CN111802506A - 一种脱腥同时改善口感和色泽的大豆蛋白制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种脱腥同时改善口感和色泽的大豆蛋白制备方法，采用植酸酶、酸性蛋白酶“双酶酶解”工艺脱除大豆蛋白腥味，酶解完成后利用闪蒸脱臭将腥味呈味成分抽离，采用高温瞬时杀菌（UHT），蒸汽直接进入料液，杀菌温度控制在140～160℃，而后进入闪蒸罐真空脱臭。本发明利用双酶酶解的协同作用，改善口感同时减弱腥味呈味物质与大豆蛋白的作用力，而后采用瞬时剧烈热效应配合闪蒸工艺将腥味成分抽离，获得脱腥同时改善色泽及口感的大豆蛋白产品，产品白度高，无变灰变暗现象，分散于水中后气味优良无豆腥味，入口顺滑无涩感，可以达到脱腥同时改善色泽及口感的目的；解决了传统脱腥方法对最终产品的色泽及口感产生不利影响的技术弊端。
Description
技术领域
本发明涉及一种脱腥同时改善口感和色泽的大豆蛋白制备方法，尤其是一种利用双酶酶解工艺脱腥并改善口感和色泽的大豆蛋白制备方法，属于蛋白制备技术领域。
背景技术
大豆蛋白是一种植物性蛋白质，其氨基酸组成与牛奶蛋白质相近，除蛋氨酸略低外，其余必需氨基酸含量均较丰富，是植物性的完全蛋白质。在营养价值上，可与动物蛋白等同，在基因结构上也是最接近人体氨基酸，所以是最具营养的植物蛋白质。大豆蛋白有着动物蛋白不可比拟的优点，大豆蛋白虽然甲硫氨酸极少，不过不含胆固醇，它特有的生理活性物质———异黄酮具有降胆固醇的作用。但在大豆蛋白中往往存在往往具有不同程度的豆腥味，难以使人们接受，从而制约大豆食品行业的发展。基于此，国内外的专家对大豆食品中的豆腥味进行深入研究，经过研究发现，大豆食品中的豆腥味并不是由一种特定的物质产生的，而是由几种甚至几十种物质构成，从而对人们的嗅觉产生影响。因此，研究消除大豆食品中豆腥味的方法，以此促进大豆食品行业的发展成为本领域亟待解决的技术问题。
以往对大豆蛋白脱腥进行了较多研究，腥味形成机理较明确，主要是大豆中脂肪氧化酶的作用，形成异味物质醛、酮等；因此主要从抑制或灭活脂肪氧化酶着手进行脱腥，具体的技术手段包括：
（1）利用水蒸煮大豆，放入双螺杆挤压机中进行蒸煮处理，在脂肪氧化酶尚未接触氧气、还未发生反应前直接将其灭活，从而起到脱腥效果。但此项技术经过高温处理，蛋白变性问题较突出，溶于水中后蛋白溶出困难，不仅降低大豆蛋白得率，而且对大豆蛋白功能性也造成不可避免的破坏，同时由于蛋白和还原性糖的美拉德反应，使得最终大豆蛋白色泽变深；
（2）在低于等电点pH的酸性条件下，加热大豆蛋白浆或大豆蛋白溶液，利用低pH条件下腥味物质与蛋白结合力弱的特点，加热后进行脱腥，此方法适合于大豆蛋白生产，但因脱腥后需要进行中和，较低pH条件下中和碱用量大大增加，额外增加盐分，导致最终产品口感变差，如要进行脱盐则会使大豆蛋白产品成本大大增加，同时酸性条件下剧烈加热会导致色泽问题突出，料液及最终产品色泽会变红变深。
另外还有诸如加热豆浆、添加腥味遮蔽剂等方法。总之如要灭活或抑制脂肪氧化酶，不可避免的就需采用剧烈加热方式，最终会影响最终产品的色泽及口感，而添加腥味遮蔽剂则治标不治本，会产生更复杂的气味，迄今尚未见到公开文献或专利中有大豆蛋白脱腥，同时针对脱腥后色泽及口感问题的报道。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种脱腥同时改善口感和色泽的大豆蛋白制备方法，实现在大豆蛋白脱腥、获得纯净气味同时，还能达到改善大豆蛋白的口感及色泽的目的，脱除大豆蛋白固有涩味，防止大豆蛋白颜色变深，保持正常大豆蛋白色泽。
本发明通过下述技术方案实现上述技术效果：
本发明提供一种脱腥同时改善口感和色泽的大豆蛋白制备方法，利用双酶酶解工艺脱除大豆蛋白的腥味，其中：植酸酶使与蛋白结合的植酸被酶解后，导致蛋白二级结构发生改变，β-折叠和β-转角比例增加，无规则卷曲比例减少，表面疏水性增加，蛋白结构的变化使得腥味物质与蛋白结合力减弱，同时为酸性蛋白酶酶解提供更有利的条件；酸性蛋白酶可在植酸酶加入后0～30min内加入，确保中和之前加入以发挥更优异效果，酸性蛋白酶为内切酶，可使蛋白酶解为短链肽，降低蛋白涩味改善口感，同时可使腥味基团外露，更有利于腥味脱除。酶解完成后利用闪蒸脱臭将腥味呈味成分抽离，采用高温瞬时杀菌（UHT），蒸汽直接进入料液，杀菌温度控制在140～160℃，而后进入闪蒸罐真空脱臭，为保证料液色泽不至于因温度过高出现变深现象，加热杀菌时间要短（10s～1min），且出料温度需控制在50℃～60℃；为使腥味物质脱除彻底，一级杀菌出料直接进行二级杀菌，并进入闪蒸罐真空脱臭，二级杀菌出料后进行高压喷雾干燥。
一种脱腥同时改善口感和色泽的大豆蛋白制备方法，所述“双酶酶解”工艺脱除大豆蛋白腥味具体包括如下步骤：
（1）原料采用低温脱脂豆粕；
（2）蛋白溶出采用温水，搅拌溶解；
（3）溶解后的蛋白浆液采用离心分离得到溶解后的蛋白乳液，去掉不溶渣滓；蛋白乳液采用食品级酸将大豆蛋白沉淀出来，离心去除碳水化合物等酸可溶性成分；
（4）沉淀的蛋白凝乳块直接加入植酸酶，同时加入酸性蛋白酶；
（5）离心后水洗，水洗用制冷冷水进行,而后用食品级碱液调整中和pH值，采用冷水稀释调整到合适浓度；
（6）杀菌采用二级高温瞬时杀菌（UHT），杀菌后需直接进入闪蒸罐真空脱臭，按出料温度要求调整闪蒸罐真空度，以出料料液始终处于蛋白变性温度以下，色泽不发生变化为标准；
（7）高压喷雾干燥；
（8）包装。
进一步的，上述步骤（2）中蛋白溶出温水温度40～50℃，料水比1：10，溶解搅拌时间20min；温水温度优选40℃。
进一步的，上述步骤（3）中食品级酸优选盐酸，离心后的乳液利用盐酸调整pH值=4.5，使蛋白沉淀出来。
进一步的，上述步骤（4）中植酸酶的添加量为20～30u/g，酸性蛋白酶的添加量为80～120u/g。
优选的，上述步骤（4）中植酸酶的添加量为25u/g，酸性蛋白酶的添加量为100u/g。
进一步的，上述步骤（5）水洗和中和稀释用水采用30℃冷水，中和后料液温度20℃～25℃。
进一步的，上述步骤（6）二级高温瞬时杀菌工艺中一级杀菌温度120℃，杀菌时间10s，真空度达到-0.06～-0.08Mpa，出料温度控制在55℃；二级杀菌温度150℃，杀菌时间30s，真空度达到-0.07～-0.1Mpa，出料温度控制在50℃。
进一步的，上述步骤（7）喷雾干燥进风温度180℃，出风温度75℃。
本发明公开了一种大豆蛋白脱腥、获得纯净气味同时，改善口感及色泽的大豆蛋白制作方法。与现有技术相比，其主要是利用全程低温控制色泽变化，利用双酶酶解的协同作用，改善口感同时减弱腥味呈味物质与大豆蛋白的作用力，而后采用瞬时剧烈热效应配合闪蒸工艺将腥味成分抽离，获得脱腥同时改善色泽及口感的大豆蛋白产品。通过此项技术获得的大豆蛋白白度高，无变灰变暗现象，分散于水中后气味优良无豆腥味，入口顺滑无涩感，可以达到脱腥同时改善色泽及口感的目的。解决了传统脱腥方法如加热豆浆、添加腥味遮蔽剂等方法对最终产品的色泽及口感产生的不利影响。
具体实施方式
实施例1
一种脱腥同时改善口感和色泽的大豆蛋白制备方法，具体包括如下步骤：
a 低温脱脂豆粕，要求变性程度低，NSI=80%左右；b 蛋白溶出水温40℃，料水比1：10，溶液搅拌时间20min；c 离心后的乳液利用盐酸调整pH值=4.5，使蛋白沉淀；d 沉淀的蛋白凝乳块加入25u/g的植酸酶，100u/g的酸性蛋白酶；e 水洗及中和稀释用水采用30℃左右冷水，中和后料液温度20℃～25℃；f 杀菌温度一级杀菌温度120℃，杀菌时间10s，真空度达到-0.06～-0.08Mpa，出料温度控制在55℃；二级杀菌温度150℃，杀菌时间30s，真空度达到-0.07～-0.1Mpa，出料温度控制在50℃；g 喷雾干燥进风温度180℃，出风温度75℃；h 包装。
对比实施例1
一种脱腥同时改善口感和色泽的大豆蛋白制备方法，具体包括如下步骤：
a 低温脱脂豆粕，要求变性程度低，NSI=80%左右；b 蛋白溶出水温40℃，料水比1：10，溶液搅拌时间20min；c 离心后的乳液利用盐酸调整pH值=4.5，使蛋白沉淀；d 沉淀的蛋白凝乳块加入100u/g的酸性蛋白酶；e 水洗及中和稀释用水采用30℃左右冷水，中和后料液温度20℃～25℃；f 杀菌温度一级杀菌温度120℃，杀菌时间10s，真空度达到-0.06～-0.08Mpa，出料温度控制在55℃；二级杀菌温度150℃，杀菌时间30s，真空度达到-0.07～-0.1Mpa，出料温度控制在50℃；g 喷雾干燥进风温度180℃，出风温度75℃；h 包装。
对比实施例2
一种脱腥同时改善口感和色泽的大豆蛋白制备方法，具体包括如下步骤：
a 低温脱脂豆粕，要求变性程度低，NSI=80%左右；b 蛋白溶出水温40℃，料水比1：10，溶液搅拌时间20min；c 离心后的乳液利用盐酸调整pH值=4.5，使蛋白沉淀；d 沉淀的蛋白凝乳块加入25u/g的植酸酶；e 水洗及中和稀释用水采用30℃左右冷水，中和后料液温度20℃～25℃；f 杀菌温度一级杀菌温度120℃，杀菌时间10s，真空度达到-0.06～-0.08Mpa，出料温度控制在55℃；二级杀菌温度150℃，杀菌时间30s，真空度达到-0.07～-0.1Mpa，出料温度控制在50℃；g 喷雾干燥进风温度180℃，出风温度75℃；h 包装。
对比实施例3
一种脱腥同时改善口感和色泽的大豆蛋白制备方法，具体包括如下步骤：
a 低温脱脂豆粕，要求变性程度低，NSI=80%左右；b 蛋白溶出水温40℃，料水比1：10，溶液搅拌时间20min；c 离心后的乳液利用盐酸调整pH值=4.5，使蛋白沉淀；d 不加酶；e 水洗及中和稀释用水采用30℃左右冷水，中和后料液温度20℃～25℃；f 杀菌温度一级杀菌温度120℃，杀菌时间10s，真空度达到-0.06～-0.08Mpa，出料温度控制在55℃；二级杀菌温度150℃，杀菌时间30s，真空度达到-0.07～-0.1Mpa，出料温度控制在50℃；g 喷雾干燥进风温度180℃，出风温度75℃；h 包装。
对实施例1及对比实施例1-3大豆蛋白进行感官评价。评价方法：大豆分离蛋白配置成5%溶液，10位感官评测员对其颜色、气味及口感进行感官评定，满分为10分，10位评测员的平均分值越高，判定产品感官越好。实验结果如下表所示：
表1 酶解工艺对大豆蛋白感官评价的影响
| 试验样品 | 颜色（2分） | 气味（4分） | 口感（4分） | 评分 |
| 实施例一 | 1.8 | 3.8 | 3.8 | 9.4 |
| 对比实施例1 | 1.8 | 3.0 | 2.9 | 7.3 |
| 对比实施例2 | 1.7 | 2.7 | 3.1 | 7.1 |
| 对比实施例3 | 1.7 | 2 | 2.2 | 5.9 |
上述实验结果表明蛋白双酶酶解工艺对蛋白感官有显著影响，利用双酶酶解工艺产生的蛋白粉气味优良，基本无豆腥味，口感顺滑无苦、涩感，评分最高；单一酶解气味出现豆腥味，口感略带苦、涩感；无酶解工艺生产的蛋白粉豆腥味明显，苦、涩味重，得分最低。
对比实施例4
一种脱腥同时改善口感和色泽的大豆蛋白制备方法，具体包括如下步骤：
a 低温脱脂豆粕，要求变性程度低，NSI=80%左右；b 蛋白溶出水温40℃，料水比1：10，溶液搅拌时间20min；c 离心后的乳液利用盐酸调整pH值=4.5，使蛋白沉淀；d 沉淀的蛋白凝乳块加入25u/g的植酸酶，100u/g的酸性蛋白酶；e 水洗及中和稀释用水采用30℃左右冷水，中和后料液温度20℃～25℃；f 杀菌温度一级杀菌温度120℃，杀菌时间10s，真空度达到-0.06～-0.08Mpa，出料温度控制在55℃；g 喷雾干燥进风温度180℃，出风温度75℃；h包装。
对比实施例5
一种脱腥同时改善口感和色泽的大豆蛋白制备方法，具体包括如下步骤：
a 低温脱脂豆粕，要求变性程度低，NSI=80%左右；b 蛋白溶出水温40℃，料水比1：10，溶液搅拌时间20min；c 离心后的乳液利用盐酸调整pH值=4.5，使蛋白沉淀；d 沉淀的蛋白凝乳块加入25u/g的植酸酶，100u/g的酸性蛋白酶；e 水洗及中和稀释用水采用30℃左右冷水，中和后料液温度20℃～25℃；f一级杀菌温度150℃，杀菌时间30s，真空度达到-0.07～-0.1Mpa，出料温度控制在50℃；g 喷雾干燥进风温度180℃，出风温度75℃；h 包装。
比较实施例1与对比实施例4-5大豆蛋白感官上的差异，评价方法同上，实验结果如下表所示：
表2 杀菌方式不同造成的感官差异
| 试验样品 | 颜色（2分） | 气味（4分） | 口感（4分） | 评分 |
| 实施例1 | 1.8 | 3.8 | 3.8 | 9.4 |
| 对比实施例4 | 1.9 | 2.3 | 3.8 | 8 |
| 对比实施例5 | 1.9 | 2.5 | 3.6 | 8 |
上述实验结果表明：杀菌闪蒸工艺主要影响蛋白气味，两次闪蒸脱臭对腥味脱除较彻底，基本无豆腥味；单次闪蒸脱臭会遗留部分腥味物质于产品中，造成不愉悦的气味；闪蒸脱臭对口感基本无影响。
实施例2
一种脱腥同时改善口感和色泽的大豆蛋白制备方法，具体包括如下步骤：
a 低温脱脂豆粕，要求变性程度低，NSI=80%左右；b 蛋白溶出水温50℃，料水比1：10，溶液搅拌时间20min；c 离心后的乳液利用盐酸调整pH值=4.5，使蛋白沉淀；d 沉淀的蛋白凝乳块加入25u/g的植酸酶，100u/g的酸性蛋白酶；e 水洗及中和稀释用水采用50℃左右热水，中和后料液温度40～45℃；f 杀菌温度一级杀菌温度120℃，杀菌时间10s，真空度达到-0.06～-0.08Mpa，出料温度控制在55℃；二级杀菌温度150℃，杀菌时间30s，真空度达到-0.07～-0.1Mpa，出料温度控制在50℃；g 喷雾干燥进风温度180℃，出风温度75℃；h 包装。
表3 工艺温度（非杀菌）不同造成的感官差异
| 试验样品 | 颜色（2分） | 气味（4分） | 口感（4分） | 评分 |
| 实施例1 | 1.8 | 3.8 | 3.8 | 9.4 |
| 实施例2 | 0.6 | 3.9 | 3.6 | 8.1 |
上述实验结果表明：全程低温有利于蛋白颜色的改善，呈淡黄色至乳白色，温度的提高会降低蛋白色泽品质，呈现深黄至浅红色。工艺温度（非杀菌）的高低对气味及口感影响不大。
实施例3
一种脱腥同时改善口感和色泽的大豆蛋白制备方法，具体包括如下步骤：
a 低温脱脂豆粕，要求变性程度低，NSI=80%左右；b 蛋白溶出水温40℃，料水比1：10，溶液搅拌时间20min；c 离心后的乳液利用盐酸调整pH值=4.5，使蛋白沉淀；d 沉淀的蛋白凝乳块加入30u/g的植酸酶，120u/g的酸性蛋白酶；e 水洗及中和稀释用水采用30℃左右冷水，中和后料液温度20℃～25℃；f 杀菌温度一级杀菌温度120℃，杀菌时间10s，真空度达到-0.06～-0.08Mpa，出料温度控制在55℃；二级杀菌温度150℃，杀菌时间30s，真空度达到-0.07～-0.1Mpa，出料温度控制在50℃；g 喷雾干燥进风温度180℃，出风温度75℃；h 包装。
实施例4
一种脱腥同时改善口感和色泽的大豆蛋白制备方法，具体包括如下步骤：
a 低温脱脂豆粕，要求变性程度低，NSI=80%左右；b 蛋白溶出水温40℃，料水比1：10，溶液搅拌时间20min；c 离心后的乳液利用盐酸调整pH值=4.5，使蛋白沉淀；d 沉淀的蛋白凝乳块加入20u/g的植酸酶，80u/g的酸性蛋白酶；e 水洗及中和稀释用水采用30℃左右冷水，中和后料液温度20℃～25℃；f 杀菌温度一级杀菌温度120℃，杀菌时间10s，真空度达到-0.06～-0.08Mpa，出料温度控制在55℃；二级杀菌温度150℃，杀菌时间30s，真空度达到-0.07～-0.1Mpa，出料温度控制在50℃；g 喷雾干燥进风温度180℃，出风温度75℃；h 包装。
实施例5
一种脱腥同时改善口感和色泽的大豆蛋白制备方法，具体包括如下步骤：
a 低温脱脂豆粕，要求变性程度低，NSI=80%左右；b 蛋白溶出水温40℃，料水比1：10，溶液搅拌时间20min；c 离心后的乳液利用盐酸调整pH值=4.5，使蛋白沉淀；d 沉淀的蛋白凝乳块加入30u/g的植酸酶，95u/g的酸性蛋白酶；e 水洗及中和稀释用水采用30℃左右冷水，中和后料液温度20℃～25℃；f 杀菌温度一级杀菌温度120℃，杀菌时间10s，真空度达到-0.06～-0.08Mpa，出料温度控制在55℃；二级杀菌温度150℃，杀菌时间30s，真空度达到-0.07～-0.1Mpa，出料温度控制在50℃；g 喷雾干燥进风温度180℃，出风温度75℃；h 包装。
表4 加酶量对大豆蛋白感官评价的影响
| 试验样品 | 颜色（2分） | 气味（4分） | 口感（4分） | 评分 |
| 实施例1 | 1.8 | 3.8 | 3.8 | 9.4 |
| 实施例3 | 1.7 | 3.2 | 3.5 | 8.6 |
| 实施例4 | 1.8 | 3.1 | 3.1 | 7.8 |
| 实施例5 | 1.7 | 3.4 | 2.9 | 7.9 |
上述实验结果表明，增加或减少植酸酶和酸性蛋白酶的添加量会对大豆蛋白的气味、口感产生显著的影响，且改变植酸酶和酸性蛋白酶的添加量比例也会显著降低大豆蛋白的感官品质。综合比较，实施例1为本发明最佳实施例。
以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对被发明进行了详细的说明，但对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而对这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种脱腥同时改善口感和色泽的大豆蛋白制备方法，其特征在于采用“双酶酶解”工艺脱除大豆蛋白腥味，具体包括如下步骤：
（1）原料采用低温脱脂豆粕；
（2）蛋白溶出采用温水，搅拌溶解；
（3）溶解后的蛋白浆液采用离心分离得到溶解后的蛋白乳液，去掉不溶渣滓；蛋白乳液采用食品级酸将大豆蛋白沉淀出来，离心去除酸可溶性成分；
（4）沉淀的蛋白凝乳块直接加入植酸酶，同时加入酸性蛋白酶；
（5）离心后水洗，水洗用制冷冷水进行,而后用食品级碱液调整中和pH值，采用冷水稀释调整到合适浓度；
（6）杀菌采用二级高温瞬时杀菌（UHT），杀菌后需直接进入闪蒸罐真空脱臭，按出料温度要求调整闪蒸罐真空度，以出料料液始终处于蛋白变性温度以下，色泽不发生变化为标准；
（7）高压喷雾干燥；
（8）包装。
2.根据权利要求1所述的一种脱腥同时改善口感和色泽的大豆蛋白制备方法，其特征在于所述步骤（2）中蛋白溶出温水温度40～50℃，料水比1：10，溶解搅拌时间20min；温水温度优选40℃。
3.根据权利要求1所述的一种脱腥同时改善口感和色泽的大豆蛋白制备方法，其特征在于所述步骤（3）中食品级酸优选盐酸，离心后的乳液利用盐酸调整pH值=4.5，使蛋白沉淀出来。
4.根据权利要求1所述的一种脱腥同时改善口感和色泽的大豆蛋白制备方法，其特征在于所述步骤（4）中植酸酶的添加量为20～30u/g，酸性蛋白酶的添加量为80～120u/g。
5.根据权利要求1所述的一种脱腥同时改善口感和色泽的大豆蛋白制备方法，其特征在于所述步骤（4）中植酸酶的添加量为25u/g，酸性蛋白酶的添加量为100u/g。
6.根据权利要求1所述的一种脱腥同时改善口感和色泽的大豆蛋白制备方法，其特征在于所述步骤（5）水洗和中和稀释用水采用30℃冷水，中和后料液温度20℃～25℃。
7.根据权利要求1所述的一种脱腥同时改善口感和色泽的大豆蛋白制备方法，其特征在于所述步骤（6）二级高温瞬时杀菌工艺中一级杀菌温度120℃，杀菌时间10s，真空度达到-0.06～-0.08Mpa，出料温度控制在55℃；二级杀菌温度150℃，杀菌时间30s，真空度达到-0.07～-0.1Mpa，出料温度控制在50℃。
8.根据权利要求1所述的一种脱腥同时改善口感和色泽的大豆蛋白制备方法，其特征在于所述步骤（7）喷雾干燥进风温度180℃，出风温度75℃。
9.按权利要求1所述工艺制备的脱腥大豆蛋白。
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