CN104256054A - 一种抗冻性大豆分离蛋白及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了属于大豆蛋白加工技术领域的一种抗冻性大豆分离蛋白及其制备方法。本发明以脱脂豆粕为原料，经碱溶酸沉、复溶混合明胶、酶交联、喷雾干燥等工艺制得一种抗冻性大豆分离蛋白。本发明的大豆分离蛋白以改善其凝胶质构或降低因冻藏导致感官品质劣变的冷冻食品。本发明的抗冻性大豆分离蛋白在一个月的冻藏期内，蛋白凝胶的持水率仍能保持85％以上。本发明的方法采用酶交联方法对大豆分离蛋白进行改性，改性条件温和，工艺简单，易于操作，生产时间短，无需复杂设备，较好的解决了目前大豆分离蛋白在冷冻食品中添加使用时，由于低温极端条件下蛋白凝胶持水性下降而而导致相关食品品质劣变的突出现实问题，具有广阔的工业应用前景。
Description
技术领域
本发明公开了属于大豆蛋白加工技术领域的一种抗冻性大豆分离蛋白及其制备方法。
背景技术
大豆分离蛋白因其良好的功能特性而广泛应用于食品生产中。近年一些冷冻食品加工过程中也添加大豆分离蛋白用以改善食品品质，其中利用大豆分离蛋白凝胶性赋予产品良好的质地和口感是大豆分离蛋白在冷冻食品中运用较多的一个方面。但是，大豆分离蛋白在冷冻环境下，其凝胶特性会因水分冻结而发生改变，最明显的变化是冻藏后蛋白凝胶对水分的保持力下降，导致解冻后食品中的水分大量渗出，极大影响了食品品质。因此，如何通过适当方式对大豆分离蛋白进行改性，使其在冻藏期间内凝胶持水性能相对稳定，就成为冷冻食品行业和大豆分离蛋白加工企业面临的一个亟待解决的问题。先前已有相关研究通过改性方式来改善大豆分离蛋白凝胶特性，例如通过将大豆分离蛋白溶液进行反复冻融处理，从而使其凝胶硬度和凝胶弹性都得到了提高；通过碱性蛋白酶水解处理制备得到去酰胺大豆分离蛋白，改性后的大豆分离蛋白凝胶特性有所改善并能和肉中的肌肉盐溶蛋白质形成良好的共凝胶；利用高压均质与加热相结合的方法对大豆分离蛋白进行处理，最后得到了冷冻条件下保水保油性好的冷冻肉制品专用大豆蛋白产品；但这些研究均未涉及到冷冻环境下凝胶特性的改善，也未对冷冻条件下大豆分离蛋白凝胶持水性下降，凝胶硬度升高的品质劣变问题予以明确有效的解决。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗冻性大豆分离蛋白及其制备方法，以解决由于低温极端条件下水分冻结而导致大豆分离蛋白凝胶保水性下降的突出现实问题。
本发明的方法以脱脂豆粕为原料，经碱溶酸沉、复溶混合明胶、酶交联、喷雾干燥等工艺制得用于冷冻食品的一种抗冻性大豆分离蛋白。
一种抗冻性大豆分离蛋白的制备方法，包括步骤如下：
1)碱溶酸沉：将脱脂大豆粕与水搅拌混合，经过滤、调酸、静置、离心得到大豆分离蛋白；
2)复溶混和明胶：将步骤1)所得大豆分离蛋白加水复溶至大豆分离蛋白质量浓度为3％～5％，调pH至中性、剪切均质，加入明胶并搅拌混匀，得到大豆分离蛋白明胶混合液；
3)酶交联：将转谷氨酰胺酶加步骤入2)中所得大豆分离蛋白明胶混合液搅拌混匀，40℃-50℃下反应2h；反应停止后，沸水浴灭酶，调酸、静置、离心得到酶交联大豆分离蛋白，干燥后得到抗冻性大豆分离蛋白。通过TG酶(转谷氨酰胺酶)作用将大豆分离蛋白和明胶进行交联改性，并通过二次酸沉去除未交联明胶。
步骤3)中所述干燥的方法为喷雾干燥或冷冻干燥。
喷雾干燥的过程为：所得酶交联大豆分离蛋白经复溶、调pH至中性、剪切均质后喷雾干燥得到成品。喷雾干燥步骤1)中脱脂大豆粕与水重量比为1：10-15，优选1:15。
步骤2)中明胶与大豆分离蛋白的重量比为1：5-20，优选1:10。
所述明胶为A型明胶，选自皮明胶、骨明胶、鱼鳞明胶中的一种以上。
步骤3)转谷氨酰胺酶与大豆分离蛋白重量比为1：500-1000，优选1:500。通过TG酶(转谷氨酰胺酶)作用将大豆分离蛋白和明胶进行交联改性，并通过二次酸沉去除未交联明胶。
本发明的的方法制备的抗冻性大豆分离蛋白，是通过对大豆分离蛋白进行酶交联改性，所得抗冻性大豆分离蛋白凝胶持水率在一个月的冻藏期内仍能保持85％以上，较好的解决了目前大豆分离蛋白在冷冻食品中添加使用时，由于低温极端条件下蛋白凝胶保水性下降而而导致相关食品品质劣变的突出现实问题。本发明制备方法改性条件温和，工艺简单，易于操作，生产时间短，无需复杂设备，具有广阔的工业应用前景。
附图说明
图1为冻藏期间内大豆分离蛋白随时间凝胶持水性变化。
图2为冻藏期间内大豆分离蛋白凝胶硬度变化。
具体实施方式
下面通过附图和实施例对本发明的方法作进一步说明。
本发明提供了一种抗冻性大豆分离蛋白的制备方法，以脱脂豆粕为原料，经碱溶酸沉、复溶混合明胶、酶交联、喷雾干燥等工艺制得的一种抗冻性大豆分离蛋白。该蛋白适用于冷冻食品以保持其凝胶特性，防止凝胶特性部分丧失而引起水分流失。
涉及本发明效果的相关检测评价方法：
1)凝胶持水性：将凝胶块置于中间有滤网的质量为m1的离心管中，离心管和凝胶一起称重为m2，于4000r离心20min，离心后离心管和凝胶总质量m3。
持水率％＝(m3-m1)/(m2-m1)
2)凝胶质构分析：采用Brookfield CT3型质构仪测试。切取高10mm，直径20mm的圆柱形凝胶块，TPA质构模式分析，探头型号TA41，触发点5g，下压距离4mm。
实施例1 抗冻性大豆分离蛋白的制备方法
按照豆粕与水的质量比为1:15的量将大豆与水混合，于50℃、pH8.0条件下搅拌1.5h。然后将豆粕水溶液纱布过滤，滤液4000rpm离心20min，弃去沉淀，上清液调pH4.5静置沉淀30min，离心收集沉淀并加水复溶至pH7.0。按照猪骨明胶与大豆分离蛋白的质量比为1:10的量将明胶加入大豆分离蛋白溶液，搅拌均匀后，按酶与蛋白重量比为1:500的比例加入转谷氨酰胺酶，搅拌混匀后，50℃下反应2h；反应停止后，沸水浴灭酶5min，调酸、静置、离心，收集蛋白沉淀。沉淀经复溶、调pH至中性、剪切均质后喷雾干燥得到成品。喷雾干燥参数：进风口温度为180℃，出风口温度为70℃，压缩机风压为0.1MPa，蠕动泵进样量为20ml。
实施例2 抗冻性大豆分离蛋白的制备方法
按照豆粕与水的质量比为1:15的量将大豆与水混合，于50℃、pH8.0条件下搅拌1.5h。然后将豆粕水溶液纱布过滤，滤液4000rpm离心20min，弃去沉淀，上清液调pH4.5静置沉淀30min，离心收集沉淀并加水复溶至pH7.0。按照鱼鳞明胶与大豆分离蛋白的质量比为1:8的量将明胶加入大豆分离蛋白溶液，搅拌均匀后，按酶与蛋白重量比为1:600的比例加入转谷氨酰胺酶，搅拌混匀后，50℃下反应2h；反应停止后，沸水浴灭酶5min，调酸、静置、离心，收集蛋白沉淀。沉淀经复溶、调pH至中性、剪切均质后喷雾干燥得到成品。喷雾干燥参数：进风口温度为180℃，出风口温度为70℃，压缩机风压为0.1MPa，蠕动泵进样量为20ml。
实施例3 抗冻性大豆分离蛋白的制备方法
按照豆粕与水的质量比为1:15的量将大豆与水混合，于50℃、pH8.0条件下搅拌1.5h。然后将豆粕水溶液纱布过滤，滤液4000rpm离心20min，弃去沉淀，上清液调pH4.5静置沉淀30min，离心收集沉淀并加水复溶至pH7.0。按照鱼皮明胶与大豆分离蛋白的质量比为1:15的量将明胶加入大豆分离蛋白溶液，搅拌均匀后，按酶与蛋白重量比为1:700的比例加入转谷氨酰胺酶，搅拌混匀后，40℃下反应3h；反应停止后，沸水浴灭酶5min，调酸、静置、离心，收集蛋白沉淀。沉淀经复溶、调pH至中性、剪切均质后喷雾干燥得到成品。喷雾干燥参数：进风口温度为180℃，出风口温度为70℃，压缩机风压为0.1MPa，蠕动泵进样量为20ml。
实施例4 抗冻性大豆分离蛋白的制备方法
按照豆粕与水的质量比为1:15的量将大豆与水混合，于50℃、pH8.0条件下搅拌1.5h。然后将豆粕水溶液纱布过滤，滤液4000rpm离心20min，弃去沉淀，上清液调pH4.5静置沉淀30min，离心收集沉淀并加水复溶至pH7.0。按照牛皮明胶与大豆分离蛋白的质量比为1:10的量将明胶加入大豆分离蛋白溶液，搅拌均匀后，按酶与蛋白重量比为1:500的比例加入转谷氨酰胺酶，搅拌混匀后，50℃下反应2h；反应停止后，沸水浴灭酶5min，调酸、静置、离心，收集蛋白沉淀。沉淀冰箱冷冻后，放入冷冻干燥机内，-50℃、真空度260Pa冻干48h。
实施例5 大豆分离蛋白制备方法
按照豆粕与水的质量比为1:15的量将大豆与水混合，于50℃、pH8.0条件下搅拌1.5h。然后将豆粕水溶液纱布过滤，滤液4000rpm离心20min，弃去沉淀，上清液调pH4.5静置沉淀30min，离心收集沉淀并加水调pH至中性、剪切均质后喷雾干燥得到成品。喷雾干燥参数：进风口温度为180℃，出风口温度为70℃，压缩机风压为0.1MPa，蠕动泵进样量为20ml。
实施例6 大豆分离蛋白凝胶制备
用蒸馏水将实例1制备得到的抗冻大豆分离蛋白配制成12％(w/v)的溶液，室温下搅拌2h，1000r离心5min去气泡，灌入凝胶管后封口，90℃水浴1h，取出后立即冰水浴15min，之后于4℃冰箱12h，所得凝胶产品编号为GKDSPI。
用蒸馏水将实施例5得到大豆分离蛋白的配制成12％(w/v)的溶液，室温下搅拌2h，1000r离心5min去气泡，灌入凝胶管后封口，90℃水浴1h，取出后立即冰水浴15min，之后于4℃冰箱12h，所得凝胶产品编号为GSPI。
由图1、2可知，相比大豆分离蛋白，抗冻大豆分离蛋白凝胶在冻藏过程中，其持水性均在85％以上，凝胶硬度增幅小，可见抗冻大豆分离蛋白有效的防止了由冷冻引起的凝胶大量失水，同时抑制了冻藏期间内凝胶硬度的增加，延缓了凝胶的质构劣变。
因此，当抗冻分离蛋白应用于其他冻藏凝胶产品时，将能在冻藏期间内有效保持凝胶产品水分并延缓凝胶产品的质构劣变程度。
Claims (10)
1.一种抗冻性大豆分离蛋白的制备方法，其特征在于，包括步骤如下：
1)碱溶酸沉：将脱脂大豆粕与水搅拌混合，经过滤、调酸、静置、离心得到大豆分离蛋白；
2)复溶混和明胶：将步骤1)所得大豆分离蛋白加水复溶至大豆分离蛋白质量浓度为3％～5％，调pH至中性、剪切均质，加入明胶并搅拌混匀，得到大豆分离蛋白明胶混合液；
3)酶交联：将转谷氨酰胺酶加步骤入2)中所得大豆分离蛋白明胶混合液搅拌混匀，反应停止后，沸水浴灭酶，调酸、静置、离心得到酶交联大豆分离蛋白，干燥后得到抗冻性大豆分离蛋白。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中脱脂大豆粕与水重量比为1：10-15。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中明胶与大豆分离蛋白的重量比为1：5-20。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述明胶为A型明胶，选自皮明胶、骨明胶、鱼鳞明胶中的一种以上。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3)转谷氨酰胺酶与大豆分离蛋白重量比为1：500-1000。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中酶交联反应为在40℃-50℃下反应2h。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中所述干燥的方法为喷雾干燥或冷冻干燥。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述喷雾干燥的方法为将酶交联大豆分离蛋白经复溶、调pH至中性、剪切均质后喷雾干燥得到抗冻性大豆分离蛋白。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述喷雾干燥的参数：进风口温度为170℃-180℃，出风口温度为65℃-75℃，压缩机风压为0.1MPa，蠕动泵进样量为20ml-30ml/min。
10.权利要求1-9任一项所述的制备方法制备的抗冻性大豆分离蛋白。
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