CN112237288A - 一种大豆蛋白棒的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大豆蛋白棒的制作方法，其按照如下步骤进行：(1)将大豆蛋白粉分散于纯水中，室温搅拌使粉末充分溶解，获得浓度为20～50mg/mL的均匀的大豆蛋白溶液；(2)分装于平皿中，于室温进行大气压冷等离子体处理，所述大气压冷等离子体载气为空气，得到改性大豆蛋白溶液；(3)将所述改性大豆蛋白溶液依次进行浓缩、喷雾干燥，得到改性大豆蛋白粉；(4)将改性后的大豆蛋白粉和糖浆混合，搅拌至顺滑无颗粒；(5)将混合后的原料压入模具中，用整形器将表面滚至平整；(6)定型后进行脱模，并将其切割成长条状；(7)进行紫外杀菌后，采用避光的材料进行封装，得到大豆蛋白棒。本发明可以有效降低储藏过程中棒体的硬化。
Description
(一)技术领域
本发明属于食品加工领域，具体涉及一种大豆蛋白棒的制作方法。
(二)技术背景
高蛋白营养棒(或蛋白棒)是一种蛋白含量高达15-50％，水分活度介于0.5-0.8之间的中间水分食品，可在室温下长期储藏。高蛋白营养棒中蛋白质的主要来源通常包括：酪蛋白酸钠、大豆蛋白或乳清蛋白等。其中，大豆蛋白营养成分丰富并且价格相对低廉，是取代动物蛋白最好的优质植物蛋白之一，其产品的价格更易为消费者接受。然而，在储藏过程中，以大豆蛋白为主要蛋白来源的高蛋白营养棒相比于乳清蛋白在储藏初期极易发生质地硬化，导致其色泽、风味和质构等感官品质劣化而难以食用。
目前，已经有部分关于改善高蛋白营养棒储藏期品质的研究，但这些方法主要集中于对高蛋白营养棒配方的改良，包括在其中添加不同比例的非还原糖；用蛋白质的水解产物来替代部分完整蛋白质；利用富含脂肪的蛋白源来取代部分纯蛋白原料。然而，上述方法或效果不佳，并不能够很好的改善高蛋白营养棒的硬度变化。因此，应如何改善高蛋白营养棒储藏过程中的质地硬化仍是一个问题。
中国专利申请201910154054.6中公开了一种耐储存型蛋白棒的制备方法，通过黄原胶、阿拉伯胶、果胶的复合的添加，改善蛋白棒的结构，使蛋白棒形成柔软且有弹性的胶体形态，进一步改善蛋白棒的硬度、黏着性和咀嚼性。该方法制备的蛋白棒储存时间长，且不会随时间的增长口感变硬，然而它使用的蛋白原料是本身不易导致产品发生硬化的蛋清粉。中国专利申请201510713314.0中公开了一种浓缩乳蛋白棒及其制备方法，该方法以浓缩乳蛋白复配一定比例的大豆分离蛋白、浓缩乳清蛋白、水解乳清蛋白和酪蛋白酸钠，同时采用不含醛基的麦芽糖醇为粘合剂，明显改善浓缩乳蛋白棒的贮藏稳定性，解决了浓缩乳蛋白棒在储藏过程中变色和变硬的问题。虽然该申请制备的蛋白棒在储藏过程中硬度变化减缓，但使用的混合蛋白大大增加了成本。
(三)发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种大豆蛋白棒的制作方法，以有效降低储藏过程中棒体的硬化。
下面对本发明的技术方案进行具体说明：
本发明提供了一种大豆蛋白棒的制作方法，所述制作方法按照如下步骤进行：
(1)大豆蛋白溶液制备：将大豆蛋白粉分散于纯水中，室温搅拌使粉末充分溶解，获得浓度为20～50mg/mL的均匀的大豆蛋白溶液；
(2)改性大豆蛋白溶液制备：分装于平皿中，于室温进行大气压冷等离子体处理，所述大气压冷等离子体载气为空气，处理电压为50-70kV，处理频率为80～120Hz，处理时间为10～30min，得到改性大豆蛋白溶液；
(3)干燥：将所述改性大豆蛋白溶液依次进行浓缩、喷雾干燥，得到改性大豆蛋白粉；
(4)原料搅拌混合：将(3)中得到的改性大豆蛋白粉和糖浆混合，搅拌至顺滑无颗粒；
(5)压印成型：将混合后的原料压入模具中，用整形器将表面滚至平整；
(6)切割：定型后进行脱模，并将其切割成长条状；
(7)包装：进行紫外杀菌后，采用避光的材料进行封装，得到大豆蛋白棒。
作为优选，步骤(1)中，所述的大豆蛋白溶液还加入半胱氨酸粉末，半胱氨酸：大豆蛋白比例为5％～15％。
作为优选，步骤(3)中，喷雾干燥的入口温度140～150℃，出口温度为80～90℃。
作为优选，步骤(4)中，所述的糖浆包括山梨糖醇、水、甜菊糖和三氯蔗糖，所述大豆蛋白粉、山梨糖醇、水、甜菊糖、三氯蔗糖的质量比为55～75：25～45：0.4～0.6：0.02～0.03：0.01～0.02。
作为进一步的优选，步骤(4)的原料中还加入银耳多糖，所述大豆蛋白粉、银耳多糖、山梨糖醇、水、甜菊糖、三氯蔗糖的质量比为55～75：3～5：25～45：0.4～0.6：0.02～0.03：0.01～0.02。更进一步的优选所述银耳多糖的分子量为1000～1500kDa。
本发明特别优选所述大豆蛋白棒的制作方法按照如下步骤进行：
(1)大豆蛋白溶液制备：将大豆蛋白粉分散于纯水中，加入大豆蛋白含量5％～15％的半胱氨酸粉末，于室温下搅拌30min～60min，使粉末充分溶解，获得浓度为20～50mg/mL的均匀的大豆蛋白溶液；
(2)改性大豆蛋白溶液制备：分装于平皿中，于室温进行大气压冷等离子体处理。所述大气压冷等离子体载气为空气，处理电压为50-70kV，处理频率为80～120Hz，处理时间为10～30min，得到改性大豆蛋白溶液；
(3)干燥：将所述改性大豆蛋白溶液依次进行浓缩、喷雾干燥，其中喷雾干燥的入口温度140～150℃，出口温度为80～90℃，得到改性大豆蛋白粉；
(4)原料搅拌混合：将步骤(3)得到的改性大豆蛋白粉、分子量为1000～1500kDa的银耳多糖、山梨糖醇、水、甜菊糖、三氯蔗糖以质量比为55～75：3～5：25～45：0.4～0.6：0.02～0.03：0.01～0.02的比例混合，搅拌至顺滑无颗粒；
(5)压印成型：将混合后的原料压入模具中，用整形器将表面滚至平整。
(6)切割：定型后进行脱模，并将其切割成长条状。
(7)包装：进行紫外杀菌后，采用避光的材料进行封装。
本发明的优点和产生的有益效果：
(1)本发明用冷等离子体处理大豆分离蛋白后进行喷雾干燥。在处理期间，存在于蛋白质结构内部的疏水氨基酸残基大量暴露。疏水基团的暴露导致蛋白质分子之间的疏水相互作用，蛋白堆积的紧密程度也随之明显下降，有效降低了储藏过程中棒体的硬化。另外，处理后许多大豆蛋白的氨基酸侧链基团的修饰，尤其是-NH-或-NH2或肽键断裂，使得蛋白质羰基含量的大幅增加，氨基大幅减少，减少了美拉德反应引起的质地硬化，从而可以有效减小大豆蛋白棒随储藏时间延长的质地硬化现象。
(2)本发明在用于进行冷等离子体处理的大豆分离蛋白溶液中加入半胱氨酸，可以有效改善等离子体处理过程中的颜色变化，并减少制得的大豆蛋白棒在储存过程中的颜色变化，同时减少二硫键发生交联导致的蛋白质聚集，减小硬化程度。
(3)本发明使用山梨糖醇代替麦芽糖浆，使用三氯蔗糖和甜菊糖代替蔗糖，使得与蛋白紧密结合和被蛋白束缚的小分子减少，且减少了美拉德反应，同时减弱了大豆蛋白产品可能具有的金属味和苦味，可使得营养棒随储藏时间延长不易褐变和硬化。
(4)本发明在原料中加入银耳多糖尤其是高分子量的银耳多糖。高分子量的银耳多糖具有较强的亲水性和持水性，而冷等离子体处理后的大豆蛋白具有比原先更强的疏水性，因此银耳多糖将更容易与大豆蛋白竞争水分，从而进一步减小了蛋白颗粒的吸水溶胀率，减小了大豆蛋白的有效体积分数，最终削弱了原先的蛋白结构，使得蛋白堆积的紧密程度降低从而难以产生明显的交联网络结构，起到软化的作用。
(四)附图说明
图1为常规大豆蛋白棒生产工艺流程图；
图2为本发明大豆蛋白棒生产工艺流程图的一种优选实施方式。
(五)具体实施方法
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：
对比例1：
(1)原料搅拌混合：将65g大豆分离蛋白粉(购自杜邦双汇漯河食品有限公司)、35g麦芽糖醇(购自江苏采薇生物科技有限公司)、6g甘油(购自山东萍聚生物科技有限公司)、0.5g水、0.5g蔗糖(购自山东汇古糖业有限公司)混合，搅拌至顺滑无颗粒。
(2)压印成型：将混合后的原料压入模具中，用整形器将表面滚至平整。
(3)切割：定型后进行脱模，并将其切割成长条状。
(4)包装：进行紫外杀菌后，采用避光的材料进行封装。
实施例1：
(1)大豆蛋白溶液制备：将大豆蛋白粉(购自杜邦双汇漯河食品有限公司)分散于纯水中，于室温下搅拌30min，使粉末充分溶解，获得浓度为20mg/mL的均匀的大豆蛋白溶液。
(2)改性大豆蛋白溶液制备：分装于平皿中，于室温进行大气压冷等离子体处理。所述大气压冷等离子体载气为空气，处理电压为50kV，处理频率为90Hz，处理时间为20min，得到改性大豆蛋白溶液。
(3)干燥：将所述改性大豆蛋白溶液依次进行浓缩、喷雾干燥，得到改性大豆蛋白粉。
(4)原料搅拌混合：将65g改性大豆蛋白粉、35g麦芽糖醇(购自江苏采薇生物科技有限公司)、6g甘油(购自山东萍聚生物科技有限公司)、0.5g水、0.5g蔗糖(购自山东汇古糖业有限公司)混合，搅拌至顺滑无颗粒。
(5)压印成型：将混合后的原料压入模具中，用整形器将表面滚至平整。
(6)切割：定型后进行脱模，并将其切割成长条状。
(7)包装：进行紫外杀菌后，采用避光的材料进行封装。
实施例2：
(1)大豆蛋白溶液制备：将200g大豆分离蛋白粉(购自杜邦双汇漯河食品有限公司)分散于10kg纯水中，加入10g半胱氨酸(购自龙腾生物科技有限公司)，于室温下搅拌30min，使粉末充分溶解。
(2)改性大豆蛋白溶液制备：将大豆蛋白溶液分装于平皿中，于室温进行大气压冷等离子体处理。所述大气压冷等离子体载气为空气，处理电压为50kV，处理频率为90Hz，处理时间为20min，得到改性大豆蛋白溶液。
(3)干燥：将所述改性大豆蛋白溶液浓缩后进行喷雾干燥，设定入口温度为140℃，得到改性大豆蛋白粉。
(4)原料搅拌混合：将65g(3)中得到的改性大豆蛋白粉、35g麦芽糖醇(购自江苏采薇生物科技有限公司)、6g甘油(购自山东萍聚生物科技有限公司)、0.5g水、0.5g蔗糖(购自山东汇古糖业有限公司)混合，搅拌至顺滑无颗粒。
(5)压印成型：将混合后的原料压入模具中，用整形器将表面滚至平整。
(6)切割：定型后进行脱模，并将其切割成长条状。
(7)包装：进行紫外杀菌后，采用避光的材料进行封装。
实施例3：
(1)大豆蛋白溶液制备：将200g大豆分离蛋白粉(购自杜邦双汇漯河食品有限公司)分散于10kg纯水中，加入10g半胱氨酸(购自龙腾生物科技有限公司)，于室温下搅拌30min，使粉末充分溶解。
(2)改性大豆蛋白溶液制备：将大豆蛋白溶液分装于平皿中，于室温进行大气压冷等离子体处理。所述大气压冷等离子体载气为空气，处理电压为50kV，处理频率为90Hz，处理时间为20min，得到改性大豆蛋白溶液。
(3)干燥：将所述改性大豆蛋白溶液浓缩后进行喷雾干燥，设定入口温度为140℃，得到改性大豆蛋白粉。
(4)原料搅拌混合：将65g(3)中得到的改性大豆蛋白粉、4g 50～80kDa银耳多糖(购自浙江百山祖生物有限公司)、35g山梨糖醇(购自罗盖特(中国)营养食品有限公司)、0.5g水、0.02g甜菊糖(购自江苏采薇生物科技有限公司)、0.01g三氯蔗糖(购自江苏亚舜生物科技有限公司)混合，搅拌至顺滑无颗粒。
(5)压印成型：将混合后的原料压入模具中，用整形器将表面滚至平整。
(6)切割：定型后进行脱模，并将其切割成长条状。
(7)包装：进行紫外杀菌后，采用避光的材料进行封装。
实施例4：
(1)大豆蛋白溶液制备：将200g大豆分离蛋白粉(购自杜邦双汇漯河食品有限公司)分散于10kg纯水中，加入10g半胱氨酸(购自龙腾生物科技有限公司)，于室温下搅拌30min，使粉末充分溶解。
(2)改性大豆蛋白溶液制备：将大豆蛋白溶液分装于平皿中，于室温进行大气压冷等离子体处理。所述大气压冷等离子体载气为空气，处理电压为50kV，处理频率为90Hz，处理时间为20min，得到改性大豆蛋白溶液。
(3)干燥：将所述改性大豆蛋白溶液浓缩后进行喷雾干燥，设定入口温度为140℃，得到改性大豆蛋白粉。
(4)原料搅拌混合：将65g(3)中得到的改性大豆蛋白粉、35g山梨糖醇(购自罗盖特(中国)营养食品有限公司)、0.5g水、0.02g甜菊糖(购自江苏采薇生物科技有限公司)、0.01g三氯蔗糖(购自江苏亚舜生物科技有限公司)混合，搅拌至顺滑无颗粒。
(5)压印成型：将混合后的原料压入模具中，用整形器将表面滚至平整。
(6)切割：定型后进行脱模，并将其切割成长条状。
(7)包装：进行紫外杀菌后，采用避光的材料进行封装。
实施例5：
(1)大豆蛋白溶液制备：将200g大豆分离蛋白粉(购自杜邦双汇漯河食品有限公司)分散于10kg纯水中，加入10g半胱氨酸(购自龙腾生物科技有限公司)，于室温下搅拌30min，使粉末充分溶解。
(2)改性大豆蛋白溶液制备：将大豆蛋白溶液分装于平皿中，于室温进行大气压冷等离子体处理。所述大气压冷等离子体载气为空气，处理电压为50kV，处理频率为90Hz，处理时间为20min，得到改性大豆蛋白溶液。
(3)干燥：将所述改性大豆蛋白溶液浓缩后进行喷雾干燥，设定入口温度为140℃，得到改性大豆蛋白粉。
(4)原料搅拌混合：将65g(3)中得到的改性大豆蛋白粉、4g1000～1500kDa银耳多糖(购自苏州尚格生物科技有限公司)、35g山梨糖醇(购自罗盖特(中国)营养食品有限公司)、0.5g水、0.02g甜菊糖(购自江苏采薇生物科技有限公司)、0.01g三氯蔗糖(购自江苏亚舜生物科技有限公司)混合，搅拌至顺滑无颗粒。
(5)压印成型：将混合后的原料压入模具中，用整形器将表面滚至平整。
(6)切割：定型后进行脱模，并将其切割成长条状。
(7)包装：进行紫外杀菌后，采用避光的材料进行封装。
上述实施例和对比例制得的蛋白棒的硬度变化情况，通过以下方法进行测定：
(1)测定样品：在制造当天(即第0天)和45℃恒温恒湿储存21天后，观察成品质量情况。
(2)在测量之前，将蛋白棒样品在室温下平衡至少1小时后，将其包装袋中取出，切成15mm*15mm*10mm的长方体。质构特性用TA-36柱形探头(直径36mm)和“TPA”模式测定，测定参数如下：测前速度为2.0mm/s，测试速度为1.0mm/s，测后速度为5mm/s，间隔时间为2s，目标数值下压变形为40％，触发力为10gf。
每种条件下的质地都测量五次，将重复测得的平均值作为报告值。
表1蛋白棒的硬度变化情况
| 组别 | 第0天 | 第21天 |
| 对比例1 | 3246.3 | 5604.0 |
| 实施例1 | 3091.5 | 4847.6 |
| 实施例2 | 3042.2 | 4461.7 |
| 实施例3 | 3289.3 | 4371.2 |
| 实施例4 | 3158.8 | 4280.3 |
| 实施例5 | 3564.7 | 3974.4 |
上述实施例和对比例制得的蛋白棒的颜色变化情况，通过以下方法进行测定：
(1)测定样品：在制造当天(即第0天)和55℃恒温恒湿储存21天后，观察成品质量情况。
(2)在室温下平衡营养棒样品至少1小时后，在同样的实验室灯光条件下，对相同厚度的样品，操作3NH立式色差仪比色计(型号NR60CP，深圳市三恩时科技有限公司)测定随着储藏时间增加营养棒所发生的颜色变化。对每种样品都选取多个不同位置，进行5次测量。
把在第0天该体系的测定值设为基准颜色值(即a0*，b0*，和L0 *)，将得到的样品的L*，a*，b*，c*，h*，并用方程式(1)计算每个HPN棒样品的总颜色变化(ΔE)。测量样品的颜色值计算得到ΔE，将每组5个ΔE的平均值作为总颜色变化的报告值。
ΔE＝[(a*-a0 *)2+(b*-b0 *)2+(L*-L0 *)2]1/2 (1)
表2蛋白棒的颜色变化情况
| 组别 | ΔE |
| 对比例1 | 28.83 |
| 实施例1 | 29.87 |
| 实施例2 | 23.79 |
| 实施例3 | 12.90 |
| 实施例4 | 11.71 |
| 实施例5 | 10.99 |
Claims (7)
1.一种大豆蛋白棒的制作方法，所述制作方法按照如下步骤进行：
(1)大豆蛋白溶液制备：将大豆蛋白粉分散于纯水中，室温搅拌使粉末充分溶解，获得浓度为20～50mg/mL的均匀的大豆蛋白溶液；
(2)改性大豆蛋白溶液制备：分装于平皿中，于室温进行大气压冷等离子体处理，所述大气压冷等离子体载气为空气，处理电压为50-70kV，处理频率为80～120Hz，处理时间为10～30min，得到改性大豆蛋白溶液；
(3)干燥：将所述改性大豆蛋白溶液依次进行浓缩、喷雾干燥，得到改性大豆蛋白粉；
(4)原料搅拌混合：将改性后的大豆蛋白粉和糖浆混合，搅拌至顺滑无颗粒；
(5)压印成型：将混合后的原料压入模具中，用整形器将表面滚至平整；
(6)切割：定型后进行脱模，并将其切割成长条状；
(7)包装：进行紫外杀菌后，采用避光的材料进行封装，得到大豆蛋白棒。
2.如权利要求1所述的蛋白棒的制作方法，其特征在于：步骤(1)中，所述的大豆蛋白溶液还加入半胱氨酸粉末，半胱氨酸：大豆蛋白的质量比例为5％～15％。
3.如权利要求1或2所述的蛋白棒的制作方法，其特征在于：步骤(3)中，喷雾干燥的入口温度140～150℃，出口温度为80～90℃。
4.如权利要求3所述的蛋白棒的制作方法，其特征在于：步骤(4)中，所述的糖浆包括山梨糖醇、水、甜菊糖和三氯蔗糖，所述大豆蛋白粉、山梨糖醇、水、甜菊糖、三氯蔗糖的质量比为55～75：25～45：0.4～0.6：0.02～0.03：0.01～0.02。
5.如权利要求4所述的蛋白棒的制作方法，其特征在于：步骤(4)的原料中还加入银耳多糖，所述大豆蛋白粉、银耳多糖、山梨糖醇、水、甜菊糖、三氯蔗糖的质量比为55～75：3～5：25～45：0.4～0.6：0.02～0.03：0.01～0.02。
6.如权利要求5所述的蛋白棒的制作方法，其特征在于：所述银耳多糖的分子量为1000～1500kDa。
7.如权利要求1所述的蛋白棒的制作方法，其特征在于：所述大豆蛋白棒的制作方法按照如下步骤进行：
(1)大豆蛋白溶液制备：将大豆蛋白粉分散于纯水中，加入大豆蛋白含量5％～15％的半胱氨酸粉末，于室温下搅拌30min～60min，使粉末充分溶解，获得浓度为20～50mg/mL的均匀的大豆蛋白溶液；
(2)改性大豆蛋白溶液制备：分装于平皿中，于室温进行大气压冷等离子体处理。所述大气压冷等离子体载气为空气，处理电压为50-70kV，处理频率为80～120Hz，处理时间为10～30min，得到改性大豆蛋白溶液；
(3)干燥：将所述改性大豆蛋白溶液依次进行浓缩、喷雾干燥，其中喷雾干燥的入口温度140～150℃，出口温度为80～90℃，得到改性大豆蛋白粉；
(4)原料搅拌混合：将步骤(3)得到的改性大豆蛋白粉、分子量为1000～1500kDa的银耳多糖、山梨糖醇、水、甜菊糖、三氯蔗糖以质量比为55～75：3～5：25～45：0.4～0.6：0.02～0.03：0.01～0.02的比例混合，搅拌至顺滑无颗粒；
(5)压印成型：将混合后的原料压入模具中，用整形器将表面滚至平整。
(6)切割：定型后进行脱模，并将其切割成长条状。
(7)包装：进行紫外杀菌后，采用避光的材料进行封装。
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