CN104082788A - 一种分散型速溶全蛋粉及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种分散型速溶全蛋粉及其制备方法，解决了目前市场上全蛋粉易结块，分散性、速溶性差等问题。采用两阶段短时喷射蒸煮处理、超声波辅助酶解的方法对全蛋液进行水解，使用复合蛋白酶，使之产生协同作用，冷却灭酶后进行流化床喷涂造粒，从而制得高分散性速溶全蛋粉。应用此技术手段得到的全蛋粉，其分散性和溶解性显著的提高。

Description

一种分散型速溶全蛋粉及其制备方法

技术领域

本发明提供了一种分散型速溶全蛋粉及其制备方法，涉及一种鸡蛋蛋粉加工技术，属于农产品加工技术领域。

[背景技术]

全蛋粉作为鸡蛋的理想替代品，具有营养价值高、便于运输和贮藏等优点，其全蛋粉中的蛋白质具有溶解性，凝胶性，乳化性，起泡性等多种功能性质，多用于加工焙烤食品，冷饮制品中。但我国生产的全蛋粉多为普通全蛋粉，多数作为食品工业中一种特殊添加剂。目前，保健和功能性蛋粉称为新的消费热点，许多禽蛋企业加快了新型蛋类产品的开发与生产，但是目前我国蛋粉生产的科技含量不高，许多企业的产品存在速溶性不够好，结块严重，溶解不充分等缺陷，这已成为我国蛋粉产品品质提升的一大瓶颈。因此，利用低成本，来源丰富的鲜蛋制备出一种分散性好的速溶全蛋粉有利于实现巨大的社会效益和经济效益。

目前，国内尚未有采用短时喷射蒸煮处理、超声波辅助复合蛋白酶分阶段水解全蛋液的方式来改善全蛋粉的速溶性，并将处理后的全蛋液进行流化床造粒，加入一定配比的麦芽糊精，来增大全蛋粉的颗粒直径，包埋全蛋粉产生的腥味，提高全蛋粉的分散性和速溶性，从而制备出一种高分散性的速溶全蛋粉。

发明内容

本发明的目的是提供一种低成本，生产周期短，能显著提高全蛋粉速溶性的制备方法，通过本方法可获得分散性高，速溶性较好的全蛋粉，为企业带来更好的经济效益，创造更多的社会效益。

本发明的技术方案：一种分散型速溶全蛋粉及其制备方法，其按照以下步骤：

(1)全蛋液：选取市售鲜鸡蛋，清洗干净，小心破壳，取内容物，在室温下使用搅拌桨搅搅拌速度为200转/min，搅拌20-30min，然后经40目的过滤器过滤，得均匀，无杂质的全蛋液，备用；

(2)将步骤(1)得到的全蛋液加热到温度55℃，搅拌30min；

(3)巴氏杀菌：对步骤(2)的得到的物料进行过滤，除去杂质，然后，然后进行巴氏杀菌，杀菌温度温度为62℃-65℃，加热30min；

(4)将上述步骤(3)中的处理得到的全蛋液进行两个阶段短时喷射蒸煮处理，第一阶段处理时间30-45s，处理温度130℃-140℃，第二阶段处理时间15-30s，处理温度140-150℃；

(5)将步骤(4)到得到的全蛋液分阶段酶解，第一阶段酶解：使用超声波辅助Alcalase酶进行水解，超声波频率为60k，水解温度控制在55-65℃，水解时间30min，pH值范围7.5-8.0，酶添加量200u/g-400u/g；第二阶段酶解：使用超声波辅助木瓜蛋白酶进行水解，水解温度控制在55-65℃，水解时间30min，pH值范围7.0-7.5，酶添加量200u/g-400u/g，超声波频率为60k；第三阶段酶解：使用超声波辅助复合风味蛋白酶进行水解，水解温度53℃-55℃，水解时间1h-2h，pH值范围6.0-7.0，酶添加量400-800u/g，然后冷却、灭酶；

(6)将上述步骤(5)中经过复合蛋白酶酶解的全蛋液物料通入流化床中，在流化过程中在物料表面喷涂1-3％的麦芽糊精，最后干燥完成制得样品；

(7)将上述步骤得到的全蛋粉冷却至室温，过筛、真空包装、成品。

优选步骤(4)中第一阶段喷射蒸煮处理条件：处理时间40s，处理温度130℃；第二阶段喷射蒸煮处理条件：处理时间20s，处理温度140℃。

优选步骤(5)中复合蛋白酶即为Alcalase酶、木瓜蛋白酶、复合风味蛋白酶，且它们的配比为1∶1∶2，发明人发现该组合取得了预料之外的效果，全蛋粉的速溶性得到了显著的提高，这是各个酶解阶段之间协同作用产生的结果。

优选步骤(5)复合蛋白酶的总添加量为1200u/g，其中Alcalase酶添加量为300-400u/g，木瓜蛋白酶添加量为300-400u/g，复合风味蛋白酶的添加量为500-600u/g。

优选步骤(5)中，第一阶段酶解条件：温度55℃，pH8.0，水解时间30min；第二阶段酶解条件：温度55℃，pH7.5，水解时间30min；第三阶段酶解条件：温度53℃，pH7.0，水解时间1h。

优选步骤(6)中的麦芽糊精浓度为2％。

本发明中的制备的全蛋粉，其颜色为淡黄色，与未处理的全蛋粉相比没有显著的差异，各项指标符合国家标准。本发明中制备的全蛋粉，分散性较未处理之前显著提高，速溶性较未处理之前也显著提高。本发明为专用型蛋粉在市场的应用奠定了基础。

本发明中制备全蛋粉的分散性的测定方法为：60s分散度：提前备去离子水30mL于100mL烧杯中，打开搅拌器，保持转速在500r/min，称取1g全蛋粉倒入烧杯，同时按下秒表，搅拌60s后，置于恒温磁力搅拌器上搅拌，记录从搅拌开始到粉块全部分散所需要的时间。

本发明中制备的全蛋粉的湿润下沉性测定方法：准确称取蛋清粉1g，撒布100ml去离子水的水面上，在静置条件下，测定蛋粉全部润湿下沉的时间；重复试验3次，取其平均值，作为润湿下沉时间(s)。

本发明中制备全蛋粉的溶解性的测定方法：测定全蛋粉蛋白质中的总氮含量和水溶性蛋白质中的氮含量，计算氮溶解指数NSI(％)：

$X=\frac{N_1}{N}\×100\%.$

X是指氮溶指数；

N1样品中可溶性蛋白含量；

N样品中总氮含量；

本发明中制备全蛋粉的颗粒密度的测定方法：粉末样品(1克)转移到10毫升的量筒中，用玻璃塞，然后加入5ml的石油醚，振荡，直到所有的粉末颗粒是悬浮的，最后，所有挂在量筒的粉末用1ml的石油醚冲洗下来(总共6ml)，读取石油醚的总体积带有粉末的体积；

粒径密度计算公式：

表1，单一酶解与复合酶解实验结果对照表

表2，超声波辅助单一酶解与复合酶解实验结果表

表3，短时喷射蒸煮处理与超声波共同辅助单一酶解与复合酶解实验结表

*每组实验都进行了三组平行试验，每个数值都是三组数据的平均值

本发明的有益效果：

(1)本发明创新采用两阶段短时喷射蒸煮处理，并且结合超声波辅助复合蛋白酶分段酶解，流化床造粒，进而制备所需的全蛋粉产品，取得了发明人事先预想不到的技术效果。

喷射蒸煮处理，主要是将不溶于水的小颗粒在高温与高剪切力的作用下完全分散，通常多应用在淀粉、大豆蛋白和花生蛋白等植物蛋白，由于这些蛋白质通常为结构紧凑的球形分子，在水中的溶解性较差，乳化和起泡性等功能性质受到限制。并且有研究表明经过喷射蒸煮处理的大豆浓缩蛋白和大豆分离蛋白的氮溶指数、起泡性、乳化性有显著的改善作用。

目前还鲜有人将喷射蒸煮处理应用到动物性蛋白质上，本发明克服了卵白蛋白在热处理条件下易发生蛋白质聚集的技术难题，创造性地将喷射蒸煮处理应用到全蛋液上，喷射蒸煮处理分为两个阶段，第一阶段处理的温度为130℃，处理时间40s，第二阶段处理，温度提升10℃，处理时间缩短为20s，这样分阶段处理是由于全蛋液中含量最多蛋白质为卵白蛋白，含量为54％-63％，卵白蛋白是球蛋白，也是蛋液中唯一含有埋藏于疏水核心内部的自由基的蛋白质，分子缠绕折叠成具有高度二级结构的球状分子，同时卵白蛋白含3.5％的糖基，它的疏水中心部有一个二硫键、4个自由巯基，卵白蛋白的聚集与分子结构中的二硫键和巯基有关。鉴于卵白蛋白这种结构特点，第一阶段处理是为了使蒸汽和蛋白质溶液充分混合，通过喷嘴，高速注入管道，在蒸汽的高温高压的作用下，使不溶性大分子聚集物在剪切力的作用下分散为可溶性聚集体；第二阶段处理是让卵白蛋白质间发生共价反应聚集形成可溶性大分子聚集体，从而提高了蛋白的溶解特性。另外，处理过程可能伴有少量蛋白变性可在酶解阶段水解。(2)本发明创造性地选用了复合蛋白酶分三阶段进行酶解，发现使用复合蛋白酶水解比单一酶解有更好的分散效果和速溶性；本发明又在酶解的基础上采用超声波辅助，意外地发现此方法制备的全蛋粉比单一使用复合酶水解制备的全蛋粉有更好的速溶效果。第一阶段Alcalase酶解：使用超声波频率为60k，在高频率时，超声在液体中产生的空化强度低、密度大，有助于改变底物蛋白和蛋白酶的构象，作用于液体中可产生快速而激烈的机械效应，可用来促进液体的乳化、凝胶、固体的分散，同时还能够促进酶与蛋白质之间的物质传递。Alcalase是一种碱性内切肽酶，它的催化位点为丝氨酸，在蛋白质中，丝氨酸残基的数量是除谷氨酸含量之外最多的，含量为1mol蛋白质含有36个丝氨酸残基，所有选用Alcalase酶，更有助于水解产生更多的氨基酸，第二阶段采用超声波辅助木瓜蛋白酶水解解，使用频率60k，木瓜蛋白酶属巯基蛋白酶，同时它也属于一种肽链内切酶，可水解蛋白质和多肽中精氨酸和赖氨酸的羧基端，并能优先水解那些在肽键的N-端具有二个羧基的氨基酸或芳香L-氨基酸的肽键。由于第一和第二阶段内切肽链酶有协同作用，催化产生了更多的肽和氨基酸残基，更有利于第三阶段复合风味蛋白酶水解，复合风味蛋白酶是有三种酶复合而成，可水解蛋白质、碳水化合物、多肽类，此阶段超声波使用低频20k，超声波频率低时空化强度高，气泡数量少，对液体表面作用大；使风味前体物质水解彻底，释放出风味物质，有助于产品产生良好的风味。综上，三个阶段的酶解相辅相成，第一、二阶段水解，更多的疏水性氨基酸暴露，使可利用的肽和氨基酸的数量增加，能够充分发挥复合风味蛋白酶的作用，使产品获得更好的风味。

(3)本发明是各工艺及工艺参数协同作用的结果，尤其是两阶段短时喷射蒸煮处理与超声波辅助酶解的相互结合，不可以将各技术手段分割对待，也不是简单的选择和组合。效果是预料不到的。

具体实施方式：

以下结合具体实施例来对本发明作进一步说明，但本发明所要求保护的范围并不局限于实施例所表述的范围。

实施实例1：一种高分散型速溶全蛋粉及其制备方法，其按以下步骤制备：

(1)全蛋液：选取市售鲜鸡蛋，清洗干净，小心破壳，取内容物，在室温下使用搅拌桨搅搅拌速度为200转/min，搅拌20-30min，然后经40目的过滤器过滤，得均匀，无杂质的全蛋液，备用；

(2)将步骤(1)得到的全蛋液加热到温度55℃，搅拌30min；

(3)巴氏杀菌：对步骤(2)的得到的物料进行过滤，除去杂质，然后，然后进行巴氏杀菌，杀菌温度温度为62℃，加热30min；

(4)将上述步骤(3)中的处理得到的全蛋液进行两个阶段短时喷射蒸煮处理，处理时间30s，处理温度130℃，第二阶段短时喷射蒸煮处理，处理时间15s，处理温度140℃；

(5)将步骤(4)到得到的全蛋液分阶段酶解，第一阶段酶解：使用超声波辅助Alcalase酶进行水解，超声波频率为60k，水解温度控制在55℃，水解时间30min，pH值7.5，酶添加量200u/g；第二阶段酶解：使用超声波辅助木瓜蛋白酶进行水解，水解温度控制在55℃，水解时间30min，pH值7.0，酶添加量200u/g，超声波频率为60k；第三阶段酶解：使用超声波辅助复合风味蛋白酶进行水解，水解温度53℃，水解时间1h，pH值6.0，酶添加量400u/g，然后冷却、灭酶；

(6)将上述步骤(5)中经过复合蛋白酶酶解的全蛋液物料通入流化床中，在流化过程中在物料表面喷涂1％的麦芽糊精，最后干燥完成制得样品；

(7)将上述步骤得到的全蛋粉冷却至室温，过筛、真空包装、成品。

将制得的样品分别测定分散性、湿润下沉性，溶解度，颗粒密度，它们的结果分别为50s，153s，92.3g/100g，1.85g/cm³。

实施实例2：一种高分散型速溶全蛋粉及其制备方法，其按以下步骤制备：

(1)全蛋液：选取市售鲜鸡蛋，清洗干净，小心破壳，取内容物，在室温下使用搅拌桨搅搅拌速度为200转/min，搅拌20-30min，然后经40目的过滤器过滤，得均匀，无杂质的全蛋液，备用；

(2)将步骤(1)得到的全蛋液加热到温度55℃，热处理30min；

(3)巴氏杀菌：对步骤(2)的得到的物料进行过滤，除去杂质，然后，然后进行巴氏杀菌，杀菌温度温度为65℃，加热30min；

(4)将上述步骤(3)中的处理得到的全蛋液进行两个阶段短时喷射蒸煮处理，处理时间54s，处理温度135℃，第二阶段短时喷射蒸煮处理，处理时间20s，处理温度145℃；

(5)将步骤(4)到得到的全蛋液分阶段酶解，第一阶段酶解：使用超声波辅助Alcalase酶进行水解，超声波频率为60k，水解温度控制在60℃，水解时间30min，pH值8.0，酶添加量300u/g；第二阶段酶解：使用超声波辅助木瓜蛋白酶进行水解，水解温度控制在60℃，水解时间30min，pH值7.5，酶添加量300u/g，超声波频率为60k；第三阶段酶解：使用超声波辅助复合风味蛋白酶进行水解，水解温度54℃，水解时间1.5h，pH值6.5，酶添加量600u/g，然后冷却、灭酶；

(6)将上述步骤(5)中经过复合蛋白酶酶解的全蛋液物料通入流化床中，在流化过程中在物料表面喷涂2％的麦芽糊精，最后干燥完成制得样品；

(7)将上述步骤得到的全蛋粉冷却至室温，过筛、真空包装、成品。

将制得的样品分别测定分散性、湿润下沉性，溶解度，颗粒密度，它们的结果分别为51s，158s，93.7g/100g，1.94g/cm³。

实施实例3：一种高分散型速溶全蛋粉及其制备方法，其按以下步骤制备：

(1)全蛋液：选取市售鲜鸡蛋，清洗干净，小心破壳，取内容物，在室温下使用搅拌桨搅搅拌速度为200转/分钟，搅拌20-30min，然后经40目的过滤器过滤，得均匀，无杂质的全蛋液，备用；

(2)将步骤(1)得到的全蛋液加热到温度55℃，搅拌30min；

(3)巴氏杀菌：对步骤(2)的得到的物料进行过滤，除去杂质，然后，然后进行巴氏杀菌，杀菌温度温度为65℃，加热30min；

(4)将上述步骤(3)中的处理得到的全蛋液进行两个阶段短时喷射蒸煮处理，处理时间45s，处理温度140℃，第二阶段短时喷射蒸煮处理，处理时间30s，处理温度150℃；

(5)将步骤(4)到得到的全蛋液分阶段酶解，第一阶段酶解：使用超声波辅助Alcalase酶进行水解，超声波频率为60k，水解温度控制在65℃，水解时间30min，pH值8.0，酶添加量400u/g；第二阶段酶解：使用超声波辅助木瓜蛋白酶进行水解，水解温度控制在65℃，水解时间30min，pH值7.5，酶添加量400u/g，超声波频率为60k；第三阶段酶解：使用超声波辅助复合风味蛋白酶进行水解，水解温度55℃，水解时间2h，pH值6.5，酶添加量800u/g，然后冷却、灭酶；

(6)将上述步骤(5)中经过复合蛋白酶酶解的全蛋液物料通入流化床中，在流化过程中在物料表面喷涂3％的麦芽糊精，最后干燥完成制得样品；

(7)将上述步骤得到的全蛋粉冷却至室温，过筛、真空包装、成品。

将制得的样品分别测定分散性、湿润下沉性，溶解度，颗粒密度，它们的结果分别为53s，154s，93.2g/100g，1.67g/cm³。

Claims (7)

1.一种分散型速溶全蛋粉及其制备方法，其具体按照以下步骤制备： 

(1)全蛋液：选取市售鲜鸡蛋，清洗干净，小心破壳，取内容物，在室温下使用搅拌桨搅拌，搅拌速度为200转/min，搅拌20-30min，然后经40目的过滤器过滤，得均匀、无杂质的全蛋液，备用； 

(2)将步骤(1)得到的全蛋液加热到温度55℃，搅拌30min； 

(3)巴氏杀菌：对步骤(2)的得到的物料进行过滤，除去杂质，然后进行巴氏杀菌，杀菌温度为62℃-65℃，加热30min； 

(4)将上述步骤(3)中的处理得到的全蛋液进行两个阶段短时喷射蒸煮处理，第一阶段处理时间30-45s，优选处理温度130℃-140℃，第二阶段处理时间15-30s，优选处理温度140-150℃： 

(5)将步骤(4)到得到的全蛋液分三阶段酶解，第一阶段酶解：超声波辅助使用Alcalase酶进行水解，超声波频率为60kHZ，水解温度控制在55-65℃，水解时间30min，pH值范围7.5-8.0，酶添加量300u/g-400u/g；第二阶段酶解：超声波辅助使用木瓜蛋白酶进行水解，水解温度控制在55-65℃，水解时间30min，pH值范围7.0-7.5，酶添加量300u/g-400u/g，超声波频率为60kHZ；第三阶段酶解：使用超声波辅助复合风味蛋白酶进行水解，水解温度53℃-55℃，水解时间1h-2h，pH值范围6.0-7.0，酶添加量500-800u/g，然后冷却、灭酶； 

(6)将上述步骤(5)中经过蛋白酶酶解的全蛋液物料通入流化床中，在流化过程中在物料表面喷涂1-3％的麦芽糊精，最后干燥制得样品； 

(7)将上述步骤(6)得到的全蛋粉冷却至室温，过筛、真空包装、成品。 

2.根据权利要求1所述的一种分散型速溶全蛋粉及其制备方法，其特征是步骤(4)中的两个阶段的短时喷射蒸煮处理时间依次为40s，20s；处理温度依次为130℃、140℃。 

3.根据权利要求2所述的一种分散型速溶全蛋粉及其制备方法，其特征是步骤(5)中第一阶段酶解：超声波辅助使用Alcalase酶进行水解，超声波频率为60k，水解温度控制在55℃，水解时间30min，pH8.0，酶添加量300u/g。 

4.根据权利要求3所述的一种分散型速溶全蛋粉及其制备方法，其特征是步骤(5)中第二阶段酶解：超声波辅助使用木瓜蛋白酶进行水解，水解温度控制在55℃，水解时间30min，pH值7.0，酶添加量300u/g，超声波频率为60k。 

5.根据权利要求4所述的一种分散型速溶全蛋粉及其制备方法，其特征是步骤(5)中第三阶段酶解：超声波辅助使用复合风味蛋白酶进行水解，水解温度53℃，水解时间1h，pH值7.0，酶添加量600u/g。 

6.根据权利要求5所述的一种分散型速溶全蛋粉及其制备方法，其特征是步骤(6)中经过 复合蛋白酶酶解的全蛋液物料通入流化床中，在流化过程中在物料表面喷涂2％的麦芽糊精，最后干燥完成制得样品。 

7.按照权利要求1-6任一方法制备得到的全蛋粉。