CN1840680A - 双酶法改性生产注射型大豆分离蛋白工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于大豆深加工技术领域，特别涉及一种利用双酶法改性生产大豆分离蛋白的工艺。本发明采用低温脱脂豆粕为原料，在生产大豆分离蛋白过程中采用蛋白酶和酰基转移酶对大豆分离蛋白进行复合改性，提高产品的吸水性、保水性、吸油性和凝胶性。克服了单独使用蛋白酶进行酶法水解，与单独使用谷氨酰胺转胺酶进行分子间交联的缺点。本方法所得的产品在水中迅速分散并水解，无团粒，在肉制品加工中不堵塞注射针头，并且生产工艺简单，产品的功能性良好，在国内大豆分离蛋白在肉制品中需求量逐年增长的情况下，本发明具有良好的推广前景。
Description
技术领域
本发明属于大豆深加工技术领域，特别涉及一种利用双酶法改性生产大豆分离蛋白的工艺。
背景技术
大豆分离蛋白具有很高的营养价值和良好的功能性质，广泛应用于食品的多个领域。作为多种食品的基础原料，应用于香肠、火腿、肉饼、罐头等凝胶型产品加工中，不仅可以起到与动物蛋白的互补作用，提高肉制品的营养价值，还可以使肉制品的脂肪降低、组织细腻、富有弹性、增加肉香味及保水性，延长保质期。
与凝胶型分离蛋白相比较，高档肉制品生产中使用的注射型分离蛋白更为重要，对分离蛋白产品功能性的要求更为全面，在肉制品生产过程中需要将分离蛋白利用专用针头注射到大块肉中，要求分离蛋白质具有良好的吸水性、保水性、吸油性和凝胶性的同时，具有较高的溶解性。目前国内仅有几家企业能够生产注射型分离蛋白，其产品质量达不到上述要求。国外对注射型大豆分离蛋白的研究较为深入，并能够大规模生产分离蛋白的有美国ADM公司、杜邦公司、保利来公司等，现有的常规生产注射型大豆分离蛋白的工艺投资大，能耗高，并且产品也存在不足，虽然溶解性和分散性好，但乳化性不高，吸水性、保水性、吸油性及凝胶性较差。随着我国人民生活水平的不断提高，对注射型大豆分离蛋白的需求量也在逐年大幅度增加，急需研究开发具有自主知识产权的注射型大豆分离蛋白产品。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种利用双酶法改性生产注射型专用大豆分离蛋白的工艺方法。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
1、提取大豆分离蛋白
原料：低温脱脂豆粕
(1)碱溶解
低温脱脂豆粕粉碎后过40～60目筛，按料水比将1∶8～12的水加入浸出罐，用10～30％NaOH溶液将料液pH调节7.0～9.0，40～60℃度下匀速搅拌40～90min，离心分离后收集蛋白提取液，残渣利用上述条件二次浸提，将两次蛋白提取液合并后使用。
(2)酸沉析
向大豆蛋白提取液中加入10～25％的盐酸溶液，调节溶液pH值为4.2～4.5，待大部分蛋白质沉淀后，静止20～30min，离心分离，得到大豆分离蛋白凝块。
2、蛋白酶水解
将大豆分离蛋白凝块送入解碎机中破碎，调整其蛋白质浓度为5～15％，pH值为6.0～9.0，添加300～800u/g蛋白质的蛋白酶(如中性蛋白酶、碱性蛋白酶)，在40～60℃条件下水解5～20min，反应结束后在80～100℃水浴中加热5～10min灭酶。
3、酶法交联
向蛋白酶水解产物中添加1.0～3.0u/g蛋白质的酰基转移酶如谷氨酰胺转胺酶，在50～70℃条件下反应2～3h。离心分离，水洗沉淀后得到大豆分离蛋白凝块。
4、大豆分离蛋白干燥
(1)破碎
将大豆分离蛋白凝块送入解碎机中破碎，调整蛋白质浓度为12～20％。
(2)中和、老化
向蛋白质浆液中加入5％的NaOH或HCl溶液，进行中和，将其pH值调节为7.0。将蛋白质浆液在80～90℃条件下加热10～15min，既可起到杀菌的作用，又可起到提高产品凝胶性的作用。
(3)喷雾干燥
采用压力喷雾干燥设备进行干燥，出口压力为30～40MPa，干燥时进风温度为160～170℃，塔体温度为90～100℃，出口温度为80～90℃。
所得干粉冷却后包装。
本方法以低温脱脂豆粕为原料，在生产大豆分离蛋白过程中采用蛋白酶和酰基转移酶对大豆分离蛋白进行复合改性，首先利用利用蛋白酶的水解作用使大豆分离蛋白中部分肽键断裂，使原来埋藏在蛋白质内部的基团暴露在蛋白质分子表面，提高蛋白质的溶解性、乳化性、乳化稳定性；再利用酰基转移酶的交联作用，使分离蛋白中暴露在分子表面的谷氨酰胺残基和赖氨酸残基发生共价交联，并在蛋白质分子间形成稳定的共价键，进一步形成三维立体网状结构，提高产品的吸水性、保水性、吸油性和凝胶性。克服了单独使用蛋白酶进行酶法水解，产品的溶解性、乳化性、乳化稳定性提高，但其吸水性、保水性、吸油性和凝胶性大幅度下降的不足，同时克服了单独使用谷氨酰胺转胺酶进行分子间交联，产品的吸水性、保水性、吸油性和凝胶性提高，但产品的溶解性、乳化性、乳化稳则明显下降的缺点。本方法所得的产品在水中迅速分散并水解，无团粒，在肉制品加工中不堵塞注射针头，并且生产工艺简单，产品的功能性良好，在国内大豆分离蛋白在肉制品中需求量逐年增长的情况下，本发明具有良好的推广前景。
具体实施方式
实施例1
1、提取大豆分离蛋白
原料：低温脱脂豆粕
(1)碱溶解
低温脱脂豆粕粉碎后过60目筛，按料水比将1∶10水加入浸出罐，用15％NaOH溶液将料液pH调节7.2，50℃度下匀速搅拌50min，离心分离后收集蛋白提取液，残渣利用上述条件二次浸提，将两次蛋白提取液合并后使用。
(2)酸沉析
向大豆蛋白提取液中加入15％的盐酸溶液，调节溶液pH值为4.3，待大部分蛋白质沉淀后，静止30min，离心分离，得到大豆分离蛋白凝块。
2、蛋白酶水解
将大豆分离蛋白凝块加水后送入解碎机中破碎，使其蛋白质浓度为10％，pH值调节为7.2，添加500u/g蛋白质的中性蛋白酶，在50℃条件下水解10min，反应结束后在100℃水浴中加热8min灭酶。
3、酶法交联
向蛋白酶水解产物中添加2.0u/g蛋白质的谷氨酰胺转胺酶，在60℃条件下反应2h。离心分离，水洗沉淀后得到大豆分离蛋白凝块。
4、大豆分离蛋白干燥
(1)破碎
将大豆分离蛋白凝块送入解碎机中破碎，调整其蛋白质浓度为15％。
(2)中和、老化
向蛋白质浆液中加入5％的HCl溶液，进行中和，将其pH值调节为7.0。将蛋白质浆液在90℃条件下加热10min，既可起到杀菌的作用，又可起到提高产品凝胶性的作用。
(3)喷雾干燥
采用压力喷雾干燥设备进行干燥，出口压力为35Mpa，进风温度为160℃，塔体温度为95℃，出口温度为85℃。
所得干粉冷却后包装。
5、所得产品检测参数
粗蛋白(干基％)≥90
NSI值(％)：90.5
乳化能力(ml/g)：550
凝胶力(g/mm)：1000/12
实施例2
1、提取大豆分离蛋白
原料：低温脱脂豆粕
(1)碱溶解
低温脱脂豆粕粉碎后过60目筛，按料水比将1∶10水加入浸出罐，用15％NaOH溶液将料液pH调节7.2，50℃度下匀速搅拌50min，离心分离后收集蛋白提取液，残渣利用上述条件二次浸提，将两次蛋白提取液合并后使用。
(2)酸沉析
向大豆蛋白提取液中加入15％的盐酸溶液，调节溶液pH值为4.3，待大部分蛋白质沉淀后，静止30min，离心分离，得到大豆分离蛋白凝块。
2、蛋白酶水解
将大豆分离蛋白凝块加水后送入解碎机中破碎，使其蛋白质浓度为5％，pH值调节为7.0，添加300u/g蛋白质的中性蛋白酶，在60℃条件下水解20min，反应结束后在100℃水浴中加热8min灭酶。
3、酶法交联
向蛋白酶水解产物中添加1.0u/g蛋白质的谷氨酰胺转胺酶，在70℃条件下反应3h。离心分离，水洗沉淀后得到大豆分离蛋白凝块。
4、大豆分离蛋白干燥
(1)破碎
将大豆分离蛋白凝块送入解碎机中破碎，调整其蛋白质浓度为15％。
(2)老化
将蛋白质浆液在90℃条件下加热10min，既可起到杀菌的作用，又可起到提高产品凝胶性的作用。
(3)喷雾干燥
采用压力喷雾干燥设备进行干燥，出口压力为35MPa，进风温度为160℃，塔体温度为100℃，出口温度为90℃。
所得干粉冷却后包装。
5、所得产品检测参数
粗蛋白(干基％)≥90
NSI值(％)：91.2
乳化能力(ml/g)：580
凝胶力(g/mm)：900/12
实施例3
1、提取大豆分离蛋白
原料：低温脱脂豆粕
(1)碱溶解
低温脱脂豆粕粉碎后过60目筛，按料水比将1∶10水加入浸出罐，用15％NaOH溶液将料液pH调节7.2，50℃度下匀速搅拌50min，离心分离后收集蛋白提取液，残渣利用上述条件二次浸提，将两次蛋白提取液合并后使用。
(2)酸沉析
向大豆蛋白提取液中加入15％的盐酸溶液，调节溶液pH值为4.3，待大部分蛋白质沉淀后，静止30min，离心分离，得到大豆分离蛋白凝块。
2、蛋白酶水解
将大豆分离蛋白凝块加水后送入解碎机中破碎，使其蛋白质浓度为10％，pH值调节为7.2，添加800u/g蛋白质的中性蛋白酶，在40℃条件下水解5min，反应结束后在100℃水浴中加热8min灭酶。
3、酶法交联
向蛋白酶水解产物中添加3.0u/g蛋白质的谷氨酰胺转胺酶，在50℃条件下反应2.5h。离心分离，水洗沉淀后得到大豆分离蛋白凝块。
4、大豆分离蛋白干燥
(1)破碎
将大豆分离蛋白凝块送入解碎机中破碎，调整其蛋白质浓度为15％。
(2)中和、老化
向蛋白质浆液中加入5％的HCl溶液，进行中和，将其pH值调节为7.0。将蛋白质浆液在90℃条件下加热10min，既可起到杀菌的作用，又可起到提高产品凝胶性的作用。
(3)喷雾干燥
采用压力喷雾干燥设备进行干燥，出口压力为35MPa，进风温度为160℃，塔体温度为95℃，出口温度为85℃。
所得干粉冷却后包装。
5、所得产品检测参数
粗蛋白(干基％)≥90
NSI值(％)：90.1
乳化能力(ml/g)：510
凝胶力(g/mm)：1000/12。
Claims (6)
1、一种双酶法改性生产注射型大豆分离蛋白的工艺，其特征在于：以低温脱脂豆粕为原料，提取大豆分离蛋白凝块，采用蛋白酶和酰基转移酶对大豆分离蛋白进行复合改性，制成改性的大豆分离蛋白凝块，其中：
a.蛋白酶水解工序：
将大豆分离蛋白凝块送入解碎机中破碎，调整其蛋白质浓度为5～15％，pH值为6.0～9.0，添加300～800u/g蛋白质的蛋白酶，在40～60℃条件下水解5～20min，反应结束后在80～100℃水浴中加热5～10min灭酶；
b.酶法交联工序：
向蛋白酶水解产物中添加1.0～3.0u/g蛋白质的酰基转移酶，在50～70℃条件下反应2～3h。离心分离，水洗沉淀后得到大豆分离蛋白凝块。
2、如权利要求1所述的一种双酶法改性生产注射型大豆分离蛋白的工艺，其特征在于所述的从低温脱脂豆粕中提取的大豆分离蛋白凝块，采用如下步骤：
(1)碱溶解
低温脱脂豆粕粉碎后过40～60目筛，按料水比将1∶8～12，水加入浸出罐，用10～30％NaOH溶液将料液pH调节7.0～9.0，40～60℃度下匀速搅拌40～90min，离心分离后收集蛋白提取液，残渣利用上述条件二次浸提，将两次蛋白提取液合并后使用；
(2)酸沉析
向大豆蛋白提取液中加入10～25％的盐酸溶液，调节溶液pH值为4.2～4.5，待大部分蛋白质沉淀后，静止20～30min，离心分离，得到大豆分离蛋白凝块。
3、如权利要求1或2所述的一种双酶法改性生产注射型大豆分离蛋白的工艺，其特征在于：所述的酶法交联工序得到的大豆分离蛋白凝块，继续进行中和、老化处理，方法为：
向蛋白质浆液中加入5％的NaOH或HCl溶液，进行中和，将其pH值调节为7.0，将蛋白质浆液在80～90℃条件下加热10～15min。
4、如权利要求3所述的一种双酶法改性生产注射型大豆分离蛋白的工艺，其特征在于：经过中和、老化处理的分离蛋白进行喷雾干燥处理，方式如下：
采用压力喷雾干燥设备进行干燥，出口压力为30～40MPa，进风温度为160～170℃，塔体温度为90～100℃，出口温度为80～90℃。
5、如权利要求1所述的一种双酶法改性生产注射型大豆分离蛋白的工艺，其特征在于：所述的蛋白酶是中性蛋白酶或碱性蛋白酶。
6、如权利要求1所述的一种两步法生产功能性大豆肽的工艺，其特征在于：所述的酶法交联步骤使用的是谷氨酰胺转胺酶。
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