CN106520880A - 一种利用固定化酶脱除水酶法大豆多肽苦味的方法 - Google Patents

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Abstract

一种利用固定化酶脱除水酶法大豆多肽苦味的方法属于植物蛋白加工技术，该方法包括以下步骤：(1)将挤压膨化大豆粉溶于去离子水，高压微射流处理豆粉溶液；(2)调节溶液的pH和温度后加入碱性蛋白酶进行酶解，酶解后离心得到水解液；(3)固定化黑曲霉酸性蛋白酶的制备；(4)将固定化酶黑曲霉酸性蛋白酶加入到调节好pH和温度的水解液中进行脱苦处理；(5)真空浓缩、冷冻干燥得到大豆多肽；本方法具有工艺简单，操作安全，易于控制，成本低，最终的大豆多肽产品品质高、无苦味的特点。

Description

一种利用固定化酶脱除水酶法大豆多肽苦味的方法
技术领域
本发明属于植物蛋白加工技术，主要涉及一种利用固定化酶脱除水酶法大豆多肽苦味的方法。
背景技术
水酶法作为一种新兴的“绿色、安全、环保”提油技术，是在机械破碎的基础上，对油料组织以及脂蛋白、脂多糖等复合体进行酶解，条件温和，所制油品质高，同时分离得到的蛋白可以进行深加工并进一步应用于多种食品体系。水酶法提油过程中酶的作用会伴随大豆蛋白的有限水解，释放短链多肽，大豆多肽已被证明具有降低血压、降低血脂、降低胆固醇、调节血糖、促进脂质代谢等多种功能。水酶法提取大豆油后得到的水解液中的成分为多肽、蛋白质、多糖。一般天然蛋白质的疏水性基团都包含在分子结构内部,因此不会呈现苦味。当蛋白质水解成小分子多肽时,就会曝露出其疏水性氨基酸残基,此类氨基酸残基与苦味受体相互作用进而产生苦味。
酸性蛋白酶是指在pH值为酸性的条件下水解蛋白质肽键的酶类。根据酸性蛋白酶产生菌的不同，可将酸性蛋白酶分为霉菌酸性蛋白酶、酵母菌酸性蛋白酶和担子菌酸性蛋白酶。黑曲霉酸性蛋白酶具有外肽酶活性，可作用于多肽将肽链末端的疏水性氨基酸切掉，生成游离氨基酸以达到脱苦效果。但酶制剂的价格昂贵，不能反复使用，不易于产业化使用。通过物理吸附法将酸性蛋白酶固定化可以克服游离态酶在应用上的局限性，并且操作简便、条件温和、不会引起酶变性，所制得的固定化酸性蛋白酶酶活回收率高，且载体可重复利用。
微射流是一种采用超高压组合力、高频振动、瞬时降压、强烈剪切和气蚀的动态高压先进技术，与传统的阀均质化相比，高压微射流技术表现出更大的能量密度。此外，微射流具有没有外源性的化学物质、较少的营养损失和较短的处理时间等优点。微射流可以高效的调节乳清蛋白、花生蛋白质和大豆蛋白的理化性质和结构特性。有研究结果表明，经过高压微射流处理后，蛋白溶液中的7S、11S组分更易被蛋白酶水解。由此本发明将高压微射流技术与水酶法联用，提高其水解液中的大豆多肽含量。
本方法通过高压微射流预处理豆粉溶液，再联合物理吸附法将黑曲霉酸性蛋白酶固定化后脱去水酶法大豆多肽的苦味，不但提高了水解液中大豆多肽含量，同时降低了生产成本，为固定化酶脱除水酶法大豆多肽苦味的实际生产奠定理论基础。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提供一种利用固定化酶脱除水酶法大豆多肽苦味的方法，达到降低生产成本、提高水酶法大豆多肽的含量和品质、脱除大豆多肽苦味，实现水酶法副产物高效利用的目的。
本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：
一种利用固定化酶脱除水酶法大豆多肽苦味的方法，该方法包括以下步骤：(1)将大豆粉碎后加水混合得到混合液，(2)对混合液进行高压微射流处理；(2)处理后的混合液加入碱性蛋白酶酶解；(3)固定化黑曲霉酸性蛋白酶的制备；(4)固定化酶脱除大豆多肽苦味；(5)真空浓缩、冷冻干燥得到大豆多肽。
所述的高压微射流预处理优选参数为：微射流均质压力为130MPa，高压微射流均质次数为2次，高压微射流均质时间为3min，混合液浓度为40g/L。
所述的酶解工艺为：向高压微射流预处理后的豆粉溶液中加入protex-6L进行酶解，并用2mol/L的NaOH调节溶液的pH值，所述的碱性蛋白酶的添加量为豆粉质量的5％,酶解pH为8-11，酶解温度为55℃-60℃，酶解时间为1-3h，料液比为1：5-8。
所述的固定化酸性蛋白酶的制备包括以下步骤：将黄原胶与海藻酸钠制备成复合凝胶，将复合凝胶滴加到CaCl2溶液中，固定化后滤出载体颗粒并放入酸性蛋白酶的酶液中进行吸附，制成的球状颗粒为所需的固定化酸性蛋白酶，所述的黄原胶与海藻酸钠的比例为1：1-6，复合凝胶的浓度为1.5-2.0g/ml,CaCl2溶液的浓度为4.0g/100mL，固定化温度为4℃，固定化时间为1-3h，酶液pH为2-5，酸性蛋白酶的酶活力为1500-2500U/g,吸附时间为1-3h。
所述的制备固定化酸性蛋白酶的优选参数为：酸性蛋白酶为黑曲霉酸性蛋白酶，黄原胶与海藻酸钠的比例为1：5，复合凝胶的浓度为1.9g/ml,复合凝胶的滴加速度为3滴/s,固定化时间为2.5h，酶液pH为3，酸性蛋白酶的酶活力为2100U/g，吸附时间为2.5h,此参数制备出的固定化酸性蛋白酶回收率高，且酶活回收率高。
所述的固定化酶脱除大豆多肽苦味的优选参数为：固定化酸性蛋白酶的添加量为混合液质量的5％，酶解pH为3.0-5.0，酶解时间为1-3h,酶解温度为45℃-50℃。
本方法在水酶法提取大豆油的工艺基础上，采用物理吸附法固定黑曲霉酸性蛋白酶脱除大豆多肽的苦味；辅以高压微射流预处理技术，改善大豆蛋白质的理化性质和结构特性，提高大豆多肽的品质和含量。该方法具有所需的工艺设备简单、操作安全、生产成本低、黑曲霉酸性蛋白酶可回收重复利用的特点，制得的大豆多肽品质好且无豆腥味、无苦味。
附图说明
附图发明的工艺路线图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明具体实施例进行详细描述：
一种利用固定化酶脱除水酶法大豆多肽苦味的方法，该方法包括以下步骤：(1)将大豆粉碎后加水混合得到混合液，(2)对混合液进行高压微射流处理；(2)处理后的混合液加入碱性蛋白酶酶解；(3)固定化黑曲霉酸性蛋白酶的制备；(4)固定化酶脱除大豆多肽苦味；(5)真空浓缩、冷冻干燥得到大豆多肽。
所述的高压微射流预处理优选参数为：微射流均质压力为130MPa，高压微射流均质次数为2次，高压微射流均质时间为3min，混合液浓度为40g/L。
所述的酶解工艺为：向高压微射流预处理后的豆粉溶液中加入protex-6L进行酶解，并用2mol/L的NaOH调节溶液的pH值，所述的碱性蛋白酶的添加量为豆粉质量的5％,酶解pH为8-11，酶解温度为55℃-60℃，酶解时间为1-3h，料液比为1：5-8。
所述的固定化酸性蛋白酶的制备包括以下步骤：将黄原胶与海藻酸钠制备成复合凝胶，将复合凝胶滴加到CaCl2溶液中，固定化后滤出载体颗粒并放入酸性蛋白酶的酶液中进行吸附，制成的球状颗粒为所需的固定化酸性蛋白酶，所述的黄原胶与海藻酸钠的比例为1：1-6，复合凝胶的浓度为1.5-2.0g/ml,CaCl2溶液的浓度为4.0g/100mL，固定化温度为4℃，固定化时间为1-3h，酶液pH为2-5，酸性蛋白酶的酶活力为1500-2500U/g,吸附时间为1-3h。
所述的制备固定化酸性蛋白酶的优选参数为：酸性蛋白酶为黑曲霉酸性蛋白酶，黄原胶与海藻酸钠的比例为1：5，复合凝胶的浓度为1.9g/ml,复合凝胶的滴加速度为3滴/s,固定化时间为2.5h，酶液pH为3，酸性蛋白酶的酶活力为2100U/g，吸附时间为2.5h,此参数制备出的固定化酸性蛋白酶回收率高，且酶活回收率高。
所述的固定化酶脱除大豆多肽苦味的优选参数为：固定化酸性蛋白酶的添加量为混合液质量的5％，酶解pH为3.0-5.0，酶解时间为1-3h,酶解温度为45℃-50℃。
实施例1：
将挤压膨化大豆粉溶于去离子水制备成浓度为30g/L的豆粉溶液，将豆粉溶液在微射流均质压力为120MPa，均质次数为2次，均质时间为3min的条件下进行高压微射流处理；然后调节经过高压微射流预处理后的豆粉溶液的pH为9，温度为55℃，在料液比1：5的条件下，向调节好温度和pH的豆粉溶液中加入5％的碱性蛋白酶Protex 6L进行酶解1h，酶解后95℃灭酶15min，离心得到水解液；将黄原胶与海藻酸钠以1：3的比例制备成浓度为1.5g/ml的复合凝胶，将复合凝胶滴加到浓度为4.0g/100mL CaCl2溶液中，在4℃下固定化1h后滤出载体颗粒，在黑曲霉酸性蛋白酶的酶活力为1500U/g的条件下，将载体颗粒放入pH为2的黑曲霉酸性蛋白酶的酶液中进行吸附，吸附1h后制成的球状颗粒为所需的固定化黑曲霉酸性蛋白酶；调节水解液的pH为3，温度为45℃后，向水解液中加入5％固定化黑曲霉酸性蛋白酶进行脱苦处理1h；脱苦处理后进行真空浓缩、冷冻干燥得到大豆多肽。该方法工艺简单、成本低、黑曲霉酸性蛋白酶可回收重复利用、制备的大豆多肽品质高且无苦味。
实施例2：
将挤压膨化大豆粉溶于去离子水制备成浓度为40g/L的豆粉溶液，将豆粉溶液在微射流均质压力为120MPa，均质次数为2次，均质时间为3min的条件下进行高压微射流处理；然后调节经过高压微射流预处理后的豆粉溶液的pH为10，温度为60℃，在料液比1：6的条件下，向调节好温度和pH的豆粉溶液中加入5％的碱性蛋白酶Protex 6L进行酶解2h，酶解后95℃灭酶15min，离心得到水解液；将黄原胶与海藻酸钠以1：5的比例制备成浓度为1.7g/ml的复合凝胶，将复合凝胶滴加到浓度为4.0g/100mL CaCl2溶液中，在4℃下固定化2h后滤出载体颗粒，在黑曲霉酸性蛋白酶的酶活力为1700U/g的条件下，将载体颗粒放入pH为3的黑曲霉酸性蛋白酶的酶液中进行吸附，吸附2h后制成的球状颗粒为所需的固定化黑曲霉酸性蛋白酶；调节水解液的pH为4，温度为47℃后，向水解液中加入5％固定化黑曲霉酸性蛋白酶进行脱苦处理2h；脱苦处理后进行真空浓缩、冷冻干燥得到大豆多肽。该方法工艺简单、成本低、黑曲霉酸性蛋白酶可回收重复利用、制备的大豆多肽品质高且无苦味。
实施例3：
将挤压膨化大豆粉溶于去离子水制备成浓度为50g/L的豆粉溶液，将豆粉溶液在微射流均质压力为120MPa，均质次数为2次，均质时间为3min的条件下进行高压微射流处理；然后调节经过高压微射流预处理后的豆粉溶液的pH为11，温度为55℃，在料液比1：7的条件下，向调节好温度和pH的豆粉溶液中加入5％的碱性蛋白酶Protex 6L进行酶解1h，酶解后95℃灭酶15min，离心得到水解液；将黄原胶与海藻酸钠以1：7的比例制备成浓度为1.9g/ml的复合凝胶，将复合凝胶滴加到浓度为4.0g/100mL CaCl2溶液中，在4℃下固定化2.5h后滤出载体颗粒，在黑曲霉酸性蛋白酶的酶活力为2100U/g的条件下，将载体颗粒放入pH为4的黑曲霉酸性蛋白酶的酶液中进行吸附，吸附2.5h后制成的球状颗粒为所需的固定化黑曲霉酸性蛋白酶；调节水解液的pH为5，温度为45℃后，向水解液中加入5％固定化黑曲霉酸性蛋白酶进行脱苦处理3h；脱苦处理后进行真空浓缩、冷冻干燥得到大豆多肽。该方法工艺简单、成本低、黑曲霉酸性蛋白酶可回收重复利用、制备的大豆多肽品质高且无苦味。

Claims (6)

1.一种利用固定化酶脱除水酶法大豆多肽苦味的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)将大豆粉碎后加水混合得到混合液，(2)对混合液进行高压微射流处理；(2)处理后的混合液加入碱性蛋白酶酶解；(3)固定化黑曲霉酸性蛋白酶的制备；(4)固定化酶脱除大豆多肽苦味；(5)真空浓缩、冷冻干燥得到大豆多肽。
2.根据权利要求1所述的一种利用固定化酶脱除水酶法大豆多肽苦味的方法，其特征在于，所述的高压微射流预处理优选参数为：微射流均质压力为130MPa，高压微射流均质次数为2次，高压微射流均质时间为3min，混合液浓度为40g/L。
3.根据权利要求1所述的一种利用固定化酶脱除水酶法大豆多肽苦味的方法，其特征在于，所述的酶解工艺为：向高压微射流预处理后的豆粉溶液中加入protex-6L进行酶解，并用2mol/L的NaOH调节溶液的pH值，所述的碱性蛋白酶的添加量为豆粉质量的5％,酶解pH为8-11，酶解温度为55℃-60℃，酶解时间为1-3h，料液比为1：5-8。
4.根据权利要求1所述的一种利用固定化酶脱除水酶法大豆多肽苦味的方法，其特征在于，所述的固定化酸性蛋白酶的制备包括以下步骤：将黄原胶与海藻酸钠制备成复合凝胶，将复合凝胶滴加到CaCl2溶液中，固定化后滤出载体颗粒并放入酸性蛋白酶的酶液中进行吸附，制成的球状颗粒为所需的固定化酸性蛋白酶，所述的黄原胶与海藻酸钠的比例为1：1-6，复合凝胶的浓度为1.5-2.0g/ml,CaCl2溶液的浓度为4.0g/100mL，固定化温度为4℃，固定化时间为1-3h，酶液pH为2-5，酸性蛋白酶的酶活力为1500-2500U/g,吸附时间为1-3h。
5.根据权利要求1所述的一种利用固定化酶脱除水酶法大豆多肽苦味的方法，其特征在于，所述的制备固定化酸性蛋白酶的优选参数为：酸性蛋白酶为黑曲霉酸性蛋白酶，黄原胶与海藻酸钠的比例为1：5，复合凝胶的浓度为1.9g/ml,复合凝胶的滴加速度为3滴/s,固定化时间为2.5h，酶液pH为3，酸性蛋白酶的酶活力为2100U/g，吸附时间为2.5h,此参数制备出的固定化酸性蛋白酶回收率高，且酶活回收率高。
6.根据权利要求1所述的一种利用固定化酶脱除水酶法大豆多肽苦味的方法，其特征在于，所述的固定化酶脱除大豆多肽苦味的优选参数为：固定化酸性蛋白酶的添加量为混合液质量的5％，酶解pH为3.0-5.0，酶解时间为1-3h,酶解温度为45℃-50℃。
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