CN115316489A - 一种增强植物蛋白溶解性的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种增强植物蛋白溶解性的方法，属于食品蛋白质精深加工技术领域，包括以下步骤：1)将植物蛋白与水混合，调节pH值至10～12进行溶解，得到溶胀后的植物蛋白；2)将步骤1)所述的溶胀后的植物蛋白进行离子交换处理，使得溶液的pH值至7～8，过滤，得到第一上清液；3)将步骤2)所述的第一上清液进行分离，得到第二上清液；4)将步骤3)所述的第二上清液进行干燥，即得到溶解性增强的植物蛋白。本发明制备的植物蛋白在保留蛋白基础结构的基础上，实现了单独植物蛋白的可溶性和颗粒均一化改造。

Description

一种增强植物蛋白溶解性的方法
技术领域
本发明属于食品蛋白质精深加工技术领域，尤其涉及一种增强植物蛋白溶解性的方法。
背景技术
植物蛋白已成为满足全球人口增长对营养需求增加所必需的饮食的重要组成部分。它们的营养益处之一是植物蛋白可以提供足量的必需氨基酸。此外，植物蛋白还具有独特的理化性质，对食品加工、贮藏和食用产生影响，进而影响食品质量和感官特性。
在过去的二十年中，人们尝试了许多技术来增强植物蛋白的功能，这些技术通常可分为化学、酶和物理方法。酶法破坏了蛋白质的一级结构产生一定的苦味，降低产品的应用价值。化学法则是利用酸、碱和基团修饰等方法破坏蛋白质原有的作用力从而提高蛋白质的溶解度。而物理法相对温和，但多作为辅助手段改善植物蛋白的功能性质。
为此，部分植物蛋白功能特性，如溶解度等有限，一定程度上阻碍了植物蛋白在食品中的广泛应用。诚然，探索有效的方法来提高植物蛋白的功能对植物蛋白质的商业化应用具有重要意义。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种增强植物蛋白溶解性的方法，该方法可以提高蛋白质的溶解度，并有利于制备均一的纳米蛋白颗粒。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供了一种增强植物蛋白溶解性的方法，包括以下步骤：
1)将植物蛋白与水混合，调节pH值至10～12进行溶解，得到溶胀后的植物蛋白；
2)将步骤1)所述的溶胀后的植物蛋白进行离子交换处理，使得溶液的pH值至7～8，过滤，得到第一上清液；
3)将步骤2)所述的第一上清液进行分离，得到第二上清液；
4)将步骤3)所述的第二上清液进行干燥，即得到溶解性增强的植物蛋白。
优选的，所述步骤1)的植物蛋白包括大豆蛋白、玉米蛋白、大米蛋白、核桃蛋白或鹰嘴豆蛋白。
优选的，所述步骤1)的植物蛋白的质量与水的体积比为800～1200g：18～22L。
优选的，所述植物蛋白的质量与水的体积比为1000g：20L。
优选的，所述步骤1)调节pH值的溶液为碱液，所述碱液包括氢氧化钠溶液。
优选的，所述步骤1)的溶解包括搅拌，所述搅拌的速度为300～2000r/min，搅拌时间为30～120min。
优选的，所述搅拌的速度为500r/min，搅拌时间为30min。
优选的，所述步骤2)的离子交换的方法包括氢型离子交换树脂吸附、超滤或电渗析。
优选的，所述步骤3)的分离的方法包括离心，所述离心的离心力为3000～10000g，离心时间为1～20min。
优选的，所述离心的离心力为5000g，离心时间为5min。
本发明制备的植物蛋白与现有技术有着本质区别，本发明在保留植物蛋白蛋白原有结构的基础上，实现了单独植物蛋白的可溶性和颗粒均一化改造。具体而言，利用碱液可诱导蛋白的熔融态转变，使得蛋白能够分散在水中；在离子交换过程中，改变原有的蛋白结构复性规律，降低蛋白复性程度，提高了蛋白在中性的溶解度。本法获得的植物蛋白具有高溶解度以及结构均一化的特点，在医药、食品、化妆品和保健品行业充满广阔应用前景。
附图说明
图1为处理前后植物蛋白微观结构图。
具体实施方式
本发明提供了一种增强植物蛋白溶解性的方法，包括以下步骤：
1)将植物蛋白与水混合，调节pH值至10～12进行溶解，得到溶胀后的植物蛋白；
2)将步骤1)所述的溶胀后的植物蛋白进行离子交换处理，使得溶液的pH值至7～8，过滤，得到第一上清液；
3)将步骤2)所述的第一上清液进行分离，得到第二上清液；
4)将步骤3)所述的第二上清液进行干燥，即得到溶解性增强的植物蛋白。
本发明将植物蛋白与水混合，调节pH值至10～12进行溶解，得到溶胀后的植物蛋白。本发明对植物蛋白的来源没有特殊限定，采用常规市售产品即可。在本发明中，植物蛋白优选包括大豆蛋白、玉米蛋白、大米蛋白、核桃蛋白或鹰嘴豆蛋白。在本发明中，植物蛋白的质量与水的体积比优选为800～1200g：18～22L，更优选为1000g：20L。在本发明中，调节pH值的溶液优选为氢氧化钠溶液；调节的pH值优选为10～12，更优选为12。在本发明中，溶解的方法优选为搅拌，所述搅拌的速度优选为300～2000r/min，搅拌时间为30～120min；更优选为搅拌的速度为500r/min，搅拌时间为30min。
本发明将所述的溶胀后的植物蛋白进行离子交换处理，使得溶液的pH值至7～8，过滤，得到第一上清液。在本发明中，离子交换的方法优选包括氢型离子交换树脂吸附、超滤或电渗析。
本发明将所述的第一上清液进行分离，得到第二上清液。在本发明中所述分离的方法优选为离心，所述离心的离心力优选为3000～10000g，离心时间为1～20min；更优选为离心力为5000g，离心时间为5min。
本发明将所述的第二上清液进行干燥，即得到溶解性增强的植物蛋白。本发明对干燥的方法没有特殊限定，采用本领域常规的干燥方法即可。
下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
(1)将1000g大米蛋白分散于20L水中经用NaOH调节至pH 11溶解，500r/min搅拌30min；
(2)将所获得碱液加入氢型弱酸性阳离子树脂静态吸附至溶液pH 7，滤出上清液；
(3)将(2)所获得的的上清液3000g离心20min，上清液经干燥可获得溶解性增强的大米蛋白成品。
实施例2
(1)将1000g玉米醇溶蛋白分散于20L水中经用NaOH调节至pH 12溶解，1000r/min搅拌60min；
(2)将所获得碱液加入超滤至溶液pH 7，滤出上清液；
(3)将(2)所获得的的上清液10000g离心10min，上清液经干燥可获得玉米醇溶蛋白成品。
实施例3
(1)将1000g麦谷蛋白分散于20L水中经用NaOH调节至pH 11溶解，2000r/min搅拌120min；
(2)将所获得碱液经电渗析至溶液pH 8，滤出上清液；
(3)将(2)所获得的的上清液10000g离心5min，上清液经干燥可获得麦谷蛋白产品。
对比例1
未经任何处理的大米蛋白。
对比例2
未经任何处理的玉米醇溶蛋白。
对比例3
未经任何处理的麦谷蛋白。
实施例4
使用凯氏定氮测定初始添加原料植物蛋白的蛋白质量m0和经处理后可溶性蛋白的质量m。
蛋白的溶解度可用下式表示：
蛋白溶解度(％)＝m/m0×100％
其中：m表示可溶性蛋白的质量(g)；
m0表示初始添加蛋白的质量(g)。
使用透射电镜植物蛋白的微观形貌。将制备的蛋白液分别滴到含碳膜的铜网上，并在样品干燥后进行测试。
实施例与对比例制备得到的植物蛋白微观结构如图1所示。
实施例与对比例制备得到的蛋白性质如表1所示。
表1蛋白性质
Figure BDA0003797282210000051
从以上数据可以看出上述实施例1～3所制备的植物蛋白的溶解度得到了显著的提高，溶解度均在90％以上。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种增强植物蛋白溶解性的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将植物蛋白与水混合，调节pH值至10～12进行溶解，得到溶胀后的植物蛋白；
2)将步骤1)所述的溶胀后的植物蛋白进行离子交换处理，使得溶液的pH值至7～8，过滤，得到第一上清液；
3)将步骤2)所述的第一上清液进行分离，得到第二上清液；
4)将步骤3)所述的第二上清液进行干燥，即得到溶解性增强的植物蛋白。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)所述的植物蛋白包括大豆蛋白、玉米蛋白、大米蛋白、核桃蛋白或鹰嘴豆蛋白。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤1)所述的植物蛋白的质量与水的体积比为800～1200g：18～22L。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述植物蛋白的质量与水的体积比为1000g：20L。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)所述调节pH值的溶液为碱液，所述碱液包括氢氧化钠溶液。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)所述的溶解包括搅拌，所述搅拌的速度为300～2000r/min，搅拌时间为30～120min。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述搅拌的速度为500r/min，搅拌时间为30min。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)所述的离子交换的方法包括氢型离子交换树脂吸附、超滤或电渗析。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3)所述的分离的方法包括离心，所述离心的离心力为3000～10000g，离心时间为1～20min。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述离心的离心力为5000g，离心时间为5min。
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