CN108968054A - 促进钙吸收的拉丝蛋白及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种促进钙吸收的拉丝蛋白及其制备方法，包括下述以重量份计的原料制备而成：低温食用豆粕50‑65份、大豆分离蛋白10‑20份、燕麦粉5‑15份、植物纤维0‑15份。制备方法为：(1)原料粉碎；(2)蒸；(3)调质；(4)挤压膨化；(5)切割，干燥。采用本发明提供的配方及工艺制得的拉丝蛋白的保水性最高可达304g/100g拉丝蛋白，同时在钙吸收实验中模拟体内消化过程，离子钙含量最高可达99.3％，证明了有效促进了人体钙吸收。
Description
技术领域
本发明涉及食品加工领域，尤其是一种促进钙吸收的拉丝蛋白及其制备方法。
背景技术
拉丝蛋白是以大豆分离蛋白和谷物蛋白为主要原料，经过特殊的工艺和设备，在可靠的操作系统控制下，生产出来的一种富含蛋白质且具有肌肉纤维结构的蛋白产品。拉丝蛋白的功能特性是指在食品加工中，如配制、烹调、贮藏、销售过程中所表现出来的理化特性的总称。
拉丝蛋白是一种具有肌肉纤维结构的大豆组织蛋白，具有良好的咀嚼感和丰富的营养价值，是纯植物蛋白质，其蛋白质含量在60％～90％，是猪肉的3.3倍以上、瘦牛肉的3倍以上、鸡蛋的4.2倍以上、鲫鱼的4.5倍以上、牛奶的16倍，故享有“植物肉”之美誉；而且产品外形稳定性良好，无豆腥味，不含胆固醇，是一种高蛋白低脂肪的大豆组织蛋白产品。大豆分离蛋白是极佳的优质蛋白源，具有很高的营养价值，大豆蛋白的氨基酸组成比例与人体所需的氨基酸比例接近，容易吸收利用。
然而根据Phytate-calcium interactions with soy protein.(J.Am.Oil.Chem.Soc.1989,66:93-97.)等一系列文献均有报道称植源性食物会导致人体吸收的钙减少并且会对身体健康造成不利影响。此外，Effects of pH on mineral-phytate,proteinmineral-phytate and mineral-fiber interactions.Possibleconsequences of atrophic gastritis on mineral bioavailability from high-fiberfoods.(J.Am.Coll.Nutr.1988,7:499-508.)一文更是直接指出了拉丝蛋白的主要原料之一的大豆分离蛋白会降低人体中钙的溶解度，从而导致人体对钙的吸收变得困难。
虽然现有技术提供了有多种拉丝蛋白及其制备方法，如申请号为201710453808.9的发明专利以低温花生粕，大豆分离蛋白，谷朊粉，淀粉为原料制备了高水分拉丝蛋白；申请号为201210126824.4的发明专利以高温粕，谷物蛋白等为原料，制备了具有了更长丝状纤维和更高粘性的拉丝蛋白。但是这些专利都没有解决以大豆分离蛋白为代表的植源性食物降低人体钙吸收的问题。
本发明通过改进原料配方，改进工艺等方式，在一定程度上解决了上述问题，使拉丝蛋白的营养更为均衡。
发明内容
本发明是一种促进钙吸收的拉丝蛋白及其制备方法，通过了原料配方的改进，使用了新的蛋白交联剂，以及制备工艺的改进，有效提升了拉丝蛋白的营养价值，营养更加均衡。
本发明目的是通过如下技术方案实现的：
一种促进钙吸收的拉丝蛋白，包括下述以重量份计的原料制备而成：低温食用豆粕50-65份、大豆分离蛋白10-20份、燕麦粉5-15份、植物纤维0-15份。
优选地，所述的植物纤维为羟乙基纤维素、乙基纤维素和果胶中的任意一种。
优选地，所述的大豆分离蛋白为普通大豆分离蛋白或交联大豆分离蛋白。
优选地，所述的交联大豆分离蛋白制备方法如下：
将普通大豆分离蛋白配置成15-32wt％的蛋白水溶液，调节pH值至11-12后升温至50-80℃，保温并搅拌20-60分钟，自然降至室温，一边搅拌一边滴加交联剂溶液，降至4℃保温8-24小时，干燥，即得交联大豆分离蛋白；
所述蛋白水溶液的体积为交联剂溶液的体积的30-60倍。
优选地，所述的交联剂溶液配制方法如下：
将交联剂完全溶解于交联剂3-6倍质量的水中，即得；
所述的交联剂为N,N’-乙基二-L半胱氨酸或2-乙酰基-3-乙基吡嗪或两者任意比例混合物。
优选地，所述的交联剂为N,N’-乙基二-L半胱氨酸和2-乙酰基-3-乙基吡嗪质量比为2:1的混合物。
促进钙吸收的拉丝蛋白的制备方法，制备步骤如下：
(1)将低温食用豆粕、大豆分离蛋白、燕麦粉、植物纤维混合后粉碎成50-300目，得原料A；
(2)将原料A加入调质器中，调质时间为15-300秒，得原料B；
(3)将原料B加入挤压膨化机中，得到膨化物；
(4)将膨化物切割成需要的形状，干燥，即得促进钙吸收的拉丝蛋白。
促进钙吸收的拉丝蛋白的制备方法，制备步骤如下：
(1)将低温食用豆粕、大豆分离蛋白、燕麦粉、植物纤维混合后粉碎成50-300目，得原料A；
(2)将原料A用蒸箱在80-100℃下蒸10-20分钟，得原料B；
(3)将原料B加入调质器中，调质时间为15-300秒，得原料C；
(4)将原料C加入挤压膨化机中，得到膨化物；
(5)将膨化物切割成需要的形状，干燥，即得促进钙吸收的拉丝蛋白。
此外，本发明还提供了促进钙吸收的拉丝蛋白在食品加工方面的应用。由于植物拉丝蛋白具有成丝性、良好的吸水吸油性，其纤维丝的拉力强、弹性好，应用到肉制品中，减少了制品在加工过程中水分的损失和脂肪的溢出，产品不油腻，使产品的弹性和肉感增加，并增加了产品的蛋白质含量，品质得到了提升，可以在香肠、火腿、腊肠等肉制品生产中可替代5％～25％的瘦肉，植物拉丝蛋白还可增强肉丸的弹性及口感，将其应用到鸡丸、鱼丸、虾丸中降低肉的添加量，如拉丝蛋白在墨鱼丸制作中可替代10％～15％的鱼肉，鱼丸的外观、口感、味道与全鱼肉丸未见显著差别。植物拉丝蛋白复水处理后，还可应用于各种调料酱，如牛肉酱、海鲜酱等，改善酱类的质地、口感，增加粘着性，提高营养价值，降低成本。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，以下实施例仅仅是用来解释本发明，并不用于限定本发明。
具体地，低温食用豆粕和普通大豆分离蛋白均购自冠县瑞祥生物科技开发有限公司，其中普通大豆分离蛋白CAS号为9010-10-0。
燕麦粉购自兴化市峰禾食品有限公司。
羟乙基纤维素，CAS号：9004-62-0，购自广东洋虎生物科技有限公司，食品级。
乙基纤维素，CAS号：9004-57-3，购自天津食源生物科技有限公司，食品级。
果胶，CAS号：9000-69-5，购自河南硕益精细化工有限公司，食品级果胶粉。
N,N’-乙基二-L半胱氨酸，CAS号：14344-48-0，购自杭州大阳化工有限公司。
2-乙酰基-3-乙基吡嗪，CAS号：32974-92-8，购自阿拉丁试剂(上海)有限公司。
在下述实施例中使用的粉碎机是厦门诚基科技有限公司生产的JR-3000型粉碎机。
调质器为溧阳汇达机械有限公司生产的STZG463型调质器。
挤压膨化机为河南赛信膨化机械有限公司生产的DS56-III型双螺杆挤压膨化机。
蒸箱为佛山市智优掌柜自动化设备有限公司生产的SMK-4型蒸箱。
烘箱为上海恒黔电子科技有限公司生产的HOC-GWX1200型烘箱。
实施例1
促进钙吸收的拉丝蛋白，包括下述以重量份计的原料制备而成：低温食用豆粕65份、普通大豆分离蛋白17份、燕麦粉10份。
促进钙吸收的拉丝蛋白的制备步骤如下：
(1)将低温食用豆粕、普通大豆分离蛋白、燕麦粉混合后加入粉碎机中，粉碎15分钟，过200目筛，得原料A；
(2)将原料A加入调质器中，调质转速为300r/min，调质时间为50秒，调质器中蒸汽压力为0.2MPa，得原料B；
(3)将原料B加入双螺杆挤压膨化机中，螺杆转速为250r/min，喂料速度为100g/min，进料区温度80℃，过渡区温度105℃，限流区温度120℃，得到膨化物；
(4)将膨化物切割成得到长10cm，直径为5mm的长条形，在75℃烘箱中干燥1小时，即得促进钙吸收的拉丝蛋白。
实施例2
促进钙吸收的拉丝蛋白，包括下述以重量份计的原料制备而成：低温食用豆粕65份、普通大豆分离蛋白17份、燕麦粉10份。
促进钙吸收的拉丝蛋白的制备步骤如下：
(1)将低温食用豆粕、普通大豆分离蛋白、燕麦粉混合后加入粉碎机中，粉碎15分钟，过200目筛，得原料A；
(2)将原料A用蒸箱在90℃下蒸15分钟，得原料B；
(3)将原料B加入调质器中，调质转速为300r/min，调质时间为50秒，调质器中蒸汽压力为0.2MPa，得原料C；
(4)将原料C加入双螺杆挤压膨化机中，螺杆转速为250r/min，喂料速度为100g/min，进料区温度80℃，过渡区温度105℃，限流区温度120℃，得到膨化物；
(5)将膨化物切割成得到长10cm，直径为5mm的长条形，在75℃烘箱中干燥1小时，即得促进钙吸收的拉丝蛋白。
实施例3
促进钙吸收的拉丝蛋白，包括下述以重量份计的原料制备而成：低温食用豆粕65份、普通大豆分离蛋白17份、燕麦粉10份、果胶8份。
促进钙吸收的拉丝蛋白的制备步骤如下：
(1)将低温食用豆粕、普通大豆分离蛋白、燕麦粉、果胶混合后加入粉碎机中，粉碎15分钟，过200目筛，得原料A；
(2)将原料A用蒸箱在90℃下蒸15分钟，得原料B；
(3)将原料B加入调质器中，调质转速为300r/min，调质时间为50秒，调质器中蒸汽压力为0.2MPa，得原料C；
(4)将原料C加入双螺杆挤压膨化机中，螺杆转速为250r/min，喂料速度为100g/min，进料区温度80℃，过渡区温度105℃，限流区温度120℃，得到膨化物；
(5)将膨化物切割成得到长10cm，直径为5mm的长条形，在75℃烘箱中干燥1小时，即得促进钙吸收的拉丝蛋白。
实施例4
促进钙吸收的拉丝蛋白，包括下述以重量份计的原料制备而成：低温食用豆粕65份、交联大豆分离蛋白17份、燕麦粉10份、果胶8份。
促进钙吸收的拉丝蛋白的制备步骤如下：
(1)将低温食用豆粕、交联大豆分离蛋白、燕麦粉、果胶混合后加入粉碎机中，粉碎15分钟，过200目筛，得原料A；
(2)将原料A用蒸箱在90℃下蒸15分钟，得原料B；
(3)将原料B加入调质器中，调质转速为300r/min，调质时间为50秒，调质器中蒸汽压力为0.2MPa，得原料C；
(4)将原料C加入双螺杆挤压膨化机中，螺杆转速为250r/min，喂料速度为100g/min，进料区温度80℃，过渡区温度105℃，限流区温度120℃，得到膨化物；
(5)将膨化物切割成得到长10cm，直径为5mm的长条形，在75℃烘箱中干燥1小时，即得促进钙吸收的拉丝蛋白。
交联大豆分离蛋白制备方法如下：
将普通大豆分离蛋白配置成25wt％的蛋白水溶液，用2mol/L氢氧化钠水溶液调节pH值至12后升温至65℃，保温并搅拌30分钟，自然降至室温，一边以300r/min的转速搅拌一边以1.0mL/min的速度滴加交联剂溶液，降至4℃保温12小时，随后将溶液冷冻干燥得到经修饰的大豆分离蛋白，所述冷冻干燥的条件为设定预冻温度为-20℃，当样品温度降到设定温度后保持2h，设定升华温度为10℃，解析温度为36℃，绝对压强为15Pa，干燥时间为24h，即得交联大豆分离蛋白；
所述蛋白水溶液的体积为交联剂溶液的体积的40倍；
所述的交联剂溶液制备方法为：将N,N’-乙基二-L半胱氨酸完全溶解于N,N’-乙基二-L半胱氨酸5倍质量的水中。
实施例5
促进钙吸收的拉丝蛋白，包括下述以重量份计的原料制备而成：低温食用豆粕65份、交联大豆分离蛋白17份、燕麦粉10份、果胶8份。
促进钙吸收的拉丝蛋白的制备步骤如下：
(1)将低温食用豆粕、交联大豆分离蛋白、燕麦粉、果胶混合后加入粉碎机中，粉碎15分钟，过200目筛，得原料A；
(2)将原料A用蒸箱在90℃下蒸15分钟，得原料B；
(3)将原料B加入调质器中，调质转速为300r/min，调质时间为50秒，调质器中蒸汽压力为0.2MPa，得原料C；
(4)将原料C加入双螺杆挤压膨化机中，螺杆转速为250r/min，喂料速度为100g/min，进料区温度80℃，过渡区温度105℃，限流区温度120℃，得到膨化物；
(5)将膨化物切割成得到长10cm，直径为5mm的长条形，在75℃烘箱中干燥1小时，即得促进钙吸收的拉丝蛋白。
交联大豆分离蛋白制备方法如下：
将普通大豆分离蛋白配置成25wt％的蛋白水溶液，用2mol/L氢氧化钠水溶液调节pH值至12后升温至65℃，保温并搅拌30分钟，自然降至室温，一边以300r/min的转速搅拌一边以1.0mL/min的速度滴加交联剂溶液，降至4℃保温12小时，随后将溶液冷冻干燥得到经修饰的大豆分离蛋白，所述冷冻干燥的条件为设定预冻温度为-20℃，当样品温度降到设定温度后保持2h，设定升华温度为10℃，解析温度为36℃，绝对压强为15Pa，干燥时间为24h，即得交联大豆分离蛋白；
所述蛋白水溶液的体积为交联剂溶液的体积的40倍；
所述的交联剂溶液制备方法为：将2-乙酰基-3-乙基吡嗪完全溶解于2-乙酰基-3-乙基吡嗪5倍质量的水中。
实施例6
促进钙吸收的拉丝蛋白，包括下述以重量份计的原料制备而成：低温食用豆粕65份、交联大豆分离蛋白17份、燕麦粉10份、果胶8份。
促进钙吸收的拉丝蛋白的制备步骤如下：
(1)将低温食用豆粕、交联大豆分离蛋白、燕麦粉、果胶混合后加入粉碎机中，粉碎15分钟，过200目筛，得原料A；
(2)将原料A用蒸箱在90℃下蒸15分钟，得原料B；
(3)将原料B加入调质器中，调质转速为300r/min，调质时间为50秒，调质器中蒸汽压力为0.2MPa，得原料C；
(4)将原料C加入双螺杆挤压膨化机中，螺杆转速为250r/min，喂料速度为100g/min，进料区温度80℃，过渡区温度105℃，限流区温度120℃，得到膨化物；
(5)将膨化物切割成得到长10cm，直径为5mm的长条形，在75℃烘箱中干燥1小时，即得促进钙吸收的拉丝蛋白。
交联大豆分离蛋白制备方法如下：
将普通大豆分离蛋白配置成25wt％的蛋白水溶液，用2mol/L氢氧化钠水溶液调节pH值至12后升温至65℃，保温并搅拌30分钟，自然降至室温，一边以300r/min的转速搅拌一边以1.0mL/min的速度滴加交联剂溶液，降至4℃保温12小时，随后将溶液冷冻干燥得到经修饰的大豆分离蛋白，所述冷冻干燥的条件为设定预冻温度为-20℃，当样品温度降到设定温度后保持2h，设定升华温度为10℃，解析温度为36℃，绝对压强为15Pa，干燥时间为24h，即得交联大豆分离蛋白；
所述蛋白水溶液的体积为交联剂溶液的体积的40倍；
所述的交联剂溶液制备方法为：将混合交联剂完全溶解于混合交联剂5倍质量的水中；
所述的混合交联剂为N,N’-乙基二-L半胱氨酸与2-乙酰基-3-乙基吡嗪质量比为2:1的混合物。
测试例1
体外钙吸收测试
体外钙吸收测试方法如下：
取2.5g根据实施例1-6制备的拉丝蛋白为测试样品，加入3.0g去离子水，加入0.5g氯化钙作为钙源，添加去离子水至体系体积为100mL，加入20mL胃蛋白酶悬浮液于0.1mol/L的盐酸去离子水溶液，在37℃下振荡2小时，用0.1mol/L盐酸调节体系pH值为1.9，随后同时加入3mL胰蛋白酶悬浮液和3mL胆汁悬浮液，体系pH值用1.0mol/L的碳酸氢钠水溶液调节至6.8，在37℃下振荡2小时。振荡结束后立即降温至5℃，以5000g的离心力离心30分钟，取上清液，上清液再以27000g的离心力离心45分钟，再取上清液，即得体外钙吸收测试液。
所述的胃蛋白酶悬浮液制备方法为向0.024g胃蛋白酶中添加30mL
0.1mol/L的盐酸去离子水溶液。
所述的胰蛋白酶悬浮液制备方法为向0.04g胰蛋白酶中添加3mL
0.1mol/L的碳酸氢钠去离子水溶液。
所述的胆汁悬浮液制备方法为向0.625g胆汁中添加3mL 0.1mol/L的碳酸氢钠去离子水溶液。
其中胃蛋白酶(1:60000,No.P 7012)和胆汁提取物(porcine,B 8631)购自Sigma化学品公司.胰蛋白酶(1×NF,No.102557)购自ICN生物化学有限公司。
离子钙含量是衡量人体钙可用性的较优指标，因此使用离子钙占总钙含量的比例可以判断钙的利用率。
取按实施例1-6制备的拉丝蛋白作为测试样品，氯化钙为钙源。
总钙量测定方法为：在定氮烧瓶中配制12mL HNO3-HClO3(3:1,v:v)混合酸溶液，加入10mL体外钙吸收测试液，加入氯化镧0.05g，用原子吸收分光光度法测定总钙含量。
离子钙含量测定方法为：取10mL体外钙吸收测试液，加蒸馏水至100mL，再加入2mL4M氯化钾溶液，用钙离子电极测定离子钙含量。
按下式计算钙利用率：
具体结果如表1所示：
表1离子钙含量的体外测试
| 钙利用率(％) | |
| 实施例1 | 75.6 |
| 实施例2 | 78.5 |
| 实施例3 | 85.4 |
| 实施例4 | 91.6 |
| 实施例5 | 93.3 |
| 实施例6 | 99.3 |
由上表可知，通过添加果胶(实施例3)较不添加任何植物纤维(实施例1-2)可以使钙利用率显著提升，使用了交联大豆蛋白会进一步提升钙利用率，其中当使用了复配的交联剂(实施例5)的交联大豆蛋白比使用单一一种交联剂(实施例3-4)制备得到的交联大豆蛋白有更好的钙利用率。
测试例2
保水性测试
将按实施例1-6方法制备的促进钙吸收的拉丝蛋白，进行保水性测试。测试方法如下：取2.0g促进钙吸收的拉丝蛋白，加入预先称重的离心管中，加水30g，以3000r/min的速度离心5min，倾倒出上清液称重，所加的水被促进钙吸收的拉丝蛋白保留部分为保水性。
实验结果如表2所示：
表2保水性测试
根据上表可知，在调质前先将原料蒸一段时间(实施例2)有利于提高拉丝蛋白的保水性，使用了交联蛋白作为原料(实施例4-6)更是有效提升了拉丝蛋白的保水性，其中使用了复配交联剂制备的交联蛋白作为原料的拉丝蛋白具有最佳的保水性能。
综上所述，本发明提供了一种促进钙吸收的拉丝蛋白及其制备方法，通过了原料的改进，配方的改进和工艺的改进，使制得的拉丝蛋白可以促进人体钙的吸收的同时仍具有优良的保水性能。
Claims (6)
1.一种促进钙吸收的拉丝蛋白，其特征在于，包括下述以重量份计的原料制备而成：低温食用豆粕50-65份、大豆分离蛋白10-20份、燕麦粉5-15份、植物纤维0-15份。
2.根据权利要求1所述的促进钙吸收的拉丝蛋白，其特征在于，所述的植物纤维为羟乙基纤维素、乙基纤维素和果胶中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的促进钙吸收的拉丝蛋白，其特征在于，所述的大豆分离蛋白为普通大豆分离蛋白或交联大豆分离蛋白。
4.如权利要求1-3中任一项所述的促进钙吸收的拉丝蛋白的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：
(1)将低温食用豆粕、大豆分离蛋白、燕麦粉、植物纤维混合后粉碎成50-300目，得原料A；
(2)将原料A加入调质器中，调质时间为15-300秒，得原料B；
(3)将原料B加入挤压膨化机中，得到膨化物；
(4)将膨化物切割成需要的形状，干燥，即得促进钙吸收的拉丝蛋白。
5.如权利要求1-3中任一项所述的促进钙吸收的拉丝蛋白的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：
(1)将低温食用豆粕、大豆分离蛋白、燕麦粉、植物纤维混合后粉碎成50-300目，得原料A；
(2)将原料A用蒸箱在80-100℃下蒸10-20分钟，得原料B；
(3)将原料B加入调质器中，调质时间为15-300秒，得原料C；
(4)将原料C加入挤压膨化机中，得到膨化物；
(5)将膨化物切割成需要的形状，干燥，即得促进钙吸收的拉丝蛋白。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的促进钙吸收的拉丝蛋白在食品加工方面的应用。
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