CN110250318A - 一种富硒大豆蛋白的制备方法 - Google Patents

Abstract

一种富硒大豆蛋白的制备方法，在大豆蛋白浆料中，加入富硒茶多酚配合物，搅拌反应后，调节pH值，静置陈化，离心过滤，水洗所得浆料，离心过滤，所得浆料经干燥，粉碎，灭菌，即成。本发明方法所得富硒大豆蛋白中总硒含量＞1700mg/kg，其中，有机硒含量＞1700mg/kg，无机硒含量≤2mg/kg，有机硒的转化率＞99.9%，产品质量可控；富硒茶多酚配合物中的硒转移到富硒大豆蛋白的转移率＞99.9%；本发明方法无需外加还原剂，工艺简单，反应条件温和，水耗低，无需专用设备，易于工业化生产。

Description

一种富硒大豆蛋白的制备方法

技术领域

本发明涉及一种大豆蛋白的制备方法，具体涉及一种富硒大豆蛋白的制备方法。

背景技术

富硒复合蛋白不仅含有大量的人和动植物所需的蛋白质，还含有微量元素硒等，是微量元素的供给体，在养生保健、清除自由基、抗衰老、抗辐射、抗癌变、提高免疫力等方面，对人体健康具有多种免疫和生物学功能。

硒不仅是人体和动植物必须的微量元素，而且对人体和动物有很多有益功能，利用硒的独特化学和生物化学特性及相关交叉学科的研究，取得了举世瞩目的研究成果。近些年，随着硒及其化合物分子水平研究，对硒蛋白、硒酶和其它硒化合物的生理功能有了新的认识和新的突破，科学研究成果揭示了硒与人类健康密切相关。

虽然我国地域辽阔，但有70%以上的地区缺硒，要在较短的时间内达到补充人体摄取硒量不足的问题是难以实现的，只能通过有机硒或富硒产品来进行补充。目前，市场上补硒的保健食品和食品强化剂等主要是通过添加有机硒或无机硒来达到人体补硒的目的，但是，有机硒和无机硒在生物活性、毒性和生物有效性等方面存在明显差异。一般无机硒（亚硒酸钠）毒性较大，中毒量和需要量界限非常接近，且人体吸收和利用很不理想，特别是与多种维生素复合在一起时，容易与维生素发生反应而破坏维生素的组成，造成其生物有效性低，也降低了维生素的生物效应，因而被严格限制其使用量。而有机硒是经生物转换而得，最大特点是利于人体吸收利用，生物活性强，安全无副作用，因此，在保健食品中提倡添加有机硒。

有机硒一般是从富硒动（植）物中提取，这种有机硒生物活性高，容易被人体吸收，且无毒副作用，用途广泛。但是，由于天然的富硒动（植）物分布不广，富硒含量参差不齐，而人工培育的富硒动（植）物不仅周期长，且容易造成硒源的浪费和对周围环境的污染，且还要经历有机硒的提取，不仅操作繁琐，且在提取过程中还容易造成硒的损失，无疑大大的增加了有机硒产品的成本，对于大规模的市场推广不利。

综上所述，为满足人类对硒的有效利用的需求，又有效避免硒对人体的伤害和对资源的浪费，亟待找到一种大豆蛋白可直接与无机硒结合转化成有机硒，总硒含量高，有机硒转化率高，有机硒占比大，产品质量可控，无需外加还原剂，工艺简单，反应条件温和，水耗低，无需专用设备，易于工业化生产的富硒大豆蛋白的制备方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种总硒含量高，有机硒转化率高，有机硒占比大，产品质量可控，无需外加还原剂，工艺简单，反应条件温和，水耗低，无需专用设备，易于工业化生产的富硒大豆蛋白的制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种富硒大豆蛋白的制备方法，在大豆蛋白浆料中，加入富硒茶多酚配合物，搅拌反应后，调节pH值，静置陈化，离心过滤，水洗所得浆料，离心过滤，所得浆料经干燥，粉碎，灭菌，即成。本发明方法的原理是：大豆蛋白浆料中的大豆蛋白作为蛋白质供给体，富硒茶多酚配合物中的硒作为配合物中的中心离子，将硒配合物引入到蛋白质中，在反应中发生螯合反应，形成较为稳定的富硒大豆蛋白螯合物，实现无机硒在转化过程中形成有机蛋白硒。由于茶多酚的分子结构中主要含有能与蛋白质形成氢键的两种活性基团：羟苯基和醅酰基，因此，茶多酚很容易与蛋白质结合，而硒与茶多酚形成配合物后，在茶多酚的桥梁作用下，使得硒更易于与蛋白质结合并转化为有机硒。

优选地，所述大豆蛋白浆料与富硒茶多酚配合物的质量比为50～100:1。若富硒茶多酚配合物用量过多，即硒含量过高，则产品会有一种自然的硒化合物味道，将影响嗅觉和口感。

优选地，所述搅拌反应的温度为30～50℃，pH值为5.0～6.0，时间为40～60min。在所述温度下反应还可减少蛋白质变性，避免溶解度降低及蛋白质流失，且温度的升高会使蛋白质的结构更为松散，分子的疏水性基团就会充分的暴露出来，有利于茶多酚的羟基与之反应，所以更多的大豆蛋白参与了螯合物的生成，但当温度进一步升高时，茶多酚-大豆蛋白的螯合物就会出现解络现象，大豆蛋白又从络合物中重新成为游离态；在所述pH值下反应可避免蛋白质完全沉淀及茶多酚在碱性条件下的氧化，且蛋白质的静电斥力最小，此时富硒茶多酚配合物与蛋白质分子间的交联拉力大于蛋白质分子间的斥力，从而产生的络合物最多，结构最稳定；在所述条件下所得的鳌合物稳定性好，且可确保螯合反应完全，产品中无机硒含量最低，提高了硒的利用率和产品的安全性。

优选地，所述调节pH值至4.0～＜5.0。调节pH值的目的是降低螯合硒后蛋白质的溶解度，使得部分游离的蛋白质很快就从浆料中析出沉积，而另一部分蛋白质则包裹在富硒大豆蛋白微粒表面，形成保护层，从而进一步增强了富硒大豆蛋白的稳定性。在所述pH值下，大豆蛋白质的溶解度最小，沉淀的蛋白质最稳定，蛋白质浪费得也更少。

优选地，用质量分数5～15%的稀硫酸溶液调节pH值。虽然盐酸也可以调节大豆蛋白的pH值，但共存盐类对蛋白质的溶解度也是有影响的，如有氯化钠和氯化钙存在时，会改变大豆蛋白质溶解度最小时的pH值范围，从而影响工艺的稳定性。因此，使用稀硫酸对pH值进行调节，更有利于工艺的稳定性和重现性。

优选地，所述静置陈化的温度为30～50℃，时间为10～30min。静止陈化不仅可保障浆料螯合反应中生成的微颗粒可以充分的凝聚，同时可改善微颗粒的稳定性和浆料后续的可滤性。

优选地，水洗所得浆料≥2次。洗涤的目的是去除大部分的可溶性盐类。

优选地，所述干燥为喷雾干燥。

优选地，所述喷雾干燥的进风温度为150～160℃，出风温度为70～75℃，高压泵压力为27～30MPa，干燥至物料含水率≤5%。

优选地，所述粉碎为超微气流粉碎。

优选地，所述灭菌的温度为120～180℃，时间为2～8s。

优选地，所述大豆蛋白浆料的质量分数为2～10%，蛋白质含量占干重的80～90%。

优选地，所述大豆蛋白浆料的pH值为5.0～6.0。所述pH值接近螯合反应的pH值，反应时不用再对pH值进行调节，且该pH值下大豆蛋白浆料较为稳定。

优选地，所述大豆蛋白浆料的制备方法为：在大豆脱脂豆粕粉中，加水浸泡后，调节pH值至碱性，加热浸提，离心过滤，收集滤液，所得滤渣重复上述操作≥1次，合并滤液，调节pH值至酸性，即成。大豆脱脂豆粕粉浸泡后吸水膨化，通过碱提将豆粕中的蛋白质转移至碱液中，调至酸性备用。

优选地，所述大豆脱脂豆粕粉中蛋白质含量≥50%，粒度为过100目筛。

优选地，所述大豆脱脂豆粕粉与水的质量比为1:8～10。固液比对大豆蛋白的溶解性影响较大，液固比在5倍以下时蛋白质浸出率急剧下降，且蛋白质分子间容易发生相互反应，使溶解性降低。且在所述固液比下可保障后续浸提液中蛋白质质量分数在2～10%之间。

优选地，所述浸泡的时间为20～40min。

优选地，所述碱性的pH值为9～10。所述碱提pH值的高低对大豆分离蛋白的浸提率起着重要作用，蛋白质分子中氢键相当多，对蛋白质分子构象及化学性质起着重要作用，而且分子中解离基较多，多位多价电解质，当液相pH值较等电点偏高时，蛋白质呈负离子态溶出。

优选地，用质量浓度10～15%的氢氧化钠和/或氢氧化钾的水溶液调节pH值至碱性。高浓度碱液提取大豆蛋白可以提高产品收率，但浓度过高的碱液同样会破坏蛋白质的活性。

优选地，所述加热浸提的温度为30～50℃，时间为40～80min。当蛋白质在用碱处理或加热过度时会产生赖丙氨酸，而实验表明赖丙氨酸可使大鼠肾脏产生病变，因此，通过综合考虑，在所述条件下，可兼顾高提取率，成本节约，并减少或避免有毒物质赖丙氨酸的生成。

优选地，所述酸性的pH值为5.0～6.0。

优选地，用质量浓度9～11%的稀硫酸、磷酸或柠檬酸等中的一种或几种的水溶液调节pH值至酸性。

优选地，所述富硒茶多酚配合物由水与茶多酚和硒盐的质量比为10～20:1复配而成，且茶多酚与硒盐中硒的摩尔比为4:1。

优选地，所述富硒茶多酚配合物的配制方法为：先将茶多酚溶于水中，再加入硒盐，加热反应至固体全部溶解，即成。

优选地，所述硒盐为亚硒酸钠、硒酸钠或二氧化硒等中的一种或几种。

优选地，所述反应的温度为35～40℃，时间为40～60min。若温度过高，则会导致茶多酚损失，也不利于硒的复配。

本发明方法的有益效果如下：

（1）本发明方法填补了由大豆蛋白直接制备富硒蛋白的空白，所得富硒大豆蛋白中总硒含量＞1700mg/kg，其中，有机硒含量＞1700mg/kg，无机硒含量≤2mg/kg，有机硒的转化率＞99.9%，产品质量可控；富硒茶多酚配合物中的硒转移到富硒大豆蛋白的转移率＞99.9%；

（2）本发明方法所得富硒大豆蛋白可用作补硒保健品，食品添加剂和饲料添加剂，既可补充营养，又可实现补充硒等微量元素；

（3）本发明方法无需外加还原剂，工艺简单，反应条件温和，水耗低，无需专用设备，易于工业化生产。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

本发明参考例所使用的大豆脱脂豆粕粉购于吉林丰正大豆食品有限公司，粒度均过100目筛，其中，大豆脱脂豆粕粉1～3的蛋白质含量分别为65%、55%、50%；本发明参考例和实施例所使用的原料或添加剂，如无特殊说明，均通过常规商业途径获得。

大豆蛋白浆料的制备方法参考例1

在500g大豆脱脂豆粕粉1中，加5000g水，浸泡30min后，用质量浓度12%的氢氧化钠的水溶液调节pH值至9.5，并在40℃下，加热浸提60min，离心过滤，收集滤液，所得滤渣重复上述操作3次，合并滤液，用质量浓度10%的稀硫酸调节pH值至5，得8493.4g质量分数为4.32%的大豆蛋白浆料1（蛋白质含量占干重的82.5%，蛋白质质量为302.7g）。

大豆蛋白浆料的制备方法参考例2

在400g大豆脱脂豆粕粉2中，加3200g水，浸泡35min后，用质量浓度15%的氢氧化钾的水溶液调节pH值至10，并在35℃下，加热浸提70min，离心过滤，收集滤液，所得滤渣重复上述操作2次，合并滤液，用质量浓度9%的柠檬酸调节pH值至6，得4552g质量分数为4.875%的大豆蛋白浆料2（蛋白质含量占干重的84.33%，蛋白质质量为187.1g）。

大豆蛋白浆料的制备方法参考例3

在400g大豆脱脂豆粕粉3中，加3600g水，浸泡25min后，用质量浓度10%的氢氧化钠的水溶液调节pH值至9，并在45℃下，加热浸提50min，离心过滤，收集滤液，所得滤渣重复上述操作2次，合并滤液，用质量浓度11%的磷酸调节pH值至5.5，得6608g质量分数为2.9%的大豆蛋白浆料3（蛋白质含量占干重的83.76%，蛋白质质量为160.5g）。

富硒茶多酚配合物的配制方法参考例1

先将3.826g（0.0136mol）茶多酚溶于75.586g水中，再加入0.588g Na₂SeO₃（Se为0.0034mol，0.268g），在40℃下，加热反应40min至固体全部溶解，得80g富硒茶多酚配合物1。

富硒茶多酚配合物的配制方法参考例2

先将5.402g（0.0192mol）茶多酚溶于68.691g水中，再加入0.907g Na₂SeO₄（Se为0.0048mol，0.379g），在35℃下，加热反应60min至固体全部溶解，得75g富硒茶多酚配合物2。

富硒茶多酚配合物的配制方法参考例3

先将5.402g（0.0192mol）茶多酚溶于104.065g水中，再加入0.533g SeO₂（Se为0.0048mol，0.379g），在38℃下，加热反应50min至固体全部溶解，得110g富硒茶多酚配合物3。

实施例1

在4246.7g大豆蛋白浆料1中，加入80g富硒茶多酚配合物1，在40℃、pH=5下，搅拌反应60min后，用质量分数8%的稀硫酸溶液调节pH值至4.2，在40℃下，静置陈化30min，离心过滤，水洗所得浆料3次，离心过滤，所得浆料在进风温度为150℃，出风温度为70℃，高压泵压力为27MPa下，喷雾干燥至物料含水率≤3%，超微气流粉碎，在140℃下，灭菌8s，得154.6g富硒大豆蛋白1。

实施例2

在4552g大豆蛋白浆料2中，加入75g富硒茶多酚配合物2，在50℃、pH=6下，搅拌反应40min后，用质量分数12%的稀硫酸溶液调节pH值至4.8，在50℃下，静置陈化15min，离心过滤，水洗所得浆料4次，离心过滤，所得浆料在进风温度为160℃，出风温度为75℃，高压泵压力为30MPa下，喷雾干燥至物料含水率≤2%，超微气流粉碎，在180℃下，灭菌4s，得191.8g富硒大豆蛋白2。

实施例3

在6608g大豆蛋白浆料3中，加入110g富硒茶多酚配合物3，在45℃、pH=5.5下，搅拌反应50min后，用质量分数10%的稀硫酸溶液调节pH值至4.5，在45℃下，静置陈化20min，离心过滤，水洗所得浆料2次，离心过滤，所得浆料在进风温度为155℃，出风温度为72℃，高压泵压力为28MPa下，喷雾干燥至物料含水率≤2%，超微气流粉碎，在160℃下，灭菌6s，超微气流粉碎，灭菌，得167.6g富硒大豆蛋白3。

对比例1

在4246.7g大豆蛋白浆料1中，加入80g富硒溶液（0.588g Na₂SeO₃（Se为0.0034mol，0.268g）溶于79.412g水中），在40℃、pH值为5下，搅拌反应60min后，用质量分数8%的稀硫酸溶液调节pH值至4.2，在40℃下，静置陈化30min，离心过滤，水洗所得浆料3次，离心过滤，所得浆料在进风温度为150℃，出风温度为70℃，高压泵压力为27MPa，喷雾干燥至物料含水率≤3%，超微气流粉碎，在140℃下，灭菌8s，得153.8g富硒大豆蛋白4。

将本发明实施例1～3和对比例1所得富硒大豆蛋白1～4用GB1903.28-2018的方法对其中的总硒、有机硒和无机硒含量进行测定，结果如表1所示。

表1 实施例1～3和对比例1所得富硒大豆蛋白1～4中总硒、有机硒和无机硒含量结果表

	实施例1	实施例2	实施例3	对比例1
					总硒（mg/kg）	1733	1975	2260	1573
转移率（%）	99.97	99.94	99.94	90.28
					有机硒（mg/kg）	1732	1973	2259	1259
无机硒（mg/kg）	1.0	2.0	1.0	314
					转化率（%）	99.94	99.90	99.96	80.05

注：表中转移率是指富硒大豆蛋白与富硒茶多酚配合物中硒的比例；转化率是指有机硒与总硒的比例。

由表1可知，实施例1～3所得富硒大豆蛋白1～3中硒的转移率明显高于对比例1，说明硒通过富硒茶多酚配合物的方式更容易螯合到大豆蛋白上；实施例1～3所得富硒大豆蛋白1～3中有机硒的转化率极高，说明用富硒茶多酚配合物与大豆蛋白反应，更易获得有机硒含量高的富硒蛋白产品，可广泛应用于食品、饲料、肥料等领域。

Claims (8)

1.一种富硒大豆蛋白的制备方法，其特征在于：在大豆蛋白浆料中，加入富硒茶多酚配合物，搅拌反应后，调节pH值，静置陈化，离心过滤，水洗所得浆料，离心过滤，所得浆料经干燥，粉碎，灭菌，即成。

2.根据权利要求1所述富硒大豆蛋白的制备方法，其特征在于：所述大豆蛋白浆料与富硒茶多酚配合物的质量比为50～100:1；所述搅拌反应的温度为30～50℃，pH值为5.0～6.0，时间为40～60min。

3.根据权利要求1或2所述富硒大豆蛋白的制备方法，其特征在于：所述调节pH值至4.0～＜5.0；用质量分数5～15%的稀硫酸溶液调节pH值；所述静置陈化的温度为30～50℃，时间为10～30min；水洗所得浆料≥2次；所述干燥为喷雾干燥；所述喷雾干燥的进风温度为150～160℃，出风温度为70～75℃，高压泵压力为27～30MPa，干燥至物料含水率≤5%；所述粉碎为超微气流粉碎；所述灭菌的温度为120～180℃，时间为2～8s。

4.根据权利要求1～3之一所述富硒大豆蛋白的制备方法，其特征在于：所述大豆蛋白浆料的质量分数为2～10%，蛋白质含量占干重的80～90%；所述大豆蛋白浆料的pH值为5.0～6.0。

5.根据权利要求1～4之一所述富硒大豆蛋白的制备方法，其特征在于，所述大豆蛋白浆料的制备方法为：在大豆脱脂豆粕粉中，加水浸泡后，调节pH值至碱性，加热浸提，离心过滤，收集滤液，所得滤渣重复上述操作≥1次，合并滤液，调节pH值至酸性，即成。

6.根据权利要求5所述富硒大豆蛋白的制备方法，其特征在于：所述大豆脱脂豆粕粉与水的质量比为1:8～10；所述浸泡的时间为20～40min；所述碱性的pH值为9～10；用质量浓度10～15%的氢氧化钠和/或氢氧化钾的水溶液调节pH值至碱性；所述加热浸提的温度为30～50℃，时间为40～80min；所述酸性的pH值为5.0～6.0；用质量浓度9～11%的稀硫酸、磷酸或柠檬酸中的一种或几种的水溶液调节pH值至酸性。

7.根据权利要求1～6之一所述富硒大豆蛋白的制备方法，其特征在于：所述富硒茶多酚配合物由水与茶多酚和硒盐的质量比为10～20:1复配而成，且茶多酚与硒盐中硒的摩尔比为4:1。

8.根据权利要求1～7之一所述富硒大豆蛋白的制备方法，其特征在于，所述富硒茶多酚配合物的配制方法为：先将茶多酚溶于水中，再加入硒盐，加热反应至固体全部溶解，即成；所述硒盐为亚硒酸钠、硒酸钠或二氧化硒中的一种或几种；所述反应的温度为35～40℃，时间为40～60min。