CN104855670A - 高凝胶强度高溶胀性大豆分离蛋白透明水凝胶的制备方法 - Google Patents
高凝胶强度高溶胀性大豆分离蛋白透明水凝胶的制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种高凝胶强度高溶胀性大豆分离蛋白透明水凝胶的制备方法；以脱脂豆粕为原料，碱溶酸沉法制备高纯度大豆分离蛋白；超声波预处理，将浓度为5%(w/v)的大豆分离蛋白分散液用超声波处理30-90min；蛋白质/多糖聚集体溶液的制备，将壳聚糖与超声处理后的大豆分离蛋白以质量比2-7%混合，95℃条件下热处理30min后冷却至室温；将谷氨酰胺转氨酶按质量比4-8%(酶/蛋白，m/m)添加至上述热聚集体溶液，离心除气泡，置于55℃条件下孵育4h，95℃水浴加热10min灭酶，冰浴冷却，4℃冰箱中放置24h。本发明以食品添加剂的替代品加入到食品生产中，提高了大豆食品的附加值及品质，实现了低碳化可持续生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种高凝胶强度高溶胀性大豆分离蛋白透明水凝胶的制备方法，属于豆制品加工领域。
背景技术
水凝胶是一种以水为分散介质的多功能胶体，可广泛应用于食品、医药、生物化工等领域。目前水凝胶制备主要由引发剂、交联剂合成多羟基聚合物，这不仅限制了其在食品中的应用也造成了环境的污染。可持续的发展前提下，亟需使用可食用、可再生资源制备一种高溶胀、可降解、外观透明的的环保型水凝胶。
大豆分离蛋白是以低温脱脂大豆粕为原料生产的一种全价蛋白产品，以其蛋白含量高、营养丰富、成本低等优点，已被广泛应用于食品加工中。凝胶性能是大豆分离蛋白重要的功能性质之一，直接影响着食品的品质。谷氨酰胺转氨酶可催化蛋白质分子间发生共价交联形成凝胶。因其来源丰富，价格低廉，安全可靠，在食品加工中应用前景广泛。同时，与化学交联相比，通过酶促交联所生产的大豆食品也更易受到得到广大消费者的认可和青睐。但由于商用大豆分离蛋白溶解性较差，颗粒分布不均匀，不利于谷氨酰胺转氨酶促交联改性。此外，研究表明超声波可以降低大豆分离蛋白的粒度、改变蛋白质的结构，提高大豆分离蛋白的溶解性，这对提高产品的凝胶性能以及溶胀性能非常有价值。
针对上述现状，本发明以商用大豆分离蛋白为原料，经超声波预处理后，利用蛋白质/多糖相互作用、酶促交联方法，改善凝胶形成的结构，制备了具有良好溶胀性质的蛋白质基的透明水凝胶。本发明不仅拓宽了超声波技术以及大豆分离蛋白的应用范围，开发出了具有良好功能性质的产品，同时也减轻了环境负担，达到低碳生产的要求。此方法在国内外未有公开报道。
发明内容
本发明针对现有技术不足，提供一种高凝胶强度高溶胀性大豆分离蛋白透明水凝胶的制备方法。
本发明的技术方案包括超声波预处理，蛋白质/多糖相互作用、酶法交联、冷致成胶等步骤。
1、大豆分离蛋白的制备：采用碱溶酸沉法制备大豆分离蛋白，低温脱脂豆粕以w/v 1：15加入到蒸馏水中，用2mol·L-1NaOH 调pH8.0，在室温下电动搅拌4h，9000r/min离心20min，取上清液，用2mol·L-1 HCl调pH至 4.5，4000 r/min离心20 min，取沉淀，沉淀以w/v 1:10加入蒸馏水，用2mol·L-1NaOH调节pH至 7.0，充分溶解，透析48h，喷雾干燥得蛋白含量大于90%的大豆分离蛋白粉；
2、超声波预处理：将上述大豆分离蛋白配制成浓度为w/v 5%的蛋白分散液，超声20 kHz，200-800W处理30-90min；
3、蛋白质/多糖聚集体溶液的制备：将大豆分离蛋白以w/v 8-12%溶解于蒸馏水中，室温下搅拌2h，以壳聚糖与大豆分离蛋白的质量比2-7%，将壳聚糖添加至大豆分离蛋白溶液中，均匀分散后，95℃条件下热处理30min，冷却至室温后，制得蛋白质与多糖聚集体溶液；
4、冷致凝胶的制备：将谷氨酰胺转氨酶加入到上述蛋白质与多糖聚集体溶液中，酶与蛋白的质量比m/m 为4-8%，均匀分散1500r/min 离心2min后，除去气泡，置于55℃条件下孵育4h，然后95℃水浴加热10min灭酶，冰浴冷却，4℃冰箱中放置24h，制得凝胶；
5、检测：检测的指标包括凝胶强度、溶胀性、理化指标和微生物指标。
本发明的有益效果：
1、本发明合理高值化利用大豆分离蛋白，扩展了超声波技术以及大豆分离蛋白的应用范围，提高了大豆食品的附加值及品质，实现了低碳化可持续生产。
2、利用超声波预处理后的大豆分离蛋白与壳聚糖在加热条件下相互作用，合理利用谷氨酰胺转氨酶交联形成稳定共价键的特征，制备了具有良好机械性能、高荷电量及高持水性的蛋白基水凝胶，其中，大豆分离蛋白凝胶终端产品的凝胶强度和溶胀性比初始大豆分离蛋白凝胶分别高出55.31%和42.47%。专利技术的应用，对开发食品级环境友好输送载体材料具有重要的理论意义和应用价值。
3、本方法生产的可食用透明蛋白基水凝胶，可以作为食品添加剂的替代品加入到食品生产中，加工出具有外观透明、内部带有各种图案的蛋白食品。这为透明食品的生产提供一条新思路。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
实施例1
1、大豆分离蛋白的制备：采用碱溶酸沉法制备大豆分离蛋白，低温脱脂豆粕以1：15(w/v)加入到蒸馏水中，用2mol·L-1NaOH 调pH8.0，在室温下电动搅拌4h，9000r/min离心20min，取上清液，用2mol·L-1 HCl调pH 4.5，4000 r/min离心20 min，取沉淀，沉淀以1:10(w/v)加入蒸馏水，2mol·L-1NaOH调节pH 7.0，充分溶解，透析48h，喷雾干燥得蛋白含量大于90%的大豆分离蛋白粉。
2、超声波预处理：将上述大豆分离蛋白配制成浓度为5%(w/v)的的蛋白分散液，超声(20 kHz，400W)处理60min。
3、蛋白质/多糖聚集体溶液的制备：将大豆分离蛋白以9%(w/v)溶解于蒸馏水中，室温下搅拌2h，将壳聚糖与大豆分离蛋白以质量比4%添加至大豆分离蛋白溶液中，均匀分散后，95℃条件下热处理30min，冷却至室温后，制得蛋白质/多糖聚集体溶液。
4、冷致凝胶的制备：将谷氨酰胺转氨酶按质量比5%(酶/蛋白，m/m)添加至上述热聚集体溶液，均匀分散。1500r/min 离心2min后，除去气泡，置于55℃条件下孵育4h，然后95℃水浴加热10min灭酶，冰浴冷却，4℃冰箱中放置24h，制得凝胶。
5、检测：检测的指标包括凝胶强度、溶胀性、理化指标和微生物指标。
实施例2
1、大豆分离蛋白的制备：采用碱溶酸沉法制备大豆分离蛋白，低温脱脂豆粕以1：15(w/v)加入到蒸馏水中，用2mol·L-1NaOH 调pH8.0，在室温下电动搅拌4h，9000r/min离心20min，取上清液，用2mol·L-1 HCl调pH 4.5，4000 r/min离心20 min，取沉淀，沉淀以1:10(w/v)加入蒸馏水，2mol·L-1NaOH调节pH 7.0，充分溶解，透析48h，喷雾干燥得蛋白含量大于90%的大豆分离蛋白粉。
2、超声波预处理：将上述大豆分离蛋白配制成浓度为5%(w/v)的的蛋白分散液，超声(20 kHz，600W)处理90min。
3、蛋白质/多糖聚集体溶液的制备：将大豆分离蛋白以11%(w/v)溶解于蒸馏水中，室温下搅拌2h，将壳聚糖与大豆分离蛋白以质量比6%添加至大豆分离蛋白溶液中，均匀分散后，95℃条件下热处理30min，冷却至室温后，制得蛋白质/多糖聚集体溶液。
4、冷致凝胶的制备：将谷氨酰胺转氨酶按质量比7%(酶/蛋白，m/m)添加至上述热聚集体溶液，均匀分散。1500r/min 离心2min后，除去气泡，置于55℃条件下孵育4h，然后95℃水浴加热10min灭酶，冰浴冷却，4℃冰箱中放置24h，制得凝胶。
5、检测：检测的指标包括凝胶强度、溶胀性、理化指标和微生物指标。
Claims (1)
1.一种高凝胶强度高溶胀性大豆分离蛋白透明水凝胶的制备方法，其特征在于：
A、大豆分离蛋白的制备：采用碱溶酸沉法制备大豆分离蛋白，低温脱脂豆粕以w/v 1：15加入到蒸馏水中，用2mol·L-1NaOH 调pH8.0，在室温下电动搅拌4h，9000r/min离心20min，取上清液，用2mol·L-1 HCl调pH至 4.5，4000 r/min离心20 min，取沉淀，沉淀以w/v 1:10加入蒸馏水，用2mol·L-1NaOH调节pH至 7.0，充分溶解，透析48h，喷雾干燥得蛋白含量大于90%的大豆分离蛋白粉；
B、超声波预处理：将上述大豆分离蛋白配制成浓度为w/v 5%的蛋白分散液，超声20 kHz，200-800W处理30-90min；
C、蛋白质/多糖聚集体溶液的制备：将大豆分离蛋白以w/v 8-12%溶解于蒸馏水中，室温下搅拌2h，以壳聚糖与大豆分离蛋白的质量比2-7%，将壳聚糖添加至大豆分离蛋白溶液中，均匀分散后，95℃条件下热处理30min，冷却至室温后，制得蛋白质与多糖聚集体溶液；
D、冷致凝胶的制备：将谷氨酰胺转氨酶加入到上述蛋白质与多糖聚集体溶液中，酶与蛋白的质量比m/m 为4-8%，均匀分散1500r/min 离心2min后，除去气泡，置于55℃条件下孵育4h，然后95℃水浴加热10min灭酶，冰浴冷却，4℃冰箱中放置24h，制得凝胶；
E、检测：检测的指标包括凝胶强度、溶胀性、理化指标和微生物指标。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| EXSB | Decision made by sipo to initiate substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20150826 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |