CN111202198A - 蛋清肽口服饮品及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
蛋清肽口服饮品及其制备方法，它涉及一种饮品及其制备方法。本发明提供了一种蛋清肽口服饮品及其制备方法。制备方法：一、蛋清液低温融化、微滤除杂；二、酸调pH加Maxipro NPU酶改性处理；三、灭活；四、复合酶解，然后灭酶、冷却；五、离心，超滤，浓缩；六、喷雾干燥；七、蛋清肽粉与辅料混合、溶解、灌装；八、反压高温杀菌。本发明蛋清肽口服饮品具有高肽量，低热量，零脂肪，保健功能多的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种饮品及其制备方法。
背景技术
鸡蛋因其蛋白质的氨基酸组成和比例与人体组织的蛋白质最为接近，具有极高的生物价值，故而鸡蛋是我们每日不可缺少的重要的蛋白质食物来源。但是对于某些运动健身人士、对蛋黄过敏者、高胆固醇患者、不喜欢吃蛋黄的人或重病需要补充纯蛋白营养的患者等特殊人群来说，他们对利用鸡蛋来补充身体蛋白质营养有着特殊的需求，仅食用蛋清。
由于鸡蛋的蛋白一般都是分子量很大的蛋白分子，比如占蛋清蛋白含量最多的卵清白蛋白(54％)，其分子量为45KDa；占12％的卵转铁蛋白分子量为76KDa；占11％的卵类粘蛋白分子量为28KDa；另外还有8％的分子量30～45KDa的G2+G3球蛋白等等。这些大分子蛋清蛋白的消化吸收需要消耗人体大量的能量，而只有在胃肠道内消化成肽或氨基酸才能被肠道粘膜吸收进入血液被人体利用。这对于很多胃肠功能弱的老人、儿童及重患病人或亚健康人群来说，都会产生巨大的肠胃负担，影响了对鸡蛋优质蛋白的吸收利用。由于大分子的蛋清蛋白必须在胃、肠道经过一段时间地消化成肽或氨基酸才能被肠道粘膜吸收进入血液。对于运动后急需补充氨基酸来构建肌肉的运动健身人员和体力疲乏等特殊人群来说，蛋清蛋白大分子的吸收时效过慢，增肌效果较差，体力恢复慢。蛋清中的大分子白蛋白同时还是造成过敏的主要过敏原。由于个体差异，在食用纯蛋清后，蛋清蛋白在不同人的胃肠内降解后的产物存在不确定性，对其消化和吸收的程度也存在很大的差异性和限制性，所以通常单纯的吃蛋清只能是起到一般的营养作用，而不能很好地发挥蛋清蛋白肽在体内的多种独特的生理活性功能，导致一部分蛋白可能因消化功能弱而无法消化吸收，造成浪费。因此，将蛋白质水解为氨基酸和肽再食用更为理想。
但是蛋清液蛋白具有成分非常复杂、粘度大、高凝胶性、遇热凝固，并且含有酶抑制剂等特殊性，因此采用与其他种类的蛋白(如大豆蛋白、乳蛋白等)的一般常用降解方法，无法对蛋清蛋白的降解起到理想效果。目前蛋清蛋白降解成蛋清肽的方法都是利用碱性蛋白酶或胃蛋白酶，来进行一次或二次降解，降解效果不理想，水解率均小于30％，风味差。蛋清蛋白经酶解后产生的苦味目前现有的技术尚无满意的解决方法，大多是以添加剂掩盖法来掩盖苦味，而不是去除苦味物质，致使味道不佳；或是采用活性炭或大孔树脂吸附法处理，这会导致肽产品损失严重；但是效果都不够理想，还额外增加生产成本。
目前还有以蛋清蛋白粉作为原料进行蛋清肽的制备，由于从蛋清液干燥成蛋清粉需要生产成本，导致蛋清肽的生产原料成本居高。另有技术采用多次阴、阳离子交换脱盐处理，工艺过于复杂，会造成离子交换树脂再生处理成本的增加。
发明内容
由于禽蛋白与其他类蛋白相比，在组成、结构和特性方面具有很多复杂性和独特性，因此在产品深加工生产方面存在很多技术瓶颈和难题，例如：蛋清液蛋白经酶解后产生的苦味等。这成为禽蛋白与植物蛋白、乳类蛋白的生产和产品相比发展较难和较慢的重要原因。本发明为了解决上述技术问题，提供了一种蛋清肽口服饮品及其制备方法。
蛋清肽口服饮品主要由蛋清肽制备而成。
蛋清肽口服饮品按以下步骤制备：
一、将冷冻保存的蛋清液低温融化、微滤除杂；
二、柠檬酸调节蛋清液pH至6～8，然后加热到40～60℃，加入Maxipro NPU酶改性处理；
三、改性处理后的蛋清液加热到70～90℃灭活10～30min；
四、复合酶解，然后灭酶、冷却；
五、冷却的蛋清酶解液3000～10000r/min离心，取离心上清液超滤，将滤液真空浓缩；
六、喷雾干燥，得到蛋清肽粉；
七、蛋清肽粉与辅料混合、溶解、灌装；
八、反压高温杀菌，即得到蛋清肽口服饮品；其中，步骤四中先向灭活后的蛋清液中加入经过杀菌的蒸馏水，然后加入复合酶二次酶解；上述的复合酶由菠萝蛋白酶、胰蛋白酶和风味蛋白酶组成；酶解温度为40～60℃。。
本发明蛋清肽口服饮品具有高肽量，低热量，零脂肪，保健功能多的特点。
本发明采用Maxipro NPU酶解改性耦合复合酶二次酶解，不仅使蛋白降解更为充分、彻底、降解率也大幅提高(降解率为60％～80％)，而且制备出的蛋清肽风味好，无苦味。
本发明采用Maxipro NPU酶进行蛋白改性把蛋清的凝胶温度提高到了80℃以上，为下一步其他蛋白酶酶解扫清了蛋清凝固的障碍，解决了既要加热让蛋清中原来含有的蛋白酶抑制剂失活、破坏，而又要蛋清蛋白不凝结这一业界技术难题。本发明采用由菠萝蛋白酶、胰蛋白酶和风味蛋白酶组成的复合酶进行二次酶解，水解后的可溶性肽达到了蛋清总蛋白的70％以上；而且水解液气味清香，风味好，无苦味。
本发明方法无需加入其他添加剂、碱或阳离子；制备过程不需脱盐、阴、阳离子交换。因此操作简单、成本低、安全性高。
本发明采用低成本蛋清肽提取、超滤纯化技术，将蛋清酶解液的离心后上清液进行生物膜超滤，获得由50个以下的氨基酸组成的高纯度蛋清肽液超滤液。该超滤液在耐热、耐酸、耐碱方面具有非常好的稳定性，完全能够达到蛋清肽口服饮品的制备过程中对高温灭菌、酸味调节、后期沉淀不析出的技术要求。
本发明不仅保持了蛋清肽的营养作用同时提升了蛋清蛋白不具有的快速吸收和肽的生理活性。对健身运动员在短时间内快速恢复体力、快速增长肌肉的提速增效的作用，而且对禽蛋白过敏患者和胃肠脾虚弱的老年人和儿童对鸡蛋蛋白营养的必需需求。
本发明的蛋清肽口服饮品不含蔗糖和葡萄糖，对血糖无干扰，特别适于高血糖的老年人和高眼压的用眼人群。本发明蛋清肽口服饮品中含有多种低聚糖益生元成分，如低聚果糖、低聚木糖、低聚异麦芽糖、低聚葡萄糖等，赋予了蛋清肽口服饮品具有控制血脂、降低血糖、促进钙镁锌铁铜等矿物质吸收功能、调节肠道微生物菌群、改善肠道健康、防止便秘、减肥、提高机体免疫力、保护肝脏、预防结肠癌、抗抑郁等多种健康功能。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式蛋清肽口服饮品按以下步骤制备：
一、将冷冻保存的蛋清液低温融化、微滤除杂；
二、柠檬酸调节蛋清液pH至6～8，然后加热到40～60℃，加入Maxipro NPU酶改性处理；
三、改性处理后的蛋清液加热到70～90℃灭活10～30min；
四、复合酶解，然后灭酶、冷却；
五、冷却的蛋清酶解液3000～10000r/min离心，取离心上清液超滤，将滤液真空浓缩；
六、喷雾干燥，得到蛋清肽粉；
七、蛋清肽粉与辅料混合、溶解、灌装；
八、反压高温杀菌，即得到蛋清肽口服饮品；其中，步骤四中先向灭活后的蛋清液中加入经过杀菌的蒸馏水，然后加入复合酶二次酶解；上述的复合酶由菠萝蛋白酶、胰蛋白酶和风味蛋白酶组成；酶解温度为40～60℃。。
此前真空脱气只用于乳品、果汁等流动性较好的液料物料作业线上的脱气。本发明创新性地将真空脱气技术引入，排除了蛋清液(粘性大、蛋白含量高、气泡包裹严重)中所包裹的大量气体。真空脱气不仅是解决了成品出现大量气泡、蜂窝的技术难题，还同时消除了原蛋液气泡中所含有的氧气，避免了蛋液中蛋白等营养物质的氧化作用，对提高蛋清肠产品的感官品质、营养品质及延长保质期都有积极意义。在真空负压气泡上升破裂过程中，蛋清中的粘性大分子得以剪切，进一步降低了蛋清液的粘度，增加了蛋清液的流动性，更加便于蛋清肠的管路输送和灌装。
本实施方式无需添加剂掩盖苦味，省去了后续工艺成本，便于投入规模化生产。
本实施方式中制备的蛋清肽具有纯度高，耐热性高、稳定性好、速溶性好、成本低的优点。
本实施方式通过低温热融化、微滤除杂技术克服了冻蛋清液原料粘性絮状物增多的问题。
本实施方式二次酶解中利用内切酶快速降解分子内肽键和外切酶(菠萝蛋白酶+胰蛋白酶+风味蛋白酶)同时从C端切下具有苦味的疏水性氨基酸的特性，克服了现有单一内切酶来进行一次或二次酶解始终产生苦味肽的缺陷。
本实施方式中Maxipro NPU酶对原蛋清液中的卵清白蛋白、卵转铁蛋白、卵类粘蛋白、粘蛋白、G2球蛋白、G3球蛋白等大蛋白分子进行改性。
本实施方式获得的蛋清肽真空浓缩液纯度高，耐热性高、稳定性好，可耐受100℃～121℃高温处理10～40min而不会产生热变性沉淀。
本实施方式为广大胃肠功能弱的老人、儿童、重患病人、亚健康人群和对鸡蛋蛋白过敏的人群带来福音。可以促进运动健身人员和体力疲乏的特殊人群在运动后急需快速恢复体能、快速增长肌肉。同时也可以预防老年人肌肉丢失症的发生。将蛋白分解为多肽在体内能够保持肽的多种独特生理活性功能，更利于人体消化和吸收。步骤四加入经过杀菌的蒸馏水是为了降低在二次酶解过程中的污染程度；蒸馏水中离子比自来水中的少，减少金属离子对酶的抑制作用。
Maxipro NPU酶购自荷兰DSM Food Specialties。
由于本实施方式的蛋清液酶解反应都是在pH中性范围进行的，在整套工艺中没有添加碱和阳离子的过程，也没有额外增加盐，而且酶解后不产生苦味，因此不需要再利用阴、阳离子大孔树脂交换来脱盐和脱苦的复杂的后处理工艺，遏制了处理成本的增加，更适合规模化生产和市场开发的要求。
本实施方式方法经过阶段式热固化后再高温杀菌，不仅外观形态完整、不变化，截面细腻，保持弹性口感；而且杀菌效果优异，所制备的速食蛋清肠常温保质期>90天。反压高温杀菌在反压高温蒸煮锅中进行。
本实施方式得到肽含量为60～80％的蛋清肽粉，出粉率40～90％。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点在于：步骤二中MaxiproNPU酶的加入量为蛋清液质量的0.1～1.0％，酶改性处理时间为3～6h。其它与具体实施方式一相同。
反应体系中Maxipro NPU酶的酶活为140U/ml～980U/ml。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二的不同点在于：步骤四中按蛋清液质量的0.05～0.3％加入复合酶，二次酶解3～6h；复合酶中菠萝蛋白酶、胰蛋白酶和风味蛋白酶的质量比为1:1:1。其它与具体实施方式一或二相同。
本实施方式水解率达到蛋清总蛋白70％以上。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一的不同点在于：步骤四中二次酶解中蛋清液pH保持为6～8。其它与具体实施方式一至三之一相同。
本实施方式酶解反应始终保持在中性环境下进行。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一的不同点在于：步骤四80～100℃灭酶处理30min，然后冷却至10～30℃。其它与具体实施方式一至四之一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一的不同点在于：步骤五中超滤膜为1～30kDa超滤膜。其它与具体实施方式一至五之一相同。
蛋清肽超滤液中多肽为1～50个氨基酸的高纯度多肽。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一的不同点在于：步骤五中真空浓缩至蛋白多肽浓度为20％～40％。其它与具体实施方式一至六之一相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一的不同点在于：步骤五中真空浓缩罐的真空度为-0.05～-0.1MPa，真空浓缩罐内温度为30-50℃。其它与具体实施方式一至七之一相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一的不同点在于：步骤六喷雾干燥中进风温度为200～100℃，出风温度为90～70℃，流速为40～70Hz。其它与具体实施方式一至八之一相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一的不同点在于：步骤一中冷冻保存的蛋清液先0～20℃低温解冻18～20h，然后搅拌并升温至20～50℃融化10～20min。其它与具体实施方式一至九之一相同。
具体实施方式十一：本实施方式与具体实施方式一至十之一的不同点在于：步骤一中微滤膜孔径为0.025～14μm，膜厚为120～150μm；操作压力为0.01～0.2MPa。其它与具体实施方式一至十之一相同。
具体实施方式十二：本实施方式与具体实施方式一至十一之一的不同点在于：微滤膜的材质为有机聚合物，所述有机聚合物为聚砜、醋酸纤维素、聚丙烯、聚碳酸酯或聚酰胺。其它与具体实施方式一至十一之一相同。
具体实施方式十三：本实施方式与具体实施方式一至十二之一的不同点在于：步骤七中所述辅料主要包括低聚糖。其它与具体实施方式一至十三之一相同。
具体实施方式十四：本实施方式与具体实施方式一至十三之一的不同点在于：步骤七中按蛋清肽口服饮品质量取1～2％的蛋清肽粉、6～10％的木糖醇、1～3％的低聚果糖、1～3％的低聚木糖、1～3％的低聚异麦芽糖、1～3％的低聚葡萄糖和0.01～0.1％的香精混合。其它与具体实施方式一至十三之一相同。
本实施方式每100ml蛋清肽口服饮品热量0～255.199KJ、蛋白质1～2.0g、脂肪0.0～0.4g、碳水化合物1.0～13.0g、灰分0.0～0.2g；总干物质含量0.0～13.316g，其中肽含量1～2.0g，木糖醇6～10g，低聚果糖1～3g，低聚木糖1～3g，低聚异麦芽糖1～3g、低聚葡萄糖1～3g。
具体实施方式十五：本实施方式与具体实施方式一至十四之一的不同点在于：步骤八反压高温杀菌温度为101℃～135℃，杀菌时间为20～40分钟；杀菌后通入压缩空气，压缩空气压力2.3～2.5kgf/cm2；冷却水温度为8～16℃，冷却时间为2～10分钟。其它与具体实施方式一至十四之一相同。
蛋清液为鸡蛋蛋清液、鸭蛋蛋清液、鹅蛋蛋清液、鹌鹑蛋蛋清液、鸽子蛋蛋清液、鳄鱼蛋蛋清液或鸵鸟蛋蛋清液。
实施例1
蛋清肽口服饮品按以下步骤制备：
一、将冷冻保存的蛋清液低温融化、微滤除杂；
二、30％浓度的柠檬酸调节蛋清液pH至7，然后加热到50℃，加入Maxipro NPU酶改性处理；
三、改性处理后的蛋清液加热到80℃灭活15min；
四、复合酶解，然后灭酶、冷却；
五、冷却的蛋清酶解液4000r/min离心，取离心上清液超滤，将滤液真空浓缩；
六、喷雾干燥，即得到蛋清肽粉；
七、蛋清肽粉与辅料混合、溶解、灌装；
八、反压高温杀菌，即得到蛋清肽口服饮品。
其中，步骤四中先向灭活后的蛋清液中加入与蛋清液等体积的经过杀菌的蒸馏水搅拌，搅拌转数为80r/min，然后加入复合酶二次酶解；上述的复合酶由菠萝蛋白酶、胰蛋白酶和风味蛋白酶组成；酶解温度为55℃；
步骤一冷冻保存的蛋清液先20℃低温解冻20h，然后搅拌并升温至40℃融化15min，边融化边搅拌；步骤一中微滤膜孔径为10μm，膜厚为130μm；操作压力为0.0152MPa；微滤膜的材质为聚砜；
步骤二中Maxipro NPU酶的加入量为蛋清液质量的0.7％，酶改性处理时间为4h；
步骤四中按蛋清液质量的0.3％加入复合酶，二次酶解4h，搅拌转数为80r/min；复合酶中菠萝蛋白酶、胰蛋白酶和风味蛋白酶的质量比为1:1:1，所述反应体系中菠萝蛋白酶、胰蛋白酶和风味蛋白酶的酶活分别是480～1440U/ml、2.50～7.50U/ml、29～87U/ml；
步骤四中二次酶解中蛋清液pH保持为6～8；
步骤四98℃灭酶处理30min，然后冷却至30℃；
步骤五中超滤膜为10kDa超滤膜；
步骤五中真空浓缩至蛋白多肽浓度为20％；
步骤五中真空浓缩罐真空度为-0.08MPa，真空浓缩罐内温度为40℃；
步骤六喷雾干燥中进风温度为191℃，出风温度为88℃，流速为55Hz；
步骤七中按蛋清肽口服饮品质量取1.38％的蛋清肽粉、8.0％的木糖醇、1.0％的低聚果糖、1.0％的低聚木糖、1.0％的低聚异麦芽糖、1.0％的低聚葡萄糖和0.01％的香精混合。
本实施例制备的蛋清肽粉每100克热量为1499KJ，水分为6.22g，灰分为6.2g，蛋白质为72.4g，脂肪为0.5g，碳水化合物为14.68g。肽含量为72.4g，肽纯度为99.99g/100g蛋白。本实施方式水解率达到蛋清总蛋白74％。
本实施例得到肽含量为72.4％的蛋清肽粉，出粉率90％。
步骤八反压高温杀菌温度为121℃，杀菌时间为35分钟；杀菌后通入压缩空气，压缩空气压力2.4kgf/cm2；冷却水温度为10℃，冷却时间为5分钟，速食蛋清肠降温至35℃；
蛋清液微滤除杂至灌装温度保持为30℃。
本实施例所制备的蛋清肽口服饮品常温保质期>120天。
本实施例所制备的蛋清肽口服饮品每100g热量255.199KJ，蛋白质1.0g，脂肪0.017g，碳水化合物12.21g，灰分0.09g；总干物质含量13.316g，其中肽含量1.0g，木糖醇8.0g，低聚果糖1.0g，低聚木糖1.0g，低聚异麦芽糖1g、低聚葡萄糖1g。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作出了描述，若在本发明基础上作出一些修改或改进，而其并不偏离本发明之精神，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.蛋清肽口服饮品的制备方法，其特征在于蛋清肽口服饮品按以下步骤制备：
一、将冷冻保存的蛋清液低温融化、微滤除杂；
二、柠檬酸调节蛋清液pH至6～8，然后加热到40～60℃，加入Maxipro NPU酶改性处理；
三、改性处理后的蛋清液加热到70～90℃灭活10～30min；
四、复合酶解，然后灭酶、冷却；
五、冷却的蛋清酶解液3000～10000r/min离心，取离心上清液超滤，将滤液真空浓缩；
六、喷雾干燥，得到蛋清肽粉；
七、蛋清肽粉与辅料混合、溶解、灌装；
八、反压高温杀菌，即得到蛋清肽口服饮品；
其中，步骤四中先向灭活后的蛋清液中加入经过杀菌的蒸馏水，然后加入复合酶二次酶解；上述的复合酶由菠萝蛋白酶、胰蛋白酶和风味蛋白酶组成；酶解温度为40～60℃。
2.根据权利要求1所述的蛋清肽口服饮品的制备方法，其特征在于步骤二中MaxiproNPU酶的加入量为蛋清液质量的0.1～1.0％，酶改性处理时间为3～6h。
3.根据权利要求1所述的蛋清肽口服饮品的制备方法，其特征在于步骤四中按蛋清液质量的0.05～0.3％加入复合酶，二次酶解3～6h；复合酶中菠萝蛋白酶、胰蛋白酶和风味蛋白酶的质量比为1:1:1；步骤四中二次酶解中蛋清液pH保持为6～8。
4.根据权利要求1所述的蛋清肽口服饮品的制备方法，其特征在于步骤七中所述辅料主要包括低聚糖。
5.根据权利要求1所述的蛋清肽口服饮品的制备方法，其特征在于步骤四80～100℃灭酶处理30min，然后冷却至10～30℃；步骤五中超滤膜为1～30kDa超滤膜。
6.根据权利要求1所述的蛋清肽口服饮品的制备方法，其特征在于步骤五中真空浓缩至蛋白多肽浓度为20％～40％。
7.根据权利要求1所述的蛋清肽口服饮品的制备方法，其特征在于步骤五中真空浓缩罐的真空度为-0.05～-0.1MPa，真空浓缩罐内温度为30-50℃。
8.根据权利要求1所述的蛋清肽口服饮品的制备方法，其特征在于步骤七中按蛋清肽口服饮品质量取1～2％的蛋清肽粉、6～10％的木糖醇、1～3％的低聚果糖、1～3％的低聚木糖、1～3％的低聚异麦芽糖、1～3％的低聚葡萄糖和0.01～0.1％的香精混合。
9.根据权利要求1所述的蛋清肽口服饮品的制备方法，其特征在于步骤一中冷冻保存的蛋清液先0～20℃低温解冻18～20h，然后搅拌并升温至20～50℃融化10～20min；蛋清液微滤除杂至灌装温度保持为20～30℃。
10.蛋清肽口服饮品，其特征在于蛋清肽口服饮品主要由蛋清肽制备而成。
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