CN114391624A - 一种琥珀酰化大豆分离蛋白酸性饮料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种琥珀酰化大豆分离蛋白酸性饮料及其制备方法。本发明属于酸性蛋白饮料及其制备领域。本发明是为了解决现有蛋白质化学改性方法存在的酸性条件下大豆蛋白饮料不稳定以及易絮凝的技术问题。本发明的酸性饮料由琥珀酰化大豆蛋白、白砂糖、酸味剂、复合稳定剂、乳化剂和水制备而成。本发明通过各组分的合理搭配以及工艺条件的严格调控获得了稳定性以及分散性好的酸性饮料，同时通过琥珀酰化的修饰作用进一步提高了酸性条件下的稳定性，制备工艺过程简单，未添加其他化学试剂，安全性高，操作性强，适合大规模食品工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于酸性蛋白饮料及其制备领域，具体涉及一种琥珀酰化大豆分离蛋白酸性饮料及其制备方法。
背景技术
大豆分离蛋白营养丰富、价格低廉、加工性能好被广泛用于各种食品中，具有相当高的消费者接受度。但是由于大豆分离蛋白致密的球状结构而导致溶解性等功能性质不理想且运用其生产的食品在其等电点处性质不稳定。例如，大豆蛋白的等电点大约在4.5，因此大豆蛋白饮料在酸性条件下会出现蛋白质凝聚、沉淀以及脂肪上浮等现象，大豆蛋白在酸性饮料中的运用范围受限。降低大豆蛋白的等电点可以改善这一性质，提高大豆蛋白在酸性植物蛋白饮料中的运用范围。
许多方法被用来改变大豆分离蛋白的结构、构象以及聚集状态以改善其功能性和蛋白质等电点。蛋白质化学改性相比于酶改性和物理改性具有效率高和可控性强的特点。
琥珀酰化是常见修饰蛋白质的手段，通过用琥珀酰基修饰蛋白质的氨基(赖氨酸、精氨酸)，羟基和巯基改变蛋白质的带电状态，调控蛋白质表面电荷密度，在蛋白质分子上引入亲水性的酰基基团可有效改善大豆蛋白的功能性质，降低蛋白质等电点，因此琥珀酰化改性大豆分离蛋白在食品、补充剂和制药工业中越来越受到人们的关注。但现有方法仍存在酸性条件下大豆蛋白饮料不稳定，易絮凝的问题。
发明内容
本发明是为了解决现有蛋白质化学改性方法存在的酸性条件下大豆蛋白饮料不稳定以及易絮凝的技术问题，而提供一种琥珀酰化大豆分离蛋白酸性饮料及其制备方法。
本发明的一种琥珀酰化大豆分离蛋白酸性饮料按质量分数由琥珀酰化大豆蛋白5％～10％、白砂糖3％～5％、酸味剂0.5％～1％、复合稳定剂0.1％～0.3％、乳化剂0.1％～0.2％和余量的水制备而成。
进一步限定，所述琥珀酰化大豆蛋白由琥珀酸酐和大豆分离蛋白制备而成，其中琥珀酸酐和大豆分离蛋白的质量比为(0.04～0.06)：1。
进一步限定，所述酸味剂为柠檬酸。
进一步限定，所述复合稳定剂为果胶与羟甲基纤维素的混合物。
进一步限定，所述复合稳定剂中果胶与羟甲基纤维素的质量比1:5。
进一步限定，所述乳化剂为山梨醇酐脂肪酸酯。
本发明的一种琥珀酰化大豆分离蛋白酸性饮料的制备方法按以下步骤进行：
步骤1：将一部分白砂糖和乳化剂混合后溶于热水中，高速搅拌下制成均一的乳化剂胶体溶液；
步骤2：将剩余白砂糖和复合稳定剂混合后溶于热水中，高速搅拌下制成均一的稳定剂胶体溶液；
步骤3：将琥珀酰化大豆分离蛋白溶于余量的水，然后加入乳化剂胶体溶液、稳定剂胶体溶液和酸味剂，高速剪切搅拌至混合均匀后调节pH值至3～5，然后进行均质，得到复合溶液；
步骤4：将步骤3得到的复合溶液进行超高温杀菌，得到琥珀酰化大豆分离蛋白酸性饮料。
进一步限定，步骤1中所述乳化剂胶体溶液中白砂糖的质量分数为1％～2％。
进一步限定，步骤1中所述热水的质量为白砂糖和乳化剂总质量的9～11倍。
进一步限定，步骤1中所述热水的温度为80～100℃。
进一步限定，步骤1中所述高速搅拌的转速为10000rpm～14000rpm。
进一步限定，步骤2中所述热水的质量为白砂糖和复合稳定剂总质量的4～6倍。
进一步限定，步骤2中所述热水的温度为80～100℃。
进一步限定，步骤2中所述高速搅拌的转速为10000rpm～14000rpm。
进一步限定，步骤3中所述琥珀酰化大豆分离蛋白的制备方法如下：
步骤(1)：将脱脂大豆粉分散于去离子水中并使之完全溶解，料液比为1：10(v/v)，调节pH值至7.0～9.0，室温下搅拌2h，然后于4℃下和7000g～9000g的离心力下离心30min，收集上清液，调节pH值至4.5，静置1h，然后于4℃和3000g～6000g的离心力下离心30min，收集沉淀，用去离子水将沉淀水洗3次后调节pH值至7.0，去除不溶物，将蛋白溶液冷冻干燥得到大豆分离蛋白；
步骤(2)：称取步骤(1)得到的大豆分离蛋白粉末溶于去离子水中配制成2.5％(w/v)的悬浮液，在室温下搅拌2h使其充分溶解，调节pH值至8.0～11.0，加入琥珀酸酐，在加入琥珀酸酐的过程中使整个反应体系的pH值定在8.0～11.0，琥珀酸酐完全加入后当pH值稳定于8.0～11.0时，将溶液在室温下再搅拌1h，冻干得到琥珀酰化大豆分离蛋白。
进一步限定，步骤3中所述均质的条件为：温度为60～70℃、气压为20Mpa～30MPa时间为30s～60s。
进一步限定，步骤4中所述超高温杀菌的条件为：温度为100～130℃，时间为15s～20s。
本发明相比现有技术的优点如下：
1)本发明通过各组分的合理搭配以及工艺条件的严格调控获得了稳定性以及分散性好的酸性饮料，同时通过琥珀酰化的修饰作用进一步提高了酸性条件下的稳定性，制备工艺过程简单，未添加其他化学试剂，安全性高，操作性强，适合大规模食品工业化生产。
2)本发明通过添加柠檬酸提高饮料在酸性条件下的稳定性以及防腐作用，同时通过果胶与羟甲基纤维素的复配使用，进一步提高饮料在酸性条件下蛋白稳定性及乳化性。
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。所用材料、试剂、方法和仪器，未经特殊说明，均为本领域常规材料、试剂、方法和仪器，本领域技术人员均可通过商业渠道获得。
实施例1：本实施例的一种琥珀酰化大豆分离蛋白酸性饮料按质量分数由琥珀酰化大豆蛋白5％、白砂糖3％、酸味剂1％、复合稳定剂0.3％、乳化剂0.2％和余量的水制备而成，所述琥珀酰化大豆蛋白由琥珀酸酐和大豆分离蛋白制备而成，其中琥珀酸酐和大豆分离蛋白的质量比为0.05：1，所述酸味剂为柠檬酸，所述复合稳定剂为果胶与羟甲基纤维素的混合物，其中果胶与羟甲基纤维素的质量比1:5，所述乳化剂为山梨醇酐脂肪酸酯。
制备方法按以下步骤进行：
步骤1：将1％白砂糖和0.2％乳化剂混合后溶于80℃的热水中，12000rpm高速搅拌下制成均一的乳化剂胶体溶液；所述热水的质量为白砂糖和乳化剂总质量的10倍；
步骤2：将2％白砂糖和0.3％复合稳定剂混合后溶于80℃的热水中，12000rpm高速搅拌下制成均一的稳定剂胶体溶液；所述热水的质量为白砂糖和复合稳定剂总质量的5倍；
步骤3：将5％琥珀酰化大豆分离蛋白溶于余量的水，然后加入乳化剂胶体溶液、稳定剂胶体溶液和1％酸味剂，高速剪切搅拌至混合均匀后调节pH值至3，然后在温度为70℃、气压为25MPa进行均质60s，得到复合溶液；
其中所述琥珀酰化大豆分离蛋白的制备方法如下：
步骤(1)：将脱脂大豆粉分散于去离子水中并使之完全溶解，料液比为1：10(v/v)，调节pH值至7.0，室温下搅拌2h，然后于4℃下和9000g的离心力下离心30min，收集上清液，调节pH值至4.5，静置1h，然后于4℃和6000g的离心力下离心30min，收集沉淀，用去离子水将沉淀水洗3次后调节pH值至7.0，去除不溶物，将蛋白溶液冷冻干燥得到大豆分离蛋白；
步骤(2)：称取步骤(1)得到的大豆分离蛋白粉末溶于去离子水中配制成2.5％(w/v)的悬浮液，在室温下搅拌2h使其充分溶解，调节pH值至11.0，加入琥珀酸酐，所述琥珀酸酐和大豆分离蛋白的质量比为0.05：1，在加入琥珀酸酐的过程中使整个反应体系的pH值定在11.0，琥珀酸酐完全加入后当pH值稳定于11.0时，将溶液在室温下再搅拌1h，冻干得到琥珀酰化大豆分离蛋白；
步骤4：将步骤3得到的复合溶液在温度为130℃的条件下超高温杀菌15s，得到琥珀酰化大豆分离蛋白酸性饮料。
实施例2：本实施例的一种琥珀酰化大豆分离蛋白酸性饮料按质量分数由琥珀酰化大豆蛋白6％、白砂糖4％、酸味剂0.9％、复合稳定剂0.2％、乳化剂0.15％和余量的水制备而成，所述琥珀酰化大豆蛋白由琥珀酸酐和大豆分离蛋白制备而成，其中琥珀酸酐和大豆分离蛋白的质量比为0.05：1，所述酸味剂为柠檬酸，所述复合稳定剂为果胶与羟甲基纤维素的混合物，其中果胶与羟甲基纤维素的质量比1:5，所述乳化剂为山梨醇酐脂肪酸酯。
制备方法按以下步骤进行：
步骤1：将2％白砂糖和0.15％乳化剂混合后溶于90℃的热水中，12000rpm高速搅拌下制成均一的乳化剂胶体溶液；所述热水的质量为白砂糖和乳化剂总质量的10倍；
步骤2：将2％白砂糖和0.2％复合稳定剂混合后溶于90℃的热水中，12000rpm高速搅拌下制成均一的稳定剂胶体溶液；所述热水的质量为白砂糖和复合稳定剂总质量的5倍；
步骤3：将6％琥珀酰化大豆分离蛋白溶于余量的水，然后加入乳化剂胶体溶液、稳定剂胶体溶液和0.9％酸味剂，高速剪切搅拌至混合均匀后调节pH值至5，然后在温度为60℃、气压为25MPa进行均质60s，得到复合溶液；
其中所述琥珀酰化大豆分离蛋白的制备方法如下：
步骤(1)：将脱脂大豆粉分散于去离子水中并使之完全溶解，料液比为1：10(v/v)，调节pH值至8.0，室温下搅拌2h，然后于4℃下和8000g的离心力下离心30min，收集上清液，调节pH值至4.5，静置1h，然后于4℃和5000g的离心力下离心30min，收集沉淀，用去离子水将沉淀水洗3次后调节pH值至7.0，去除不溶物，将蛋白溶液冷冻干燥得到大豆分离蛋白；
步骤(2)：称取步骤(1)得到的大豆分离蛋白粉末溶于去离子水中配制成2.5％(w/v)的悬浮液，在室温下搅拌2h使其充分溶解，调节pH值至10.0，加入琥珀酸酐，所述琥珀酸酐和大豆分离蛋白的质量比为0.05：1，在加入琥珀酸酐的过程中使整个反应体系的pH值定在10.0，琥珀酸酐完全加入后当pH值稳定于10.0时，将溶液在室温下再搅拌1h，冻干得到琥珀酰化大豆分离蛋白；
步骤4：将步骤3得到的复合溶液在温度为120℃的条件下超高温杀菌20s，得到琥珀酰化大豆分离蛋白酸性饮料。
实施例3：本实施例的一种琥珀酰化大豆分离蛋白酸性饮料按质量分数由琥珀酰化大豆蛋白7％、白砂糖5％、酸味剂0.7％、复合稳定剂0.15％、乳化剂0.1％和余量的水制备而成，所述琥珀酰化大豆蛋白由琥珀酸酐和大豆分离蛋白制备而成，其中琥珀酸酐和大豆分离蛋白的质量比为0.05：1，所述酸味剂为柠檬酸，所述复合稳定剂为果胶与羟甲基纤维素的混合物，其中果胶与羟甲基纤维素的质量比1:5，所述乳化剂为山梨醇酐脂肪酸酯。
制备方法按以下步骤进行：
步骤1：将2％白砂糖和0.1％乳化剂混合后溶于100℃的热水中，12000rpm高速搅拌下制成均一的乳化剂胶体溶液；所述热水的质量为白砂糖和乳化剂总质量的10倍；
步骤2：将3％白砂糖和0.15％复合稳定剂混合后溶于100℃的热水中，12000rpm高速搅拌下制成均一的稳定剂胶体溶液；所述热水的质量为白砂糖和复合稳定剂总质量的5倍；
步骤3：将7％琥珀酰化大豆分离蛋白溶于余量的水，然后加入乳化剂胶体溶液、稳定剂胶体溶液和0.7％酸味剂，高速剪切搅拌至混合均匀后调节pH值至7，然后在温度为65℃、气压为25MPa进行均质60s，得到复合溶液；
其中所述琥珀酰化大豆分离蛋白的制备方法如下：
步骤(1)：将脱脂大豆粉分散于去离子水中并使之完全溶解，料液比为1：10(v/v)，调节pH值至9.0，室温下搅拌2h，然后于4℃下和7000g的离心力下离心30min，收集上清液，调节pH值至4.5，静置1h，然后于4℃和5000g的离心力下离心30min，收集沉淀，用去离子水将沉淀水洗3次后调节pH值至7.0，去除不溶物，将蛋白溶液冷冻干燥得到大豆分离蛋白；
步骤(2)：称取步骤(1)得到的大豆分离蛋白粉末溶于去离子水中配制成2.5％(w/v)的悬浮液，在室温下搅拌2h使其充分溶解，调节pH值至9.0，加入琥珀酸酐，所述琥珀酸酐和大豆分离蛋白的质量比为0.05：1，在加入琥珀酸酐的过程中使整个反应体系的pH值定在9.0，琥珀酸酐完全加入后当pH值稳定于9.0时，将溶液在室温下再搅拌1h，冻干得到琥珀酰化大豆分离蛋白；
步骤4：将步骤3得到的复合溶液在温度为110℃的条件下超高温杀菌15s，得到琥珀酰化大豆分离蛋白酸性饮料。
对比例1-3与实施例1-3不同的是：省略步骤3中的步骤(2)，直接用步骤(1)得到的大豆分离蛋白(SPI)制备饮料。
效果例：按照下述方法测定实施例1-3与对比例1-3所得饮料的分散性与稳定性，结果见表1。
(1)将实施例1-3与对比例1-3所得饮料稀释50倍，用UV-2600型紫外-可见分光光度计记录其在600nm的吸光度。
(2)实施例1-3与对比例1-3所得饮料稀释至澄清透明，利用Zetasize nanozs 90型粒度电位仪测定各种饮料的平均粒径。
表1饮料浊度与平均粒径结果
| 浊度 | 平均粒径(nm) | |
| 对比例1 | 0.5163 | 982.63 |
| 对比例2 | 0.6346 | 1054.31 |
| 对比例3 | 0.7512 | 803.19 |
| 实施例1 | 0.4063 | 623.32 |
| 实施例2 | 0.4037 | 545.83 |
| 实施例3 | 0.3858 | 265.74 |
由表1可知，以SSPI为原料制得的饮料在酸性条件下具有较小的浊度与粒径，这是由于经过琥珀酰化的SPI等电点减小，所以制得的饮料具有更好的分散性和稳定性。
Claims (10)
1.一种琥珀酰化大豆分离蛋白酸性饮料，其特征在于，该酸性饮料按质量分数由琥珀酰化大豆蛋白5％～10％、白砂糖3％～5％、酸味剂0.5％～1％、复合稳定剂0.1％～0.3％、乳化剂0.1％～0.2％和余量的水制备而成。
2.根据权利要求1所述的一种琥珀酰化大豆分离蛋白酸性饮料，其特征在于，所述琥珀酰化大豆蛋白由琥珀酸酐和大豆分离蛋白制备而成，其中琥珀酸酐和大豆分离蛋白的质量比为(0.04～0.06)：1。
3.根据权利要求1所述的一种琥珀酰化大豆分离蛋白酸性饮料，其特征在于，所述酸味剂为柠檬酸，所述复合稳定剂为果胶与羟甲基纤维素的混合物，所述乳化剂为山梨醇酐脂肪酸酯。
4.根据权利要求3所述的一种琥珀酰化大豆分离蛋白酸性饮料，其特征在于，所述复合稳定剂中果胶与羟甲基纤维素的质量比1:5。
5.如权利要求1-4任意一项所述的一种琥珀酰化大豆分离蛋白酸性饮料的制备方法，其特征在于，该制备方法按以下步骤进行：
步骤1：将一部分白砂糖和乳化剂混合后溶于热水中，高速搅拌下制成均一的乳化剂胶体溶液；
步骤2：将剩余白砂糖和复合稳定剂混合后溶于热水中，高速搅拌下制成均一的稳定剂胶体溶液；
步骤3：将琥珀酰化大豆分离蛋白溶于余量的水，然后加入乳化剂胶体溶液、稳定剂胶体溶液和酸味剂，高速剪切搅拌至混合均匀后调节pH值至3～5，然后进行均质，得到复合溶液；
步骤4：将步骤3得到的复合溶液进行超高温杀菌，得到琥珀酰化大豆分离蛋白酸性饮料。
6.根据权利要求5所述的一种琥珀酰化大豆分离蛋白酸性饮料的制备方法，其特征在于，步骤1中所述乳化剂胶体溶液中白砂糖的质量分数为1％～2％，步骤1中所述热水的质量为白砂糖和乳化剂总质量的9～11倍，步骤1中所述热水的温度为80～100℃，步骤1中所述高速搅拌的转速为10000rpm～14000rpm。
7.根据权利要求5所述的一种琥珀酰化大豆分离蛋白酸性饮料的制备方法，其特征在于，步骤2中所述热水的质量为白砂糖和复合稳定剂总质量的4～6倍，步骤2中所述热水的温度为80～100℃，步骤2中所述高速搅拌的转速为10000rpm～14000rpm。
8.根据权利要求5所述的一种琥珀酰化大豆分离蛋白酸性饮料的制备方法，其特征在于，步骤3中所述琥珀酰化大豆分离蛋白的制备方法如下：
步骤(1)：将脱脂大豆粉分散于去离子水中并使之完全溶解，料液比为1：10(v/v)，调节pH值至7.0～9.0，室温下搅拌2h，然后于4℃下和7000g～9000g的离心力下离心30min，收集上清液，调节pH值至4.5，静置1h，然后于4℃和3000g～6000g的离心力下离心30min，收集沉淀，用去离子水将沉淀水洗3次后调节pH值至7.0，去除不溶物，将蛋白溶液冷冻干燥得到大豆分离蛋白；
步骤(2)：称取步骤(1)得到的大豆分离蛋白粉末溶于去离子水中配制成2.5％(w/v)的悬浮液，在室温下搅拌2h使其充分溶解，调节pH值至8.0～11.0，加入琥珀酸酐，在加入琥珀酸酐的过程中使整个反应体系的pH值定在8.0～11.0，琥珀酸酐完全加入后当pH值稳定于8.0～11.0时，将溶液在室温下再搅拌1h，冻干得到琥珀酰化大豆分离蛋白。
9.根据权利要求5所述的一种琥珀酰化大豆分离蛋白酸性饮料的制备方法，其特征在于，步骤3中所述均质的条件为：温度为60～70℃、气压为20Mpa～30MPa时间为30s～60s。
10.根据权利要求5所述的一种琥珀酰化大豆分离蛋白酸性饮料的制备方法，其特征在于，步骤4中所述超高温杀菌的条件为：温度为100～130℃，时间为15s～20s。
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| US4138500A (en) * | 1977-05-02 | 1979-02-06 | Kellogg Company | Acid soluble acylated protein and method |
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| CN111671018A (zh) * | 2020-05-05 | 2020-09-18 | 齐齐哈尔大学 | 一种美拉德反应修饰的玉米胚芽蛋白饮料的制备方法 |
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2022
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