CN106538820A - 一种蛋白改性提高组织化蛋白咀嚼度及膨化度的方法 - Google Patents

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诸葛斌
李占方
宗红
张静
陶颖
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Jiangsu Quanying Biological Technology Co Ltd
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    • A23J3/26—Working-up of proteins for foodstuffs by texturising using extrusion or expansion

Abstract

本发明提出了一种蛋白改性提高组织化蛋白咀嚼度及膨化度的方法，该方法包括：将粉碎的低温脱脂豆粕与植物蛋白、分离蛋白搅拌混匀，将适宜浓度的酶液均匀喷洒在混合蛋白原料上，使其处于半干状态，适当反应条件下酶解后将蛋白原料与淀粉混合后经双螺杆挤压机生产组织化植物蛋白，改变蛋白中疏水基和亲水基在结构的位置及分子链之间的作用力，使得酶解后植物蛋白二、三维空间构象适应于不同组织化产品的需求。

Description

一种蛋白改性提高组织化蛋白咀嚼度及膨化度的方法
技术领域
本发明涉及一种新型植物蛋白的改性方法，具体涉及一种蛋白改性提高组织化蛋白咀嚼度及膨化度的方法,属于蛋白质改性技术领域。
背景技术
植物蛋白是人类膳食营养重要组成部分，具有能量转化率高、几乎不含胆固醇和饱和脂肪酸等优点，且具有降血压、降血脂、降胆固醇和抗肿瘤等营养生理功能。随着科技进步，植物蛋白新功能和用途不断被开发应用，作为食品添加剂按不同比例添加到肉制品、乳制品等食品中，不仅可提高食品的营养价值，而且可改善食品本身的结构性能，有利于人体消化吸收，为人类生存和健康提供了重要食品来源。高附加值组织化植物蛋白是一种具有类似动物肌肉纤维状结构的蛋白制品，较好地结合了植物蛋白的低胆固醇和动物蛋白良好的纤维结构、咀嚼性的优点，是一种高蛋白低脂肪的健康食品，可广泛应用于肉制品、休闲食品、焙烤食品和保健食品等行业其市场前景广阔。
与动物肌肉相比，咀嚼性差是限制组织化蛋白广泛应用的主要原因之一，而我国目前的研究主要集中在挤压法生产工艺中操作参数、系统参数及物料配比等方面，虽然获得了一定的效果，但由于其主要根源在于天然植物蛋白本身的组成、空间结构及其性质，单纯物理方法无法解决根本问题，因此需要修饰或改性天然植物蛋白自身结构以适应组织化要求。生物法改性主要通过酶解改性增加其分子内或分子间交联或连接特殊功能基因，提高食物蛋白功能特性或营养效价，促进蛋白质的快速吸收和消化，是改造蛋白质组成及结构、实现蛋白质功能多元化、提高蛋白质应用价值及营养价值的最有效的途径之一。目前我国关于生物酶法改性植物蛋白的研究多集中在单一酶或复合酶的酶解条件优化上，而将生物改性应用到植物蛋白组织化产品中的研究尚无报道，其中一个重要的原因是组织化所需的干物料蛋白生物的改性方法及技术无法得到解决。本专利利用生物酶采用半干法的催化技术对植物蛋白的肽链结构上的某些位点进行修饰，改变疏水基和亲水基在结构中的位置、及分子链之间的作用力，使植物蛋白的构象迁移，结合组织化加工工艺开发具有动物肌肉组织形态或特性的产品。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种蛋白改性提高组织化蛋白咀嚼度及膨化度的方法，其目的在于：根据本发明，通过对植物蛋白原料生物改性预处理后再经双螺杆挤压机生产的组织蛋白产品比未改性原料生产的组织蛋白咀嚼性更好，口味更佳。
本发明的技术解决方案：
一种蛋白改性提高组织化蛋白咀嚼度及膨化度的方法，其特征在于：包括如下工艺步骤：
（1）将粉碎的低温脱脂豆粕与谷物蛋白、分离蛋白搅拌混匀组成植物蛋白混合原料，其中，基于所述低温脱脂豆粕为20-80%质量，所述谷物蛋白为20-60%质量，所述分离蛋白为10-50%质量；
（2）将植物蛋白混合原料铺展成1-2cm厚的薄层，均匀喷洒适当浓度的酶液进行改性，含酶物料置于反应器内混拌均匀；
（3）喷洒酶液（酶的水溶液）的质量为混合原料质量的20%-80%，加酶量为40-100U/g（干原料），在适宜反应条件下进行酶解，时间不超过60min；
（4）将改性后的植物蛋白混合原料与淀粉混合并迅速通过双螺杆挤压机进行挤压组织化，其中淀粉质量为植物蛋白原料质量的10-40%，挤压条件为加水量20-70%，螺杆转速100-500rpm，温度为130-200℃；
（5）对由所述挤压机输出的产物进行切削、干燥、冷却，得到质量改善的组织化植物蛋白。
发明的详细描述：
本发明原料之一的低温脱脂豆粕粉碎后应形成平均颗粒度在300目，优选100目，更优选50目的粉末，其平均颗粒度越小越有利于产品组织结构的形成。
本发明中的谷物蛋白可以是市场上销售的任何谷物蛋白，如小麦蛋白、玉米蛋白、燕麦蛋白和高粱蛋白等，其中优选小麦蛋白。
本发明中的分离蛋白可以是市场上销售的任何分离蛋白，如大豆分离蛋白、花生分离蛋白等。
本发明中的淀粉可以是市场上销售的任何淀粉，如小麦淀粉、玉米淀粉、马铃薯淀粉等，其中优选小麦淀粉。
本发明中用于植物蛋白原料改性的酶可以是各种蛋白酶、TG酶、漆酶等食品用酶，通过酶促方式的改变适当控制改性程度，合理改变蛋白中疏水基和亲水基在结构的位置及分子链之间的作用力，使得酶解后植物蛋白二、三维空间构象适应于不同组织化产品的需求。
本发明中双螺杆挤压机内的温度沿着物料前进的方向逐渐增大或梯度增大，靠近机头端温度一般在130-200℃。
如上所述，本发明提供了一种新型植物蛋白改性方法，该方法通过对植物蛋白原料生物改性预处理，通过对原料选取、参数把控，实现蛋白改性，再经双螺杆挤压机对其挤压膨化，从而提高蛋白咀嚼性，口味更佳。
本发明的有益效果：
本发明提出了一种新型植物蛋白改性方法，该方法包括：将粉碎的低温脱脂豆粕与植物蛋白、分离蛋白搅拌混匀，将适宜浓度的酶液均匀喷洒在混合蛋白原料上，使其处于半干状态，适当反应条件下酶解后将蛋白原料与淀粉混合后经双螺杆挤压机生产组织化植物蛋白。该方法通过发明半干法酶修饰技术改变天然植物蛋白中疏水基和亲水基在结构的位置及分子链之间的作用力，使得修饰后的植物蛋白二、三维空间构象适应于不同组织化产品的需求，通过对改性后的蛋白进行双螺杆挤压对其挤压膨化，即可提高组织化植物蛋白产品咀嚼度50-100%，膨化度提高10-20%。
具体实施方式
下面结合实施例来对本发明做进一步描述：
实施例1：
将30公斤的低温脱脂豆粕粉碎后与5公斤的谷朊粉、5公斤的大豆分离蛋白在搅拌器中混拌均匀，按照80U/g的加酶量将菠萝蛋白酶用10公斤的水稀释后均匀喷洒在混合蛋白原料中并搅拌均匀，37℃反应30min，然后与5公斤小麦淀粉混合并迅速送入双螺杆挤压机中，在400rpm 的转速中进行组织化，膨化机内温度控制在130-200℃，得到组织化产物，将该组织化产物切削成不同形状，通过风送系统进入干燥器中干燥，干燥温度为65-85℃，得到45公斤产品，产品复水后咀嚼度、膨化度分别为2.20 mJ和2.35，比未改性原料所产组织化蛋白分别提高了70%和12%。
实施例2：
将15公斤的低温脱脂豆粕粉碎后与15公斤的玉米蛋白、10公斤的大豆分离蛋白在搅拌器中混拌均匀，按照50U/g的加酶量将TG酶用20公斤的水稀释后均匀喷洒在混合蛋白原料中并搅拌均匀，37℃反应40min，然后与10公斤小麦淀粉混合并迅速送入双螺杆挤压机中，在300rpm 的转速中进行组织化，膨化机内温度控制在130-200℃，得到组织化产物，将该组织化产物切削成不同形状，通过风送系统进入干燥器中干燥，干燥温度为65-85℃，得到50公斤产品，产品复水后咀嚼度、膨化度分别为1.95 mJ和2.42，比未改性原料所产组织化蛋白的分别提高了50%和15%。
实施例3：
将10公斤的低温脱脂豆粕粉碎后与25公斤的谷朊粉、5公斤的大豆分离蛋白在搅拌器中混拌均匀，然后按照70U/g的加酶量将木瓜蛋白酶用30公斤的水稀释后均匀喷洒在混合蛋白原料中并搅拌均匀，50℃反应30min，然后与15公斤玉米淀粉混合并迅速送入双螺杆挤压机中，在300rpm的转速中进行组织化，膨化机内温度控制在130-200℃，得到组织化产物，将该组织化产物切削成不同形状，通过风送系统进入干燥器中干燥，干燥温度为65-85℃，得到50公斤产品，产品复水后咀嚼度、膨化度分别为2.60 mJ和2.52，比未改性原料所产组织化蛋白分别提高了100%和20%。
实施例4：
将20公斤的低温脱脂豆粕粉碎后与15公斤的玉米蛋白、5公斤的花生分离蛋白混匀匀，按照60U/g的加酶量将漆酶用20公斤的水稀释后均匀喷洒在混合蛋白原料中并搅拌均匀，50℃反应30min，然后与10公斤玉米淀粉混合并迅速送入双螺杆挤压机中，在400rpm的转速中进行组织化，膨化机内温度控制在130-200℃，得到组织化产物，将该组织化产物切削成不同形状，通过风送系统进入干燥器中干燥，干燥温度为65-85℃，得到50公斤产品，产品复水后咀嚼度、膨化度分别为2.08 mJ和2.42，比未改性原料所产组织化蛋白分别提高了60%和15%。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。
综上，本发明达到预期目的。

Claims (8)

1.一种蛋白改性提高组织化蛋白咀嚼度及膨化度的方法，其特征在于：将适宜浓度的酶液均匀喷洒于植物蛋白原料，使其处于半干状态，适当反应条件下酶解后将蛋白原料与淀粉混合并经双螺杆挤压机生产高咀嚼度及膨化度的组织化蛋白。
2.如权利要求1所述的蛋白改性提高组织化蛋白咀嚼度及膨化度的方法，其特征在于：所述的植物蛋白原料为低温脱脂豆粕、谷物蛋白和分离蛋白的混合物。
3.如权利要求1所述的蛋白改性提高组织化蛋白咀嚼度及膨化度的方法，其特征在于：所述用于蛋白改性的酶为蛋白酶或TG酶或漆酶。
4.如权利要求1所述的蛋白改性提高组织化蛋白咀嚼度及膨化度的方法，其特征在于：所用酶液量（酶的水溶液）为蛋白干基原料质量的20-80%，加酶量为40-100U/g（干原料），体系处于半干状态。
5.如权利要求1所述的蛋白改性提高组织化蛋白咀嚼度及膨化度的方法，其特征在于：通过酶促方式的改变和控制改性程度（酶解时间小于60min），合理改变蛋白中疏水基和亲水基在结构的位置及分子链之间的作用力，使得酶解后植物蛋白二、三维空间构象适应于不同组织化产品的需求。
6.如权利要求2所述的蛋白改性提高组织化蛋白咀嚼度及膨化度的方法，其特征在于：所述谷物蛋白为小麦蛋白或玉米蛋白或燕麦蛋白或高粱蛋白。
7.如权利要求2所述的蛋白改性提高组织化蛋白咀嚼度及膨化度的方法，其特征在于：所述分离蛋白为大豆分离蛋白或花生分离蛋白。
8.如权利要求1所述的蛋白改性提高组织化蛋白咀嚼度及膨化度的方法，其特征在于：所述淀粉为小麦淀粉或玉米淀粉或马铃薯淀粉。
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