CN1392774A - 生产大豆蛋白的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明旨在提供中性粉状大豆蛋白,所述大豆蛋白几乎没有来源于大豆蛋白的称为大豆气味的令人不快的气味,因此表现出极好的风味,而且当用于加工食品中时不会使食品的原有风味变坏。本发明提供一种生产中性大豆蛋白的方法,所述方法包括在酸性条件下加热大豆蛋白浆或大豆蛋白溶液,然后中和(pH6.0-8.0),优选接着再次加热。
Description
发明背景
发明领域
本发明涉及生产具有极好风味的大豆蛋白的方法。有关技术的描述
由于大豆蛋白的保水能力和成胶能力,当前它被广泛应用于加工食品例如火腿、香肠、绞碎水产品、汉堡牛排和shao-mais中。
然而,大豆蛋白具有称为“大豆气味”的来自大豆的气味,由于当应用于加工食品中时,所述气味对天然伴随该食品的风味的不利影响,所以形成了一个问题。为了解决这个问题,已经做了各种各样的尝试。例如在生产加工大豆蛋白过程中应用乙醇水溶液进行清洗。
然而,这种尝试是有问题的,因为它经受了乙醇引起的大豆蛋白变性,使得难以发挥大豆蛋白的功能例如成胶能力,除非仔细地确保精细的程序,而且因为这是昂贵的方法,所以也有问题。
JP-A63-219343公开了从脂肪氧化酶同工酶缺陷型大豆生产大豆蛋白的方法,然而这种方法昂贵,不易于利用,导致可行性差。
在另一方面,JP-B53-19699(JP-A48-80754)(USP3,642,490)公开了连续处理经分离的大豆蛋白以生产一种酸稳定性蛋白物质的方法,其中形成在pH约2.0至约4.2分离的固体含量为10%-15%的大豆蛋白浆,所述浆的连续部分在连续过程中经受约250°F至约320°F的基本上即时的加热,在压力下保持至少加热所述浆几秒钟至几分钟,使得在大豆物质中发生变化,从而破坏其中的胰蛋白酶抑制剂,从所述浆连续泵入的部分快速逐步减压,以实现即时蒸发并除去所述浆中的水蒸汽,同时分离所述浆中的水蒸汽,从而形成酸稳定的分离的大豆蛋白制品,但是没有提到在中性pH下的用法或所得大豆蛋白的极好风味。这种尝试的目的是获得一种酸可溶性蛋白,然而基于本发明者的发现,这种蛋白在中性pH下溶解性差,而且并不总是具有极好的风味。
本发明的一个目的是提供具有极好风味的大豆蛋白,也就是一种具有存在于大豆蛋白中且来自大豆的称为“大豆气味”的气味极大减弱的大豆蛋白,当应用于这种食品时,它可以最大限度地降低天然伴随着加工食品风味的变坏。
发明概要
本发明努力解决上述的问题,并最终发现通过在酸性条件下加热大豆蛋白浆或大豆蛋白溶液,然后中和可以获得存在于大豆蛋白中的气味极少而且风味极好的大豆蛋白。
因此,本发明是生产大豆蛋白的方法,所述方法包括在酸性条件下加热大豆蛋白浆或大豆蛋白溶液,然后中和。优选在pH6.0-8.0进行中和。最好在80-155℃进行加热。更优选在100-130℃进行加热。也优选在中和之后进行第二次加热。也优选在中和大豆蛋白浆或大豆蛋白溶液之前加入磷酸或有机酸,然后加入钙化合物或镁化合物。也优选在中和之后进行喷雾干燥。
应用于本发明的大豆蛋白浆或大豆蛋白溶液可以是通过添加水于大豆或脱脂大豆中、然后磨碎该混合物形成的浆以及通过去除乳清而从中获得的浆;可以是通过用水提取大豆或脱脂大豆、然后去除沉淀物而获得的提取物以及通过酸沉淀从中获得的凝浆(curd slurry),或者通过中和从中获得的中和溶液。
为了减少强烈的大豆气味,在酸性条件下制备这样的大豆蛋白浆或大豆蛋白溶液是重要的。然而,过低的pH可以甚至在加热之后导致酸味或在中和之后产生增多的灰烬;而过高的pH可能使得大豆气味保留,因此pH应该优选调节为2.0-4.0,更优选为2.8-3.7。
用于调节pH值至酸性pH的酸可以是能够作为食品添加剂使用的任何一种酸或酸混合物,优选硫酸、盐酸、磷酸和乙酸,这些都通常应用于大豆蛋白的酸沉淀。
然后应该加热如上述调节至酸性pH的大豆蛋白浆或大豆蛋白溶液。过低的加热温度可能使得大豆气味保留,而过高的加热温度可以导致由于加热而产生的另一种气味,因此优选加热温度为80-155℃,更优选100-130℃。
虽然可以应用间接加热方法,但是优选应用直接加热方法,在更优选的方法中,应用高温即时加热消毒器(UHT消毒器)以直接注入高温高压水蒸汽于大豆蛋白浆或大豆蛋白溶液中,然后在大气压下快速释放。
虽然没有具体限制加热所需的时间,但是可以为例如在80℃或更高但低于100℃的温度下加热1秒至3小时,或在100℃或更高但低于155℃的温度下加热1秒至30分钟。
在如上述在酸性条件下加热时,大豆蛋白浆或大豆蛋白溶液的固体含量过低可能造成干燥性能差,这可能增加生产费用,而过高的固体含量导致除臭作用差,并增大大豆蛋白溶液的粘度,这可导致在加热罐中流化困难,因此优选所述固体含量为3-20%(重量),更优选为5-15%(重量)。
如上所提到,优选用UHT消毒器实现加热以直接注入水蒸汽于大豆蛋白浆或大豆蛋白溶液中,然后在大气压下快速释放,借此改善风味。
虽然仍然不清楚按照本发明可以改善风味的原因,但是可以假设因为一般认为羰基化合物例如醛类和酮类是造成“大豆气味”的原因,而酸性条件减弱了这种羰基化合物和蛋白质之间的相互作用,通过在所述酸性条件下加热可以易于分离所述羰基化合物,所产生的分离出的气味物质可以在加热时与挥发物蒸发同时除去。
因为所产生的溶液出现其本身的酸味,并且当与几乎中性的食品混合时,由于pH接近等电点(取决于混和物比率)可能经历凝结,也因为经历在酸性条件静置保存时可能由于痕量脂肪的不稳定性和氧化作用所致的快速风味变坏,所以应该用标准方法中和。
虽然可以用已知的碱性物质完成中和作用,但是优选通过在中和大豆蛋白浆或大豆蛋白溶液时添加磷酸或有机酸或它们的盐以及钙离子或镁离子来完成中和。
实现这种中和,使得中和后pH为6.0-8.0,优选为6.5-7.5。
用于中和的碱性物质可以是任何碱性物质,只要它可以作为食品添加剂使用,例如通常用于中和大豆蛋白的那些物质,如氢氧化钠、氢氧化钾以及钙化合物和镁化合物。钙化合物可以例如是氢氧化物如氢氧化钙和钙盐如碳酸钙。镁化合物可以例如是氢氧化物如氢氧化镁和镁盐如碳酸镁。任何这些碱性物质都可以单独使用或彼此之间结合使用。
当在此应用钙化合物或镁化合物作为碱性物质时,与只使用一价金属碱性物质如氢氧化钠所获得的风味比较,可以获得了更好的风味。在另一方面,当与使用一价金属碱性物质比较时,发现由于凝结作用溶解性降低了。
因此,当使用钙化合物或镁化合物时,优选在中和之前任何时候添加磷酸或有机酸或它们的盐。这里的有机酸可以例如为柠檬酸、酒石酸、苹果酸、琥珀酸、顺丁烯二酸、反丁烯二酸或葡糖酸。中和之前的时间是指在酸性条件下制备大豆蛋白浆或大豆蛋白溶液之前和之后的任何时间,或者甚至可以是在酸性条件下加热之后。磷酸或有机酸或其盐的量优选在等于加入的二价金属离子重量的量至所述重量的1 0倍量的范围内。虽然不了解添加这些磷酸或有机酸或盐阻止大豆蛋白凝结或水溶解性降低的机理,但是可以假设螯合作用减弱钙或镁和所述大豆蛋白的反应性。
虽然在中和期间,只要可以维持溶液状态,则对蛋白浓度没有特别限制,但是优选为3-15%(重量),更优选5-12%(重量)。更高的浓度导致更高的粘度,这导致后继喷雾干燥器使用困难,以及所引起的生产力降低。另一方面,较低浓度导致产量低,导致生产力降低。
因为经中和的溶液的溶解性本身不足或仅在喷雾干燥时溶解性不足,所以在中和之后进行第二次加热更优于在酸性条件下单次加热,这是为了改善溶解性和成胶能力以及沙质结构。
虽然第二次加热时固体含量根据在酸性条件下加热时的浓度来确定,但是它几乎在后者的±2%范围内。
在第二次加热时,也就是说,在中和之后加热时,较低加热温度导致不足的溶解性,而较高温度导致产生不可接受的风味,优选所述温度为100-150℃,更优选为110-150℃。
虽然没有特别限制第二次加热所需要的时间,但是优选为1秒至30分钟。
在第二次加热时,在高压下直接注入高温水蒸汽于大豆蛋白中的高温即时加热法也适用。加热后在大气压下或更小压力下释放所述溶液,进一步改善风味。
这样如上所述的,可以获得本发明的所述大豆蛋白。
虽然以溶液形式存在时,这种大豆蛋白可以照原样运输或者经浓缩后运输,然后被用户消费,但是它通常被喷雾干燥为粉末,因为其高存储稳定性和作为食品原料方便使用,所以这是优选的。
如上所述制备的大豆蛋白具有很低的气味和极好的风味。
优选实施方案的详述
实施例
在以下实施例中进一步描述本发明。
实施例1
将PDI(蛋白质可分散性指数)为80或更高的低变性脱脂大豆(FUJI SEIYU)和15重量份的水混合,用1N NaOH调节pH为7.5,采用均相混合机在室温下以3000rpm提取1小时。此后,通过离心除去“okarao(纤维性豆渣(soybean pulp)残余物”成分而获得脱脂豆浆。用1N HCl调节pH为4.5以沉淀蛋白成分,离心(1000G,10分钟)回收沉淀,借此获得经分离的大豆蛋白凝浆(下文称之为“凝浆”)。该凝浆中的固体含量大约为30%(重量)。将其与水混合使它的固体含量为10%(重量),用1N HCl调节至如表1所示的pH,经受直接高温即时加热器(UHT消毒器),应用直接注入蒸汽以达到120℃加热10秒钟,紧接着将其释放于大气中。
然后,用1N NaOH将所产生的加热过的大豆蛋白凝浆中和为pH7.0。将该中和过的大豆蛋白溶液再次经受UHT消毒器以达到120℃加热10秒种,紧接着将其释放于大气中,喷雾干燥获得微粒分离大豆蛋白。由10位评味员感官评价该微粒分离大豆蛋白的5%(重量)水溶液的风味。对其评分,满分为10分,当10位评味员评出的平均分得分更高时评定为更好。
表1 由加热pH引起的风味差异
加热pH | 1.9 | 2.4 | 2.9 | 3.4 | 3.8 | 4.1 |
风味 | 5.1 | 6.1 | 8.6 | 8.5 | 5.8 | 5.1 |
加热步骤中酸性pH导致得分为5分或更高,而且风味中大豆气味减少,尤其在pH2.9和pH3.4时几乎没有感觉到大豆气味,体验到非常满意的风味。pH1.9时,感觉到轻微的酸味。pH3.8时,略微感觉到大豆气味,而pH4.1时感觉到一点大豆气味。
实施例2
将用类似于实施例1的方法所获得的凝浆与水混合,使得固体含量为10%(重量),用1N HCl调节pH为3.2,然后经受UHT消毒器,达到在表2所示温度加热10秒钟,紧接着将其释放于大气中,然后用1N NaOH中和至pH7.0。再次使它经受UHT消毒器以达到120℃加热10秒钟,紧接着释放于大气中,喷雾干燥获得微粒分离大豆蛋白。然后用类似于实施例1的方法对它进行评价。表2由加热温度引起的风味差异
加热温度(℃) | 70 | 90 | 110 | 120 | 140 | 160 |
风味 | 4.2 | 6.7 | 8.9 | 8.7 | 6.8 | 4.4 |
当在70℃下进行加热时大豆气味仍然保留。虽然在90℃下进行加热时该气味也仍然保留,但它大体上减弱了。当在110℃和120℃下加热时,该气味很轻微,并感觉到满意的风味。当在140℃下加热时轻微感觉到不可接受的气味,这是由于加热的缘故,而且当在160℃下加热时不可接受的气味更强烈。
实施例3
将用类似于实施例1的方法所获得的凝浆与水结合使得固体含量为10%(重量),与基于所述浆固体含量的2%(重量)的柠檬酸混合,用1N HCl调节pH为3.2,然后经受UHT消毒器以达到120℃加热10秒钟,紧接着将其释放于大气中。与基于所述浆固体含量的1%(重量)(按钙计算)的氢氧化钙混合,然后用1N NaOH中和至pH7.0。使其再次经受UHT消毒器以达到120℃加热10秒钟,紧接着将其释放于大气中,喷雾干燥获得微粒分离的大豆蛋白。用类似于实施例1的方法评价它,得分9.1,而且被评定为具有极好的令人满意的风味,且几乎没有大豆气味。
实施例4
将用类似于实施例1的方法所获得的凝浆与水结合使得固体含量为10%(重量),用1N HCl调节pH为3.2,然后经受UHT消毒器以达到120℃加热10秒钟,紧接着释放于大气,然后用1N NaOH中和至pH7.0。然后喷雾干燥获得微粒分离的大豆蛋白。用类似于实施例1的方法评价它,得分为7.7,并评定它有较少的大豆气味。通过测定它的PDI检测该制品在水中的溶解性。所应用的方法在下面描述。<PDI测定>
使用DRINKMASTER BLENDER(936-2型,HAMILTON BEACH)于25℃将20g样品和300ml蒸馏水以8500rpm混合10分钟。然后于2700rpm将所产生的浆离心10分钟,吸取15ml所产生的上清液于Kjeldahl管中,通过Kjeldahl方法使它经受AOCS-审定的方法Aa5-91或AOCS-审定的方法Ba4d-90以测定氮水平。PDI:(B-S)×N×0.014×100×6.25×100/%总蛋白质量B:Kjeldahl方法中空白滴定度(ml)S:Kjeldahl方法中样品滴定度(ml)N:Kjeldahl方法中所用碱的当量浓度表3
PDI | |
实施例2中于120℃加热的制品 | 80 |
实施例4的制品 | 63 |
基于上述的结果,中和之后没有加热的实施例4的制品表现出另人满意的风味,但往往在水中溶解度的降低。
实施例5
将用类似于实施例1的方法所获得的凝浆与水结合使得固体含量为10%(重量),用1N HCl调节pH为3.2,然后经受UHT消毒器达到120℃加热10秒钟,紧接着释放于大气。与基于所述固体含量的1%(重量)(按钙计算)的氢氧化钙混合,然后用1N NaOH中和至pH7.0。使它再次经受UHT消毒器以达到120℃加热10秒钟,紧接着释放于大气,喷雾干燥获得微粒分离的大豆蛋白。用类似于实施例1的方法评价它,得分为7.5,并评定它具有弱的大豆气味。通过测定它的PDI,检测该制品在水中的溶解度。表4
PDI | |
实施例3的制品 | 80 |
实施例5的制品 | 39 |
基于上述的结果,中和时添加氢氧化钙而没有添加柠檬酸的实施例5的制品表现出另人满意的风味,但往往在水中溶解度的降低。比较实施例1
将用类似于实施例1的方法所获得凝浆与水结合使得固体含量为10%(重量),用1N NaOH调节pH为7.0,然后经受UHT消毒器以达到120℃加热10秒钟,紧接着释放于大气。然后将它喷雾干燥获得微粒分离的大豆蛋白。用类似于实施例1的方法评价它,得分为3.7,并评定它具有强烈的大豆气味。比较实施例2
将用类似于实施例1的方法所获得的凝浆与水结合使得固体含量为10%(重量),用磷酸调节pH为3.2,然后经受UHT消毒器以达到120℃加热10秒钟,紧接着释放于大气。然后将它喷雾干燥获得微粒分离的大豆蛋白。在用1N NaOH中和5%(重量)水溶液之后,用类似于实施例1的方法评价它,得分为7.5,并评定它具有较低的大豆气味并令人满意。通过在用DRINKMASTER BLENDER混合期间用1NNaOH中和至pH7.0,检测该制品的PDI。表5
PDI | |
实施例2在120℃加热的制品 | 80 |
比较实施例2的制品 | 69 |
在干燥之后中和的比较实施例2的所述制品的水溶性降低。
为了检测盐溶解性,通过DRINKMASTER BLENDER采用2.5%盐水代替蒸馏水混合所述制品,检测在盐水中的PDI。表6
盐水中的PDI | |
实施例2在120℃加热的制品 | 86 |
比较实施例2的制品 | 26 |
在干燥之后中和的比较实施例2所述制品的盐溶解性显著降低。
在将实施例4的制品和比较实施例2的制品存储于室温(20-25℃)之后,评价中和之后的风味。表7
存储后的风味 | |
实施例4的制品 | 7.4 |
比较实施例2的制品 | 3.0 |
经中和的实施例4制品表现出风味几乎没有变坏,而存储于酸性条件下的比较实施例2的制品表现出氧化脂肪类气味,导致风味差。
按照本发明,可以通过在酸性条件下加热大豆蛋白浆或大豆蛋白溶液,然后中和,获得一种大豆蛋白,所述大豆蛋白的存在于大豆蛋白中并来自大豆、称为“大豆气味”的气味大大减弱,所述大豆蛋白也具有极好的风味,而且当使用于这类食品中时没有使天然伴随加工食品的风味变坏。此外,通过在中和之后再次加热,可以获得溶解性也提高的大豆蛋白。而且,通过选择二价金属的钙或镁的盐作为碱性物质,以及选择磷酸或有机酸或它们的盐进行中和,可以获得风味和溶解性更好的大豆蛋白。通过提供这种大豆蛋白,可以预期大大有助于改善加工食品如火腿、香肠、绞碎水产品、汉堡牛排和shao-mais的质量。
Claims (7)
1.一种生产大豆蛋白的方法,所述方法包括在酸性条件下加热大豆蛋白浆或大豆蛋白溶液,然后中和。
2.一种权利要求1的方法,其中在pH6.0-8.0进行所述中和。
3.一种权利要求1或权利要求2的方法,其中在80-155℃进行所述加热。
4.一种权利要求1或权利要求2的方法,其中在100-130℃进行所述加热。
5.一种权利要求1-4中任一项的方法,其中在所述中和之后进行第二次加热。
6.一种权利要求1-5中任一项的方法,其中在所述中和之前添加磷酸或有机酸或它们的盐,然后添加钙化合物或镁化合物。
7.一种权利要求1-6中任一项的方法,其中在所述中和之后进行喷雾干燥。
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