CN109566853A - 大豆分离蛋白的制备方法及其制得的大豆分离蛋白、大豆分离蛋白制品 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大豆分离蛋白的制备方法及其制得的大豆分离蛋白、大豆分离蛋白制品，涉及大豆食品加工领域。大豆分离蛋白的制备方法包括以下步骤：大豆分离蛋白液依次经过一次酶水解、二次酶水解和酶灭活，加入食品添加剂混合均匀，得到大豆分离蛋白；一次酶水解所用的酶包括至少两种非淀粉多糖酶；二次酶水解所用的酶包括至少两种蛋白酶。该制备方法制备得到的大豆分离蛋白具有溶解速度快、易溶解和性质稳定等优点，且该工艺简单，所用原料来源广泛，成本低，适于工业化应用。
Description
技术领域
本发明涉及大豆食品加工领域，具体而言，涉及一种大豆分离蛋白的制备方法及其制得的大豆分离蛋白、大豆分离蛋白制品。
背景技术
大豆中蛋白质含量丰富，且必须氨基酸含量高，种类均衡，可以提供充足的人体所需的八种必须氨基酸以及多种维生素和矿物质等。大豆分离蛋白是大豆中主要的蛋白成分，主要由7S及11S球蛋白组成，是优质的植物蛋白，是为数不多的可取代动物蛋白的营养佳品之一，且具有良好的分散性、乳化性、起泡性、保水性、保油性和黏弹性等多种功能。因此，大豆分离蛋白被广泛应用于食品生产中。实践研究表明，作为大豆分离蛋白的主要功能特性之一的溶解性，是大豆分离蛋白的生理功能特性及其可应用性、应用的范畴、提取以及加工工艺条件等的前提和基础。
大豆分离蛋白营养价值高，但是随着生活水平的提高，人们追求更加快速、安全和便捷的生活方式，而且大豆分离蛋白的功能特性一般都需要在溶解时才能呈现出来，因此，得到溶解速度快且溶解度高的大豆分离蛋白粉就有着十分重要的意义。
传统的制备大豆分离蛋白的方法有物理法和化学方法；物理方法通常是通过加热、共混或机械作用等物理方式，虽然对营养性质影响较小，但效果不佳；化学方法通常是通过改变蛋白质结构、静电荷和疏水性等化学方式，虽然效果不错，但反应复杂、不易控制和安全性差。
有鉴于此，特提出本发明以解决上述技术问题中的至少一个。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种大豆分离蛋白的制备方法，通过非淀粉多糖酶和蛋白酶的多酶分步酶解方法处理大豆分离蛋白，使用大豆分离蛋白的制备方法制备得到的大豆分离蛋白具有溶解速度快、易溶解和性质稳定等优点。该工艺简单，所用原料来源广泛，成本低，适于工业化应用。
本发明的第二目的在于提供一种大豆分离蛋白，采用上述大豆分离蛋白的制备方法制备得到，该大豆分离蛋白具有溶解速度快、易溶解和性质稳定等优点。
本发明的第三目的在于提供一种大豆分离蛋白制品，具备上述大豆分离蛋白相同的优点。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种大豆分离蛋白的制备方法，包括以下步骤：大豆分离蛋白液依次经过一次酶水解、二次酶水解和酶灭活，加入任选地食品添加剂混合均匀，得到大豆分离蛋白；
一次酶水解所用的酶包括至少两种非淀粉多糖酶；
二次酶水解所用的酶包括至少两种蛋白酶。
进一步，在本发明提供的技术方案的基础上，所述非淀粉多糖酶包括纤维素酶、木聚糖酶、葡聚糖酶或α-半乳糖苷酶中的至少两种；
优选地，所述非淀粉多糖酶包括纤维素酶和木聚糖酶。
进一步，在本发明提供的技术方案的基础上，所述蛋白酶包括中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、胰蛋白酶、酸性蛋白酶、风味蛋白酶或碱性蛋白酶中的至少两种；
优选地，所述蛋白酶包括中性蛋白酶和木瓜蛋白酶。
进一步，在本发明提供的技术方案的基础上，所述食品添加剂包括乳化剂和调味剂。
优选地，所述乳化剂包括磷脂、单甘油脂肪酸酯、双甘油脂肪酸酯、改性大豆磷脂、酶解大豆磷脂或酪蛋白酸钠中的至少一种，优选磷脂；
优选地，所述调味剂包括蔗糖、乳糖醇、赤藓糖醇、木糖醇、红糖或赤砂糖中的至少一种，优选蔗糖。
进一步，在本发明提供的技术方案的基础上，将大豆分离蛋白初品溶于水，在250-350rpm/min条件下均匀混合30-60min，得到大豆分离蛋白液；
优选地，大豆分离蛋白液的质量浓度为8-12％。
进一步，在本发明提供的技术方案的基础上，大豆分离蛋白的制备方法，包括以下步骤：
(a)将大豆分离蛋白液，在50-60℃预热5-10min；
(b)向步骤(a)预热后的大豆分离蛋白液中加入纤维素酶和木聚糖酶，pH 5-6，酶水解0.5-1.5h；
(c)向步骤(b)的大豆分离蛋白液中加入中性蛋白酶和木瓜蛋白酶， pH 7-8值，酶水解2.5-3.5h，得到大豆分离蛋白液的酶水解液；
(d)将步骤(c)得到的水解液在95-105℃加热12-20min进行酶灭活；
(e)将步骤(d)得到的水解液在45-55℃干燥，得到大豆分离蛋白初产品；
(f)将大豆分离蛋白初产品粉碎后与磷脂、蔗糖混合均匀，得到大豆分离蛋白。
进一步，在本发明提供的技术方案的基础上，所述大豆分离蛋白、纤维素酶、木聚糖酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、磷脂和蔗糖的重量比为10: (0.05-0.1):(0.1-0.3):(0.5-2):(0.2-0.6):(0.5-1):(2-4)；
优选地，纤维素酶的酶活力范围为25000U/g-50000U/g，木聚糖酶的酶活力范围为50000U/g-150000U/g，中性蛋白酶的酶活力范围为 4600U/g-18400U/g，木瓜蛋白酶的酶活力范围为27000U/g-81000U/g。
第二方面，本发明提供了一种大豆分离蛋白，采用上述的大豆分离蛋白的制备方法制备得到。
第三方面，本发明提供了一种大豆分离蛋白制品，包括上述的大豆分离蛋白。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明提供的大豆分离蛋白的制备方法，采用多酶分步酶解法处理大豆分离蛋白，非淀粉多糖酶可以有效水解大豆分离蛋白表面的纤维层，降低大豆分离蛋白粘度，改善大豆分离蛋白空间网络结构，有利于大豆分离蛋白水解成多肽；蛋白酶通过作用于含疏水羧基的肽键，可以将大豆蛋白酶解成大豆多肽和大豆寡肽，提高大豆分离蛋白的溶解度和溶解速度，便于人体消化吸收；采用分步酶解法，先添加非淀粉多糖酶进行酶解，后添加蛋白酶进行酶解，避免了蛋白酶将非淀粉多糖酶分解。
通过上述非淀粉多糖酶和蛋白酶的多酶分步酶解方法处理大豆分离蛋白，使大豆分离蛋白的制备方法制备得到的大豆分离蛋白具有溶解速度快、易溶解和性质稳定等优点。
(2)本发明提供的大豆分离蛋白的制备方法，该工艺简单，所用原料来源广泛，成本低，适于工业化应用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为大豆分离蛋白的溶解外观图，从左至右依次是本发明实施例3、实施例4、实施例5、对照组、对比例2、对比例3和对比例1的溶解外观图；
图2为本发明实施例3、实施例4、实施例5、对照组、对比例3和对比例1的大豆分离蛋白的溶解外观图。
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，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
本发明中，如果没有特别的说明，本文所提到的所有实施方式以及优选实施方法可以相互组合形成新的技术方案。
本发明中，如果没有特别的说明，本文所提到的所有技术特征以及优选特征可以相互组合形成新的技术方案。
本发明中，如果没有特别的说明，百分数(％)或者份指的是相对于组合物的重量百分数或重量份。
本发明中，如果没有特别的说明，所涉及的各组分或其优选组分可以相互组合形成新的技术方案。
本发明中，除非有其他说明，数值范围“a～b”表示a到b之间的任意实数组合的缩略表示，其中a和b都是实数。例如数值范围“6～22”表示本文中已经全部列出了“6～22”之间的全部实数，“6～22”只是这些数值组合的缩略表示。
本发明所公开的“范围”以下限和上限的形式，可以分别为一个或多个下限，和一个或多个上限。
本发明中，除非另有说明，各个反应或操作步骤可以顺序进行，也可以按照顺序进行。优选地，本文中的反应方法是顺序进行的。
除非另有说明，本文中所用的专业与科学术语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法或材料也可应用于本发明中。
根据本发明的第一个方面，提供了一种大豆分离蛋白的制备方法，包括以下步骤：大豆分离蛋白液依次经过一次酶水解、二次酶水解和酶灭活，加入任选地食品添加剂混合均匀，得到大豆分离蛋白。
一次酶水解所用的酶包括至少两种非淀粉多糖酶，选择至少两种非淀粉多糖酶配合使用，可以增强非淀粉多糖酶的功能。对非淀粉多糖酶的种类不进行限定，能够满足水解大豆分离蛋白表面的纤维层，降低大豆分离蛋白粘度，改善大豆分离蛋白空间网络结构，有利于大豆分离蛋白水解成多肽即可。
二次酶水解所用的酶包括至少两种蛋白酶，选择至少两种蛋白酶配合使用，可以增强蛋白的水解作用。对蛋白酶的种类不进行限定，能够通过作用于含疏水羧基的肽键，将大豆蛋白酶解成大豆多肽和大豆寡肽，提高大豆分离蛋白的溶解度和溶解速度即可。
对酶灭活的工艺不进行限定，可以采用本领域常用的酶灭活方式。
需要说明的是，如果大豆分离蛋白终产品是固态的，酶灭活步骤之后可以进行干燥得到固态大豆分离蛋白，再继续后续的加工。
任选地加入食品添加剂，可以加入或不加入食品添加剂。加入食品添加剂的种类和加入量可以根据实际的需要进行选择，此处不进行限定。
上述大豆分离蛋白的制备方法，采用多酶分步酶解法处理大豆分离蛋白，非淀粉多糖酶可以有效水解大豆分离蛋白表面的纤维层，降低大豆分离蛋白粘度，改善大豆分离蛋白空间网络结构，有利于大豆分离蛋白水解成多肽；蛋白酶通过作用于含疏水羧基的肽键，可以将大豆蛋白酶解成大豆多肽和大豆寡肽，提高大豆分离蛋白的溶解度和溶解速度，便于人体消化吸收；采用分步酶解法，先添加非淀粉多糖酶进行酶解，后添加蛋白酶进行酶解，避免了蛋白酶将非淀粉多糖酶分解。
通过非淀粉多糖酶和蛋白酶的配合使用，以及多酶分步酶解方法处理大豆分离蛋白，使大豆分离蛋白的制备方法制备得到的大豆分离蛋白具有溶解速度快、易溶解和性质稳定等优点。
本发明提供的大豆分离蛋白的制备方法，该工艺简单，所用原料来源广泛，成本低，适于工业化应用。
在一种优选地实施方式中，非淀粉多糖酶包括纤维素酶、木聚糖酶、葡聚糖酶或α-半乳糖苷酶中的至少两种。
纤维素酶是由多种水解酶组成的一个复杂酶系，它们协同作用分解纤维素，自然界中很多真菌都能分泌纤维素酶。纤维素酶可以有效分解大豆分离蛋白表面的纤维层，有利暴露出大豆分离蛋白内部的肽键。
木聚糖酶是一类降解木聚糖的酶系，包括β-1,4-内切木聚糖酶、β-木糖苷酶、α-L-阿拉伯糖苷酶、α-D-葡糖苷酸酶、乙酰基木聚糖酶和酚酸酯酶，可降解自然界中大量存在的木聚糖类半纤维素，对于大豆分离蛋白表面的纤维层有分解作用。
葡聚糖酶是一种内切酶，专一作用于β-葡聚糖的1,3及1,4糖苷键，产生3-5个葡萄糖单位的低聚糖及葡萄糖，可以有效分解谷类植物胚乳细胞壁中的β-葡聚糖，降低非淀粉多糖及其抗营养因子的含量。
α-半乳糖苷酶，是催化α-半乳糖苷键水解的一种外切糖苷酶，因能分解蜜二糖，又称蜜二糖酶，它能催化α-半乳糖苷键的水解。这一特点使得它可用于改善和消除饲料及豆制食品中的抗营养成分。
非淀粉多糖酶在水解蛋白中发挥着很大的作用，其最适作用pH趋于中性偏酸。优选纤维素酶和木聚糖酶配合使用对大豆分离蛋白进行水解，可以使大豆分离蛋白溶解速度快、易溶解和性质稳定等优点更突出。
在一种优选地实施方式中，蛋白酶包括中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、胰蛋白酶、酸性蛋白酶、风味蛋白酶或碱性蛋白酶中的至少两种；
中性蛋白酶是一种肽键内切酶，可以将大分子蛋白质剪切成小分子多肽，催化速率较高，可水解大豆蛋白生成大豆多肽和大豆寡肽，并且苦味肽产生较少，使其易为人体消化吸收。
木瓜蛋白酶是番木瓜中含有的一种特异性蛋白酶，它是一种含巯基 (-SH)肽链内切酶，具有蛋白酶和酯酶的活性，有较广泛的特异性，对动植物蛋白、多肽、酯和酰胺等有较强的水解能力，同时还具有合成功能，能把蛋白水解物合成为类蛋白质，提高产品的保水性。
胰蛋白酶是一种丝氨酸蛋白水解酶，肽链内切酶，胰蛋白酶专一作用于碱性氨基酸精氨酸及赖氨酸羧基所组成的肽键，它能把多肽链中赖氨酸和精氨酸残基中的羧基侧切断。胰蛋白酶不仅起消化酶的作用，而且还能限制分解糜蛋白酶原、羧肽酶原和磷脂酶原等其它酶的前体，起活化作用。
酸性蛋白酶是活性中心含有天门冬氨酸的蛋白酶，可切开多种氨基酸所构成的肽键，优先切开两端是芳香族或疏水性氨基酸残基之间的肽键，尤其优先切开由芳香族氨基酸与其他氨基酸所构成的肽键，产物为小肽和氨基酸。它能在低pH条件下，有效水解蛋白质，广泛应用于谷物原料酒精、白酒、单细胞蛋白饲料和食品酿造等行业。
风味蛋白酶，在食品加工过程中添加合适的风味酶，使风味前体物水解，从而释放出风味物质，增强和改善食品的风味。风味酶还可以控制肽的苦味，其原理为通过内切蛋白酶切断多肽内部的肽键，形成短链肽，其中一些含有疏水氨基酸，因而成为苦肽，使用外切酶每一次从多肽链的末端切断释放一个氨基酸，从而把苦肽彻底降解为氨基酸。
碱性蛋白酶是丝酸酶，活性中心包含丝氨酸，通过羟基与底物多肽中的羧基结合而形成酶-底物络合物，从而进行酰化和去酰化反应使底物水解。
优选中性蛋白酶和木瓜蛋白酶配合使用，可以更好地发挥蛋白酶水解大豆分离蛋白的功能，将大豆分离蛋白分解成小的多肽片段，提高大豆分离蛋白的溶解速度。
在一种优选地实施方式中，食品添加剂包括乳化剂和调味剂。
为了增加大豆分离蛋白的外观，根据食品添加剂GB2760中的建议可适当添加乳化剂。乳化剂包括但不限于磷脂、单甘油脂肪酸酯、双甘油脂肪酸酯、改性大豆磷脂、酶解大豆磷脂或酪蛋白酸钠中的至少一种，优选磷脂。
乳化剂大都是有机物或聚合物，优选磷脂，磷脂为两性分子，常与蛋白质和糖脂等其他分子共同构成脂双分子层。磷脂可作为乳化剂和表面活性剂，磷脂与蛋白复合后，磷脂带的负电荷使蛋白质表面电荷改变，从而增加电荷之间的排斥力，可以改变蛋白质在水中的分散性能，防止结团。
为了更好的贴合人们的需求，根据食品添加剂GB2760中的建议可以在制成的成品中适当加入调味剂。调味剂包括但不限于蔗糖、乳糖醇、赤藓糖醇、木糖醇、红糖或赤砂糖中的至少一种，优选蔗糖。蔗糖味甜，是重要的食品和甜味调味品，且来源广泛，价格便宜。
大豆分离蛋白中添加乳化剂可以增加大豆分离蛋白液的表面张力，提高大豆分离蛋白的溶解速度，添加调味剂可以改善大豆分离蛋白液的味道，更好地满足消费者的需求。
在一种优选地实施方式中，大豆分离蛋白液的配制方法包括以下步骤：
将大豆分离蛋白初品溶于水，在250-350rpm/min条件下均匀混合 30-60min，得到大豆分离蛋白液。
大豆分离蛋白初品可以选择市售的大豆分离蛋白粉。
混合转速可以为但不限于250rpm/min、260rpm/min、270rpm/min、 280rpm/min、290rpm/min、300rpm/min、320rpm/min或350rpm/min。
混合时间可以为但不限于30min、35min、40min、45min、50min、55min 或60min。
优选大豆分离蛋白液的质量浓度为8-12％。
大豆分离蛋白液的质量浓度可以为但不限于8％、9％、10％、11％或12％。
优选大豆分离蛋白液的制备方法，可以为后续制备大豆分离蛋白提供基础，节约成本。
大豆分离蛋白液的质量浓度过高不利于后续多酶分步酶解法制备大豆分离的进行，且增加制备成本和时间消耗；大豆分离蛋白液的质量浓度过低会造成制备得到的大豆分离蛋白量少，纯度较低。优选大豆分离蛋白的质量浓度可以有利于大豆分离蛋白制备工艺的顺利进行，减少成本和时间消耗。
一种优选地大豆分离蛋白的制备方法，包括以下步骤：
(a)将大豆分离蛋白液在50-60℃预热5-10min；
(b)向步骤(a)预热后的大豆分离蛋白液中加入纤维素酶和木聚糖酶，pH5-6，酶水解0.5-1.5h；
(c)向步骤(b)的大豆分离蛋白液中加入中性蛋白酶和木瓜蛋白酶， pH7-8值，酶水解2.5-3.5h，得到大豆分离蛋白液的酶水解液；
(d)将步骤(c)得到的水解液在95-105℃加热12-20min进行酶灭活；
(e)将步骤(d)得到的水解液在45-55℃干燥，得到大豆分离蛋白初产品；
(f)将大豆分离蛋白初产品粉碎后与磷脂、蔗糖混合均匀，得到大豆分离蛋白。
步骤(a)
大豆分离蛋白液的预热温度典型但非限制的例如为50℃、52℃、54℃、 55℃、56℃、58℃或60℃；预热时间典型但非限制的例如为5min、6min、 7min、8min、9min或10min。
大豆分离蛋白液预热可以为进一步的酶解提供适宜的温度，有利于酶解反应高效率的进行。
步骤(b)
采用纤维素酶和木聚糖酶两种非淀粉多糖酶对大豆分离蛋白液进行酶解，酶解pH值典型但非限制的例如为5、5.2、5.4、5.5、5.6、5.8或6；酶解时间典型但非限制的例如为0.5h、0.7h、0.9h、1h、1.2h、1.4h或1.5h。
优选采用10wt％碳酸钠溶液调节大豆分离蛋白液的pH值。
限定纤维素酶和木聚糖酶的酶解pH值和酶解时间，可以使纤维素酶和木聚糖酶的酶解作用更充分，更好地水解大豆分离蛋白表面的纤维层，降低大豆分离蛋白粘度，改善大豆分离蛋白空间网络结构，有利于大豆分离蛋白水解成多肽。
步骤(c)
采用中性蛋白酶和木瓜蛋白酶两种蛋白酶对大豆分离蛋白液进行酶解，酶解pH值典型但非限制的例如为7、7.2、7.4、7.5、7.6、7.8或8；酶解时间典型但非限制的例如为2.5h、2.7h、2.9h、3h、3.2h、3.4h或3.5h。
优选采用10wt％碳酸钠溶液调节大豆分离蛋白液的pH值。
限定中性蛋白酶和木瓜蛋白酶的酶解pH值和酶解时间，可以使中性蛋白酶和木瓜蛋白酶的酶解作用更充分，使蛋白酶通过作用于含疏水羧基的肽键，将大豆蛋白酶解成大豆多肽和大豆寡肽，提高大豆分离蛋白的溶解度和溶解速度，便于人体消化吸收
步骤(d)
大豆分离蛋白液的酶水解液进行酶灭活的加热温度典型但非限制的例如为95℃、97℃、99℃、100℃、102℃、104℃或105℃；加热时间典型但非限制的例如为12min、13min、14min、15min、16min、18min或20min。
优选酶灭活的方式和工艺参数，可以简化制备工艺，使酶彻底失活，停止酶解反应。
步骤(e)
将经过酶解和酶灭活后的大豆分离蛋白液的酶水解液进行干燥，干燥工艺可以采用在烘箱中鼓风干燥。干燥温度典型但非限制的例如为45℃、 47℃、49℃、50℃、52℃、54℃或55℃；干燥时间可以根据实际需要选择。
优选大豆分离蛋白液的干燥方式和干燥温度，简化干燥的工艺，避免温度过高对大豆分离蛋白造成的损害和温度过低增加时间成本，有利于更快更好地制备得到大豆分离蛋白初产品。
步骤(f)
将大豆分离蛋白初产品粉碎后与磷脂、蔗糖混合均匀，对粉碎的工艺不进行限定，可以根据实际需要选择本领域常规的粉碎方式和工艺参数。加入磷脂和蔗糖可以增加大豆分离蛋白的溶解性和改善其味道，更好地满足消费者的需求。
通过上述非淀粉多糖酶和蛋白酶的多酶分步酶解方法处理大豆分离蛋白，使大豆分离蛋白的制备方法制备得到的大豆分离蛋白具有溶解速度快、易溶解和性质稳定等优点。
在一种优选地实施方式中，大豆分离蛋白、纤维素酶、木聚糖酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、磷脂和蔗糖的重量比为10:(0.05-0.1):(0.1-0.3): (0.5-2):(0.2-0.6):(0.5-1):(2-4)；
大豆分离蛋白、纤维素酶、木聚糖酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、磷脂和蔗糖的重量比典型但非限制的例如为10:0.05:0.3:0.5:0.6:0.5:4、10:0.06: 0.25:0.8:0.5:0.6:3.5、10:0.07:0.2:1:0.4:0.7:3、10:0.08:0.18:1.5:0.3:0.8:2.5或10:0.09:0.14:1.8:0.25:0.9:2.2或10:0.1:0.1:2:0.2:1:2。
纤维素酶的酶活力范围为25000U/g-50000U/g，木聚糖酶的酶活力范围为50000U/g-150000U/g，中性蛋白酶的酶活力范围为4600U/g-18400U/g，木瓜蛋白酶的酶活力范围为27000U/g-81000U/g。
限定优选大豆分离蛋白、纤维素酶、木聚糖酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、磷脂和蔗糖的重量比，以及使用的纤维素酶、木聚糖酶、中性蛋白酶和木瓜蛋白酶四种酶的活力范围有利于酶解作用的充分进行，减少酶解过程中酶的浪费，节省成本。
在一种优选地实施方式中，大豆分离蛋白、纤维素酶、木聚糖酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、磷脂和蔗糖的重量比为10:(0.06-0.08):(0.2-0.3): (0.5-1):(0.2-0.4):(0.5-0.8):(2-3)；
优选纤维素酶的酶活力范围为30000U/g-40000U/g，木聚糖酶的酶活力范围为80000U/g-120000U/g，中性蛋白酶的酶活力范围为 4600U/g-10000U/g，木瓜蛋白酶的酶活力范围为27000U/g-50000U/g。
通过进一步优选大豆分离蛋白制备方法中各原料的比例和所采用的酶的酶活范围，可以使制备得到的大豆分离蛋白的溶解速度快、易溶解和性质稳定等优点更突出。
根据本发明的第二个方面，提供了一种大豆分离蛋白，采用上述大豆分离蛋白的制备方法制备得到。
对大豆蛋白的形态不作具体，可以为但不限于大豆蛋白粉、大豆蛋白颗粒、大豆蛋白块或大豆蛋白液，优选大豆蛋白粉。
通过上述非淀粉多糖酶和蛋白酶的多酶分步酶解方法处理大豆分离蛋白，使大豆分离蛋白的制备方法制备得到的大豆分离蛋白具有溶解速度快、易溶解和性质稳定等优点。
根据本发明的第三个方面，提供了一种大豆分离蛋白制品，包括上述大豆分离蛋白。
大豆分离蛋白制品示例性的例如包括饮品、肉制品或奶制品等。
大豆分离蛋白可以应用于食品加工领域制备大豆分离蛋白制品，大豆分离蛋白制品具备上述大豆蛋白的优点，在此不作赘述。
为了使本发明的发明目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下实施例和对比例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的实施例仅是为了解释本发明，并非为了限定本发明。本发明涉及的各原料均可通过商购获取。
下述实施例1-14和对比例1-3配制大豆分离蛋白液所使用的大豆分离蛋白选择常规的市售产品，下述实施例1-14和对比例1-3中大豆分离蛋白初产品粉碎均粉碎后过100目筛。
实施例1
一种大豆分离蛋白的制备方法，包括以下步骤：
(1)将8wt％大豆分离蛋白液，用10wt％碳酸钠溶液调节pH值为5，在50℃预热10min；
(2)向步骤(1)预热后的大豆分离蛋白液中加入纤维素酶和木聚糖酶，pH5，酶水解0.5h；
(3)用10wt％碳酸钠溶液调节pH值为7，向步骤(2)的大豆分离蛋白液中加入中性蛋白酶和木瓜蛋白酶，pH7，酶水解3.5h，得到大豆分离蛋白液的酶水解液；
(4)将步骤(3)得到的水解液在95℃加热20min进行酶灭活；
(5)将步骤(4)得到的水解液在45℃干燥，得到大豆分离蛋白初产品；
(6)将大豆分离蛋白初产品粉碎后与磷脂、蔗糖混合均匀，得到大豆分离蛋白；
大豆分离蛋白、纤维素酶、木聚糖酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、磷脂和蔗糖的重量比为10:0.05:0.3:0.5:0.6:0.5:4；
纤维素酶的酶活力为50000U/g，木聚糖酶的酶活力为50000U/g，中性蛋白酶的酶活力为18400U/g，木瓜蛋白酶的酶活力为27000U/g。
实施例2
一种大豆分离蛋白的制备方法，包括以下步骤：
(1)将12wt％大豆分离蛋白液，用10wt％碳酸钠溶液调节pH值为6，在60℃预热5min；
(2)向步骤(1)预热后的大豆分离蛋白液中加入纤维素酶和木聚糖酶，pH6，酶水解1.5h；
(3)用10wt％碳酸钠溶液调节pH值为8，向步骤(2)的大豆分离蛋白液中加入中性蛋白酶和木瓜蛋白酶，pH8，酶水解2.5h，得到大豆分离蛋白液的酶水解液；
(4)将步骤(3)得到的水解液在105℃加热12min进行酶灭活；
(5)将步骤(4)得到的水解液在55℃干燥，得到大豆分离蛋白初产品；
(6)将大豆分离蛋白初产品粉碎后与磷脂、蔗糖混合均匀，得到大豆分离蛋白；
大豆分离蛋白、纤维素酶、木聚糖酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、磷脂和蔗糖的重量比为10:0.1:0.1:2:0.2:1:2；
纤维素酶的酶活力为25000U/g，木聚糖酶的酶活力为150000U/g，中性蛋白酶的酶活力为4600U/g，木瓜蛋白酶的酶活力为81000U/g。
实施例3
一种大豆分离蛋白的制备方法，包括以下步骤：
(1)将10wt％大豆分离蛋白液，用10wt％碳酸钠溶液调节pH值为5.5，在55℃预热8min；
(2)向步骤(1)预热后的大豆分离蛋白液中加入纤维素酶和木聚糖酶，pH5.5，酶水解1h；
(3)用10wt％碳酸钠溶液调节pH值为7.5，向步骤(2)的大豆分离蛋白液中加入中性蛋白酶和木瓜蛋白酶，pH7.5，酶水解3h，得到大豆分离蛋白液的酶水解液；
(4)将步骤(3)得到的水解液在100℃加热15min进行酶灭活；
(5)将步骤(4)得到的水解液在50℃干燥，得到大豆分离蛋白初产品；
(6)将大豆分离蛋白初产品粉碎后与磷脂、蔗糖混合均匀，得到大豆分离蛋白；
大豆分离蛋白、纤维素酶、木聚糖酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、磷脂和蔗糖的重量比为10:0.05:0.1:1.5:0.4:0.75:3；
纤维素酶的酶活力为25000U/g，木聚糖酶的酶活力为50000U/g，中性蛋白酶的酶活力为13800U/g，木瓜蛋白酶的酶活力为54000U/g。
实施例4
一种大豆分离蛋白的制备方法，与实施例3的区别是大豆分离蛋白、纤维素酶、木聚糖酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、磷脂和蔗糖的重量比为 10:0.1:0.2:2:0.6:1:4；
纤维素酶的酶活力为50000U/g，木聚糖酶的酶活力为100000U/g，中性蛋白酶的酶活力为18400U/g，木瓜蛋白酶的酶活力为81000U/g。
实施例5
一种大豆分离蛋白的制备方法，与实施例3的区别是大豆分离蛋白、纤维素酶、木聚糖酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、磷脂和蔗糖的重量比为 10:0.075:0.3:0.5:0.2:0.5:2；
纤维素酶的酶活力为37500U/g，木聚糖酶的酶活力为100000U/g，中性蛋白酶的酶活力为4600U/g，木瓜蛋白酶的酶活力为27000U/g。
实施例6
一种大豆分离蛋白的制备方法，与实施例3的区别是步骤(2)中的葡聚糖酶和α-半乳糖苷酶替代纤维素酶和木聚糖酶。
实施例7
一种大豆分离蛋白的制备方法，与实施例3的区别是步骤(3)中的胰蛋白酶和酸性蛋白酶替代中性蛋白酶和木瓜蛋白酶。
实施例8
一种大豆分离蛋白的制备方法，与实施例3的区别是步骤(6)中改性大豆磷脂替代磷脂。
实施例9
一种大豆分离蛋白的制备方法，与实施例3的区别是步骤(6)中木糖醇替代蔗糖。
实施例10
一种大豆分离蛋白的制备方法，与实施例3的区别是步骤(1)中的预热温度为65℃。
实施例11
一种大豆分离蛋白的制备方法，与实施例3的区别是步骤(2)中的酶解pH为6.5。
实施例12
一种大豆分离蛋白的制备方法，与实施例3的区别是步骤(3)中的酶解pH为6.5。
实施例13
一种大豆分离蛋白的制备方法，与实施例3的区别是步骤(6)中不添加磷脂。
实施例14
一种大豆分离蛋白的制备方法，与实施例3的区别是步骤(6)中不添加蔗糖。
对比例1
一种大豆分离蛋白的制备方法，包括以下步骤：
(1)将10wt％大豆分离蛋白液，用10wt％碳酸钠溶液调节pH值为7.5，在55℃预热8min；
(2)向步骤(1)预热后的大豆分离蛋白液中加入纤维素酶、木聚糖酶中性蛋白酶和木瓜蛋白酶混合酶解液，pH7.5，酶水解4h，得到大豆分离蛋白液的酶水解液；
(3)将步骤(2)得到的水解液在100℃加热15min进行酶灭活；
(4)将步骤(3)得到的水解液在50℃干燥，得到大豆分离蛋白初产品；
(5)将大豆分离蛋白初产品粉碎后与磷脂、蔗糖混合均匀，得到大豆分离蛋白；
大豆分离蛋白、纤维素酶、木聚糖酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、磷脂和蔗糖的重量比为10:0.05:0.1:1.5:0.4:0.75:3；
纤维素酶的酶活力为25000U/g，木聚糖酶的酶活力为50000U/g，中性蛋白酶的酶活力为13800U/g，木瓜蛋白酶的酶活力为54000U/g。
对比例2
一种大豆分离蛋白的制备方法，与实施例3的区别是不含步骤(2)，即不添加纤维素酶和木聚糖酶进行酶解。
对比例3
一种大豆分离蛋白的制备方法，与实施例3的区别是不含步骤(3)，即不添加中性蛋白酶和木瓜蛋白酶进行酶解。
为进一步验证上述实施例和对比例的效果，特设以下实验例。
实验例1
将实施例1-14和对比例1-3制备得到的大豆分离蛋白，分别用80℃的温水溶解，20rpm/min，搅拌5min，配制成质量分数为12.5％的大豆分离蛋白液，使用本领域常规的考马斯亮蓝G250法检测蛋白质的溶解度，并观察溶解30min之后的外观。
称取市售的大豆分离蛋白(实施例和对比例使用)，使用搅拌机 350rpm/min搅拌30-60min，配制成质量分数为12.5％的大豆分离蛋白液，使用考马斯亮蓝G250法检测蛋白质的溶解度，并观察溶解30min之后的外观，作为对照组。
本实验中，溶解度是指溶于水之后的产品的蛋白质含量与未溶于水之前的产品的蛋白质含量的对比。对照组溶解之后呈现凝胶状态，没有液体可取，无法检测溶解度。
表1大豆分离蛋白的溶解度和溶解外观结果
表1的结果可以看出，实施例1-14提供的大豆分离蛋白的溶解度均在 88％以上，且溶于水后下沉快。对比例1-3提供的大豆分离蛋白的溶解度和溶解外观都不如实施例1-14的好。
实施例4、5与实施例3的区别是使用的四种酶的比例和酶活力不同；实施例6与实施例3的区别是使用的两种非淀粉多糖酶不同；实施例7与实施例3的区别是使用的两种蛋白酶不同；实施例8、9与实施例3的区别是使用的食品添加剂不同；实施例10-12与实施例3的区别分别是酶解的温度、非淀粉多糖酶解的pH和蛋白酶解的pH不同；实施例13、14与实施例3的区别分别是不加入磷脂和蔗糖。从表1的结果可以看出，实施例1-14 提供的大豆分离蛋白的溶解度略有差异，实施例1-12的溶解度外观无明显区别，实施例13和实施例14的溶解外观略有差异。
对比例1与实施例3的区别是不进行分步酶解，将两种非淀粉多糖酶和两种蛋白酶一起使用；对比例2与实施例3的区别是不进行非淀粉多糖酶水解；对比例3与实施例3的区别是不进行蛋白酶水解。
图1和图2可以看出，对照组、对比例2、对比例3、对比例1提供的大豆蛋白的溶解外观明显不如实施例3、实施例4、实施例5的溶解外观好。从表1溶解度来看，添加多种酶处理的大豆蛋白的效果更好，并且采用分步酶解法酶解，纤维素酶和木聚糖酶可以改善大豆分离蛋白的纤维层和分子粘度，但是并没有将大分子蛋白酶解成小分子，故溶解之后底部有很多团块，为不溶于水的大分子。蛋白酶可以通过外切和内切作用将大分子蛋白质切割成小分子多肽，增加溶解度，但是由于大豆分离蛋白有一定的粘度，导致杯壁上粘着很多颗粒状物质。从溶解外观来看，除了添加酶之外，适当添加食品添加剂如磷脂乳化剂有助于提高外观。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。
Claims (10)
1.一种大豆分离蛋白的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：大豆分离蛋白液依次经过一次酶水解、二次酶水解和酶灭活，任选地加入食品添加剂混合均匀，得到大豆分离蛋白；
一次酶水解所用的酶包括至少两种非淀粉多糖酶；
二次酶水解所用的酶包括至少两种蛋白酶。
2.按照权利要求1所述的大豆分离蛋白的制备方法，其特征在于，所述非淀粉多糖酶包括纤维素酶、木聚糖酶、葡聚糖酶或α-半乳糖苷酶中的至少两种；
优选地，所述非淀粉多糖酶包括纤维素酶和木聚糖酶。
3.按照权利要求1所述的大豆分离蛋白的制备方法，其特征在于，所述蛋白酶包括中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、胰蛋白酶、酸性蛋白酶、风味蛋白酶或碱性蛋白酶中的至少两种；
优选地，所述蛋白酶包括中性蛋白酶和木瓜蛋白酶。
4.按照权利要求1所述的大豆分离蛋白的制备方法，其特征在于，所述食品添加剂包括乳化剂和调味剂；
优选地，所述乳化剂包括磷脂、单甘油脂肪酸酯、双甘油脂肪酸酯、改性大豆磷脂、酶解大豆磷脂或酪蛋白酸钠中的至少一种，优选磷脂；
优选地，所述调味剂包括蔗糖、乳糖醇、赤藓糖醇、木糖醇、红糖或赤砂糖中的至少一种，优选蔗糖。
5.按照权利要求1-4任一项所述的大豆分离蛋白的制备方法，其特征在于，将大豆分离蛋白初品溶于水，在250-350rpm/min条件下均匀混合30-60min，得到大豆分离蛋白液；
优选地，大豆分离蛋白液的质量浓度为8-12％。
6.按照权利要求1-4任一项所述的大豆分离蛋白的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(a)将大豆分离蛋白液在50-60℃预热5-10min；
(b)向步骤(a)预热后的大豆分离蛋白液中加入纤维素酶和木聚糖酶，pH5-6，酶水解0.5-1.5h；
(c)向步骤(b)的大豆分离蛋白液中加入中性蛋白酶和木瓜蛋白酶，pH7-8值，酶水解2.5-3.5h，得到大豆分离蛋白液的酶水解液；
(d)将步骤(c)得到的水解液在95-105℃加热12-20min进行酶灭活；
(e)将步骤(d)得到的水解液在45-55℃干燥，得到大豆分离蛋白初产品；
(f)将大豆分离蛋白初产品粉碎后与磷脂、蔗糖混合均匀，得到大豆分离蛋白。
7.按照权利要求6所述的大豆分离蛋白的制备方法，其特征在于，所述大豆分离蛋白、纤维素酶、木聚糖酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、磷脂和蔗糖的重量比为10:(0.05-0.1):(0.1-0.3):(0.5-2):(0.2-0.6):(0.5-1):(2-4)；
优选地，纤维素酶的酶活力范围为25000U/g-50000U/g，木聚糖酶的酶活力范围为50000U/g-150000U/g，中性蛋白酶的酶活力范围为4600U/g-18400U/g，木瓜蛋白酶的酶活力范围为27000U/g-81000U/g。
8.按照权利要求7所述的大豆分离蛋白的制备方法，其特征在于，所述大豆分离蛋白、纤维素酶、木聚糖酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、磷脂和蔗糖的重量比为10:(0.06-0.08):(0.2-0.3):(0.5-1):(0.2-0.4):(0.5-0.8):(2-3)；
优选地，纤维素酶的酶活力范围为30000U/g-40000U/g，木聚糖酶的酶活力范围为80000U/g-120000U/g，中性蛋白酶的酶活力范围为4600U/g-10000U/g，木瓜蛋白酶的酶活力范围为27000U/g-50000U/g。
9.一种大豆分离蛋白，其特征在于，采用权利要求1-8任一项所述的大豆分离蛋白的制备方法制备得到。
10.一种大豆分离蛋白制品，其特征在于，包括权利要求9所述的大豆分离蛋白。
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- 2018-12-26 CN CN201811599085.4A patent/CN109566853A/zh active Pending
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