CN106578338B - 一种快速提高大豆分离蛋白冷凝胶性的物理加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种快速提高大豆分离蛋白冷凝胶性的物理加工方法，先将大豆分离蛋白采用振动球磨处理，以降低蛋白巯基含量和粒径，增加蛋白表面疏水性，然后向大豆分离蛋白溶液中加入葡萄糖酸内酯粉末并在较低的温度下发生胶凝反应。本发明制备的大豆分离蛋白冷凝胶不仅具有较高的凝胶强度、持水性和稳定性，凝胶性与现有技术相比得到了很大地提高，而且凝胶得率高，凝胶形态稳定，从而提高了生产效率，降低了生产成本。

Description

一种快速提高大豆分离蛋白冷凝胶性的物理加工方法

技术领域

本发明涉及一种快速提高大豆分离蛋白冷凝胶性的物理加工方法。

背景技术

随着球磨技术的不断发展，其在食品领域的应用也不断拓展。常用的球磨机有行星式球磨机、混合式球磨机、振动式球磨机等多种形式。不同形式的球磨机，由于其运动方式不一样，所产生的机械力化学作用不同，会导致其球磨效率和球磨效果区别巨大。

大豆分离蛋白中的蛋白质含量高，其中含有8中人体必需氨基酸而且有良好的凝胶性，因此大豆分离蛋白被广泛应用于制作大豆蛋白凝胶，比如豆腐。传统方法制作大豆分离蛋白凝胶加热时间长，次数多，并且凝胶形成时需要加热，因此蛋白中的一些热敏性物质，比如益生菌和维生素在加工中极有可能丧失活性。如对大豆蛋白采用一次加热后，再在冷环境下形成冷凝胶，就可以在冷却环境下添加热敏性物质后形成凝胶，从而有效地保护热敏性物质。然而，按照现有文献报导的方法制备的大豆分离蛋白冷凝胶还存在凝胶性弱的缺点，具体体现在凝胶强度小、持水性差、凝胶得率低等。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术中存在的缺陷，提供一种快速提高大豆分离蛋白冷凝胶性的物理加工方法，该方法通过使大豆分离蛋白在低温条件下发生胶凝反应，从而减少了热敏性物质的损失，同时提高了凝胶性。

本发明提供的加工方法包括以下步骤：

(1)将大豆分离蛋白置于球磨罐中，大豆分离蛋白的重量占球磨罐体积的2～5％，然后向球磨罐中加入1颗直径为20～30mm的钢球，拧紧球磨罐后，将其平行于地平面放入振动球磨机，启动球磨机，使球磨罐在水平方向上高速进行震荡，震荡频率为5～15Hz，时间为2-10min；

(2)将葡萄糖酸内酯研磨成粉末并过40～60目筛；

(3)将上述步骤(1)处理后的大豆分离蛋白从球磨罐中取出，加入8～15倍重量的水并在90～100℃水浴加热10～30分钟，然后冷却至10～30℃并加入占大豆分离蛋白重量的20～50％的葡萄糖酸内酯粉末，搅拌均匀，然后在20～30℃下保温0.5～2h形成凝胶，最后在1～5℃条件下保温10～15h使凝胶充分后熟，完成冷凝胶制备。

优选的方法是：

(1)将大豆分离蛋白置于球磨罐中，大豆分离蛋白的重量占球磨罐体积的4％，然后向球磨罐中加入1颗直径为25mm的钢球，拧紧球磨罐后，将其平行于地平面放入振动球磨机，启动球磨机，使球磨罐在水平方向上高速进行震荡，震荡频率为10Hz，时间为4min；

(2)将葡萄糖酸内酯研磨成粉末并过40目筛；

(3)将上述步骤(1)处理后的大豆分离蛋白从球磨罐中取出，加入10倍重量的水并在95℃水浴加热20分钟，然后冷却至20℃并加入占大豆分离蛋白重量的30％的葡萄糖酸内酯粉末，搅拌均匀，然后在25℃下保温1h形成凝胶，最后在4℃条件下保温12h使凝胶充分后熟，完成冷凝胶制备。

其中，步骤(1)采用的是一种不同于其它球磨方式的振动球磨。常用的球磨机有行星式球磨机、混合式球磨机、振动式球磨机等多种形式，不同形式的球磨机，由于其运动方式不一样，所产生的机械力化学作用不同，会导致其球磨效率和球磨效果区别巨大。试验结果表明，采用本发明振动球磨方式处理后的大豆分离蛋白具有以下效果：

(1)大豆分离蛋白巯基含量快速降低，如图1所示。

(2)大豆分离蛋白表面疏水性明显增加，如图2所示。

(3)大豆分离蛋白粒径降低，如图3和4所示。

(4)蛋白凝胶空间结构更加细致紧密，如图5所示。

与现有技术相比，本发明具有以下优势：

(1)该方法在很短的时间内(2-10分钟)通过混合球磨即增强了大豆分离蛋白的凝胶性，使其能在低温条件下发生胶凝反应，从而减少了热敏性物质的损失，同时还具有高效性；

(2)采用本发明方法制备的大豆分离蛋白冷凝胶具有很高的凝胶性，具体体现在凝胶强度高、持水性好等；

(3)该方法为一种物理改性方法，无有机化学试剂添加，不具有很高的安全性和易操作性。

附图说明

图1：不同振动球磨处理时间(0，2，4，6，8和10min)对大豆分离蛋白的游离巯基含量的影响，图中，a，b，c…代表不同处理时间样品中巯基含量的差异性(p<0.05)。

图2：不同振动球磨处理时间(0，2，4，6，8和10min)对大豆分离蛋白表面疏水性的影响，图中，a，b，c…代表样品间表面疏水性的差异性(p<0.05)。

图3：10Hz下，不同振动球磨处理时间(0，2，4，6，8和10min)对大豆分离蛋白相对粒径分布的影响。

图4：10Hz下，不同振动球磨处理时间(0，2，4，6，8和10min)对大豆分离蛋白面积平均粒径(D32)和体积平均粒径(D43)的影响，图中的字母表示不同处理时间样品的粒径差异程度(p<0.05)。

图5：10Hz下，不同振动球磨处理时间(0，2，4，6，8和10min)大豆分离蛋白冷凝胶放大5000倍的电镜扫描图，A(0min)，B(2min)，C(4min)，D(6min)，E(8min)，F(10min)。

具体实施方式

实施例1

一种快速提高大豆分离蛋白冷凝胶性的物理加工方法，步骤如下：

(1)将大豆分离蛋白置于球磨罐中，大豆分离蛋白的重量占球磨罐体积的2％，然后向球磨罐中加入1颗直径为20mm的钢球，拧紧球磨罐后，将其平行于地平面放入振动球磨机，启动球磨机，使球磨罐在水平方向上高速进行震荡，震荡频率为5Hz，时间为10min；

(2)将葡萄糖酸内酯研磨成粉末并过60目筛；

(3)将上述步骤(1)处理后的大豆分离蛋白从球磨罐中取出，加入10倍重量的水并在90℃水浴加热30分钟，然后冷却至10℃并加入占大豆分离蛋白重量的20％的葡萄糖酸内酯粉末，搅拌均匀，然后在20℃下保温2h形成凝胶，最后在5℃条件下保温10h使凝胶充分后熟，完成冷凝胶制备。

实施例2

一种快速提高大豆分离蛋白冷凝胶性的物理加工方法，步骤如下：

(1)将大豆分离蛋白置于球磨罐中，大豆分离蛋白的重量占球磨罐体积的4％，然后向球磨罐中加入1颗直径为25mm的钢球，拧紧球磨罐后，将其平行于地平面放入振动球磨机，启动球磨机，使球磨罐在水平方向上高速进行震荡，震荡频率为10Hz，时间为4min；

(2)将葡萄糖酸内酯研磨成粉末并过40目筛；

(3)将上述步骤(1)处理后的大豆分离蛋白从球磨罐中取出，加入10倍重量的水并在95℃水浴加热20分钟，然后冷却至20℃并加入占大豆分离蛋白重量的30％的葡萄糖酸内酯粉末，搅拌均匀，然后在25℃下保温1h形成凝胶，最后在4℃条件下保温12h使凝胶充分后熟，完成冷凝胶制备。

实施例3

一种快速提高大豆分离蛋白冷凝胶性的物理加工方法，步骤如下：

(1)将大豆分离蛋白置于球磨罐中，大豆分离蛋白的重量占球磨罐体积的5％，然后向球磨罐中加入1颗直径为30mm的钢球，拧紧球磨罐后，将其平行于地平面放入振动球磨机，启动球磨机，使球磨罐在水平方向上高速进行震荡，震荡频率为15Hz，时间为2min；

(2)将葡萄糖酸内酯研磨成粉末并过50目筛；

(3)将上述步骤(1)处理后的大豆分离蛋白从球磨罐中取出，加入10倍重量的水并在100℃水浴加热10分钟，然后冷却至30℃并加入占大豆分离蛋白重量的50％的葡萄糖酸内酯粉末，搅拌均匀，然后在30℃下保温0.5h形成凝胶，最后在1℃条件下保温15h使凝胶充分后熟，完成冷凝胶制备。

试验例

对实施例1～3制备的冷凝胶进行凝胶性检测，同时以常规方法制备的大豆分离蛋白凝胶为对照，该对照的制备方法如下：

对比例1

大豆分离蛋白未经过球磨处理，其它工艺与实施例1相同。

对比例2

(1)采用行星球磨机对大豆分离蛋白进行球磨处理，其它工艺与实施例1相同。

检测结果见下表：

从以上结果可以看出，采用本发明工艺制备的大豆分离蛋白冷凝胶不仅具有较高的凝胶强度、持水性和稳定性，凝胶性与现有技术相比得到了很大地提高，而且凝胶得率高，从而提高了生产效率，降低了生产成本。

Claims (1)

1.一种快速提高大豆分离蛋白冷凝胶性的物理加工方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)将大豆分离蛋白置于球磨罐中，大豆分离蛋白的重量占球磨罐体积的4％，然后向球磨罐中加入1颗直径为25mm的钢球，拧紧球磨罐后，将其平行于地平面放入振动球磨机，启动球磨机，使球磨罐在水平方向上高速进行震荡，震荡频率为10Hz，时间为4min；

(2)将葡萄糖酸内酯研磨成粉末并过40目筛；

(3)将上述步骤(1)处理后的大豆分离蛋白从球磨罐中取出，加入10倍重量的水并在95℃水浴加热20分钟，然后冷却至20℃并加入占大豆分离蛋白重量的30％的葡萄糖酸内酯粉末，搅拌均匀，然后在25℃下保温1h形成凝胶，最后在4℃条件下保温12h使凝胶充分后熟，完成冷凝胶制备。