CN108294164B - 一种工业化制备大豆蛋白的7s蛋白的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工业化制备大豆蛋白的7S蛋白的方法及系统，其包括，分离，酶解，灭酶，超滤。本发明方法不但可以在温和的生产条件下制备7S蛋白并保持其营养价值，而且可以提高蛋白的功能特性，具有较高的应用价值。本发明以脱脂豆粉为原料，通过碱溶酸沉制备大豆分离蛋白，在酶解前添加谷胱甘肽，能够打开蛋白结构的二硫键，使酶解更加充分的进行，有利于胃蛋白酶选择性水解11S蛋白，再通过超滤再将酶解液小分子肽除去，即可得到纯的7S蛋白从而提供一种业化制备大豆蛋白的7S蛋白的方法，7S蛋白的得率相比于传统技术提高了15个百分点左右，具有较强的表面活性、较好的溶解性、乳化性与稳定性。

Description

一种工业化制备大豆蛋白的7S蛋白的方法及系统

技术领域

本发明属于大豆蛋白提取技术领域，具体涉及一种工业化制备大豆蛋白的7S蛋白的方法及系统。

背景技术

大豆中含有大量的贮存蛋白质，其含量可高达40％。根据沉降系数的不同，大豆蛋白可分为2S、7S、11S和15S四种组分，其中，7S组分中的β-伴大豆球蛋白(β-conglycinin)和11S组分中的大豆球蛋(glycinin)是大豆分离蛋白的主要成分。由于7S和11S氨基酸的组成、亚基的结构及其相互作用不同，他们表现出的功能性质如乳化性、凝胶型等存在较大差异7S蛋白含有的赖氨酸和疏水性氨基酸较多导致其具有较强的表面活性、较好的溶解性、乳化性与稳定性。天然的7S蛋白传统的提取方法繁琐，且纯度不是很高，提取率很低。20世纪50年代起至今，人们一直不断研究7S与11S的分离方法，这些方法主要包括碱溶酸提法、冷沉法、盐析法等，其中碱溶酸提法由于其较好的得率和提纯纯度一直被视为经典的分离方法，但近来也有学者在冷沉的基础上研究冻融处理的分离方法。天然的大豆分离蛋白功能特性不突出，使其难以满足食品体系对蛋白质功能特性的不同需求。7S的乳化性质明显优于11S，主要因为11S是一种通过二硫键连接的结构紧实的蛋白，因此乳化性质和起泡性质比7S蛋白低。因此，如果寻找一种高效、高纯度的工业化制备纯化大豆7S蛋白的方法是现有技术有待解决的技术问题。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述的技术缺陷，提出了本发明。

因此，本发明其中的一个目的是提供一种工业化制备大豆蛋白的7S蛋白的方法，其不但可以在温和的生产条件下制备7S蛋白并保持其营养价值，而且可以提高蛋白的功能特性。其中：所述7S蛋白中，可溶性蛋白含量在98％以上，7S蛋白得率在20％以上，纯度在90％以上。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种工业化制备大豆蛋白的7S蛋白的方法，其特征在于：包括，

分离：将脱脂豆粉分散于水中，搅拌使之充分混合，调节pH为碱性，室温搅拌，离心去除沉淀，上清液调节pH为酸性，静置，离心后取沉淀复溶于水，调节pH后搅拌，得到经过分离的蛋白溶液；

酶解：将所述经过分离的蛋白溶液调节蛋白浓度保温，加入谷胱甘肽、胃蛋白酶水解，调节pH；

灭酶：将经过酶解的蛋白溶液进行灭酶灭菌处理，离心得上清液；

超滤：经过灭酶的所述上清液先经过微滤，再按照分子量从高到低逐级超滤分级，得到纯的7S蛋白溶液。

作为本发明所述工业化制备大豆蛋白的7S蛋白的方法及系统的方法的一种优选方案：所述分离，其中，所述将脱脂豆粉分散于水中，为将所述脱脂豆粉以质量比1：10的比例分散于水中；所述调节pH为碱性，其pH调节为8.0～8.5；所述室温搅拌，时间为2～3h；所述离心去除沉淀，其离心速率为6000～7000rpm；所述上清液调节pH为酸性，其pH调节为4～5；所述静置，时间为30～40min；所述离心后取沉淀复溶于水，其离心速率为3000～4000rpm；所述调节pH后搅拌，调节其pH为7，搅拌时间为2～3小时。

作为本发明所述工业化制备大豆蛋白的7S蛋白的方法及系统的一种优选方案：所述酶解，其包括，将所述经过分离的蛋白溶液调节蛋白浓度至6～7％，所述保温，温度为37℃，时间为30min；以质量比计，所述谷胱甘肽的量为0.8～1％，所述调节pH，调节其pH为7；以质量比计，所述胃蛋白酶的量为0.8～1％，所述水解，时间为1～3h，所述离心得上清液和沉淀，离心速率为6000～7000rpm。

作为本发明所述工业化制备大豆蛋白的7S蛋白的方法及系统的一种优选方案：所述酶解，其中，以质量比计，所述谷胱甘肽的量为1％，所述胃蛋白酶的量为1％，所述水解，时间为3h，所述离心得上清液和沉淀，离心速率为6500rpm。

作为本发明所述工业化制备大豆蛋白的7S蛋白的方法及系统的一种优选方案：所述灭酶灭菌处理，为使蛋白溶液在130℃以上处理4～8s，进行灭酶灭菌。

作为本发明所述工业化制备大豆蛋白的7S蛋白的方法及系统的一种优选方案：其还包括，干燥：将经过超滤的所述纯的7S蛋白溶液喷雾干燥。

作为本发明所述工业化制备大豆蛋白的7S蛋白的方法及系统的方法的一种优选方案：所述喷雾干燥，进风温度为180～200℃，出风温度为80～85℃，流速为15～20rpm。

本发明的另一个目的是提供一种工业化制备大豆蛋白的7S蛋白的系统，其实现了大豆蛋白的7S蛋白的系统化高效生产。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种工业化制备大豆蛋白的7S蛋白的系统，其特征在于：包括，搅拌离心系统，包括第一搅拌单元、第二搅拌单元、第一离心单元和第二离心单元，所述第一搅拌单元与所述第一离心单元进行连接；水解反应系统，包括反应单元、预热单元和第三离心单元，所述反应单元与所述预热单元互相连接；以及，分离纯化系统，包括第一分离单元、第二分离单元和干燥提纯单元。

所述第一搅拌单元对分散于去离子水中的脱脂豆粉进行搅拌，并将混合溶液从所述第一搅拌单元的出料口排出，传送至所述第一离心单元，通过所述第一离心单元离心后所得到的液相进行静置，并投入所述第二离心单元中，所述第二离心单元离心后所得到的固相输送至所述反应单元中；所述固相在所述反应单元中水解之后的水解液传送至所述预热单元中，所述预热单元进行预热处理之后输送至第三离心单元，所述第三离心单元所得液相输送至所述第一分离单元中；所述第二分离单元接收来自所述第一分离单元的滤液，并进行逐级超滤分级，所得到的溶液进入到所述干燥提纯单元。

作为本发明所述工业化制备大豆蛋白的7S蛋白的方法及系统的一种优选方案：所述干燥提纯单元采用喷雾干燥机。

本发明的有益效果：本发明方法不但可以在温和的生产条件下制备7S蛋白并保持其营养价值，而且可以提高蛋白的功能特性，具有较高的应用价值。本发明以脱脂豆粉为原料，通过碱溶酸沉制备大豆分离蛋白，在酶解前添加谷胱甘肽，能够打开蛋白结构的二硫键，使酶解更加充分的进行，有利于胃蛋白酶选择性水解11S蛋白，再通过超滤再将酶解液小分子肽除去，即可得到纯的7S蛋白从而提供一种业化制备大豆蛋白的7S蛋白的方法，7S蛋白的得率相比于传统技术提高了15个百分点左右，具有较强的表面活性、较好的溶解性、乳化性与稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为实施例1中的原始大豆蛋白及本发明方法制得的大豆7S蛋白及经过超滤纯化的7S蛋白的SDS-PAGE图。

图2为实施例1中的原始大豆蛋白乳状液、本发明制备的纯化的7S蛋白乳状液、酪蛋白酸钠形成的乳状液的微观结构免疫荧光图。

图3为实施例1～3所述的工艺流程。

图4为实施例4所述的对比工艺流程。

图5为实施例6所述的整体系统分布图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

实施例1：

将大豆粉碎，去皮，脱脂以得到脱脂豆粉。在搅拌罐100中去离子水(1:10)，并投入脱脂豆粉，将脱脂豆粉分散于去离子水(1:10)，启动搅拌罐100的搅拌桨使之充分混合。随后再次向搅拌罐100中加入碱液调节PH8.0(以流量计控制碱液添加量)，室温环境下再次搅拌2h，将所得混合溶液从搅拌罐100的出料口通过离心机200的进料口201输送至离心机200内。调节离心机200的转速为6500rpm，使得上述混合溶液在6500rpm下进行离心。其中，固相沉淀从出渣口202排出并去除，上清液从出液口203排出，经过调节PH4.5后，静置30min。将静置后的上清液再次输入离心机200，调节其转速为3750rpm，使其在3750rpm下进行离心，并从出渣口202收集固相沉淀投入搅拌罐100中，搅拌罐100内同时还注入有去离子水，使得固相沉淀复溶于去离子水。向搅拌罐100中注入酸液(以流量计控制酸液添加量)以调节PH7.0，并启动搅拌罐100搅拌2-3小时，蛋白溶液。

将上述复溶完全后的蛋白溶液的蛋白浓度调节至7％，PH调节至2.0之后注入反应釜300中，并调节反应釜夹套温度至37℃，使蛋白溶液在37℃环境下保温30min。向反应釜300中加入1％的谷胱甘肽，以及1％的胃蛋白酶，水解3个小时，随后向反应釜300中注入酸液调节PH至7.0，得水解液。所述水解液从反应釜300的出料口排出，通过增压泵传输至预热器400中进行灭酶灭菌处理，即在130℃以上的环境中处理4～8s。经过灭酶灭菌处理后的水解液输入离心机200中，并调节离心机200的转速为6500rpm，得上清液。

上清液经增压泵注入到微滤机500中进行微滤处理。处理后的滤液从微滤机500的出水管传送至超滤装置600中，按照分子量从高到低逐级超滤分级，且采用20000Da的超滤膜进行超滤，将小分子量肽的除去，得到纯的7S蛋白的溶液。最后，将所得7S蛋白溶液输送至喷雾干燥机700内进行干燥处理。首先，来自超滤装置600的7S蛋白溶液进入母液罐701中，母液罐701中可设置搅拌桨以保证7S蛋白溶液的均匀性。母液罐701通过管道连接到干燥塔702顶部的离心喷头702a，其中，母液罐701与干燥塔702的管道上设置增压泵，以用于向离心喷头702a持续供液。7S蛋白溶液经过离心喷头702a后实现液体的雾化。同时，干燥塔702通过管道外接鼓风机703，且管道中间安装加热器703a，使得外接鼓入的冷空气经加热器703a加热之后吹入干燥塔702内，对雾化的7S蛋白溶液进行干燥。此外，干燥塔702还依次连接旋风分离器704和布袋除尘器705，用于对干燥塔702干燥不完全的雾气进行二次回收。经上述过程，可以在干燥塔702以及旋风分离器704的下端出料口得到纯的7S蛋白。其中，喷雾干燥的工艺条件为进风温度190℃，出风温度80℃，料液流速18rpm。上述工艺流程图如图3所示。

采用本方法制备的7S，产品可溶性蛋白含量达到98％，7S蛋白得率相比于传统技术提高了15个百分点左右，达到20％以上，纯度90％以上，且具有较强的表面活性、较好的溶解性，乳化性与稳定性等功能特点突出，具有明显的经济效益。

如图1所示，为原始大豆蛋白及本发明方法制得的大豆7S蛋白及经过超滤纯化的7S蛋白的SDS-PAGE图。图1中，从左到右依次是蛋白mark、原始大豆蛋白、胃蛋白酶水解样、超滤后的水解液。从图1可以看出，对于原始大豆蛋白，其7S和11S蛋白都有；对于胃蛋白酶水解样其11S蛋白基本上全部被水解，7S蛋白的亚基保留完整，还有部分小分子肽；对于超滤后的水解液，只留下7S蛋白。

图2为原始大豆蛋白乳状液、本发明制备的纯化的7S蛋白乳状液、酪蛋白酸钠形成的乳状液的微观结构免疫荧光图。具体实验方法为：将20μL荧光染料(0.01％Nile Red，乙醇配制)加入到5mL新鲜制备的乳状液中，取10μL乳状液滴到载玻片上，盖上盖玻片，确保盖玻片和载玻片之间没有气泡，指甲油封片，吹干，避光保存，用激光扫描共聚焦显微镜观察乳状液的微观结构。激发波长为633nm。图2A是原始大豆蛋白的乳状液，大豆蛋白形成的乳状液粒径较大，且容易发生絮凝，图2B是7S形成的乳状液，7S形成的乳状液滴粒径较小，基本不到1μm，图2C是酪蛋白酸钠形成的乳状液，酪蛋白酸钠是食品工业常用的乳化剂，具有卓越的乳化性质，可以看出7S具有可以媲美酪蛋白酸钠的乳化性质。

实施例2：

将大豆粉碎，去皮，脱脂以得到脱脂豆粉。在搅拌罐100中去离子水(1:10)，并投入脱脂豆粉，将脱脂豆粉分散于去离子水(1:10)，启动搅拌罐100的搅拌桨使之充分混合。随后再次向搅拌罐100中加入碱液调节PH8.0(以流量计控制碱液添加量)，室温环境下再次搅拌2h，将所得混合溶液从搅拌罐100的出料口通过离心机200的进料口201输送至离心机200内。调节离心机200的转速为6500rpm，使得上述混合溶液在6500rpm下进行离心。其中，固相沉淀从出渣口202排出并去除，上清液从出液口203排出，经过调节PH4.5后，静置30min。将静置后的上清液再次输入离心机200，调节其转速为3750rpm，使其在3750rpm下进行离心，并从出渣口202收集固相沉淀投入搅拌罐100中，搅拌罐100内同时还注入有去离子水，使得固相沉淀复溶于去离子水。向搅拌罐100中注入酸液(以流量计控制酸液添加量)以调节PH7.0，并启动搅拌罐100搅拌2-3小时，蛋白溶液。

将上述复溶完全后的蛋白溶液的蛋白浓度调节至7％，PH调节至2.0之后注入反应釜300中，并调节反应釜夹套温度至37℃，使蛋白溶液在37℃环境下保温30min。向反应釜300中加入1％的谷胱甘肽，以及1％的胃蛋白酶，，水解3个小时，随后向反应釜300中注入酸液调节PH至7.0，得水解液。所述水解液从反应釜300的出料口排出，通过增压泵传输至预热器400中进行灭酶灭菌处理，即在130℃以上的环境中处理4～8s。经过灭酶灭菌处理后的水解液输入离心机200中，并调节离心机200的转速为6500rpm，得上清液。

上清液经增压泵注入到微滤机500中进行微滤处理。处理后的滤液从微滤机500的出水管传送至超滤装置600中，按照分子量从高到低逐级超滤分级，且采用20000Da的超滤膜进行超滤，将小分子量肽的除去，得到纯的7S蛋白的溶液。最后，将所得7S蛋白溶液输送至喷雾干燥机700内进行干燥处理。首先，来自超滤装置600的7S蛋白溶液进入母液罐701中，母液罐701中可设置搅拌桨以保证7S蛋白溶液的均匀性。母液罐701通过管道连接到干燥塔702顶部的离心喷头702a，其中，母液罐701与干燥塔702的管道上设置增压泵，以用于向离心喷头702a持续供液。7S蛋白溶液经过离心喷头702a后实现液体的雾化。同时，干燥塔702通过管道外接鼓风机703，且管道中间安装加热器703a，使得外接鼓入的冷空气经加热器703a加热之后吹入干燥塔702内，对雾化的7S蛋白溶液进行干燥。此外，干燥塔702还依次连接旋风分离器704和布袋除尘器705，用于对干燥塔702干燥不完全的雾气进行二次回收。经上述过程，可以在干燥塔702以及旋风分离器704的下端出料口得到纯的7S蛋白。其中，喷雾干燥的工艺条件为进风温度190℃，出风温度80℃，料液流速18rpm。上述工艺流程图如图3所示。

采用本方法制备的7S，得率相比于传统技术提高了10个百分点左右，达到15％以上，纯度85％，水解时间不够，得率下降，纯度下降。

实施例3：

将大豆粉碎，去皮，脱脂以得到脱脂豆粉。在搅拌罐100中去离子水(1:10)，并投入脱脂豆粉，将脱脂豆粉分散于去离子水(1:10)，启动搅拌罐100的搅拌桨使之充分混合。随后再次向搅拌罐100中加入碱液调节PH8.0(以流量计控制碱液添加量)，室温环境下再次搅拌2h，将所得混合溶液从搅拌罐100的出料口通过离心机200的进料口201输送至离心机200内。调节离心机200的转速为6500rpm，使得上述混合溶液在6500rpm下进行离心。其中，固相沉淀从出渣口202排出并去除，上清液从出液口203排出，经过调节PH4.5后，静置30min。将静置后的上清液再次输入离心机200，调节其转速为3750rpm，使其在3750rpm下进行离心，并从出渣口202收集固相沉淀投入搅拌罐100中，搅拌罐100内同时还注入有去离子水，使得固相沉淀复溶于去离子水。向搅拌罐100中注入酸液(以流量计控制酸液添加量)以调节PH7.0，并启动搅拌罐100搅拌2-3小时，蛋白溶液。

将上述复溶完全后的蛋白溶液的蛋白浓度调节至7％，PH调节至2.0之后注入反应釜300中，并调节反应釜夹套温度至37℃，使蛋白溶液在37℃环境下保温30min。向反应釜300中加入1％的谷胱甘肽，以及1％的胃蛋白酶，水解3个小时，随后向反应釜300中注入酸液调节PH至7.0，得水解液。所述水解液从反应釜300的出料口排出，通过增压泵传输至预热器400中进行灭酶灭菌处理，即在130℃以上的环境中处理4～8s。经过灭酶灭菌处理后的水解液输入离心机200中，并调节离心机200的转速为6500rpm，得上清液。

上清液经增压泵注入到微滤机500中进行微滤处理。处理后的滤液从微滤机500的出水管传送至超滤装置600中，按照分子量从高到低逐级超滤分级，且采用10000Da的超滤膜进行超滤，将小分子量肽的除去，得到纯的7S蛋白的溶液。最后，将所得7S蛋白溶液输送至喷雾干燥机700内进行干燥处理。首先，来自超滤装置600的7S蛋白溶液进入母液罐701中，母液罐701中可设置搅拌桨以保证7S蛋白溶液的均匀性。母液罐701通过管道连接到干燥塔702顶部的离心喷头702a，其中，母液罐701与干燥塔702的管道上设置增压泵，以用于向离心喷头702a持续供液。7S蛋白溶液经过离心喷头702a后实现液体的雾化。同时，干燥塔702通过管道外接鼓风机703，且管道中间安装加热器703a，使得外接鼓入的冷空气经加热器703a加热之后吹入干燥塔702内，对雾化的7S蛋白溶液进行干燥。此外，干燥塔702还依次连接旋风分离器704和布袋除尘器705，用于对干燥塔702干燥不完全的雾气进行二次回收。经上述过程，可以在干燥塔702以及旋风分离器704的下端出料口得到纯的7S蛋白。其中，喷雾干燥的工艺条件为进风温度190℃，出风温度80℃，料液流速18rpm。上述工艺流程图如图3所示。

采用本方法制备的7S，得率相比于传统技术提高了15个百分点左右，达到20，纯度86％，过的超滤膜太小，小分子也过去了，纯度下降。

实施例4：

将大豆粉碎，去皮，脱脂以得到脱脂豆粉。在搅拌罐100中去离子水(1:10)，并投入脱脂豆粉，将脱脂豆粉分散于去离子水(1:10)，启动搅拌罐100的搅拌桨使之充分混合。随后再次向搅拌罐100中加入碱液调节PH8.0(以流量计控制碱液添加量)，室温环境下再次搅拌2h，将所得混合溶液从搅拌罐100的出料口通过离心机200的进料口201输送至离心机200内。调节离心机200的转速为6500rpm，使得上述混合溶液在6500rpm下进行离心。其中，固相沉淀从出渣口202排出并去除，上清液从出液口203排出，经过调节PH4.5后，静置30min。将静置后的上清液再次输入离心机200，调节其转速为3750rpm，使其在3750rpm下进行离心，并从出渣口202收集固相沉淀投入搅拌罐100中，搅拌罐100内同时还注入有去离子水，使得固相沉淀复溶于去离子水。向搅拌罐100中注入酸液(以流量计控制酸液添加量)以调节PH7.0，并启动搅拌罐100搅拌2-3小时，蛋白溶液。

将上述复溶完全后的蛋白溶液的蛋白浓度调节至7％，PH调节至2.0之后注入反应釜300中，并调节反应釜夹套温度至37℃，使蛋白溶液在37℃环境下保温30min。向反应釜300中加入胃蛋白酶1％，水解3个小时，随后向反应釜300中注入酸液调节PH至7.0，得水解液。所述水解液从反应釜300的出料口排出，通过增压泵传输至预热器400中进行灭酶灭菌处理，即在130℃以上的环境中处理4～8s。经过灭酶灭菌处理后的水解液输入离心机200中，并调节离心机200的转速为6500rpm，得上清液。

上清液经增压泵注入到微滤机500中进行微滤处理。处理后的滤液从微滤机500的出水管传送至超滤装置600中，按照分子量从高到低逐级超滤分级，且采用20000Da的超滤膜进行超滤，将小分子量肽的除去，得到纯的7S蛋白的溶液。最后，将所得7S蛋白溶液输送至喷雾干燥机700内进行干燥处理。首先，来自超滤装置600的7S蛋白溶液进入母液罐701中，母液罐701中可设置搅拌桨以保证7S蛋白溶液的均匀性。母液罐701通过管道连接到干燥塔702顶部的离心喷头702a，其中，母液罐701与干燥塔702的管道上设置增压泵，以用于向离心喷头702a持续供液。7S蛋白溶液经过离心喷头702a后实现液体的雾化。同时，干燥塔702通过管道外接鼓风机703，且管道中间安装加热器703a，使得外接鼓入的冷空气经加热器703a加热之后吹入干燥塔702内，对雾化的7S蛋白溶液进行干燥。此外，干燥塔702还依次连接旋风分离器704和布袋除尘器705，用于对干燥塔702干燥不完全的雾气进行二次回收。经上述过程，可以在干燥塔702以及旋风分离器704的下端出料口得到纯的7S蛋白。其中，喷雾干燥的工艺条件为进风温度190℃，出风温度80℃，料液流速18rpm。上述工艺流程图如图4所示。

采用本方法制备的7S，得率相比于传统技术提高了5个百分点左右，达到10％以上，纯度78％，未加还原剂，得率和纯度也下降。

实施例5：

传统方法是低残余脂质豆粕1:15(g/mL)的料液比与水混合，用2mol/LNaOH溶液将其pH值调至8.5。揽拌1h后，将悬浮液离心(14000g，30min，15℃)倾出上清液加NaHSO3溶液使之浓度达10mmol/L，用2mol/Ld的HCl溶液将其pH值调至6.4并在冷藏(4℃)条件下静置12h后离心(7500g，4℃，20min)，倾出上清液加入NaCl使之浓度达90～250mmol/L，用2mol/L的HCl溶液将其pH值调至5.0，搅拌1h后离心(14000xg，30min，4℃)。倾出上清液加入2倍的去离子水稀释，用2mol/L的HCl溶液将其pH值调至4.8，搅拌1h后离心(7500g，20min，4℃)，得含7S组分的β-伴球蛋白沉淀，将沉淀分散于去离子水中并用2mol/L的NaOH溶液将其pH值调至7.0然后干燥。

采用传统方法制备的7S，得率5％左右，纯度80％左右，提取率低，纯度也不高。

实施例6：

本发明还包括一种工业化制备大豆蛋白的7S蛋白的系统，其主要包括搅拌离心系统、水解反应系统和分离纯化系统。其中，搅拌离心系统用于对初始脱脂豆粉和去离子水进行混合搅拌和离心；水解反应系统用于水解反应和灭酶灭菌处理；分离纯化系统用于对离心的水解液进行微滤和超滤，并进行最后的提纯干燥工作，本发明整体系统分布图如图5所示。

具体的，搅拌离心系统，包括第一搅拌单元、第二搅拌单元、第一离心单元和第二离心单元，所述第一搅拌单元与所述第一离心单元进行连接。其中，第一搅拌单元和第二搅拌单元均为搅拌罐100，第一离心单元和第二离心单元均为离心机200，本发明可以采用卧式离心机参与生产。

水解反应系统包括反应单元、预热单元和第三离心单元，所述反应单元与所述预热单元互相连接。其中，反应单元为反应釜300，预热单元为预热器400，而第三离心单元为离心机200。

分离纯化系统，包括第一分离单元、第二分离单元和干燥提纯单元，其中，第一分离单元为微滤机500，第二分离单元为超滤装置600，干燥提纯单元可以采用喷雾干燥机700。

进一步的，第一搅拌单元对分散于去离子水中的脱脂豆粉进行搅拌，并将经过PH调节和充分搅拌后的混合溶液从第一搅拌单元的出料口排出，通过管道传送至第一离心单元内。通过第一离心单元进行离心后所得到的液相进行静置，并投入第二离心单元中，而将第二离心单元离心后所得到的固相输送至反应单元中，进行水解反应。

经过第二离心单元所得的固相在反应单元中与谷胱甘肽、胃蛋白酶进行水解反应，而水解之后的水解液传送至预热单元中进行灭酶灭菌处理。预热单元进行预热处理之后输送至第三离心单元，第三离心单元所得液相输送至分离纯化系统的第一分离单元中进行提纯工艺。

第一分离单元和第二分离单元先后对第三离心单元输送来的液相进行微滤和超滤。具体的，第二分离单元接收来自第一分离单元的滤液，并进行逐级超滤分级得到纯的7S蛋白的溶液，而所得到的纯的7S蛋白的溶液最终进入到干燥提纯单元中进行喷雾干燥工艺。

综上，本发明方法不但可以在温和的生产条件下制备7S蛋白并保持其营养价值，而且可以提高蛋白的功能特性，具有较高的应用价值。本发明以脱脂豆粉为原料，通过碱溶酸沉制备大豆分离蛋白，在酶解前添加谷胱甘肽，能够打开蛋白结构的二硫键，使酶解更加充分的进行，有利于胃蛋白酶选择性水解11S蛋白，再通过超滤再将酶解液小分子肽除去，即可得到纯的7S蛋白从而提供一种业化制备大豆蛋白的7S蛋白的方法，7S蛋白的得率相比于传统技术提高了15个百分点左右，具有较强的表面活性、较好的溶解性、乳化性与稳定性。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种工业化制备大豆蛋白的7S蛋白的方法，其特征在于：包括，

分离：将脱脂豆粉分散于水中，搅拌使之充分混合，调节pH为碱性，室温搅拌，离心去除沉淀，上清液调节pH为酸性，静置，离心后取沉淀复溶于水，调节pH后搅拌，得到经过分离的蛋白溶液；

酶解：将所述经过分离的蛋白溶液浓度调节至6～7％，37℃保温30min，加入谷胱甘肽、胃蛋白酶水解，调节pH为7；以质量比计，所述谷胱甘肽的量为1％；以质量比计，所述胃蛋白酶的量为1％，所述水解，时间为3h；

灭酶：将经过酶解的蛋白溶液在130℃以上处理4～8s进行灭酶灭菌处理，离心得上清液，所述离心，其速率为6500rpm；

超滤：经过灭酶的上清液先经过微滤，再按照分子量从高到低逐级超滤分级，并采用20000Da的超滤膜进行超滤，得到纯的7S蛋白溶液；

干燥：将经过超滤的所述纯的7S蛋白溶液喷雾干燥；其中，

所述7S蛋白中，可溶性蛋白含量在98％以上，7S蛋白得率在20％以上，纯度在90％以上。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述分离，其中，所述将脱脂豆粉分散于水中，为将所述脱脂豆粉以质量比1：10的比例分散于水中；所述调节pH为碱性，其pH调节为8.0～8.5；所述室温搅拌，时间为2～3h；所述离心去除沉淀，其离心速率为6000～7000rpm；

所述上清液调节pH为酸性，其pH调节为4～5；所述静置，时间为30～40min；所述离心后取沉淀复溶于水，其离心速率为3000～4000rpm；所述调节pH后搅拌，调节其pH为7，搅拌时间为2～3小时。

3.如权利要求1或2所述的一种工业化制备大豆蛋白的7S蛋白的方法所用的装置，其特征在于：包括，

搅拌离心系统，包括第一搅拌单元、第二搅拌单元、第一离心单元和第二离心单元，所述第一搅拌单元与所述第一离心单元进行连接；

水解反应系统，包括反应单元、预热单元和第三离心单元，所述反应单元与所述预热单元互相连接；以及，

分离纯化系统，包括第一分离单元、第二分离单元和干燥提纯单元；

所述第一搅拌单元对分散于去离子水中的脱脂豆粉进行搅拌，并将混合溶液从所述第一搅拌单元的出料口排出，传送至所述第一离心单元，通过所述第一离心单元离心后所得到的液相进行静置，并投入所述第二离心单元中，所述第二离心单元离心后所得到的固相输送至所述反应单元中；

所述固相在所述反应单元中水解之后的水解液传送至所述预热单元中，所述预热单元进行预热处理之后输送至第三离心单元，所述第三离心单元所得液相输送至所述第一分离单元中；

所述第二分离单元接收来自所述第一分离单元的滤液，并进行逐级超滤分级，所得到的溶液进入到所述干燥提纯单元。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于：所述干燥提纯单元采用喷雾干燥机。

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