CN107047926A - 一种耐高温型大豆蛋白的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及食品及食品加工领域，尤其涉及一种耐高温型大豆蛋白的制备方法。本发明方法包括化学处理、高温处理、蛋白干粉表面处理等步骤。通过本发明方法制备的大豆蛋白具有很好的耐热性和分散性，不易结团块，尤其在高温使用环境中其凝聚性较低，非常适合用于生产高温冲泡食品。
Description
技术领域
本发明涉及食品及食品加工领域，尤其涉及一种耐高温型大豆蛋白的制备方法。
背景技术
大豆蛋白是一种植物性的完全蛋白质，其氨基酸组成与牛奶蛋白相近，其中含有多种人体必需氨基酸，在营养价值上，等同于动物蛋白质，在基因结构上也最接近人体氨基酸，所以是最具营养的植物蛋白质。此外，大豆蛋白还有着动物蛋白不可比拟的优点，如降低胆固醇，容易消化吸收等。美国食品药品监督管理局(FDA)声明：每天摄入25克大豆蛋白，可明显减少患心脑血管疾病的风险。
食品工业中经常会将大豆蛋白制成粉末形式的冲泡类食品，或与其他类蛋白粉混合制成复合型营养补充剂，这类产品通常需要用温水或热水冲泡后服用，但是大豆蛋白粉通常不耐高温，在温水中冲泡会出现凝聚、结团现象，会严重损害产品的冲泡型，这种情况在水温超过60℃时表现的尤为突出。
目前，用于改善大豆蛋白在水中溶解形态的方法主要是采用酶解法，即在大豆蛋白的加工过程中利用酶解工艺将大豆蛋白水解为较小分子的多肽以增加其在水中的溶解性和稳定性。
发明专利CN201410451601.4“一种核桃香精及其制备方法”中公开了一种核桃香精及其制备方法，步骤包括：取大豆蛋白粉，加入水和蛋白酶进行酶解，后离心取上清得蛋白酶解液，加入氨基酸、少量核桃油和溶剂等进行热反应，后加入单甘脂和黄原胶，经剪切均质后得核桃香精。利用此方法制得的核桃香精具有较好的耐高温性能。
然而，利用酶解来改善大豆蛋白耐热性能的方法也具有一定的缺陷，一方面酶解法通常需要酶解罐等特定的设施装备来辅助完成，对酶解条件的要求也很严格，因此实施较为复杂，生产成本较高；另一方面酶解后的大豆蛋白的凝胶性变差，因此不适用于许多对原料凝胶强度有一定要求的食品，在很大程度上限制了其应用。
综上，实际生产中急需一种能够简便易行的改善大豆蛋白耐热性的生产方法。本发明提供了一种大豆蛋白制备方法，能够显著提高大豆蛋白的耐热性能，且本发明方法操作简单，对设备装置要求不高，由于不需要酶解步骤因而可有效地简化生产工序，降低生产成本，因此，本发明方法非常适合目前蛋白生产行业的技术需求，其推广应用对拓宽大豆蛋白在食品工业中的应用有着十分重要的意义。
发明内容
解决的技术问题
本发明需要解决的问题是：食品工业中经常将大豆蛋白制成粉末形式的冲泡类食品，但是大豆蛋白粉通常不耐高温，在温水中冲泡会出现凝聚、结团现象，会损害产品的冲泡型，这种情况在水温超过60℃时表现的尤为突出。目前，用于改善大豆蛋白耐热性的酶解法也具有一些缺陷，如通常需要酶解罐等特定的设施装备来辅助完成，对酶解条件的要求也很严格，实施较为复杂，生产成本较高；又如酶解后的大豆蛋白的凝胶性变差，因此不适用于许多对原料凝胶强度有一定要求的食品，在很大程度上限制了其应用。
技术方案
本发明旨在提供一种简便易行的耐高温型大豆蛋白的制备方法，通过本发明方法制备的大豆蛋白分散性好，不易结团块，尤其在高温使用环境中其凝聚性较低，非常适合用于生产高温冲泡食品。
本发明提供了一种耐高温型大豆蛋白的制备方法，包括以下步骤：
(1)化学处理步骤：利用酸或者碱对蛋白质提取液进行处理，使提取液中的蛋白质完全变性；
其中酸处理条件为利用酸调节蛋白质提取液至pH 4.0-4.3；
碱处理条件为利用碱调节蛋白质提取液至pH 8.2-8.5；
所述酸或碱处理时间均为45-60min；
(2)高温处理步骤：将上述经过酸或碱处理后的蛋白质提取液通过特定长度的杀菌管线进行高温处理，杀菌管线温度控制在100-150℃，蛋白质提取液通过时间控制为5-8s，待蛋白质提取液通过所述杀菌管线后迅速对其降温至60-90℃，然后对该蛋白质提取液进行喷雾干燥获得蛋白干粉，所得蛋白干粉的氮溶解指数范围为10-40之间；
(3)蛋白干粉表面处理步骤：对步骤(2)中制得的蛋白干粉进行造粒，然后用喷涂物对所得蛋白颗粒表面进行喷涂后即得大豆蛋白产品，喷涂物配方为下述两种配方中的任一种：
喷涂物配方一：以待喷涂蛋白颗粒质量计，硬脂酸镁1-1.5‰，磷酸三钙1.5‰；
喷涂物配方二：以待喷涂蛋白颗粒质量计，二氧化硅0.5‰，硬脂酸镁1-2‰，磷酸三钙1-2‰。
作为一种优选，本发明耐高温型大豆蛋白的制备方法，包括以下步骤：
(1)化学处理步骤：利用酸对蛋白质提取液进行处理，使提取液中的蛋白质完全变性，所述酸处理条件为利用酸调节蛋白质提取液至pH 4.2，处理时间为55min；
(2)高温处理步骤：将上述经过酸处理后的蛋白质提取液通过特定长度的杀菌管线进行高温处理，杀菌管线温度控制在120℃，蛋白质提取液通过时间控制为8s，待蛋白质提取液通过所述杀菌管线后迅速对其降温至70℃，然后对该蛋白质提取液进行喷雾干燥获得蛋白干粉，所得蛋白干粉的氮溶解指数范围为10-40之间；
(3)蛋白干粉表面处理步骤：对步骤(2)中制得的蛋白干粉进行造粒，然后用喷涂物对所得蛋白颗粒表面进行喷涂后即得大豆蛋白产品，喷涂物配方为下述两种配方中的任一种：
喷涂物配方一：以待喷涂蛋白颗粒质量计，硬脂酸镁1.5‰，磷酸三钙1.5‰；
喷涂物配方二：以待喷涂蛋白颗粒质量计，二氧化硅0.5‰，硬脂酸镁1.2‰，磷酸三钙1.2‰。
作为另一种优选，本发明耐高温型大豆蛋白的制备方法，包括以下步骤：
(1)化学处理步骤：利用碱对蛋白质提取液进行处理，使提取液中的蛋白质完全变性，所述碱处理条件为利用碱调节蛋白质提取液至pH 8.3，处理时间为60min；
(2)高温处理步骤：将上述经过碱处理后的蛋白质提取液通过特定长度的杀菌管线进行高温处理，杀菌管线温度控制在130℃，蛋白质提取液通过时间控制为6s，待蛋白质提取液通过所述杀菌管线后迅速对其降温至80℃，然后对该蛋白质提取液进行喷雾干燥获得蛋白干粉，所得蛋白干粉的氮溶解指数范围为10-40之间；
(3)蛋白干粉表面处理步骤：对步骤(2)中制得的蛋白干粉进行造粒，然后用喷涂物对所得蛋白颗粒表面进行喷涂后即得大豆蛋白产品，喷涂物配方为下述两种配方中的任一种：
喷涂物配方一：以待喷涂蛋白颗粒质量计，硬脂酸镁1.5‰，磷酸三钙1.5‰；
喷涂物配方二：以待喷涂蛋白颗粒质量计，二氧化硅0.5‰，硬脂酸镁1.2‰，磷酸三钙1.2‰。
此外，本发明还提供了一种耐高温型大豆蛋白，该耐高温型大豆蛋白是由本发明蛋白制备方法制备得到的。
有益效果
本发明提供了一种大豆蛋白制备方法，能够显著提高大豆蛋白的耐热性能，通过本发明方法制备的大豆蛋白分散性好，不易结团块，尤其在高温使用环境中其凝聚性较低，非常适合用于生产高温冲泡食品。且本发明方法操作简单，对设备装置要求不高，由于不需要酶解步骤因而可有效地简化生产工序，降低生产成本，因此，本发明方法非常适合目前蛋白生产行业的技术需求，其推广应用对拓宽大豆蛋白在食品工业中的应用有着十分重要的意义。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
在进一步描述本发明具体实施方式之前，应理解，本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围；在本发明说明书和权利要求书中，除非文中另外明确指出，单数形式“一个”、“一”和“这个”包括复数形式。
当实施例给出数值范围时，应理解，除非本发明另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本发明中使用的所有技术和科学术语与本技术领域技术人员通常理解的意义相同。除实施例中使用的具体方法、设备、材料外，根据本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本发明的记载，还可以使用与本发明实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本发明。
下文结合具体实施例和对比例对本发明方法的具体实施及效果进行详细说明。
实施例1
一种耐高温型大豆蛋白，制备方法如下：
(1)化学处理步骤：利用碱对蛋白质提取液进行处理，使提取液中的蛋白质完全变性，所述碱处理条件为利用碱调节蛋白质提取液至pH 8.3，处理时间为60min；
(2)高温处理步骤：将上述经过碱处理后的蛋白质提取液通过特定长度的杀菌管线进行高温处理，杀菌管线温度控制在130℃，蛋白质提取液通过时间控制为6s，待蛋白质提取液通过所述杀菌管线后迅速对其降温至80℃，然后对该蛋白质提取液进行喷雾干燥获得蛋白干粉，所得蛋白干粉的氮溶解指数范围为10-40之间；
(3)蛋白干粉表面处理步骤：对步骤(2)中制得的蛋白干粉进行造粒，然后用喷涂物对所得蛋白颗粒表面进行喷涂后即得大豆蛋白产品，喷涂物配方为：以待喷涂蛋白颗粒质量计，硬脂酸镁1.5‰，磷酸三钙1.5‰。
对比例1
一种大豆蛋白，制备方法如下：
(1)化学处理步骤：利用碱对蛋白质提取液进行处理，使提取液中的蛋白质完全变性，所述碱处理条件为利用碱调节蛋白质提取液至pH 8.0，处理时间为60min；
(2)和(3)步骤同实施例1。
对比例2
一种大豆蛋白，制备方法如下：
(1)化学处理步骤：利用碱对蛋白质提取液进行处理，使提取液中的蛋白质完全变性，所述碱处理条件为利用碱调节蛋白质提取液至pH 8.8，处理时间为60min；
(2)和(3)步骤同实施例1。
蛋白粉溶解性测定
通过测定蛋白产品在热水中的溶解效果来判定其耐热性能。
溶解性测定方法：精确称取蛋白粉5.00g置于烧杯中，向蛋白粉中加入85℃的热水150g，用玻璃棒均匀搅拌1min，然后用100目筛对此蛋白粉溶液进行真空抽滤，称量并记录干燥后留存于筛上的蛋白粉质量。
对市售大豆蛋白粉、实施例1和对比例1-2所得产品进行溶解性测定，结果如表1所示。
表1 各蛋白粉样品溶解性测定结果
| 样品 | 外观 | 色泽 | 蛋白含量 | 筛上蛋白粉质量 |
| 市售大豆蛋白粉 | 颗粒状，细粉多 | 淡黄色 | ≥85％ | 1.22g |
| 实施例1 | 颗粒状，细粉多 | 淡黄色 | ≥85％ | 0.38g |
| 对比例1 | 颗粒状，细粉多 | 淡黄色 | ≥85％ | 1.50g |
| 对比例2 | 颗粒状，细粉多 | 淡黄色 | ≥85％ | 0.98g |
从表1中可以看出，与市售大豆蛋白粉、对比例1和2样品相比，实施例1的蛋白粉样品真空抽滤后留存于筛上的蛋白粉质量明显较少，市售大豆蛋白粉和对比例样品筛上留存的蛋白粉质量约为实施例1样品的2.5-4倍，从而说明相较于市售大豆蛋白粉和对比例，实施例1样品在热水中的溶解性显著提升，其耐热性显著提高。同时也说明碱处理条件下利用碱调节蛋白质提取液所达到的pH值对最终蛋白产品的耐热性能具有非常重要的影响。
实施例2
一种耐高温型大豆蛋白，制备方法如下：
(1)化学处理步骤：利用酸对蛋白质提取液进行处理，使提取液中的蛋白质完全变性，所述酸处理条件为利用酸调节蛋白质提取液至pH 4.2，处理时间为55min；
(2)高温处理步骤：将上述经过酸处理后的蛋白质提取液通过特定长度的杀菌管线进行高温处理，杀菌管线温度控制在120℃，蛋白质提取液通过时间控制为8s，待蛋白质提取液通过所述杀菌管线后迅速对其降温至70℃，然后对该蛋白质提取液进行喷雾干燥获得蛋白干粉，所得蛋白干粉的氮溶解指数范围为10-40之间；
(3)蛋白干粉表面处理步骤：对步骤(2)中制得的蛋白干粉进行造粒，然后用喷涂物对所得蛋白颗粒表面进行喷涂后即得大豆蛋白产品，喷涂物配方为：以待喷涂蛋白颗粒质量计，硬脂酸镁1.5‰，磷酸三钙1.5‰。
对比例3
一种大豆蛋白，制备方法如下：
(1)化学处理步骤：利用酸对蛋白质提取液进行处理，使提取液中的蛋白质完全变性，所述酸处理条件为利用酸调节蛋白质提取液至pH 3.8，处理时间为60min；
(2)和(3)步骤同实施例2。
对比例4
一种大豆蛋白，制备方法如下：
(1)化学处理步骤：利用酸对蛋白质提取液进行处理，使提取液中的蛋白质完全变性，所述酸处理条件为利用酸调节蛋白质提取液至pH 4.5，处理时间为60min；
(2)和(3)步骤同实施例2。
对市售大豆蛋白粉、实施例2和对比例3-4所得产品进行溶解性测定，结果如表2所示。
表2 各蛋白粉样品溶解性测定结果
| 样品 | 外观 | 色泽 | 蛋白含量 | 筛上蛋白粉质量 |
| 市售大豆蛋白粉 | 颗粒状，细粉多 | 淡黄色 | ≥85％ | 1.22g |
| 实施例2 | 颗粒状，细粉多 | 淡黄色 | ≥85％ | 0.51g |
| 对比例3 | 颗粒状，细粉多 | 淡黄色 | ≥85％ | 1.61g |
| 对比例4 | 颗粒状，细粉多 | 淡黄色 | ≥85％ | 1.00g |
从表2中可以看出，与市售大豆蛋白粉、对比例3和4样品相比，实施例2的蛋白粉样品真空抽滤后留存于筛上的蛋白粉质量明显较少，市售大豆蛋白粉和对比例样品筛上留存的蛋白粉质量约为实施例2样品的2-3倍，从而说明相较于市售大豆蛋白粉和对比例，实施例2样品在热水中的溶解性显著提升，其耐热性显著提高。同时也说明酸处理条件下利用酸调节蛋白质提取液所达到的pH值对最终蛋白产品的耐热性能具有非常重要的影响。
实施例3
一种耐高温型大豆蛋白，制备方法如下：
(1)化学处理步骤：利用酸对蛋白质提取液进行处理，使提取液中的蛋白质完全变性，所述酸处理条件为利用酸调节蛋白质提取液至pH 4.2，处理时间为55min；
(2)高温处理步骤：将上述经过酸处理后的蛋白质提取液通过特定长度的杀菌管线进行高温处理，杀菌管线温度控制在120℃，蛋白质提取液通过时间控制为8s，待蛋白质提取液通过所述杀菌管线后迅速对其降温至70℃，然后对该蛋白质提取液进行喷雾干燥获得蛋白干粉，所得蛋白干粉的氮溶解指数范围为10-40之间；
(3)蛋白干粉表面处理步骤：对步骤(2)中制得的蛋白干粉进行造粒，然后用喷涂物对所得蛋白颗粒表面进行喷涂后即得大豆蛋白产品，喷涂物配方为：以待喷涂蛋白颗粒质量计，二氧化硅0.5‰，硬脂酸镁1.2‰，磷酸三钙1.2‰。
对比例5
一种大豆蛋白，制备方法如下：
(1)和(2)步骤同实施例3；
(3)步骤中所用喷涂物配方为：以待喷涂蛋白颗粒质量计，二氧化硅0.5‰，硬脂酸镁0.5‰，磷酸三钙0.5‰。
对比例6
一种大豆蛋白，制备方法如下：
(1)和(2)步骤同实施例3；
(3)步骤中所用喷涂物配方为：以待喷涂蛋白颗粒质量计，二氧化硅0.5‰，硬脂酸镁0.8‰，磷酸三钙0.8‰。
对比例7
一种大豆蛋白，制备方法如下：
(1)和(2)步骤同实施例3；
(3)步骤中所用喷涂物配方为：以待喷涂蛋白颗粒质量计，二氧化硅0.5‰，硬脂酸镁2.2‰，磷酸三钙2.2‰。
对比例8
一种大豆蛋白，制备方法如下：
(1)和(2)步骤同实施例3；
(3)步骤中所用喷涂物配方为：以待喷涂蛋白颗粒质量计，二氧化硅0.5‰，硬脂酸镁3.0‰，磷酸三钙3.0‰。
对比例9
一种大豆蛋白，制备方法如下：
(1)和(2)步骤同实施例3；
(3)蛋白干粉表面处理步骤：对步骤(2)中制得的蛋白干粉进行造粒即得大豆蛋白产品。
对市售大豆蛋白粉、实施例3和对比例5-9所得产品进行溶解性测定，结果如表3所示。
表3 各蛋白粉样品溶解性测定结果
| 样品 | 外观 | 色泽 | 蛋白含量 | 筛上蛋白粉质量 |
| 市售大豆蛋白粉 | 颗粒状，细粉多 | 淡黄色 | ≥85％ | 1.22g |
| 实施例3 | 颗粒状，细粉多 | 淡黄色 | ≥85％ | 0.56g |
| 对比例5 | 颗粒状，细粉多 | 淡黄色 | ≥85％ | 1.43g |
| 对比例6 | 颗粒状，细粉多 | 淡黄色 | ≥85％ | 0.97g |
| 对比例7 | 颗粒状，细粉多 | 淡黄色 | ≥85％ | 1.10g |
| 对比例8 | 颗粒状，细粉多 | 淡黄色 | ≥85％ | 2.12g |
| 对比例9 | 颗粒状，细粉多 | 淡黄色 | ≥85％ | 5.61g |
从表3中可以看出，与市售大豆蛋白粉、对比例5-9样品相比，实施例3的蛋白粉样品真空抽滤后留存于筛上的蛋白粉质量明显较少，市售大豆蛋白粉和对比例样品筛上留存的蛋白粉质量约为实施例3样品的2-10倍，从而说明相较于市售大豆蛋白粉和对比例，实施例3样品在热水中的溶解性显著提升，其耐热性显著提高。同时也说明喷涂工艺和不同的喷涂物配方组成对最终蛋白产品的耐热性能也具有重要的影响。
以上对本发明优选的具体实施方式和实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明构思的前提下作出各种变化。
Claims (4)
1.一种耐高温型大豆蛋白的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)化学处理步骤：利用酸或者碱对蛋白质提取液进行处理，使提取液中的蛋白质完全变性；
其中酸处理条件为利用酸调节蛋白质提取液至pH 4.0-4.3；
碱处理条件为利用碱调节蛋白质提取液至pH 8.2-8.5；
所述酸或碱处理时间均为45-60min；
(2)高温处理步骤：将上述经过酸或碱处理后的蛋白质提取液通过特定长度的杀菌管线进行高温处理，杀菌管线温度控制在100-150℃，蛋白质提取液通过时间控制为5-8s，待蛋白质提取液通过所述杀菌管线后迅速对其降温至60-90℃，然后对该蛋白质提取液进行喷雾干燥获得蛋白干粉，所得蛋白干粉的氮溶解指数范围为10-40之间；
(3)蛋白干粉表面处理步骤：对步骤(2)中制得的蛋白干粉进行造粒，然后用喷涂物对所得蛋白颗粒表面进行喷涂后即得大豆蛋白产品，喷涂物配方为下述两种配方中的任一种：
喷涂物配方一：以待喷涂蛋白颗粒质量计，硬脂酸镁1-1.5‰，磷酸三钙1.5‰；
喷涂物配方二：以待喷涂蛋白颗粒质量计，二氧化硅0.5‰，硬脂酸镁1-2‰，磷酸三钙1-2‰。
2.如权利要求1所述的耐高温型大豆蛋白的制备方法，包括以下步骤：
(1)化学处理步骤：利用酸对蛋白质提取液进行处理，使提取液中的蛋白质完全变性，所述酸处理条件为利用酸调节蛋白质提取液至pH 4.2，处理时间为55min；
(2)高温处理步骤：将上述经过酸处理后的蛋白质提取液通过特定长度的杀菌管线进行高温处理，杀菌管线温度控制在120℃，蛋白质提取液通过时间控制为8s，待蛋白质提取液通过所述杀菌管线后迅速对其降温至70℃，然后对该蛋白质提取液进行喷雾干燥获得蛋白干粉，所得蛋白干粉的氮溶解指数范围为10-40之间；
(3)蛋白干粉表面处理步骤：对步骤(2)中制得的蛋白干粉进行造粒，然后用喷涂物对所得蛋白颗粒表面进行喷涂后即得大豆蛋白产品，喷涂物配方为下述两种配方中的任一种：
喷涂物配方一：以待喷涂蛋白颗粒质量计，硬脂酸镁1.5‰，磷酸三钙1.5‰；
喷涂物配方二：以待喷涂蛋白颗粒质量计，二氧化硅0.5‰，硬脂酸镁1.2‰，磷酸三钙1.2‰。
3.如权利要求1所述的耐高温型大豆蛋白的制备方法，包括以下步骤：
(1)化学处理步骤：利用碱对蛋白质提取液进行处理，使提取液中的蛋白质完全变性，所述碱处理条件为利用碱调节蛋白质提取液至pH 8.3，处理时间为60min；
(2)高温处理步骤：将上述经过碱处理后的蛋白质提取液通过特定长度的杀菌管线进行高温处理，杀菌管线温度控制在130℃，蛋白质提取液通过时间控制为6s，待蛋白质提取液通过所述杀菌管线后迅速对其降温至80℃，然后对该蛋白质提取液进行喷雾干燥获得蛋白干粉，所得蛋白干粉的氮溶解指数范围为10-40之间；
(3)蛋白干粉表面处理步骤：对步骤(2)中制得的蛋白干粉进行造粒，然后用喷涂物对所得蛋白颗粒表面进行喷涂后即得大豆蛋白产品，喷涂物配方为下述两种配方中的任一种：
喷涂物配方一：以待喷涂蛋白颗粒质量计，硬脂酸镁1.5‰，磷酸三钙1.5‰；
喷涂物配方二：以待喷涂蛋白颗粒质量计，二氧化硅0.5‰，硬脂酸镁1.2‰，磷酸三钙1.2‰。
4.一种耐高温型大豆蛋白，其特征在于：所述耐高温型大豆蛋白是由权利要求1-3中任一项所述的蛋白制备方法制备得到的。
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