CN108041254B - 一种无腥味高乳化性的大豆分离蛋白及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无腥味高乳化性的大豆分离蛋白及其制备方法。它包括如下步骤：碱液浸提+琥珀酰化；离心分离；乳酸菌发酵；酸沉；水洗；复溶；杀菌；闪蒸；干燥，即得到所述大豆分离蛋白。本发明将大豆蛋白琥珀酰化与乳酸菌发酵相结合，一方面，促使蛋白分子结构展开；一方面利于乳酸菌代谢被蛋白包裹的己醛，从而达到制备得到无腥味高乳化性的大豆分离蛋白的目的。

Description

一种无腥味高乳化性的大豆分离蛋白及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种无腥味高乳化性的大豆分离蛋白及其制备方法，属于食品加工领域。
背景技术
大豆分离蛋白是以低温脱脂豆粕为原料，经过碱溶酸沉工序制备的一种蛋白含量高达90％以上的功能性食品添加剂，被广泛地应用在各类食品加工中。但与此同时，大豆分离蛋白具有令人不愉悦的豆腥味，用于配料时亦会给产品带来豆腥味，一定程度上限制了其应用范围和使用量。豆腥味是大豆制品所特有的一种由臭味、腥味、苦味、青草味等杂合而成的综合性气味。研究表明，至少有30多种挥发性物质和豆腥味相关，其中含量最高的正己醛是豆腥味最主要的成分。目前，去除大豆分离蛋白豆腥味的方法主要有加热脱腥和闪蒸脱腥。前者使蛋白变性剧烈，功能性丧失严重；后者亦不能彻底去除豆腥味。乳酸菌可以有效地代谢己醛，发酵3～4h的豆乳制品有很好的脱腥效果。但对于大豆分离蛋白的生产来说该发酵时间过长，满足不了生产要求。另外，由于大豆球蛋白结构致密，部分被蛋白包裹的己醛无法被乳酸菌彻底代谢。因此，普通发酵技术制得的大豆分离蛋白仍具有一定的豆腥味。特别是经过加热处理后，豆腥味更加明显。
发明内容
本发明的目的是提供一种无腥味高乳化性的大豆分离蛋白及其制备方法，本发明将大豆蛋白琥珀酰化与乳酸菌发酵相结合，一方面，促使蛋白分子结构展开；一方面利于乳酸菌代谢被蛋白包裹的己醛，从而达到制备得到无腥味高乳化性的大豆分离蛋白的目的。
本发明提供的一种无腥味高乳化性的大豆分离蛋白的制备方法，包括如下步骤：
(1)碱液浸提+琥珀酰化：将低温脱脂豆粕与水混合，加入琥珀酸酐，添加食品级碱调节pH值后浸提，得到混合物料；
(2)离心分离：对所述混合物料进行离心除渣，得到酰化蛋白浸提液；
(3)乳酸菌发酵：向所述酰化蛋白浸提液中添加食品级酸，调节pH值，加入乳酸菌进行发酵，得到蛋白发酵液；
(4)酸沉：向所述蛋白发酵液中添加所述食品级酸，调节pH值，搅拌，离心去除上清，得到酸沉大豆分离蛋白；
(5)水洗：用水冲洗所述酸沉大豆分离蛋白，离心去除其上清液，得到水洗酸沉大豆分离蛋白；
(6)复溶：向所述水洗酸沉大豆分离蛋白中加水，通过添加所述食品级碱调节pH值，搅拌，得到大豆分离蛋白溶液；
(7)杀菌：对所述大豆分离蛋白溶液进行杀菌；
(8)闪蒸：经步骤(7)杀菌后的所述大豆分离蛋白溶液进行闪蒸；
(9)干燥：经步骤(8)闪蒸后的所述大豆分离蛋白溶液进行干燥，即得到所述大豆分离蛋白。
上述的制备方法中，所述低温脱脂豆粕与所述水的质量比可为1:10～15，具体可为1:10；
所述琥珀酸酐与所述低温脱脂豆粕的质量比可为1.3～1.6:100，具体可为1.3:100；
所述食品级碱为食品级氢氧化钠，所述pH值可为7.5～8.5，具体可为8.0；
所述浸提的温度可为40～50℃，具体可为50℃，所述浸提的时间可为50～60min，具体可为50min。
本发明中，所述低温脱脂豆粕是低温浸提的大豆油的副产品；
所述食品级碱的标准为GB5175-2008。
上述的制备方法中，所述食品级酸为食品级盐酸；
步骤(3)中，调节pH值至6～7，具体可为7；所述乳酸菌为植物乳杆菌或干酪乳杆菌，活力为108～109CFU/mL；所述乳酸菌与所述酰化蛋白浸提液的体积比可为2～6:100，具体可为2:100；所述发酵的温度可为35～45℃，具体可为40℃，时间可为40～60min，具体可为60min；
步骤(4)中，调节pH值至4.2～4.6，具体可为4.5，所述搅拌的时间可为10～20min，具体可为15min。
本发明中，所述食品级盐酸的标准为GB 1897-2008《食品添加剂盐酸》。
上述的制备方法中，步骤(5)中，所述酸沉大豆分离蛋白与所述水的质量比可为1:2～3，具体可为1:3；
步骤(6)中，调节pH值至6.5～7.5，具体可为7.0，所述搅拌的温度为室温；
所述大豆分离蛋白溶液中的固形物含量可为10～15％，具体可为10％。
本发明中，所述室温指的是本领域公知的温度，一般为10～30℃。
上述的制备方法中，步骤(7)中，采用超高温瞬时灭菌(简称UHT)方法杀菌；
所述杀菌的温度可为120～140℃，具体可为130℃，时间可为10～15s，具体可为10s。
上述的制备方法中，步骤(8)中，所述闪蒸的负压可为0.07～0.08MPa，具体可为0.075MP，时间可为50～60min，具体可为60min。
上述的制备方法中，步骤(9)中，采用喷雾干燥的方法干燥；
所述喷雾干燥的压力可为25～40MPa，具体可为30MPa，进风温度可为160～180℃，具体可为170℃，排风温度可为60～70℃，具体可为65℃。
本发明还提供了所述的制备方法制备得到的大豆分离蛋白。
本发明所述大豆分离蛋白应用于制备豆制品中。
本发明具有以下优点：
本发明利用琥珀酰化改性使大豆蛋白的分子结构展开，使得包裹在蛋白内部的己醛(主要的豆腥味成分)暴露，再进一步利用乳酸菌将己醛代谢完全，彻底去除了大豆蛋白的豆腥味，同时显著提高了大豆分离蛋白的乳化性稳定性。此外，发酵过程产生的乳酸使体系的pH降低至5.5附近，节约了酸沉步骤的盐酸用量。本方法操作简单，适合工业化。利用本发明制备的大豆分离蛋白无豆腥味，乳化稳定性提高2.3倍。
附图说明
图1为己醛标准品GC图。
图2为普通碱溶酸沉法制备的大豆分离蛋白GC图。
图3为本发明实施例1中方法制备的大豆分离蛋白GC图。
图4为本发明中大豆分离蛋白的乳化稳定性，其中图4A为普通碱溶酸沉法制备得到的大豆分离蛋白的乳化稳定性，图4B为本发明实施例1中制备得到的大豆分离蛋白的乳化稳定性。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
下述实施例中，1、己醛的测定方法—气相色谱法(GC)
配制浓度为1.5％(w/v)的大豆分离蛋白溶液，利用顶空固相微萃取装置萃
取风味。萃取条件：装有5ml样品的样品瓶置于50℃水浴中，平衡20min，萃取40min。毛细管柱型号：DB-WAX(30m×0.25mm；J&W Scientific,USA)。
GC程序：
进样口温度250℃，采用不分流进样。柱箱起始温度50℃，保留3min，然后以3℃/min升至160℃，保留3min，再以10℃/min升温至230℃，保留10min。
2、乳化稳定性的测定方法
取1ml质量分数为5％的大豆分离蛋白溶液，加入4ml去离子水，再加入5ml的大豆油，以10000r/min的速度高速剪切1min，之后分别在0min、10min取样50μL，用0.5％(w/v)SDS(十二烷基磺酸钠)稀释100倍，以0.5％的SDS溶液为空白，测定500nm处的吸光度值。乳化稳定性指数(ESI)通过下式计算：
Figure BDA0001483427530000041
式中：
A0：0min的吸光值；
ΔT：时间差(10min)；
ΔA：ΔT内的吸光值差。
实施例1、一种无腥味高乳化性大豆分离蛋白的制备方法
(1)碱液浸提+琥珀酰化：将低温脱脂豆粕与水按质量比1:10混合，加入豆粕质量1.3％的琥珀酸酐(酰化度40％)，通过添加食品级氢氧化钠调节混合物料的pH至8.0，50℃下搅拌浸提50min。
(2)离心分离：对步骤(1)中的混合物料进行离心除渣，得到酰化蛋白浸提液。
(3)乳酸菌发酵：向上述酰化蛋白浸提液中添加食品级盐酸，调节pH至7，加入酰化蛋白浸提液2％(v/v)的干酪乳杆菌(108CFU/mL)，于40℃发酵60min，得到蛋白发酵液。
(4)酸沉：向上述蛋白发酵液中添加食品级盐酸，调节pH至4.5，缓慢搅拌15min，离心去除上清，得到酸沉大豆分离蛋白。
(5)水洗：用水冲洗酸沉大豆分离蛋白，料水比为1:3，离心去除洗液，得到水洗酸沉大豆分离蛋白。
(6)复溶：向上述水洗酸沉大豆分离蛋白中加水，通过添加食品级氢氧化钠调节pH至7.0，室温(25℃)下搅拌，使其复溶至固形物含量10％。
(7)杀菌：对上述复溶得到的大豆分离蛋白溶液进行UHT杀菌。杀菌温度130℃，时间10s。
(8)闪蒸：对杀菌后的大豆分离蛋白溶液进行闪蒸，负压0.075MPa，时间60min。
(9)喷雾干燥：对闪蒸后的大豆分离蛋白溶液进行喷雾干燥，压力30MPa，进风温度170℃，排风温度65℃，得到所述大豆分离蛋白。
对本发明无腥味高乳化性的大豆分离蛋白的测定：
1、豆腥味测定结果
结果如图3所示，与图1-2对比，可知，与普通碱溶酸沉法相比，应用本发明的方法制备的大豆分离蛋白GC图上己醛峰几乎消失，且嗅觉上也无法感知豆腥味。说明本发明的方法具有很好的去腥效果。
2、乳化稳定性测定结果
由上图4可知，本发明制备得到的大豆分离蛋白的乳化稳定性与普通碱溶酸沉法相比，应用本发明的方法制备的大豆分离蛋白的ESI(乳化稳定性指数)提高了2.3倍，说明发明制备得到的大豆分离蛋白的乳化稳定性更好。
对比例、
普通碱溶酸沉法制备的大豆分离蛋白的制备方法：
(1)碱液浸提：将低温脱脂豆粕与水按质量比1:10～15混合，通过添加食品级氢氧化钠调节混合物料的pH至8.0，50℃下搅拌浸提50min。
(2)离心分离：对步骤(1)中的混合物料进行离心除渣，得到蛋白浸提液。
(3)酸沉：向上述蛋白发酵液中添加食品级盐酸，调节pH至4.6，缓慢搅拌20min，离心去除上清，得到酸沉大豆分离蛋白。
(4)水洗：用水冲洗酸沉大豆分离蛋白，料水比为1:3，离心去除洗液，得到水洗酸沉大豆分离蛋白。
(5)复溶：向上述水洗酸沉大豆分离蛋白中加水，通过添加食品级氢氧化钠调节pH至7.0，室温(25℃)下搅拌，复溶至固形物含量10％。
(7)杀菌：对上述复溶得到的大豆分离蛋白溶液进行UHT杀菌。杀菌温度130℃，时间10s。
(8)闪蒸：对杀菌后的大豆分离蛋白溶液进行闪蒸，负压0.075MPa，时间60min。
(9)喷雾干燥：对闪蒸后的大豆分离蛋白溶液进行喷雾干燥，压力30MPa，进风温度170℃，排风温度65℃，得到所述大豆分离蛋白产品。

Claims (9)

1.一种大豆分离蛋白的制备方法，包括如下步骤：
(1)碱液浸提+琥珀酰化：将低温脱脂豆粕与水混合，加入琥珀酸酐，添加食品级碱调节pH值后浸提，得到混合物料；
所述琥珀酸酐与所述低温脱脂豆粕的质量比为1.3～1.6:100；
(2)离心分离：对所述混合物料进行离心除渣，得到酰化蛋白浸提液；
(3)乳酸菌发酵：向所述酰化蛋白浸提液中添加食品级酸，调节pH值，加入乳酸菌进行发酵，得到蛋白发酵液；
步骤(3)中，调节pH值至6～7；所述乳酸菌为植物乳杆菌或干酪乳杆菌，活力为108～109CFU/mL；所述乳酸菌与所述酰化蛋白浸提液的体积比为2～6:100；所述发酵的温度为35～45℃，时间为40～60min；
(4)酸沉：向所述蛋白发酵液中添加所述食品级酸，调节pH值，搅拌，离心去除上清，得到酸沉大豆分离蛋白；
(5)水洗：用水冲洗所述酸沉大豆分离蛋白，离心去除其上清液，得到水洗酸沉大豆分离蛋白；
(6)复溶：向所述水洗酸沉大豆分离蛋白中加水，通过添加所述食品级碱调节pH值，搅拌，得到大豆分离蛋白溶液；
(7)杀菌：对所述大豆分离蛋白溶液进行杀菌；
(8)闪蒸：经步骤(7)杀菌后的所述大豆分离蛋白溶液进行闪蒸；
(9)干燥：经步骤(8)闪蒸后的所述大豆分离蛋白溶液进行干燥，即得到所述大豆分离蛋白。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述低温脱脂豆粕与所述水的质量比为1:10～15；
所述食品级碱为食品级氢氧化钠，所述pH值为7.5～8.5；
所述浸提的温度为40～50℃，所述浸提的时间为50～60min。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述食品级酸为食品级盐酸；
步骤(4)中，调节pH值至4.2～4.6，所述搅拌的时间为10～20min。
4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：步骤(5)中，所述酸沉大豆分离蛋白与所述水的质量比为1:2～3；
步骤(6)中，调节pH值至6.5～7.5，所述搅拌的温度为室温；
所述大豆分离蛋白溶液中的固形物含量为10～15％。
5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：步骤(7)中，采用超高温瞬时灭菌方法杀菌；
所述杀菌的温度为120～140℃，时间为10～15s。
6.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：步骤(8)中，所述闪蒸的负压为0.07～0.08MPa，时间为50～60min。
7.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：步骤(9)中，采用喷雾干燥的方法干燥；
所述喷雾干燥的压力为25～40MPa，进风温度为160～180℃，排风温度为60～70℃。
8.权利要求1-7中任一项所述的制备方法制备得到的大豆分离蛋白。
9.权利要求8所述大豆分离蛋白在制备豆制品中的应用。
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