CN110938121B - 一种醇溶大豆蛋白的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种醇溶大豆蛋白的制备方法，属于大豆蛋白制备技术领域。本发明解决现有从豆粕提取醇溶大豆蛋白存在的纯度低、不适合三高人群以及含有抗营养因子等缺陷问题。本发明以低温冷榨大豆饼粕为原料，进行浸泡、空化射流处理、酸水解、三相分离、蝶式离心、灭菌、醇提、降膜浓缩、喷雾干燥制备出高纯度的大豆醇溶蛋白。本发明的制备工艺简单，制备工艺可控性高，且生产得到的醇溶大豆蛋白纯度高达96％‑98％，显著高于市场销售醇溶蛋白浓度，更适合推广使用。且该工艺可以去除豆粕中的油脂，使该方法获得的醇溶大豆蛋白适合三高人群食用。且该方法还可以去除醇溶大豆蛋白中含有的胰蛋白酶抑制因子和植酸等抗营养因子。
Description
技术领域
本发明涉及一种醇溶大豆蛋白的制备方法，属于大豆蛋白制备技术领域。
背景技术
豆粕是由大豆榨油后剩余的产物，与新鲜大豆相比，豆粕仍含约45～52％的蛋白质、8～10％的油脂、20～25％的多糖和纤维素，富含人体所必需的8种氨基酸，其氨基酸模式与动物蛋白接近。因此，豆粕是一种营养价值极高的副产品，不但能够作为饲料饲养动物，而且可以作为高蛋白食品的基料，具有较高的开发和利用价值。
但目前豆粕在制备高蛋白食品中仍然存在诸多缺陷，其中包括：
(1)现行豆粕加工工艺一般采取在碱性热水中长时间浸泡的方式提取蛋白，虽然能够提高蛋白的溶出率，但长时间的高温和高pH处理容易使蛋白质过度变性，稳定性变差，还会引起一些不良反应，使蛋白质的功能和气味发生变化，影响蛋白质的营养价值和商用品质。
(2)由于大豆油脂含量高，采用常规方法榨油后剩余豆粕仍然含约8～10％左右油脂，由该豆粕加工而成的食品仍具有较高的油脂含量，不适合三高人群食用。
(3)豆粕中含有抗营养因子(antinutritional factor，AFNs)，所述抗营养因子影响人和动物对营养物质的消化、吸收和利用，还可能使人和动物产生不良生理反应。豆粕中最主要的抗营养因子为胰蛋白酶抑制因子和植酸。
因此，提供一种醇溶大豆蛋白的制备方法，以期获得蛋白质稳定性好、口感佳、易吸收、且脂肪含量低、抗营养因子失活的大豆蛋白食品是十分必要的。
发明内容
本发明为了解决现有从豆粕提取醇溶大豆蛋白存在的诸多缺陷，提供一种醇溶大豆蛋白的制备方法。
本发明的技术方案：
一种醇溶大豆蛋白的制备方法，该方法的操作步骤为：
步骤一、向豆粕中加入碳酸氢钾浸泡，使用清水冲洗干净；
步骤二、进行空化射流处理获得豆粕溶液，并对豆粕溶液进行酸水解，并对水解液进行三相分离除去水相和油相，得到的半固相使用蝶式离心去除残渣；
步骤三、对去除残渣的半固相进行95℃湿热灭菌、醇提、降膜浓缩后喷雾干燥，获得醇溶大豆蛋白粉。
优选的：所述的步骤一的具体操作过程为：将大豆进行低温冷榨脱脂后获得豆粕，将豆粕置于55℃-60℃的水中，并加入碳酸氢钾浸泡2h-3h。
优选的：所述的豆粕与水的质量比为1:6-1:10。
优选的：所述的碳酸氢钾的质量为水质量的0.1％-0.2％。
优选的：所述的步骤二中空化射流处理条件为：所述的豆粕与水质量比为1:(5-6)，空化压力为0.6MPa-0.8Mpa，温度为35℃-45℃，处理时间为40min-60min。
优选的：所述的步骤二的具体操作过程为：向豆粕溶液中加入浓度为6mol/L-8mol/L的盐酸溶液，盐酸溶液加入量为豆粕溶液体积的20％-30％，盐酸水解时间为60min-80min；然后再加入柠檬酸进行水解，柠檬酸加入量为豆粕溶液质量的0.2％-0.3％，柠檬酸水解时间为20min-30min；最后加入碳酸氢钠调节PH至4.3-4.5，并静置30min，获得水解液，然后对水解液进行三相分离处理，三相分离处理过程中转速为3900r/min-4500r/min，除去水相及油相，得到半固相；对半固相使用蝶式离心机，除去残渣。
优选的：所述的步骤三的醇提过程为：向去除残渣的半固相中加入水，加入水的质量为半固相质量的2倍，获得稀释液，向稀释液中加入碳酸氢钠调节pH至7.0-7.2，碳酸氢根与植酸发生络合反应，可去除植酸等抗营养因子，且弱碱性可以降低胰蛋白酶抑制因子的活性；然后向稀释液中加入纯度为95％的食用级乙醇，其中稀释液的体积与加入的食用级乙醇的体积比为1:(0.6-0.8)，醇提时间为10min-15min，获得醇提溶液。
最优选的：所述的步骤三中降膜浓缩为对醇提溶液进行降膜浓缩除去乙醇及水分，将醇提溶液浓缩至40波美度-42波美度。
优选的：所述的喷雾干燥条件为进风温度为185℃-200℃，出风温度为80℃-90℃。
本发明具有以下有益效果：本发明的制备工艺简单，制备工艺可控性高，且生产得到的醇溶大豆蛋白纯度高达96.83％-98.89％，显著高于市场销售醇溶蛋白浓度，更适合推广使用。且该工艺可以去除豆粕中的油脂，使该方法获得的醇溶大豆蛋白适合三高人群食用。且该方法还可以去除醇溶大豆蛋白中含有的胰蛋白酶抑制因子和植酸等抗营养因子。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明均为常规方法。
具体实施方式1：
步骤一、将大豆进行低温冷榨(冷榨过程温度低于35℃)脱脂后获得豆粕，将豆粕置于55℃的水中，并加入碳酸氢钾浸泡2h。其中豆粕与水的质量比为1:6，碳酸氢钾的质量为水质量的0.1％。浸泡完成后使用清水冲洗豆粕。
步骤二、将冲洗干净的豆粕以料水质量比为1:5，空化压力为0.6MPa，温度为35℃，空化射流处理40min获得豆粕溶液；然后向豆粕溶液中加入6mol/L的盐酸溶液，盐酸溶液加入体积为豆粕溶液体积的20％，进行盐酸水解，水解时间为60min；然后再加入柠檬酸进行水解，柠檬酸加入量为豆粕溶液质量的0.2％，柠檬酸水解时间为20min；最后加入碳酸氢钠调节PH至4.3，并静置30min，获得水解液，然后对水解液进行三相分离处理，三相分离处理过程中转速为3900r/min，除去水相及油相，得到半固相；对半固相使用蝶式离心机，除去残渣。
步骤三、向去除残渣的半固相中加入水，加入水的质量为半固相质量的2倍，且水温为65℃，获得稀释液，向稀释液中加入碳酸氢钠调节pH至7.0；然后向稀释液中加入纯度为95％的食用级乙醇，其中稀释液的体积与加入的食用级乙醇的体积比为1:0.6，醇提时间为10min，获得醇提溶液。然后对醇提溶液进行降膜浓缩处理，除去乙醇及水分，乙醇分离回收，经醇提溶液浓缩至40波美度，获得浓缩液。最后对浓缩液进行喷雾干燥处理获得醇溶大豆蛋白粉，其中喷雾干燥的进风温度为185℃，出风温度为80℃。所得到的醇溶大豆蛋白粉的纯度96.83％。
具体实施方式2：
步骤一、将大豆进行低温冷榨(冷榨过程温度低于35℃)脱脂后获得豆粕，将豆粕置于58℃的水中，并加入碳酸氢钾浸泡2.5h。其中豆粕与水的质量比为1:8，碳酸氢钾的质量为水质量的0.15％。浸泡完成后使用清水冲洗豆粕。
步骤二、将冲洗干净的豆粕以料水质量比为1:5.5，空化压力为0.7MPa，温度为40℃，空化射流处理50min获得豆粕溶液；然后向豆粕溶液中加入7mol/L的盐酸溶液，盐酸溶液加入体积为豆粕溶液体积的25％，进行盐酸水解，水解时间为70min；然后再加入柠檬酸进行水解，柠檬酸加入量为豆粕溶液质量的0.15％，柠檬酸水解时间为25min；最后加入碳酸氢钠调节PH至4.4，并静置30min，获得水解液，然后对水解液进行三相分离处理，三相分离处理过程中转速为4200r/min，除去水相及油相，得到半固相；对半固相使用蝶式离心机，除去残渣。
步骤三、向去除残渣的半固相中加入水，加入水的质量为半固相质量的2倍，且水温为70℃，获得稀释液，向稀释液中加入碳酸氢钠调节pH至7.1；然后向稀释液中加入纯度为95％的食用级乙醇，其中稀释液的体积与加入的食用级乙醇的体积比为1:0.7，醇提时间为12min，获得醇提溶液。然后对醇提溶液进行降膜浓缩处理，除去乙醇及水分，乙醇分离回收，经醇提溶液浓缩至41波美度，获得浓缩液。最后对浓缩液进行喷雾干燥处理获得醇溶大豆蛋白粉，其中喷雾干燥的进风温度为193℃，出风温度为85℃。所得到的醇溶大豆蛋白粉的纯度为97.68。
具体实施方式3：
步骤一、将大豆进行低温冷榨(冷榨过程温度低于35℃)脱脂后获得豆粕，将豆粕置于60℃的水中，并加入碳酸氢钾浸泡3h。其中豆粕与水的质量比为1:10，碳酸氢钾的质量为水质量的0.2％。浸泡完成后使用清水冲洗豆粕。
步骤二、将冲洗干净的豆粕以料水质量比为1:6，空化压力为0.8MPa，温度为45℃，空化射流处理60min获得豆粕溶液；然后向豆粕溶液中加入8mol/L的盐酸溶液，盐酸溶液加入体积为豆粕溶液体积的30％，进行盐酸水解，水解时间为80min；然后再加入柠檬酸进行水解，柠檬酸加入量为豆粕溶液质量的0.3％，柠檬酸水解时间为30min；最后加入碳酸氢钠调节PH至4.5，并静置30min，获得水解液，然后对水解液进行三相分离处理，三相分离处理过程中转速为4500r/min，除去水相及油相，得到半固相；对半固相使用蝶式离心机，除去残渣。
步骤三、向去除残渣的半固相中加入水，加入水的质量为半固相质量的2倍，且水温为75℃，获得稀释液，向稀释液中加入碳酸氢钠调节pH至7.2；然后向稀释液中加入纯度为95％的食用级乙醇，其中稀释液的体积与加入的食用级乙醇的体积比为1:0.8，醇提时间为15min，获得醇提溶液。然后对醇提溶液进行降膜浓缩处理，除去乙醇及水分，乙醇分离回收，经醇提溶液浓缩至41波美度，获得浓缩液。最后对浓缩液进行喷雾干燥处理获得醇溶大豆蛋白粉，其中喷雾干燥的进风温度为200℃，出风温度为90℃。所得到的醇溶大豆蛋白粉的纯度为98.89％。
Claims (7)
1.一种醇溶大豆蛋白的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
步骤一、将豆粕置于加入碳酸氢钾的水中浸泡，然后使用清水冲洗干净；
步骤二、进行空化射流处理冲洗干净的豆粕，获得豆粕溶液，并对豆粕溶液进行酸水解，并对水解液进行三相分离处理除去水相和油相，并对得到的半固相使用蝶式离心去除残渣处理；
步骤三、对去除残渣的半固相进行灭菌、醇提、降膜浓缩后喷雾干燥，获得醇溶大豆蛋白粉；
所述的步骤一的具体操作过程为：将大豆进行低温冷榨脱脂后获得豆粕，将豆粕置于55℃-60℃的水中，并加入碳酸氢钾浸泡2h-3h；
所述的步骤二中对豆粕溶液进行酸水解的具体操作过程为：向豆粕溶液中加入浓度为6mol/L-8mol/L的盐酸溶液，盐酸溶液加入量为豆粕溶液体积的20％-30％，盐酸水解时间为60min-80min；然后再加入柠檬酸进行水解，柠檬酸加入量为豆粕溶液质量的0.2％-0.3％，柠檬酸水解时间为20min-30min；最后加入碳酸氢钠调节PH至4.3-4.5，并静置30min，获得水解液；
步骤三的醇提过程为：向去除残渣的半固相中加入水，加入水的质量为半固相质量的2倍，获得稀释液，向稀释液中加入碳酸氢钠调节pH至7.0-7.2；然后向稀释液中加入纯度为95％的食用级乙醇，其中稀释液的体积与加入的食用级乙醇的体积比为1:(0.6-0.8)，醇提时间为10min-15min，获得醇提溶液。
2.根据权利要求1所述的一种醇溶大豆蛋白的制备方法，其特征在于：所述的豆粕与水的质量比为1:10。
3.根据权利要求1或2所述的一种醇溶大豆蛋白的制备方法，其特征在于：所述的碳酸氢钾的质量为水质量的0.1％-0.2％。
4.根据权利要求1所述的一种醇溶大豆蛋白的制备方法，其特征在于：所述的步骤二中空化射流处理条件为：所述的豆粕与水质量比为1:(5-6)，空化压力为0.6MPa-0.8Mpa，温度为35℃-45℃，处理时间为40min-60min。
5.根据权利要求1所述的一种醇溶大豆蛋白的制备方法，其特征在于：所述的步骤二中三相分离处理过程中转速为3900r/min-4500r/min，除去水相及油相，得到半固相。
6.根据权利要求1所述的一种醇溶大豆蛋白的制备方法，其特征在于：所述的步骤三中降膜浓缩为对醇提溶液进行降膜浓缩除去乙醇及水分，将醇提溶液浓缩至40波美度-42波美度。
7.根据权利要求1所述的一种醇溶大豆蛋白的制备方法，其特征在于：所述的喷雾干燥条件为进风温度为185℃-200℃，出风温度为80℃-90℃。
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