CN107960478A - 一种制备低嘌呤大豆蛋白食品的方法及制成的大豆蛋白食品 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制备低嘌呤大豆蛋白食品的方法及制成的大豆蛋白食品。本发明所述制备包括：将豆粕置于30～35℃水中浸泡，同时加入水解酶进行水解处理，水解反应结束后，将豆粕和水解产物进行分离，所述水解酶包括大豆肽水解酶、中性蛋白酶或纤维素酶或其任意的组合；分离后的豆粕进一步磨浆，分离去渣，分离后的上清液与前述水解产物混合，得混合液；和将所述混合液与吸附剂混合，搅拌均匀，吸附1～3h后，固液分离，所得液体即为大豆蛋白食品；所述吸附剂为经氧化石墨烯改性的沸石。本发明所述方法制备的大豆蛋白食品具有嘌呤含量低、蛋白质稳定性好、口感佳且易吸收的优点。

Description

一种制备低嘌呤大豆蛋白食品的方法及制成的大豆蛋白食品
技术领域
本发明涉及食品领域，具体而言，涉及一种制备低嘌呤大豆蛋白食品的方法及制成的大豆蛋白食品。
背景技术
豆粕是由大豆榨油后剩余的产物，与新鲜大豆相比，豆粕仍含约45～52％的蛋白质、10～15％的低聚糖、20～25％的多糖和纤维素，富含人体所必需的8种氨基酸，其氨基酸模式与动物蛋白接近。因此，豆粕是一种营养价值极高的副产品，不但能够作为饲料饲养动物，而且可以作为高蛋白食品的基料，具有较高的开发和利用价值。
但目前豆粕在制备高蛋白食品中仍然存在诸多缺陷，其中包括：
(1)由豆粕制成的豆制食品中嘌呤含量高，经人体代谢后，最终形成尿酸，容易在人体内沉积，引发痛风及其并发症，不适合老年人以及尿酸高的人群食用。
(2)现行豆粕加工工艺一般采取在碱性热水中长时间浸泡的方式提取蛋白，虽然能够提高蛋白的溶出率，但长时间的高温和高pH处理容易使蛋白质过度变性，稳定性变差，还会引起一些不良反应，使蛋白质的功能和气味发生变化，影响蛋白质的营养价值和商用品质。
(3)大豆油脂含量高，因此豆粕也具有较高的油脂含量，约1.2～1.8％左右，由豆粕加工而成的食品仍具有较高的油脂含量，不适合三高人群食用。
(4)豆粕中含有抗营养因子(antinutritional factor，AFNs)，所述抗营养因子影响人和动物对营养物质的消化、吸收和利用，还可能使人和动物产生不良生理反应。豆粕中最主要的抗营养因子为胰蛋白酶抑制因子和植酸。
因此，本领域亟待对现有豆粕加工工艺进行改良，以期获得嘌呤含量低、蛋白质稳定性好、口感佳、易吸收、且脂肪含量低、抗营养因子失活的大豆蛋白食品。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种制备低嘌呤大豆食品的方法，所述方法可以制备嘌呤含量低、蛋白质稳定性好、口感佳且易吸收的大豆蛋白食品。
本发明的第二目的在于提供一种由上述方法制备的大豆蛋白食品，所述大豆蛋白食品具有嘌呤含量低、蛋白质稳定性好、口感佳且易吸收的优点。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
一种制备低嘌呤大豆蛋白食品的方法，所述方法包括：
(1)将豆粕置于30～35℃水中浸泡，同时加入水解酶进行水解处理，水解反应结束后，将豆粕和水解产物进行分离，所述水解酶包括大豆肽水解酶、中性蛋白酶或纤维素酶或其任意的组合；
(2)分离后的豆粕进一步磨浆，分离去渣，分离后的上清液与步骤(1)所述水解产物混合，得混合液；
(3)将所述混合液与吸附剂混合，搅拌均匀，吸附1～3h后，固液分离，所得液体即为大豆蛋白食品；所述吸附剂为经氧化石墨烯改性的沸石。
本发明所述方法以经氧化石墨烯改性的沸石为吸附剂，对制成的大豆蛋白制品溶液进行吸附，脱除豆浆中的嘌呤，制成低嘌呤大豆蛋白制品，适合老年人和尿酸高的人群饮用。
同时，与常规高温碱性水溶液提取蛋白的方式不同，本发明所述方法在制备豆奶时采用低温水进行浸泡，能够避免蛋白质和其他营养物质失活，获得的豆奶为低变性豆奶，同时，为了弥补由于低温中性水浸泡所带来的蛋白质提取率的下降，本发明在浸泡的同时加入大豆肽水解酶、中性蛋白酶或纤维酶或其任意的组合，对豆粕进行水解反应，一方面提高大豆中蛋白质等的溶出，另一方面，大分子大豆蛋白和大豆纤维素被降解成小分子寡肽和可溶性大豆多糖，制成舒化豆浆，更利于人体吸收。
在一些具体的实施方式中，所述步骤(2)用水解酶对分离后的上清液进行再次水解之后，才与步骤(1)所述水解产物混合，获得豆奶，所述水解酶包括大豆肽水解酶、中性蛋白酶或纤维素酶或其任意的组合。
在一些具体的实施方式中，所述豆粕和所述30-35℃水的料液比为1g:5～10ml，优选地，1g:7ml。
在一些具体的实施方式中，所述步骤(1)和/或所述步骤(2)中，所述大豆肽水解酶与豆粕原料的用量比为4500～5500U：1g，优选地，5000U：1g；所述中性蛋白酶与豆粕原料的用量比为2500～3500U：1g，优选地，3000U：1g；所述纤维素酶与豆粕原料的用量比为400～600U：1g，优选地，500U：1g；
更优选地，所述步骤(1)和/或所述步骤(2)中，所述水解酶为大豆肽水解酶、中性蛋白酶和纤维素酶，其中，所述大豆肽水解酶、中性蛋白酶和纤维素酶与豆粕原料的用量比为4500～5500U：2500～3500U：400～600U：1g，优选地，5000U：3000U：500U：1g。
在一些具体的实施方式中，所述方法还包括：(4)将固液分离后的所得液体加热至50～60℃，添加食品级酸性物质，将所述液体的pH值调节为5～6之间，反应15～30min，离心去除液体表层油状粘性物质，即得；优选地，所述食品级酸性物质为柠檬酸、醋酸或磷酸。
本发明所述方法简单地通过加热、调节其pH至5～6以及离心分离的方式，将豆制品溶液和其中的豆油分离，最后获得低脂大豆蛋白制品，适合适合“三高”人群饮用。
在一些具体的实施方式中，所述方法还包括在步骤(1)之前先将豆粕接种巨大芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌，进行发酵处理。
在一些具体实施方式中，所述发酵处理具体包括：将豆粕和水按1g:0.8～1.5ml的比例混合，优选地，1g：1ml，接种2～4％巨大芽孢杆菌和2～3％凝结芽孢杆菌，发酵36～60h，优选地，接种3％巨大芽孢杆菌和2.5％凝结芽孢杆菌，发酵48h。
本发明出人意料地发现，在制备豆浆前，接种巨大芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌对豆粕进行发酵处理能够显著降低胰蛋白酶抑制因子和植酸的含量，极大地降低豆粕中抗营养因子对人体健康造成的不利影响，使制成的豆奶更健康，更适合大众饮用。
在一些具体的实施方式中，所述方法还包括在豆奶中添加益生菌的步骤。本发明所述方法在豆奶中添加益生菌，能够使所述豆奶具有均衡肠道菌群，增强胃肠道健康的作用。
在一些具体的实施方式中，所述益生菌为双歧杆菌、鼠李糖乳杆菌和保加利亚乳杆菌，优选地，所述双歧杆菌、鼠李糖乳杆菌和保加利亚乳杆菌的含量为分别为0.5～2.0×10-8个/mL、1.0～3.0×10-8个/mL和5.0～9.0×10-8个/mL；更优选地，所述双歧杆菌、鼠李糖乳杆菌和保加利亚乳杆菌的含量为1.0×10-8个/mL、2.0×10-8个/mL和7.0×10-8个/mL。
在一些具体的实施方式中，所述方法还包括将豆奶制成豆奶粉，优选地，通过蒸发浓缩和喷雾干燥的方式制成豆奶粉。
本发明还涉及根据上述方法制备的大豆蛋白食品。本发明所述大豆蛋白食品具有嘌呤含量低、蛋白质稳定性好、口感佳、易吸收、脂肪含量低、抗营养因子失活的优点。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明所述方法使用经氧化石墨烯改性的沸石对豆制品溶液进行吸附，其对豆制品溶液汇中嘌呤的吸附率高，可以制成低嘌呤的大豆蛋白食品，适合老年人以及尿酸高的人群饮用。
(2)本发明所述方法在制备豆奶时采用低温水进行浸泡，能够避免蛋白质和其他营养物质失活，获得的豆奶为低变性豆奶；
(3)本发明所述方法在低温浸泡的同时加入大豆肽水解酶、中性蛋白酶或纤维酶或其任意组合对豆粕进行水解反应，一方面提高大豆中蛋白质等的溶出，另一方面，大分子大豆蛋白和大豆纤维素被降解成小分子寡肽和可溶性大豆多糖，制成舒化豆浆，更利于人体吸收；
(4)本发明所述方法简单地通过加热、调节其pH至5～6的方式，将豆制品溶液和其中的豆油分离，最后获得低脂大豆蛋白制品，适合适合“三高”人群饮用；
(5)本发明所述方法在制备豆浆前，接种巨大芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌对豆粕进行发酵处理能够显著降低胰蛋白酶抑制因子和植酸的含量，极大地降低豆粕中抗营养因子对人体健康造成的不利影响，使制成的豆奶更健康，更适合大众饮用；
(6)本发明所述方法还包括在豆奶中添加益生菌的步骤。本发明所述方法在豆奶中添加益生菌，能够使所述豆奶具有均衡肠道菌群，增强胃肠道健康的作用。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购买获得的常规产品。
实施例1
一种使用豆粕制备嘌呤含量低、蛋白质稳定性好、易吸收和口感佳的豆奶的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将溶剂正戊烷和大豆胚片按料液比1:1.5的比例加入浸出容器，经简单罐组式浸出脱脂，浸出次数3次，浸出时间20min，浸出温度27℃，浸出结束后，将混合油放出，使豆粕沥干；豆粕进入蒸脱机进行低温真空脱溶，脱溶时间0.5h，脱溶温度40℃，真空度75KPa，获得形状完整、色泽洁白且无异味的豆粕。
(2)将豆粕进行瞬时高温杀菌，高温杀菌处理后，将豆粕置于25℃的无菌水中进行浸泡，对灭菌后的豆粕进行瞬时降温，其中，豆粕和无菌水的水料比为7ml/g；当豆粕的温度降至30～35℃时，加入大豆肽水解酶、中性蛋白酶和纤维素酶进行水解反应，其中，大豆肽水解酶、胃蛋白酶和纤维素酶的用量分别为5000U/g豆粕、3000U/g豆粕和500U/g豆粕；水解时间为2h；达到反应时间后，迅速升温到80℃，加热5min，钝化上述蛋白酶。
(1)水解反应结束后，将水解产物和豆粕进行粗分离，分离后的豆粕进行磨浆，之后进行过滤，得到豆渣和豆奶，将豆奶与之前收集的水解产物混合，在混合液中加入仅氧化石墨烯改性的沸石，吸附2h，之后离心分离，去除所述沸石，再经过调制和巴氏杀菌，即得嘌呤含量低、蛋白质稳定性好、易吸收且口感佳的豆奶。
实施例2
参造实施例1所述方法制备嘌呤含量低、蛋白质稳定性好、易吸收和口感佳的豆奶，区别仅在于：
水解反应结束后，将水解产物和豆粕进行粗分离，分离后的豆粕进行磨浆，之后进行过滤，得到豆渣和豆奶；在豆奶中加入大豆肽水解酶、中性蛋白酶和纤维素酶进行第二次水解反应，其中，大豆肽水解酶、中性蛋白酶和纤维素酶的用量为4000U/g豆粕、2000U/g豆粕和200U/g豆粕；水解时间为1.5h；达到反应时间后，迅速升温到80℃，加热5min，钝化上述蛋白酶；水解结束后，将第一次和第二次水解产物混合，在混合液中加入仅氧化石墨烯改性的沸石，吸附2h，之后离心分离，去除所述沸石，再经过调制和巴氏杀菌，即得嘌呤含量低、蛋白质稳定性好、易吸收且口感佳的豆奶。
实施例3
参照实施例2所述方法制备嘌呤含量低、蛋白质稳定性好、易吸收、口感佳且营养丰富的豆奶，区别仅在于：
所述方法在将第一次和第二次水解产物混合后，加入仅氧化石墨烯改性的沸石，吸附2h，之后离心分离，去除所述沸石，再进行巴氏杀菌；之后，向混合后的水解产物中添加双歧杆菌、鼠李糖乳杆菌和保加利亚乳杆菌，添加后，所述水解产物中双歧杆菌、鼠李糖乳杆菌和保加利亚乳杆菌的用量分别为1.0×10-8个/mL、2.0×10-8个/mL和7.0×10-8个/mL，即得嘌呤含量低、蛋白质稳定性好、易吸收、口感佳且营养丰富的豆奶。
实施例4
将实施例2和实施例3所述豆奶进行蒸发浓缩和喷雾干燥，获得与实施例2～3所述豆奶对应的豆奶粉。
实施例5
参照实施例2所述方法制备低脂豆奶，区别仅在于，所述方法在将第一次和第二次水解产物混合后，加入仅氧化石墨烯改性的沸石，吸附2h，之后离心分离，去除所述沸石；将去除沸石后的豆奶加热至55℃，添加食品级柠檬酸溶液，将豆奶的pH调节至5.5，反应30min，离心去除豆奶表面油状粘性物质，再进行巴氏杀菌和调制，即得嘌呤含量低、脂肪含量低、蛋白质稳定性好、易吸收、口感佳且营养丰富的豆奶。
实施例6
参照实施例2所述方法制备蛋白质稳定性好、易吸收、口感佳且抗营养因子失活的豆奶，区别仅在于，在所述步骤(1)和所述步骤(2)之间还包括发酵豆粕的步骤：
按料水比1:1将豆粕与无菌水混合，混合之后，接种巨大芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌进行发酵，其中，巨大芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌的接种量为3％，2.5％，发酵时间为48h，发酵结束后直接按原始豆粕：无菌水为1:6的比例补充加入无菌水，之后按实施例2所述方法进行水解以及后续出操作。
对比例1
参照实施例1所述方法制备豆奶，区别仅在于，所述吸附剂为沸石。
对比例2
参照实施例1所述方法制备豆奶，区别仅在于，所述吸附剂为尼龙66。
对比例3
参照实施例1所述方法制备豆奶，区别仅在于，所述吸附剂为经氧化石墨烯改性的尼龙66。
对比例4
一种使用豆粕制备豆奶的常规方法，所述方法包括以下步骤：
(2)将溶剂正戊烷和大豆胚片按料液比1:1.5的比例加入浸出容器，经简单罐组式浸出脱脂，浸出次数3次，浸出时间20min，浸出温度27℃，浸出结束后，将混合油放出，使豆粕沥干；豆粕进入蒸脱机进行低温真空脱溶，脱溶时间0.5h，脱溶温度40℃，真空度75KPa，获得形状完整、色泽洁白且无异味的豆粕。
(3)将豆粕加入到温度为55℃、pH值为10的NaHCO3水溶液中浸泡2.5h，水料比为7ml/g；浸泡之后，将浸泡产物与豆粕分离，对分离后的豆粕进行磨浆处理，之后进行过滤，分离得到豆奶和豆渣；
(4)在豆奶中加入仅氧化石墨烯改性的沸石，吸附2h，之后离心分离，去除所述沸石，仅调制和巴氏消毒即得成品豆奶。
对比例5
参照实施例6所述方法制备豆奶，区别仅在于，发酵过程中仅接种3％巨大芽孢杆菌。
对比例6
参照实施例6所述方法制备豆奶，区别仅在于，发酵过程中仅接种2.5％凝结芽孢杆菌。
实验例1
采用高效有效色谱对实施例1～2与对比例1～3所述豆奶中的腺嘌呤、鸟嘌呤、黄嘌呤和雌黄嘌呤的含量进行测定，并计算嘌呤的吸附率。具体的检测方法和嘌呤吸附率的计算方法参见参考文献1。具体检测结果参见表1。
表1不同吸附剂对4中嘌呤的吸附率
组别 腺嘌呤 鸟嘌呤 黄嘌呤 次黄嘌呤
实施例1 45.2％ 42.3％ 39.7％ 25.9％
实施例2 50.7％ 45.1％ 42.4％ 28.1％
对比例1 3.5％ 3.2％ 2.8％ 1.3％
对比例2 5.96％ 2.3％ 5.1％ 3.2％
对比例3 12.31％ 9.4％ 15.2％ 12.9％
实验例1
1.测定实施例1～2和对比例4所述豆奶的蛋白质稳定性：将待测豆奶用蒸馏水稀释100倍，用721型分光光度计在750nm的波长下测定其吸光度a1。在将其用离心机在2000r/min的转速下离心2min，取上层液5ml，并将其稀释100倍，同样测定其吸光度a2。稳定系数r＝a2/a1，r值越大，样品的稳定性越好。
2.测定实施例1～2和对比例4所述方法的蛋白质提取率：取定量豆粕，采用凯氏定氮法测定豆粕中蛋白质含量；取由该定量豆粕制备的豆奶，采用凯式定氮法测定豆奶中蛋白质含量；计算蛋白质提取率：
蛋白质提取率＝(豆奶中蛋白质含量/豆粕中蛋白质含量)×100％。
3.采用经典的pH-STAT法测定实施例1～2和对比例4所述豆奶的蛋白质水解度。
4.测定实施例1～2和对比例4所述豆奶中水溶性大豆多糖的提取率：
(1)取一定量豆粕，采用苯酚-硫酸法测定豆粕中大豆多糖的质量。
(2)取由该相同量豆粕制备的豆奶，将所述豆奶于60℃减压浓缩至三分之一体积后，加入95％乙醇，使乙醇终体积分数达80％，将其置于4℃冰箱醇沉5d，12000r/min、4℃离心10min，取沉淀，沉淀溶于蒸馏水中用截留分子质量为5000u的透析袋透析24h，最有采用Savag法脱蛋白，即得水溶性大豆多糖，采用苯酚-硫酸法测定其中大豆多糖的质量。
(3)计算多糖得率/％＝(多糖质量/豆渣粉样品质量)×100％。
前述蛋白质稳定性、提取率和水解度以及水溶性大豆多糖含量的具体检测结果参见表2：
表2豆奶品质检测结果
实验例2
对实施例1～2以及对比例3所述豆奶进行感官评价，具体感官评价结果参见表3。
表2豆奶感官评价结果
实验例3
采用索氏提取法测定实施例1～2以及实施例5所述豆奶的脂肪含量，具体检测结果参见表4。
表4豆奶脂肪含量测定结果
实施例1 实施例2 实施例3
脂肪含量(％) 1.2％ 1.0％ 0.65％
实验例4
检测实施例6与对比例5～6所述豆奶中抗营养因子的含量，其中胰蛋白酶抑制因子含量的测定使用BAPNA法，植酸含量的测定使用三氯化铁比色法，具体检测结果参见表5。
表5豆奶中抗营养因子含量检测结果
实施例2 实施例6 对比例2 对比例3
胰蛋白酶抑制因子(mg/ml) 15.20 4.11 12.9 13.2
植酸(％) 0.49 0.15 0.37 0.35
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，但本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
参考文献1：吸附剂对豆浆中嘌呤物质的吸附，毛玉涛等，《食品与机械》，第28卷，第6期，第47～49、54页，2012年11月。

Claims (10)

1.一种制备低嘌呤大豆蛋白食品的方法，其特征在于，所述方法包括：
(1)将豆粕置于30～35℃水中浸泡，同时加入水解酶进行水解处理，水解反应结束后，将豆粕和水解产物进行分离，所述水解酶包括大豆肽水解酶、中性蛋白酶或纤维素酶或其任意的组合；
(2)分离后的豆粕进一步磨浆，分离去渣，分离后的上清液与步骤(1)所述水解产物混合，得混合液；
(3)将所述混合液与吸附剂混合，搅拌均匀，吸附1～3h后，固液分离，所得液体即为大豆蛋白食品；所述吸附剂为经氧化石墨烯改性的沸石。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)用水解酶对分离后的上清液进行再次水解之后，才与步骤(1)所述水解产物混合，获得豆奶，所述水解酶包括大豆肽水解酶、中性蛋白酶或纤维素酶或其任意的组合。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述豆粕和所述30-35℃水的料液比为1g:5～10ml，优选地，1g:7ml；所述步骤(1)和/或所述步骤(2)中，所述大豆肽水解酶与豆粕原料的用量比为4500～5500U：1g，优选地，5000U：1g；所述中性蛋白酶与豆粕原料的用量比为2500～3500U：1g，优选地，3000U：1g；所述纤维素酶与豆粕原料的用量比为400～600U：1g，优选地，500U：1g；
更优选地，所述步骤(1)和/或所述步骤(2)中，所述水解酶为大豆肽水解酶、中性蛋白酶和纤维素酶，其中，所述大豆肽水解酶、中性蛋白酶和纤维素酶与豆粕原料的用量比为4500～5500U：2500～3500U：400～600U：1g，优选地，5000U：3000U：500U：1g。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
(4)将固液分离后的所得液体加热至50～60℃，添加食品级酸性物质，将所述液体的pH值调节为5～6之间，反应15～30min，离心去除液体表层油状粘性物质，即得；优选地，所述食品级酸性物质为柠檬酸、醋酸或磷酸。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在步骤(1)之前先将豆粕接种巨大芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌，进行发酵处理。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述发酵处理具体包括：将豆粕和水按1g:0.8～1.5ml的比例混合，优选地，1g：1ml，接种2～4％巨大芽孢杆菌和2～3％凝结芽孢杆菌，发酵36～60h，优选地，接种3％巨大芽孢杆菌和2.5％凝结芽孢杆菌，发酵48h。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在豆奶中添加益生菌的步骤。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述益生菌为双歧杆菌、鼠李糖乳杆菌和保加利亚乳杆菌，优选地，所述双歧杆菌、鼠李糖乳杆菌和保加利亚乳杆菌的含量为分别为0.5～2.0×10-8个/mL、1.0～3.0×10-8个/mL和5.0～9.0×10-8个/mL；更优选地，所述双歧杆菌、鼠李糖乳杆菌和保加利亚乳杆菌的含量为1.0×10-8个/mL、2.0×10-8个/mL和7.0×10-8个/mL。
9.权利要求1～2，4～8任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将豆奶制成豆奶粉，优选地，通过蒸发浓缩和喷雾干燥的方式制成豆奶粉。
10.根据权利要求1～9任一项所述方法制成的大豆蛋白食品。
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