CN107674900B - 一种采用串联膜浓缩大豆肽的工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种采用串联膜浓缩大豆肽的工艺方法，首先制备大豆分离蛋白碱溶液，将大豆分离蛋白碱溶液中加入Alcalase蛋白酶，酶解后灭酶，离心所得上清液即为粗大豆肽液；在室温下对粗大豆肽液进行全回流纳滤操作，在纳滤操作的同时进行活性炭的吸附除臭，所述纳滤操作采用6支纳滤膜进行串联，截留分子量为150Da～2000Da，压力为0.2MPa～1.0MPa，处理5~20min脱除相对分子质量≤150Da的无机盐离子后收集滤出大豆肽混合液；喷雾干燥制得大豆肽。本发明采用6支纳滤膜串联处理操作，提高物料的干物质含量，降低成本、缩短生产周期；同时进行活性炭的吸附除臭去苦，彻底去除大豆肽异味保持大豆肽混合液的澄清透明。
Description
技术领域
本发明属于大豆蛋白深加工技术领域，具体涉及一种采用串联膜浓缩大豆肽的工艺方法。
背景技术
大豆肽也称大豆多肽，是大豆蛋白质的酶解产物，通常为3-6个氨基酸组成的肽类混合物，其分子量主要集中在1000以下。作为优良的保健食品，不仅具有降血脂、易消化、易吸收、促进能量代谢和抗肥胖作用，而且能消除疲劳、增强肌肉伸缩及抗过敏等。该产品集营养特性、保健特性及加工性能为一体，对机体具有多种调节功能，在食品及保健品生产领域应用广泛。
现在市面上的大豆肽类产品主要存在的问题在于分子量较大，苦涩咸味重。要实现的大豆肽工业化生产，必须筛选合适的蛋白酶制剂，根据蛋白酶的性质确定最佳水解条件，对大豆蛋白进行有控制的水解。同时要选择分离纯化手段和脱盐去苦方法，从而形成一套完善的生产工艺和设备配置，才能生产出好的大豆肽产品。
目前在国内外，生产大豆肽厂家采用蒸发浓缩或单膜双膜浓缩大豆肽液，这类方法一般需要耗费大量能源或长时间才能把大豆肽液浓缩至喷雾浓度，导致肽液滞留时间长微生物容易繁殖产生一些不良气味，同时，由于在生产过程中发现生产周期长，会对产品多方面的质量产生影响。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种采用串联膜浓缩大豆肽的工艺方法，采用6支纳米级膜浓缩大豆肽液，多膜串联浓缩快速将肽浓缩至喷雾要求浓度，不但节能降低生产成本，制备的大豆肽灰分低、纯度高、无异味。
为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：
一种采用串联膜浓缩大豆肽的工艺方法，步骤如下：
（1）以市售大豆分离蛋白为原料，在20℃～45℃下，加入饱和NaOH溶液，调pH为5～9对大豆分离蛋白进行碱溶，得到大豆分离蛋白碱溶液；
（2）将上述大豆分离蛋白碱溶液温度保持在40℃～70℃，按照大豆分离蛋白重量的1‰～10‰加入Alcalase蛋白酶，搅拌酶解2h～4h，当水解度DH=20% 时，调节pH至4.0灭酶，离心所得上清液即为粗大豆肽液；
（3）在室温下对粗大豆肽液进行全回流纳滤操作，在纳滤操作的同时进行活性炭的吸附除臭，所述纳滤操作采用6支纳滤膜进行串联，纳滤膜的孔径为0.001μm -0.005μm，截留分子量为150Da～2000Da，压力为0.2MPa～1.0MPa，处理5~20min脱除相对分子质量≤150Da的无机盐离子后收集滤出大豆肽混合液；
（4）将大豆肽混合液进行喷雾干燥制得粉末状的大豆肽。
所述步骤（2）中粗大豆肽液的糖度为5～20BX，pH值为6～11。
所述步骤（2）中的离心是在3000~3500r/min的条件下离心15~20min。
所述步骤（3）中活性炭的用量为微滤后粗大豆肽液质量的0.5~1.5%。
所述步骤（3）中收集滤出大豆肽混合液的糖度为12BX～15BX。
本发明的有益效果：单膜使用物料需要循环多次干物质含量才能达到工艺要求，而且还浪费生产时间使生产成本大幅度上升，因此要多组膜串联使用。本发明在室温下对粗大豆肽液进行6支纳滤膜串联处理操作，提高物料的干物质含量，降低成本、缩短生产周期；干物质从进膜到出膜，直接达到工艺指标要求，从而使生产周期短达到连续化生产，在质量方面也有了很大的提高。本发明所述方法在大豆肽除盐浓缩的同时进行活性炭的吸附除臭去苦，提高效率的同时，反应更充分，彻底去除大豆肽异味保持滤出液（大豆肽混合液）的澄清透明。膜串联浓缩与传统单支膜浓缩相比每吨肽喷雾时间减少2.5小时，每吨肽成本减低13000元；灰分降至（g/100g）5.0%；肽含量在87%以上，蛋白质在89%以上。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明做进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限制本发明的范围，该领域的技术熟练人员可以根据上述发明的内容作出一些非本质的改进和调整。
实施例1
一种采用串联膜浓缩大豆肽的工艺方法，步骤如下：
（1）以市售大豆分离蛋白为原料，在20℃下，加入饱和NaOH溶液，调pH为9对大豆分离蛋白进行碱溶，得到大豆分离蛋白碱溶液；
（2）将上述大豆分离蛋白碱溶液温度保持在40℃，按照大豆分离蛋白重量的10‰加入Alcalase蛋白酶，搅拌酶解2h，当水解度DH=20% 时，调节pH至4.0灭酶，3500r/min离心15min，所得上清液即为粗大豆肽液，粗大豆肽液的糖度为20BX，pH值为6；
（3）在室温下对粗大豆肽液进行全回流纳滤操作，在纳滤操作的同时进行活性炭的吸附除臭，活性炭的用量为微滤后粗大豆肽液质量的1.5%，所述纳滤操作采用6支纳滤膜进行串联，纳滤膜的孔径为0.001μm -0.005μm，截留分子量为150Da～2000Da，压力为0.2MPa，处理20min脱除相对分子质量≤150Da的无机盐离子后收集滤出的大豆肽混合液，滤出的大豆肽混合液的糖度为12BX；
（4）将滤出的大豆肽混合液进行喷雾干燥制得粉末状的大豆肽。
本实施例制得的大豆肽产品中，蛋白含量为94%、大豆肽含量为92%，溶解度＝100%，NSI值＝100%，在常温下溶于水为无色透明、无任何不良异味的溶液。
实施例2
一种采用串联膜浓缩大豆肽的工艺方法，步骤如下：
（1）以市售大豆分离蛋白为原料，在45℃下，加入饱和NaOH溶液，调pH为5对大豆分离蛋白进行碱溶，得到大豆分离蛋白碱溶液；
（2）将上述大豆分离蛋白碱溶液温度保持在70℃，按照大豆分离蛋白重量的1‰加入Alcalase蛋白酶，搅拌酶解4h，当水解度DH=20% 时，调节pH至4.0灭酶，3000r/min离心20min，所得上清液即为粗大豆肽液，粗大豆肽液的糖度为5BX，pH值为11；
（3）在室温下对粗大豆肽液进行全回流纳滤操作，在纳滤操作的同时进行活性炭的吸附除臭，活性炭的用量为微滤后粗大豆肽液质量的0.5%，所述纳滤操作采用6支纳滤膜进行串联，纳滤膜的孔径为0.001μm -0.005μm，截留分子量为150Da～2000Da，压力为1.0MPa，处理20min脱除相对分子质量≤150Da的无机盐离子后收集滤出的大豆肽混合液，滤出的大豆肽混合液的糖度为15BX；
（4）将滤出的大豆肽混合液进行喷雾干燥制得粉末状的大豆肽。
本实施例制得的大豆肽产品中，蛋白含量为93%、大豆肽含量为92%，溶解度＝100%，NSI值＝100%，在常温下溶于水为无色透明、无任何不良异味的溶液。
实施例3
一种采用串联膜浓缩大豆肽的工艺方法，步骤如下：
（1）以市售大豆分离蛋白为原料，在25℃下，加入饱和NaOH溶液，调pH为8对大豆分离蛋白进行碱溶，得到大豆分离蛋白碱溶液；
（2）将上述大豆分离蛋白碱溶液温度保持在50℃，按照大豆分离蛋白重量的5‰加入Alcalase蛋白酶，搅拌酶解3h，当水解度DH=20% 时，调节pH至4.0灭酶，3200r/min离心18min，所得上清液即为粗大豆肽液，粗大豆肽液的糖度为10BX，pH值为8；
（3）在室温下对粗大豆肽液进行全回流纳滤操作，在纳滤操作的同时进行活性炭的吸附除臭，活性炭的用量为微滤后粗大豆肽液质量的1%，所述纳滤操作采用6支纳滤膜进行串联，纳滤膜的孔径为0.001μm -0.005μm，截留分子量为150Da～2000Da，压力为0.5MPa，处理5~20min脱除相对分子质量≤150Da的无机盐离子后收集滤出的大豆肽混合液，滤出的大豆肽混合液的糖度为13BX；
（4）将滤出的大豆肽混合液进行喷雾干燥制得粉末状的大豆肽。
本实施例制得的大豆肽产品中，蛋白含量为90%、大豆肽含量为89%，溶解度＝100%，NSI值＝100%，在常温下溶于水为无色透明、无任何不良异味的溶液。
实施例4
一种采用串联膜浓缩大豆肽的工艺方法，步骤如下：
（1）以市售大豆分离蛋白为原料，在30℃下，加入饱和NaOH溶液，调pH为6对大豆分离蛋白进行碱溶，得到大豆分离蛋白碱溶液；
（2）将上述大豆分离蛋白碱溶液温度保持在60℃，按照大豆分离蛋白重量的8‰加入Alcalase蛋白酶，搅拌酶解2.5h，当水解度DH=20% 时，调节pH至4.0灭酶，3400r/min离心16min，所得上清液即为粗大豆肽液，粗大豆肽液的糖度为15BX，pH值为9；
（3）在室温下对粗大豆肽液进行全回流纳滤操作，在纳滤操作的同时进行活性炭的吸附除臭，活性炭的用量为微滤后粗大豆肽液质量的1.2%，所述纳滤操作采用6支纳滤膜进行串联，纳滤膜的孔径为0.001μm -0.005μm，截留分子量为150Da～2000Da，压力为0.6MPa，处理20min脱除相对分子质量≤150Da的无机盐离子后收集滤出的大豆肽混合液，滤出的大豆肽混合液的糖度为14BX；
（4）将滤出的大豆肽混合液进行喷雾干燥制得粉末状的大豆肽。
本实施例制得的大豆肽产品中，蛋白含量为93%、大豆肽含量为91%，溶解度＝100%，NSI值＝100%，在常温下溶于水为无色透明、无任何不良异味的溶液。
实施例5
一种采用串联膜浓缩大豆肽的工艺方法，步骤如下：
（1）以市售大豆分离蛋白为原料，在35℃下，加入饱和NaOH溶液，调pH为8对大豆分离蛋白进行碱溶，得到大豆分离蛋白碱溶液；
（2）将上述大豆分离蛋白碱溶液温度保持在65℃，按照大豆分离蛋白重量的3‰加入Alcalase蛋白酶，搅拌酶解3.5h，当水解度DH=20% 时，调节pH至4.0灭酶，3000r/min离心15min，所得上清液即为粗大豆肽液，粗大豆肽液的糖度为12BX，pH值为10；
（3）在室温下对粗大豆肽液进行全回流纳滤操作，在纳滤操作的同时进行活性炭的吸附除臭，活性炭的用量为微滤后粗大豆肽液质量的1.4%，所述纳滤操作采用6支纳滤膜进行串联，纳滤膜的孔径为0.001μm -0.005μm，截留分子量为150Da～2000Da，压力为0.9MPa，处理20min脱除相对分子质量≤150Da的无机盐离子后收集滤出的大豆肽混合液，滤出的大豆肽混合液的糖度为12BX；
（4）将滤出的大豆肽混合液进行喷雾干燥制得粉末状的大豆肽。
本实施例制得的大豆肽产品中，蛋白含量为89%、大豆肽含量为87%，溶解度＝100%，NSI值＝100%，在常温下溶于水为无色透明、无任何不良异味的溶液。
以粗大豆肽液为原料，多组膜运行每五分钟测定料液的干物质含量结果表1所示。
表1 6支纳滤膜串联运行每五分测定料液的干物质含量结果
以大豆肽液为原料，多组膜运行每五分钟测定料液的灰分含量结果如表2所示。
表2 6支纳滤膜串联运行每五分种测定料液的灰分含量结果
从表1可以看出，6支膜串联只需要5min干物质就能达到喷雾要求，灰分只需5min就能降到标准要求；在生产过程中发现生产周期长，产品多发面质量有影响，开发了膜多组串联使用，干物质从进膜到出膜，直接达到工艺指标要求，从而使生产周期短达到连续化生产，在质量方面也有了很大的提高。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本领域的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (3)
1.一种采用串联膜浓缩大豆肽的工艺方法，其特征在于步骤如下：
（1）以市售大豆分离蛋白为原料，在20℃～45℃下，加入饱和NaOH溶液，调pH为5～9对大豆分离蛋白进行碱溶，得到大豆分离蛋白碱溶液；
（2）将上述大豆分离蛋白碱溶液温度保持在40℃～70℃，按照大豆分离蛋白重量的1‰～10‰加入Alcalase蛋白酶，搅拌酶解2h～4h，当水解度DH=20%时，调节pH至4 .0灭酶，离心得上清液即为粗大豆肽液，粗大豆肽液的糖度为5BX～20BX，pH值为6～11；
（3）在室温下对粗大豆肽液进行全回流纳滤操作，在纳滤操作的同时进行活性炭的吸附除臭，所述纳滤操作采用6支纳滤膜进行串联，纳滤膜的孔径为0.001μm -0.005μm，截留分子量为150Da～2000Da，压力为0.2MPa～1.0MPa，处理5min~20min后收集滤出的大豆肽混合液；收集滤出的大豆肽混合液的糖度为12BX～15BX；
（4）将大豆肽混合液进行喷雾干燥制得粉末状的大豆肽。
2.根据权利要求1所述的采用串联膜浓缩大豆肽的工艺方法，其特征在于：所述步骤（2）中的离心是在3000r/min~3500r/min的条件下离心15min~20min。
3.根据权利要求1所述的采用串联膜浓缩大豆肽的工艺方法，其特征在于：所述步骤（3）中活性炭的用量为微滤后粗大豆肽液质量的0.5%~1.5%。
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