm处的吸光值；

为油相体积分数(v／v)(φ=0.25)；C为蛋白质浓度；A₀、A₁₀为乳状液在0min、10min的吸光值。

2、试验结果

试验结果研究表明，大豆分离蛋白在料液比1：20、-26℃条件下冷冻，经过第2次冻融循环处理以后获得的产品具有最好的乳化活性。由图1和图2可知，其乳化能力(EAI)提高了177.36％，乳化稳定性(ESI)提高了22.89％。

Claims

1.应用冻融法提高大豆分离蛋白乳化性的方法，其特征在于所述方法步骤如下：

(1)将大豆分离蛋白与蒸馏水按照料液比为1：5～30g/ml的比例配制成蛋白液；

(3)重复步骤(2)1～4次，完成第2～5次冻融过程。

2.根据权利要求1所述的应用冻融法提高大豆分离蛋白乳化性的方法，其特征在于所述料液比为1：5g/ml。

3.根据权利要求1所述的应用冻融法提高大豆分离蛋白乳化性的方法，其特征在于所述料液比为1：10g/ml。

4.根据权利要求1所述的应用冻融法提高大豆分离蛋白乳化性的方法，其特征在于所述料液比为1：20g/ml。

5.根据权利要求1所述的应用冻融法提高大豆分离蛋白乳化性的方法，其特征在于所述料液比为1：30g/ml。

6.根据权利要求1所述的应用冻融法提高大豆分离蛋白乳化性的方法，其特征在于所述冷冻温度为-5℃。

7.根据权利要求1所述的应用冻融法提高大豆分离蛋白乳化性的方法，其特征在于所述冷冻温度为-18℃。

8.根据权利要求1所述的应用冻融法提高大豆分离蛋白乳化性的方法，其特征在于所述冷冻温度为-26℃。

9.根据权利要求1所述的应用冻融法提高大豆分离蛋白乳化性的方法，其特征在于所述冷冻温度为-35℃。

10.根据权利要求1所述的应用冻融法提高大豆分离蛋白乳化性的方法，其特征在于所述料液比为1：20g/ml，冷冻温度为-26℃，经过2次冻融循环处理。