专利名称：一种乳化型大豆分离蛋白的制备方法
技术领域：
本发明涉及大豆蛋白的加工技术领域，具体涉及一种乳化型大豆分离蛋白的制备方法。
背景技术：
我国有丰富的大豆蛋白资源(2005年我国豆粕产量达到2600万吨)，大豆蛋白因其较 高营养价值和独特保健功能而受到青睐。然而，我国的大豆分离蛋白产品基本上为高胶凝 性的，仅限应用于灌肠类产品中，而针对于含油脂液态饮品的乳化型功能性大豆蛋白基本 依靠进口，这极大地限制了在大豆蛋白在食品工业中的应用。
通常，商业大豆分离蛋白是脱脂豆粕粉经碱提、酸沉，然后经中和、灭菌，喷雾干燥 制得，乳化性差是限制大豆蛋白在含油脂液态体系应用的一个主要原因。针对大豆蛋白乳 化性差的技术缺陷，国内外研究者作了较多的尝试，其中以蛋白质改性处理为主。常见的 蛋白质的改性方法包括物理改性、化学改性和酶法改性三类。化学改性具有反应简单、应 用广泛和效果显著的特点，但是化学改性存在诸如反应副产物多，最终产品中难以除去， 营养价值在反应过程中会受到一定程度的影响等缺点。物理方法改性虽安全性高，但改性 效果不显著，且很多物理改性技术难以实现产业化。酶法改性具有安全、可靠及高效等优 点，是提高蛋白质功能特性和增加其应用范围的一种有效的方法。为了达到预期的效果， 各方法之间经常配合使用。从食品安全的角度来看，物理改性和酶法改性的结合改性更受 青睐。从以往国内外报道的文献资料来看，物理改性往往安排在酶解改性之前，以提高大 豆蛋白的酶解敏感性。然而，由于大豆蛋白的球蛋白结构较紧凑，上述改性方法并不理想。 此外，针对改良大豆蛋白乳化性的的酶解处理， 一般酶解完成后随即加热灭酶，加热所导 致的蛋白热变性将会进一步影响大豆蛋白的功能特性。
发明内容
本发明的目的是为了解决目前现有技术中存在的上述不足，提供一种乳化型大豆分离 蛋白的制备方法。本发明显著提高了大豆分离蛋白的乳化性能，乳浊液的平均粒径明显降 低，60天常温静置观察乳状液体系稳定。
本发明通过如下技术方案实现。
一种乳化型大豆分离蛋白的制备方法，包括如下步骤
(1)以预粉碎的低温脱脂豆粕粉为原料，按水料比5 20w/w与去离子水混合；在碱性 条件下加热至温度为40~60°C ，浸提20 30min使豆粕吸水膨胀，添加Acalase碱性蛋白酶进行酶解，得大豆蛋白酶解液；
(2) 将大豆蛋白酶解液20-30°C， 4000-6000g离心10-20min去除底部残渣，得大豆 蛋白酶解上清液，并对大豆蛋白酶解上清液进行均质处理；
(3) 将步骤(2)得到的经均质的大豆蛋白酶解上清液调酸至pH4.5，在20 30°C， 4000-6000g离心10 20min沉淀大豆蛋白酶解上清液中的蛋白，所得沉淀按水料比3~5w/w 与去离子水混合，加氢氧化钠调至中性后，冷冻干燥或喷雾干燥，得乳化型大豆分离蛋白。
上述制备方法中，步骤(1)所述碱性条件的pH值为7.5 9.5。
上述制备方法中，步骤(1)中在所述温度下添加Acalase碱性蛋白酶，酶解至水解
度0.4% 5%后，将酶解液冷却至20°C-30°C 。
上述制备方法中，步骤(2)所述均质处理采用高压均质机对进行均质，均质压力为
20 30MPa，均质次数为1 2次。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果
1、 本发明在常温碱性条件提取蛋白的工艺上添加碱性蛋白酶进行酶解改性，省略了加热灭 酶进程，合理利用随后高压均质和干燥过程使蛋白酶失活，有效避免了加热灭酶所导致 的蛋白质过渡变性。
2、 本发明所采用的控制酶解工艺， 一方面可促进豆粕中蛋白的溶出，提高豆粕的蛋白回收 率，另一方面可提高大豆蛋白的乳化功能特性。
3、 本发明仅以水作为介质，所添加化学试剂极少，安全性高，有利于工业化生产及生产成 本的降低。
4、 和未经改性处理的样品相比，本发明改性的大豆分离蛋白产品的乳化性能尤为突出，能 够与油形成粒径更小的乳状液，乳化活性和乳化稳定性显著提高，相应乳状液在更长的 放置时间内体系稳定均一，不发生相分离。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式
作进一步说明。
涉及本发明效果的相关检测评价方法
1、 凯式定氮适量蛋白样品添加浓硫酸和催化剂在消化炉上消化，随后在定氮仪上用添加 指示剂的硼酸吸收，再用稀盐酸滴定。采用凯式定氮测定蛋白利用率，蛋白回收率％=(离 心后蛋白上清液蛋白含量/豆粕蛋白含量)X100%
2、 粒度分布大豆分离蛋白4g，大豆油40g，去离子水156g， 5(TC水化30min， 30MPa
均质两次制备乳状液。采取马尔文2000粒度分布仪进行粒度测定，乳状液样品按质量比1:1000用去离子水稀释，分析模式为通用模式。
3、 乳化性测定取15mL浓度为0. ly。的蛋白溶液(溶于0.2mol/LpH7.0的磷酸盐缓冲液)， 加入5mL纯正大豆油，在10000rpm、室温下搅拌lmin，分别在搅拌后0、 10min从底部取 样。以0. P/。(W/V)SDS稀释IOO倍，测定500 nm处的吸光值A5。。，以SDS溶液为空白。以零 时刻的吸光值表示乳化性(EAI),或用乳化活力指数EAI表示
EAI二2X (2. 303A500) XNX10—7^LC
式中EAI是每克蛋白质的乳化面积(m7g); N是稀释倍数；々是体系中油相所占的分 数，本试验中油相占0.25; C是蛋白质的浓度(g/raL); L是比色池光径(lcm)。 乳化稳定性(ES)用乳化稳定指数(ESI)表示 ESI=A0X AT/AA=A0X AT/(A0-At)
式中A。， O时刻的吸光值；At， t时刻时的吸光值；AT，时间差；AA， AT内的吸光值差。
4、 静置观察上述乳状液添加万分之二的叠氮钠溶液，混匀，取10ml样品密封静置于10ml 刻度试管中，观察相分离过程，乳析率％=(清夜高度/10) xioo%
实施例一
脱脂低温豆粕粉100kg与去离子1500kg水混合，调整pH值8.0左右浸提30min，离心 分离除去残渣获得蛋白浸提液；蛋白浸提液调酸沉淀，离心分离沉淀，沉淀加水中性化， 喷雾干燥或者冷冻干燥。蛋白利用率为80.12%;乳状液平均粒径为4.312um; EAI和ESI 的数值分别为27.82和12.69; 60天静置观察乳析率为4.8%。
实施例二
脱脂低温豆粕粉100kg与去离子1500kg水混合，调整pH值8.0左右浸提30min，离心 分离除去残渣获得蛋白浸提液；蛋白浸提液进行高压均质处理，均质压力25MPa，均质次 数为一次；均质处理后蛋白浸提液调酸沉淀，离心分离沉淀，沉淀加水中性化，喷雾干燥 或者冷冻千燥。蛋白利用率为80.5%;乳状液平均粒径为4.297ym; EAI和ESI的数值分 别为33.45和12.46; 60天静置观察乳析率为4.6%。
实施例三
脱脂低温豆粕粉100kg与去离子500kg水混合，加热至50°C ，调整pH值7.5浸提20min，添加Acalase碱性蛋白酶，酶解至水解度1%后，降温至2(TC, 6000g离心10min分离除去 残渣得蛋白酶解液；将蛋白酶解液25MPa均质次数2次；调整蛋白浸提液pH值至4.5, 30 °C， 4000g离心20min分离沉淀；所得沉淀按水料比1: 5w/w与去离子水混合，加氢氧化 钠调至中性后，冷冻干燥或喷雾千燥，得乳化型大豆分离蛋白。豆粕的蛋白利用率为84.32%; 乳状液平均粒径为3.354ixm; EAI和ESI的数值分别为35.12和17.35; 60天静置观察乳析 率为0。
实施例四
脱脂低温豆粕粉100kg与去离子1500kg水混合，加热至4CTC，调整pH值8.5浸提 25min，添加Acalase碱性蛋白酶，酶解至水解度0. 4%后降温至25°C; 5000g离心15min 除去残渣得蛋白酶解液；将蛋白酶解液25MPa均质次数1次；调整蛋白浸提液pH值至4.5， 30°C， 4000g离心20min分离沉淀；将所得沉淀按水料比1: 4w/w与去离子水混合，加氢 氧化钠调至中性后，冷冻干燥或喷雾干燥，得乳化型大豆分离蛋白。豆粕的蛋白利用率为 84.32%;乳状液平均粒径为3.597 u m; EAI和ESI的数值分别为36.54禾卩18.12; 60天静 置观察乳析率为0。
实施例五
脱脂低温豆粕粉100kg与去离子水2000kg混合，加热至6(TC，调整pH值9.0浸提 30min，添加Acalase碱性蛋白酶，酶解至水解度3. 5%降温至30°C; 4000g离心20min除 去残渣得蛋白酶解液；将蛋白酶解液30MPa均质次数为2次后；调整蛋白浸提液pH值至 4.5， 30°C， 4000g离心20min分离沉淀；将所得沉淀按水料比1: 3w/w与去离子水混合， 加氢氧化钠调至中性后，冷冻干燥或喷雾干燥，得乳化型大豆分离蛋白。豆粕的蛋白利用 率为83.92%;乳状液平均粒径为3.617 um; EAI和ESI的数值分别为35.72和17.48; 60 天静置观察乳析率为0。
实施例六
脱脂低温豆粕粉100kg与去离子水1000kg混合，加热至55°C，调整pH值8.0浸提 30min，添加Acalase碱性蛋白酶，酶解至水解度5%降温至20°C; 4000g离心17min除去 残渣得蛋白酶解液；将蛋白酶解液26MPa均质次数为1次后；调整蛋白浸提液pH值至4.5， 30°C， 4000g离心20min分离沉淀；将所得沉淀按水料比1: 3w/w与去离子水混合，加氢氧化钠调至中性后，冷冻干燥或喷雾干燥，得乳化型大豆分离蛋白。豆粕的蛋白利用率为 84.32%;乳状液平均粒径为3.517um; EAI和ESI的数值分别为35.85和18.01; 60天静
置观察乳析率为0。
综上表明，先酶解后均质的相关技术是提高蛋白利用率和改善大豆分离蛋白乳化性能 的有效手段；单纯的均质处理效果不明显；先酶解后均质的相关处理， 一方面可以提高蛋 白利用率，另一方面可以形成平均粒径更小的乳状液，乳化活性和乳化稳定性显著提高， 60天静置观察体系稳定。
权利要求
1、一种乳化型大豆分离蛋白的制备方法，其特征在于包括如下步骤(1)以预粉碎的低温脱脂豆粕粉为原料，按水料比5～20w/w与去离子水混合；在碱性条件下加热至温度为40～60℃，浸提20min～30min使豆粕吸水膨胀，添加Acalase碱性蛋白酶进行酶解，得大豆蛋白酶解液；(2)将大豆蛋白酶解液20～30℃，4000～6000g离心10～20min去除底部残渣，得大豆蛋白酶解上清液，并对大豆蛋白酶解上清液进行均质处理；(3)将步骤(2)得到的经均质的大豆蛋白酶解上清液调酸至pH4.5，在20～30℃，4000-6000g离心10～20min沉淀大豆蛋白酶解上清液中的蛋白，所得沉淀按水料比3～5w/w与去离子水混合，加氢氧化钠调至中性后，冷冻干燥或喷雾干燥，得乳化型大豆分离蛋白。
2、 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤(1)所述水料比为10 15w/w， 所述温度为45 55°C，所述碱性条件的pH值为7. 5 9. 5。
3、 根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述pH值为7.8 8.2。
4、 根据权利要求2所述的制备方法，其特征是步骤(1)中在所述温度下添加Acalase 碱性蛋白酶，酶解至水解度0.4% 5%后，将酶解液冷却至20 3(TC。
5、 根据权利要求1 5任一项所述的制备方法，其特征在于步骤(2)所述均质处理 采用高压均质机对大豆蛋白酶解上清液进行均质，均质压力为20 30MPa，均质次数为l 2次。
6、 根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于所述均质压力为25MPa，均质次数 为1次。
全文摘要
本发明公开了一种乳化型大豆分离蛋白的制备方法，包括如下步骤以预粉碎的低温脱脂豆粕粉为原料，按水料比5～20w/w与去离子水混合；在碱性条件下加热至温度为40～60℃，浸提20min～30min使豆粕吸水膨胀，添加Acalase碱性蛋白酶进行酶解；离心去除底部残渣，得大豆蛋白酶解上清液，并对大豆蛋白酶解上清液进行均质处理；调酸至pH4.5沉淀大豆蛋白酶解上清液中的蛋白，离心10min-20min，所得沉淀按水料比3～5w/w与去离子水混合，加氢氧化钠调至中性后，冷冻干燥或喷雾干燥，得乳化型大豆分离蛋白。本发明工艺简单可靠，显著提高了大豆蛋白的乳化性能。
文档编号A23J1/00GK101317623SQ200810029249
公开日2008年12月10日 申请日期2008年7月4日 优先权日2008年7月4日
发明者春 崔, 罗东辉, 赵强忠, 赵海峰, 赵谋明 申请人:华南理工大学