CN107259066B

CN107259066B - 一种tg酶改良高水分花生拉丝蛋白品质方法

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Publication number: CN107259066B
Application number: CN201710452678.7A
Authority: CN
Inventors: 王强; 刘丽; 张金闯; 朱嵩; 刘红芝; 石爱民; 胡晖
Original assignee: Institute of Food Science and Technology of CAAS
Current assignee: Institute of Food Science and Technology of CAAS
Priority date: 2017-06-15
Filing date: 2017-06-15
Publication date: 2018-11-06
Anticipated expiration: 2037-06-15
Also published as: CN107259066A; US20180360088A1

Abstract

本发明涉及一种TG酶改良高水分花生拉丝蛋白品质方法，包括将低温脱脂花生蛋白粉粉碎，与适量TG酶混合均匀；进行挤压组织化处理，挤压温度依次为：喂料区60℃～80℃、混合区80℃～100℃、蒸煮区130℃～160℃、冷却区90℃～130℃、成型区50℃～90℃；在挤压过程中在线加水，调整物料水分为45％～65％；挤压成型后冷却，制得高水分花生拉丝蛋白。采用本发明方法生产的高水分花生拉丝蛋白色泽亮白、味道清香、表面光滑、纤维丝状结构丰富，纤维状结构丰富，纤维丝强度高，可作为高档肉的替代物，用于素牛肉等加工。该方法增大了高水分花生拉丝蛋白纤维化程度，增强了纤维丝强度，拓宽了其应用渠道。

Description

一种TG酶改良高水分花生拉丝蛋白品质方法

技术领域

本发明涉一种TG酶改良高水分花生拉丝蛋白品质方法。

背景技术

采用挤压技术生产食品已有超过70年的历史，其中以大豆蛋白、花生蛋白、面筋蛋白、乳清蛋白等植物蛋白为主要原料，生产组织化植物蛋白(TVP)是挤压技术在食品工业中的重要应用。挤压法生产的组织化植物蛋白具有优良的吸水性和吸油性等功能特性，胆固醇含量为零，在人体内消化吸收生物价值达93％～97％，且具有预防高血压、肥胖以及心脑血管等“现代文明病”的功能，可作为肉制品添加物或模拟肉供人们食用。组织化蛋白根据原料蛋白质含量可分为高蛋白组织化蛋白(高于70％)和低蛋白组织化蛋白(50％～55％)；根据生产水分含量可分为低水分组织化蛋白(低于35％)和高水分组织化蛋白(高于45％)；根据产品纤维状结构可分为普通组织化蛋白(具有少量纤维状结构)和拉丝蛋白(具有明显的纤维状结构)。低水分组织蛋白是目前国际和国内市场上的主要产品形态，主要是组织化大豆，而高水分组织化蛋白是一类新型产品，从其组织结构和质地上分析，比膨化型具有更多优越性能，是膨化型产品的更新换代产品。

相比组织化大豆蛋白，组织化花生蛋白虽有色泽亮白、香味独特等方面的优势，但其组织结构还比较差。TG酶可以催化蛋白质分子间发生交联反应、改善蛋白质的许多重要性能。如用该酶生产重组肉时，不仅可以将碎肉粘结在一起，还可以将各种非肉蛋白交联到肉蛋白上，可明显改善肉制品的口感、风味、组织结构和营养，提升蛋白质的营养价值。TG酶还可以将人体必需氨基酸(如赖氨酸)共价交联到蛋白质上，可防止美拉德反应对氨基酸的破坏；可提高蛋白质的营养价值。

中国专利“以高温豆粕为原料的大豆组织蛋白的生产方法”(申请号200810137299.X)公开了一种以高温豆粕为原料的大豆组织蛋白的生产方法。该发明使用生物酶解技术使高温豆粕蛋白质活化，使氮溶指数增加，改善蛋白质的组织化和纤维化作用。但生物酶解技术主要针对变性比较严重的蛋白原料，而且在酶解过程中容易产生苦味，不利于消费。中国专利“一种用大豆分离蛋白生产即食型素肉的方法”(公开号CN101889627A)公开了一种通过向大豆分离蛋白中添加大豆多糖的方法生产高水分大豆组织蛋白。但其多糖添加量在20％以上，不符合健康饮食的习惯，尤其对于糖尿病患者。中国专利“纤维拉丝蛋白的制备工艺”(申请号CN201010203086.X)公开了一种以中变性低脂花生蛋白粉为原料制备膨化型花生拉丝蛋白的方法。但其水分含量仅为25％左右，且后续的高温烘干过程，对花生蛋白粉中的营养物质损坏严重。其产品在后续应用过程中需要复水，只能作为肉制品添加物。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的是提供一种TG酶改良高水分花生拉丝蛋白品质的方法及所生产的高水分花生拉丝蛋白。

本发明技术方案如下：

一种TG酶改良高水分花生拉丝蛋白品质的方法，包括以下步骤：

1)将低温脱脂花生蛋白粉粉碎，与适量TG酶混合均匀；

所述TG酶添加量为低温脱脂花生蛋白粉重量的0～2％；

优选地，所述TG酶添加量为低温脱脂花生蛋白粉重量的0.09％-1％。

进一步地优选地，所述TG酶添加量为低温脱脂花生蛋白粉重量的0.18％-0.5％。

在本发明一个具体实施方式中，所述TG酶添加量为低温脱脂花生蛋白粉重量的0.3％。

在本发明一个具体实施方式中，所述TG酶添加量为低温脱脂花生蛋白粉重量的0.09％。

本发明所述TG酶即谷氨酰胺转胺酶(Transglutaminase)。

2)挤压组织化：将步骤1)所得物料进行挤压组织化处理(例如采用螺杆挤压机)，挤压温度依次为：60℃～80℃(挤出机机筒喂料区的温度)、80℃～100℃(混合区的温度)、130℃～160℃(蒸煮区的温度)、90℃～130℃(冷却区的温度)、50℃～90℃(成型区的温度)；在挤压过程中在线加水，调整物料水分，使水与物料在机筒内混合均匀，使挤压过程中物料水分含量为45％～65％(质量分数)；挤压成型后冷却，制得高水分花生拉丝蛋白。

进一步地，为使物料之间(低温脱脂花生蛋白粉与TG酶)充分混匀、使物料分子充分接触，更利于后续挤压组织化处理，形成高水分花生拉丝蛋白，优选将低温脱脂花生蛋白粉粉碎成小颗粒状，过60～80目筛。更进一步地，还可将混匀后的物料装入密封容器，平衡一段时间。所述平衡时间一般可为20～30h，例如24h。

步骤1)可用混料机进行充分斩拌混料。

进一步地，步骤2)所述挤压温度依次为60℃～70℃(喂料区)、90℃～100℃(混合区)、140℃～160℃(蒸煮区)、100℃～130℃(冷却区)、60℃～80℃(成型区)。

在本发明一个具体实施方式中，步骤2)所述挤压温度依次为70℃(喂料区)、95℃(混合区)、145℃(蒸煮区)、120℃(冷却区)、80℃(成型区)。

在本发明一个具体实施方式中，步骤2)调整所述挤压过程中物料水分含量为58％(质量分数)。

进一步地，步骤2)挤压过程中螺杆转速为180～250r/min，喂料速度为120～160g/min；优选地，螺杆转速为180～210r/min，喂料速度为140～160g/min。在本发明一个具体实施方式中，螺杆转速为200r/min，喂料速度为150g/min。

进一步地，上述TG酶改良高水分花生拉丝蛋白品质的方法，还包括将挤压组织化处理后挤压成型的物料进行切断、冷却的步骤，例如将从挤压机出来的物料切至15～20cm，制得到高水分花生拉丝蛋白。将切断后的高水分花生拉丝蛋白，装入真空包装袋，抽真空封口包装，在流化床上冷却。

本发明挤压组织化处理可采用双螺杆挤压机。

优选地，本发明所用双螺杆挤压机螺杆组装方式是高剪切组合：螺杆剪切元件选用剪切角为45°的捏合块，分成4个剪切段，与输送元件间隔安装在长径比为24:1的螺杆上。

优选地，将挤压组织化处理后挤压成型的物料经过一个长约1m，宽约80cm，高约3cm的冷却模口进行冷却，得到高水分花生拉丝蛋白。进一步地，所述冷却模口的温度为60℃～80℃。

进一步地，本发明所述低温脱脂花生蛋白粉粗蛋白含量≥55％，粗脂肪含量≤7％。本发明还包括上述方法制备的高水分花生拉丝蛋白。

本发明还包括上述高水分花生拉丝蛋白在食品加工方面的应用。

本发明上述高水分花生拉丝蛋白可用于制作半成品如“素鸡丁”作为宫保鸡丁的配菜、烧烤肉、火锅肉、快餐用肉饼，终端产品如蛋白素肉、手撕肉、素肠、素猪肉等食品。

本发明所得高水分花生拉丝蛋白改善了以大豆为原料产品的豆腥味，克服了以花生蛋白为原料，难以制备高水分拉丝蛋白的难题，产品后续无需复水。具有较好的口感，无豆腥味，色泽自然，均匀一致，无焦糊色，营养丰富，风味较佳。

本发明高水分花生拉丝蛋白产品色泽亮白，表面光滑，质地柔软，味道清香，具有即食性的特点，类似高水分大豆拉丝蛋白；具有明显的纤维化结构，其组织化度为1.2～1.6，纤维丝强度为1.5～2.0kg，弹性为0.85～1.0，硬度为25～35kg，咀嚼度(×10³)为13～20。

进一步地，本发明高水分花生拉丝蛋白水分含量为50％～60％。

所述组织化度、纤维丝强度、弹性、硬度、咀嚼度均可采用本领域通用的方法检测。

本发明高水分花生拉丝蛋白可作为肉的替代物，用于鸡丁、手撕肉、素肠等加工。本发明方法原料全利用，几乎无废弃物排放，生产连续，工艺集成度高，能耗低，有利于提升花生蛋白粉的附加值。

本发明各原料均可市售购得。

本发明的有益效果是：

(1)所使用的TG酶具有高效性特点，且用量少，成本较低；

(2)挤压过程中物料含水率可达60％以上，获得的高水分花生拉丝蛋白纤维结构丰富，且纤维丝强度高；增大了高水分花生拉丝蛋白纤维化程度，增强了纤维丝强度，拓宽了其应用渠道；

(3)产品营养价值高；

(4)产品香味丰富，色泽诱人，表面光滑，口感较好。

附图说明

图1为本发明方法的工艺流程图。

图2a为对比例3高水分花生拉丝蛋白内部结构图。

图2b为实施例1经TG酶改良后的高水分花生拉丝蛋白内部结构图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。实施例中涉及的操作如无特殊说明，均为本领域常规技术操作。实施例中的实施条件可以根据具体的实验条件或者工厂条件进一步调整，未注明实施条件的通常为常规实验中的条件。

以下挤压组织化处理采用FMHE36-24双螺杆挤压机。

以下组织化度、纤维丝强度、弹性、硬度、咀嚼度、色泽、单位机械能耗(SME)参照文献李淑静(2014)、张波(2010)张汆(2007)等的方法检测(见参考文献)。

以下所用低温脱脂花生蛋白粉购于青岛长寿食品有限公司，基本理化指标如下

以下所述TG酶购自北京索莱宝科技有限公司。

实施例1

一种TG酶改良高水分花生拉丝蛋白品质的方法，包括如下步骤：

(1)原料粉碎：将低温脱脂花生蛋白粉粉碎成小颗粒状，过60～80目筛，称取5kg；

(2)原料预混：将粉碎后的花生蛋白粉与其重量0.3％的TG酶在混料机内混合2～10min，平衡20h～24h

(3)螺杆元件组合：高剪切组合，即剪切元件选用剪切角为45°的捏合块，将组装好的螺杆放入挤压机机筒内，固定牢固；

(4)挤压机预热：将双螺杆挤压机启动后进行预热，使挤出机机筒喂料区的温度为70℃、混合区的温度为95℃、蒸煮区的温度为145℃、冷却区的温度为120℃、成型区的温度为80℃；调整螺杆转速为200r/min，喂料速度为150g/min；

(5)调整物料水分：在挤压过程中在线加水，使其与物料在机筒内混合均匀，使物料最终水分质量分数为58％；

(6)挤压成型：将调整完水分的物料在挤压内挤出成型，经过一个长约1m，宽约80cm，高约3cm的冷却模口，得到高水分花生拉丝蛋白；

(7)切割：在挤压机出口处，用液压切刀将挤出的高水分花生拉丝蛋白切割成长约20cm的长条状；

(8)封装：将长条状的高水分花生拉丝蛋白用真空包装袋迅速封装，4℃冷库中贮藏。

本实施例所制得的高水分花生拉丝蛋白检测结果如下：

实施例2

一种TG酶改良高水分花生拉丝蛋白品质的方法，具体操作步骤同实施例1，区别仅在于：步骤(2)中，TG酶添加量为0.09％。

本实施例所制得的高水分花生拉丝蛋白检测结果如下：

对比例1

一种TG酶改良高水分花生拉丝蛋白品质的方法，具体操作步骤同实施例1，区别仅在于：步骤(2)中，TG酶添加量为0.025％。

本对比例所制得的高水分花生拉丝蛋白检测结果如下：

对比例2

一种TG酶改良高水分花生拉丝蛋白品质的方法，具体操作步骤同实施例1，区别仅在于：步骤(2)中，TG酶添加量为1％。

本对比例所制得的高水分花生拉丝蛋白检测结果如下：

对比例3

一种高水分花生拉丝蛋白的制备方法，具体操作步骤同实施例1，区别仅在于：原料不包括TG酶。

本对比例所制得的高水分花生拉丝蛋白检测结果如下：

对比例3及实施例1获得的高水分花生拉丝蛋白内部结构分别见图2a和图2b。可见，实施例1经TG酶改良后的高水分花生拉丝蛋白纤维状结构更加明显、纤维丝强度较强，色泽更加亮白，富有弹性和嚼劲。

实施例1-2、对比例1-3制作得到的高水分花生拉丝蛋白的对比结果如表1所示：

表1对比结果

参考文献：

1.李淑静.原料热特性与挤压组织化蛋白质构特性的关系研究[D].中国农业科学院,2014.

2.张汆.花生蛋白挤压组织化技术及其机理研究[D].西北农林科技大学,2007.

3.张波.双螺杆挤压机螺杆作用表征研究[D].中国农业科学院,2010.

虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims

1.一种TG酶改良高水分花生拉丝蛋白品质的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将低温脱脂花生蛋白粉粉碎，与适量TG酶混合均匀；

所述TG酶添加量为低温脱脂花生蛋白粉重量的0.18％～0.5％；

2)挤压组织化：将步骤1)所得物料进行挤压组织化处理，挤压温度依次为：喂料区60℃～80℃、混合区80℃～100℃、蒸煮区130℃～160℃、冷却区90℃～130℃、成型区50℃～90℃；在挤压过程中在线加水，调整物料水分，使挤压过程中物料水分含量为58％～65％；挤压成型后冷却，制得高水分花生拉丝蛋白；

挤压过程中螺杆转速为180～250r/min，喂料速度为120～160g/min；

所述挤压组织化处理采用双螺杆挤压机；螺杆组装方式是高剪切组合：螺杆剪切元件选用剪切角为45°的捏合块，分成4个剪切段，与输送元件间隔安装在长径比为24:1的螺杆上。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述低温脱脂花生蛋白粉粗蛋白含量≥55％，粗脂肪含量≤7％。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤1)所述TG酶添加量为低温脱脂花生蛋白粉重量的0.3％。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤1)将低温脱脂花生蛋白粉粉碎成小颗粒状，过60～80目筛。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括将混匀后的物料装入密封容器，平衡一段时间。

6.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，步骤2)所述挤压温度依次为喂料区60℃～70℃、混合区90℃～100℃、蒸煮区140℃～160℃、冷却区100℃～130℃、成型区60℃～80℃；

和/或，步骤2)调整所述挤压过程中物料水分含量为58％。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤2)所述挤压温度依次为喂料区70℃、混合区95℃、蒸煮区145℃、冷却区120℃、成型区80℃。

8.根据权利要求1-3、7任一项所述的方法，其特征在于，步骤2)挤压过程中螺杆转速为180～210r/min，喂料速度为140～160g/min。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤2)挤压过程中螺杆转速为200r/min，喂料速度为150g/min。

10.根据权利要求1-3、7、9任一项所述的方法，其特征在于，所述冷却为将挤压组织化处理后挤压成型的物料经过一个长1m，宽80cm，高3cm的冷却模口进行冷却。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述冷却模口的温度为50℃～80℃。

12.权利要求1-11任一项所述方法制备的高水分花生拉丝蛋白。

13.根据权利要求12所述的高水分花生拉丝蛋白，其特征在于，组织化度为1.2～1.6，纤维丝强度为1.5～2.0kg，弹性为0.85～1.0，硬度为25～35kg，咀嚼度为13×10³～20×10³；水分含量为50％～60％。

14.权利要求12或13所述高水分花生拉丝蛋白在食品加工方面的应用。