CN1108109C - 一种提取大豆分离蛋白的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用酶法提取大豆分离蛋白的生产工艺，以提高大豆分离蛋白的得率。本发明的生产工艺包括碱溶浸出、过滤、酶解、过滤、超速分离、酸沉分离、中和、喷雾得到产品等步骤。由于本发明在提取过程中使用了蛋白酶，将被纤维包裹的在碱溶液中不易析出的蛋白质能够彻底析出，大豆分离蛋白得率可达48%以上，且降低了生产成本，产品无论是在颜色、气味等外观指标方面，还是在保水力、回弹力、水中分散性、乳化能力及凝胶性等性能指标方面，均优于国际同类产品，本发明的方法可广泛应用于大豆分离蛋白的大量生产中。
Description
本发明涉及大豆深加工领域，特别是一种新的提取大豆分离蛋白的工艺。
大豆是蛋白质含量较高的作物之一，从大豆中提取出的大豆分离蛋白富含赖氨酸、色氨酸、缬氨酸等八种必需氨基酸及其它的非必需氨基酸，具有保水性、粘着性、凝胶性、吸油性及乳化性等特点。大豆分离蛋白作为多种食品的基础原料，广泛应用于香肠、火腿、肉饼、罐头等产品的加工中，不仅可以起到与动物蛋白的互补作用，提高肉制品营养价值，还可使肉制品脂肪降低，组织细腻，富有弹性，增加肉香味及保水性，延长保质期。大豆分离蛋白作为功能性保健食品，还可直接进入消费市场，为广大消费者提供优良的植物蛋白。此外，大豆分离蛋白在饲料加工、制药及塑料工业中均有广泛应用。因此，如何从大豆中高产出地提取高品质的大豆分离蛋白，一直是大豆深加工行业所普遍重视的课题。目前国内外提取大豆分离蛋白一般采取“碱调酸沉”法，即将大豆中的蛋白质用碱析出后，经过超速分离机分离，再进行酸沉分离、中和等步骤得到大豆分离蛋白，这种方法存在以下不足：
1、由于碱溶液不能彻底将原料中的蛋白质溶离，因此直接影响大豆分离蛋白的得率。其蛋白得率在35％以下，且造成生产成本过高。
2、酸沉分离蛋白后排放的乳清废液中，含有大量的水溶性蛋白，通常情况下会白白扔掉，这样即造成蛋白的流失，又污染环境。
本发明的目的是提供一种高产出地提取大豆分离蛋白的工艺。
为实现上述目的，本发明采取以下设计方案：一种提取大豆分离蛋白的工艺，包括以下步骤：
(1)、碱溶浸出蛋白
将提取大豆分离蛋白的原料—低温脱脂豆粕与水按重量份数比为1∶10-15的比例进行混合，调pH至7.0-8.0，在50℃-60℃条件下充分混合，保持20-30分钟；
(2)、过滤
将上述溶液进行过滤，所得液相物质为A液；所得滤渣中加入重量份数比为1∶10-15的水，混合后为B液；
(3)、酶解
将上述B液调pH至7.0-7.4，在45℃-70℃条件下，加入蛋白酶，充分混合，保持20-30分钟；
(4)、过滤
将上述加过蛋白酶的溶液进行过滤，所得液相物质为C液；
(5)、超速分离
将所述A液及C液混合，用超速离心机离心后，保留液相物质；
(6)、酸沉分离
将上述超速分离所得的液相物质调pH至4.3-4.6后，在分离机中分离，保留沉积物；
(7)、中和
调解所得沉积物pH至7.0，得到大豆分离蛋白。
本发明由于采用了上述设计，具有以下优点：
1、由于本发明在提取过程中使用了蛋白酶，将被纤维包裹的在碱溶液中不易析出的蛋白质能够彻底析出，大豆分离蛋白得率可达48％以上，比现有方法提高了十多个百分点，且降低了生产成本。
2、应用本发明的工艺，产品纯度提高了2-3个百分点。
3、本发明提取大豆分离蛋白后的乳清废液中水溶性蛋白的含量较现有工艺的乳清废液中水溶性蛋白的含量明显降低，对解决环保问题非常有利。
4、由于本发明的生产周期短，且使用酶法使大分子蛋白降解为小分子蛋白，生产是在没有任何其它添加剂的前提下进行的，因而无论是在颜色、气味等外观指标方面，还是在保水力、回弹力、水中分散性、乳化能力及凝胶性等性能指标方面，均优于国际同类产品。
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：
一种用酶法提取大豆分离蛋白的工艺，包括以下步骤：
(1)、碱溶浸出
①、原料：本发明的原料是低温脱脂豆粕，可以作为商品在市场上买到。低温脱脂豆粕是在不超过55℃的条件下，将大豆挤压成0.2-0.3mm的片状，并萃取油脂后的产物，低温脱脂豆粕是浸出法制取大豆油的副产品，其获得过程是一种较完善的工艺，详细过程可见1997年中国农业出版社出版的全国高等农业院校教材《农产品加工工艺学》。
②、将低温脱脂豆粕经过80目筛过滤后，与水按重量份数比为1∶10的比例进行混合，用NaOH溶液调pH至7.4，在55℃条件下充分混合后，保持30分钟，使豆粕中的可溶性蛋白质能够溶解出来。
(2)、过滤
将上述溶液用微孔过滤器(中国江西庆江化工厂的产品，孔径在100-150目之间)进行过滤，所得液相物质为A液，此时A液中含有可溶性蛋白质、碳水化合物等；所得滤渣中仍然含有较多的被纤维包裹的在碱液中不易析出的蛋白质，向这些滤渣中加入与滤渣重量份数比为1∶10的水，混合后为B液。
(3)、酶解
用HCl将上述B液调pH至7.0，在50℃条件下，加入中国南京生物化学制药厂生产的胃蛋白酶，胃蛋白酶的添加量为上述滤渣重量的0.3％，充分混合，保持25分钟，使大分子蛋白分解成小分子蛋白，脱离纤维的包裹析出。
(4)、过滤
将上述溶液用同第(2)步骤相同的微孔过滤器进行过滤，所得液相物质为C液，C液中含有酶解得到的可溶性蛋白质。
(5)、超速分离
将上述得到的A液及C液混合，用7000转/分的超速离心机分离仍残存于A液及C液中能通过150-200目过滤网的细纤维，保留液相物质。
(6)、酸沉分离
将所得液相物质用HCI调pH至4.5，使蛋白质从溶液中沉析出来，然后在4500转/分的S4D-3/408双锥体卧式分离机中分离，保留蛋白质凝胶体沉积物。
(7)、中和
用NaOH调解所得蛋白质凝胶体沉积物pH至7.0，得到大豆分离蛋白。
(8)、上述得到的大豆分离蛋白经高温、高压(进口温度为175-185℃，出口温度为85-95℃，压力在0.7Mpa左右)杀菌，喷雾干燥后，得到产率为55％的大豆分离蛋白成品。
实施例2：
与实施例1的步骤相同，所不同的是：1、碱溶浸出中，将低温脱脂豆粕经过60目筛过滤；豆粕与水按重量份数比为1∶15混合；pH调至7.0，在50℃条件下保持20分钟；
2、过滤后所得滤渣中加入与滤渣重量份数比为1∶15的水；
3、酶解过程中，70℃条件下，加入中国无锡生物化学制药厂生产的木瓜蛋白酶，木瓜蛋白酶的添加量为滤渣重量的0.036％，保持30分钟；
4、超速分离细纤维过程中，超速离心机的转数为7500转/分；
5、酸沉分离过程中调pH至4.3；用4600转/分的DBP500/38-22-30碟片式分离机分离；
实施例3：
与实施例1的步骤相同，所不同的是：1、碱溶浸出中，将低温脱脂豆粕经过70目筛过滤；豆粕与水按重量份数比为1∶12；pH调至8.0，在60℃条件下保持25分钟；
2、过滤后所得滤渣中加入与滤渣重量份数比为1∶12的水；
3、酶解过程中，在60℃条件下，加入中国扬州生物化学制药厂生产的胰蛋白酶，胰蛋白酶的添加量为滤渣重量的0.44％，保持20分钟；
4、超速分离细纤维过程中，超速离心机的转数为8000转/分；
5、酸沉分离过程中，调pH至4.6；分离机的转数为4550转/分。
本发明所用的蛋白酶还可以是其它品种的蛋白酶，中国有北京生物化学制药厂、沈阳化学制药厂等十多个厂家可以生产。
Claims (10)
1、一种提取大豆分离蛋白的工艺，包括以下步骤：
(1)、碱溶浸出蛋白
将提取大豆分离蛋白的原料—低温脱脂豆粕与水按重量份数比为1∶10-15的比例进行混合，调pH至7.0-8.0，在50℃-60℃条件下充分混合，保持20-30分钟；
(2)、过滤
将上述溶液进行过滤，所得液相物质为A液；所得滤渣中加入重量份数比为1∶10-15的水，混合后为B液；
(3)、酶解
将上述B液调pH至7.0-7.4，在45℃-70℃条件下，加入蛋白酶，充分混合，保持20-30分钟；
(4)、过滤
将上述加过蛋白酶的溶液进行过滤，所得液相物质为C液；
(5)、超速分离
将所述A液及C液混合，用超速离心机离心后，保留液相物质；
(6)、酸沉分离
将上述超速分离所得的液相物质调pH至4.3-4.6后，在分离机中分离，保留沉积物；
(7)、中和
调解所得沉积物pH至7.0，得到大豆分离蛋白。
2、根据权利要求1所述的一种提取大豆分离蛋白的工艺，其特征在于：所述(7)中和步骤后，再将得到的大豆分离蛋白高温、高压杀菌，喷雾干燥，得到大豆分离蛋白成品。
3、根据权利要求1或2所述的一种提取大豆分离蛋白的工艺，其特征在于：所述原料—低温脱脂豆粕，经过60-80目筛过滤后再与水混合。
4、根据权利要求1或2所述的一种提取大豆分离蛋白的工艺，其特征在于：所述(1)碱溶浸出蛋白步骤中，用NaOH溶液调pH至7.4。
5、根据权利要求1或2所述的一种提取大豆分离蛋白的工艺，其特征在于：所述(3)酶解步骤中，蛋白酶为胃蛋白酶、木瓜蛋白酶和胰蛋白酶中的一种或几种。
6、根据权利要求5所述的一种提取大豆分离蛋白的工艺，其特征在于：所述加入蛋白酶的量为滤渣重量的0.036-0.44％，pH调至7.0。
7、根据权利要求3所述的一种提取大豆分离蛋白的工艺，其特征在于：所述(3)酶解步骤中，蛋白酶为胃蛋白酶、木瓜蛋白酶和胰蛋白酶中的一种或几种。
8、根据权利要求7所述的一种提取大豆分离蛋白的工艺，其特征在于：所述加入蛋白酶的量为滤渣重量的0.036-0.44％，pH调至7.0。
9、根据权利要求1或2所述的一种提取大豆分离蛋白的工艺，其特征在于：所述(5)超速分离步骤中，超速离心机的转数为7000转/分以上。
10、根据权利要求1或2所述的一种提取大豆分离蛋白的工艺，其特征在于：所述(6)酸沉分离中，pH调至4.5；分离机的转数为4500转/分以上。
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