专利名称：利用醇法大豆浓缩蛋白生产功能性大豆多肽的方法
技术领域：
本发明属于大豆产品的深加工领域；涉及一种生产大豆多肽的方法，特别涉及一 种利用醇法大豆浓缩蛋白生产功能性大豆多肽的方法。
背景技术：
随着食品科技的不断发展，大豆深加工产品的开发也逐渐走向深入，大豆蛋白水 解生产大豆多肽是大豆深加工的一个重要方向。大豆多肽不仅具有良好的营养特性，还具 有广泛的生理药理作用和比大豆蛋白更丰富的功能特性，是一种很有前景的功能性食品原 料。大豆多肽的研究与开发已成为国际上新兴的高科技生物领域的热点，具有极大的市场 潜力。大豆分离蛋白、大豆浓缩蛋白都可以作为大豆多肽生产的原料。大豆浓缩蛋白是 从脱脂豆粕中除去低分子可溶性非蛋白成分，主要是可溶性糖、灰分和各种气味成分等，最 终使蛋白质干基含量不少于65%的大豆蛋白制品。大豆浓缩蛋白的生产方法分为稀酸沉 淀酸法(简称酸法)和乙醇洗涤法(简称醇法)。目前，国际上多用醇法生产大豆浓缩蛋白，占 60%以上。较之于大豆分离蛋白，醇法生产的大豆浓缩蛋白产品得率高(60% 65%)，价 格相对低廉，生产过程几乎不产生三废，发展优势明显，符合国家绿色环保政策。而大豆分 离蛋白在生产过程中产生严重的环境污染等问题，不符合我国可持续发展战略，将逐步被 淘汰。利用醇法大豆浓缩蛋白生产大豆多肽，一方面可以克服大豆分离蛋白生产过程中的 环保问题，另一方面为开发醇法大豆浓缩蛋白的利用新途径以及提高醇法大豆浓缩蛋白的 附加值进行了有益的探索，可以有效延长醇法大豆浓缩蛋白生产企业的产业链，并在无需 增加太多设备的情况下，显著提高企业效益。但需要注意的是，醇法生产的大豆浓缩蛋白中的蛋白质多数已经变性，溶解性差， 很难进行深度水解，同时大豆浓缩蛋白中的蛋白质含量相对比较低，用其生产大豆多肽难 以提高产品中总氮的含量，这些问题的存在增加了利用醇法大豆浓缩蛋白生产大豆多肽的 难度。因此，提供一种工艺简单、效果显著的利用醇法大豆浓缩蛋白生产功能性大豆多肽的 方法，成为该领域技术人员急待着手解决的问题之一。
发明内容
本发明的目的在于克服直接利用醇法大豆浓缩蛋白酶解生产大豆多肽过程中的 上述不足之处，开发一种利用氮溶解指数(NSI)很低的醇法大豆浓缩蛋白为原料生产的具 有功能性的大豆多肽产品；提供一种利用醇法大豆浓缩蛋白生产功能性大豆多肽的方法。为实现上述目的，本发明所采用的实施方式如下
一种利用醇法大豆浓缩蛋白生产功能性大豆多肽的方法，其特征在于其实施步骤如
下
(1)原料液配制
按重量比取1份醇法大豆浓缩蛋白和6-12份蒸馏水进行混合，经搅拌形成均勻的大豆
4浓缩蛋白浆液；
(2)纤维素酶水解预处理
用重量含量为1-20%的盐酸溶液调节大豆浓缩蛋白浆液的pH值为4-6，加入纤维素酶， 加酶量为醇法大豆浓缩蛋白原料重量的0. 5%-2%，搅拌均勻，在40-50°C条件下酶解2-3小 时；将纤维素酶处理液在2000-5000转/分钟条件下离心5-10分钟后，去除清液，并补加与 清液相同体积的蒸馏水，搅拌成为大豆浓缩蛋白初次预处理液；
(3)超高温瞬时预处理
将大豆浓缩蛋白初次预处理液进行超高温瞬时预处理，进口温度为110-150°C，处理时 间为3-15秒，经冷却器冷却至55-70°C得到大豆浓缩蛋白二次预处理液；
(4)两级酶解反应
大豆浓缩蛋白二次预处理液经管路进入酶解罐，调节其温度为55-65°C，用重量含量为 1-20%的氢氧化钠调节溶液pH值为7. 5-8. 5，加入碱性蛋白酶，加量为醇法大豆浓缩蛋白原 料重量的0. 5-2%，酶解15-60分钟后加入中性蛋白酶和风味酶，两种酶的加量均为醇法大 豆浓缩蛋白原料重量的0. 2-1. 0%，处理时间为2-4小时，降温至20-30°C后得到酶解液，酶 解过程中不停地搅拌；
(5)两次pH调节与离心分离
用重量含量为1-20%的盐酸溶液调节酶解液的pH值为4. 3并在20-30°C条件下静置 1-2小时，使其中的碱性蛋白酶、中性蛋白酶和风味酶灭活，并沉淀其中的大分子蛋白质，将 经过酶灭活处理的酶解液在2000-5000转/分钟条件下离心5-10分钟，弃去固体部分，并 再次用重量含量为1-20%的氢氧化钠溶液调节液体部分pH为6. 0-7. 0，静置1-2小时，在 2000-5000转/分钟条件下离心5-10分钟并去除沉淀得到酶解后清液；
(6)超滤分离
将酶解后清液经过截留分子量为IOOOODa以下的超滤器超滤，超滤条件为温度 30-50°C，压力为0. 01-0. 2Mpa,超滤透过液进入下道工序，截留液返回步骤(4)的蛋白酶解 罐继续酶解；
(7)浓缩与干燥
超滤透过液经真空浓缩器浓缩至20-40BX，经喷雾干燥得到大豆多肽粉末。所用的大豆浓缩蛋白原料为利用乙醇洗涤法获得的大豆浓缩蛋白原料；蛋白质含 量彡65%，氮溶解指数为4. 0-7. 0，水分< 8%，脂肪< 0. 5%。纤维素酶的活力为10000u/g，碱性蛋白酶的活力为2. 4Aua/g,中性蛋白酶的活力 为0. 8Aun/g，风味酶的活力为0. 8Lapu/g。超滤分离是选用中空纤维膜超滤器，在0. 01-0. 2Mpa压力下对酶解液进行超滤分罔。喷雾干燥时利用离心式喷雾干燥塔，在进口温度150-165°c，出口温度60_85°C， 风速0. 3m3/min的条件下进行喷雾干燥，从而制得大豆多肽粉末。本发明的有益效果是
本发明中通过纤维素酶水解、超高温瞬时预处理等预处理方式，使得变性的醇法大豆 浓缩蛋白的氮溶解指数(NSI)提高并去除了较大部分的糖类物质，显著提高产品的总氮含 量，多酶体系的水解作用保证了大豆多肽产品具有良好的功能性和分子量分布特性。
在该工艺中通过纤维素酶水解预处理和超高温瞬时预处理克服了醇法大豆浓缩 蛋白溶解性差，产品总氮含量低的不足，显著提高了原料液中可溶性氮的含量，为接下来的 酶解创造了良好的条件；两次调解酶解液PH值沉淀蛋白以及两级酶解的工艺控制，在节约 能源的同时，使得所生产的大豆多肽产品口感好，质量高，分子量分布集中，为醇法大豆浓 缩蛋白的深加工开辟了新的途径。本发明方法的另一个显著优点就是处理时间短，减少了 产品污染的可能性。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明所提供的利用醇法大豆浓缩蛋白生产大豆多肽的生产 方法作进一步的描述。实施例1
一种利用醇法大豆浓缩蛋白生产功能性大豆多肽的方法，具体实施步骤如下 ((1)原料液配制
按重量比取1份醇法大豆浓缩蛋白和6-12份蒸馏水进行混合，经搅拌形成均勻的大豆 浓缩蛋白浆液；
(2)纤维素酶水解预处理
用重量含量为1-20%的盐酸溶液调节大豆浓缩蛋白浆液的pH值为4-6，加入纤维素酶， 加酶量为醇法大豆浓缩蛋白原料重量的0. 5%-2%，搅拌均勻，在40-50°C条件下酶解2-3小 时；将纤维素酶处理液在2000-5000转/分钟条件下离心5-10分钟后，去除清液，并补加与 清液相同体积的蒸馏水，搅拌成为大豆浓缩蛋白初次预处理液；
(3)超高温瞬时预处理
将大豆浓缩蛋白初次预处理液进行超高温瞬时预处理，进口温度为110-150°C，处理时 间为3-15秒，经冷却器冷却至55-70°C得到大豆浓缩蛋白二次预处理液；
(4)两级酶解反应
大豆浓缩蛋白二次预处理液经管路进入酶解罐，调节其温度为55-65°C，用重量含量为 1-20%的氢氧化钠调节溶液pH值为7. 5-8. 5，加入碱性蛋白酶，加量为醇法大豆浓缩蛋白原 料重量的0. 5-2%，酶解15-60分钟后加入中性蛋白酶和风味酶，两种酶的加量均为醇法大 豆浓缩蛋白原料重量的0. 2-1. 0%，处理时间为2-4小时，降温至20-30°C后得到酶解液，酶 解过程中不停地搅拌；
(5)两次pH调节与离心分离
用重量含量为1-20%的盐酸溶液调节酶解液的pH值为4. 3并在20-30°C条件下静置 1-2小时，使其中的碱性蛋白酶、中性蛋白酶和风味酶灭活，并沉淀其中的大分子蛋白质，将 经过酶灭活处理的酶解液在2000-5000转/分钟条件下离心5-10分钟，弃去固体部分，并 再次用重量含量为1-20%的氢氧化钠溶液调节液体部分pH为6. 0-7. 0，静置1-2小时，在 2000-5000转/分钟条件下离心5-10分钟并去除沉淀得到酶解后清液；
(6)超滤分离
将酶解后清液经过截留分子量为IOOOODa以下的超滤器超滤，超滤条件为温度 30-50°C，压力为0. 01-0. 2Mpa，超滤透过液进入下道工序，截留液返回步骤(4)的蛋白酶解
罐继续酶解；(7)浓缩与干燥
超滤透过液经真空浓缩器浓缩至20-40BX，经喷雾干燥得到大豆多肽粉末。所用的大豆浓缩蛋白原料为利用乙醇洗涤法获得的大豆浓缩蛋白原料；蛋白质含 量彡65%，氮溶解指数为4. 0-7. 0，水分< 8%，脂肪< 0. 5%。纤维素酶的活力为10000u/g，碱性蛋白酶的活力为2. 4Aua/g,中性蛋白酶的活力 为0. 8Aun/g，风味酶的活力为0. 8Lapu/g。超滤分离是选用中空纤维膜超滤器，在0. 01-0. 2Mpa压力下对酶解液进行超滤分罔。喷雾干燥时利用离心式喷雾干燥塔，在进口温度150_165°C，出口温度60_85°C， 风速0. 3m3/min的条件下进行喷雾干燥，从而制得大豆多肽粉末。本发明采用原料均为市售产品。在本发明中使用的纤维素酶为天津市诺奥科技发展有限公司的产品，碱性蛋白 酶、中性蛋白酶和风味酶为诺维信(中国)生物技术有限公司的产品；亦可换成其他公司的 酶制剂产品，各种酶的添加量可根据其活力不同由本领域技术人员按常规换算确定。实施例2
(1)原料液配制
取天津实发冠华生物科技有限公司的醇法大豆浓缩蛋白Ikg与9kg的蒸馏水进行混 合，经搅拌形成均勻的大豆浓缩蛋白浆液；
(2)纤维素酶水解预处理
用重量含量为10%的盐酸溶液调节大豆浓缩蛋白浆液的pH值为5. 0，加入纤维素酶，加 酶量为醇法大豆浓缩蛋白原料重量的1. 5%，搅拌均勻，在45°C条件下酶解2小时；将纤维素 酶处理液在2000转/分钟条件下离心10分钟后，去除清液，并补加与清液相同体积的蒸馏 水，搅拌成为大豆浓缩蛋白初次预处理液；
(3)超高温瞬时预处理
将大豆浓缩蛋白初次预处理液进行超高温瞬时预处理，进口温度为120°C，处理时间为 4秒，经冷却器冷却至55°C得到大豆浓缩蛋白二次预处理液；
(4)两级酶解反应
大豆浓缩蛋白二次预处理液经管路进入酶解罐，调节其温度为65°C，用重量含量为8% 的氢氧化钠调节溶液PH值为8.0，加入碱性蛋白酶，加量为醇法大豆浓缩蛋白原料重量的 2%，酶解15分钟后加入中性蛋白酶和风味酶，两种酶的加量均为醇法大豆浓缩蛋白原料重 量的0. 3%，处理时间为2小时，降温至30°C后得到酶解液，酶解过程中不停地搅拌；
(5)两次pH调节与离心分离
用重量含量为10%的盐酸溶液调节酶解液的pH值为4. 3并在30°C条件下静置2小时， 使其中的碱性蛋白酶、中性蛋白酶和风味酶灭活，并沉淀其中的大分子蛋白质，将经过酶灭 活处理的酶解液在2000转/分钟条件下离心10分钟，弃去固体部分，并再次用重量含量为 8%的氢氧化钠溶液调节液体部分pH为6. 5，静置1小时，在2000转/分钟条件下离心10 分钟并去除沉淀得到酶解后清液；
(6)超滤分离
将酶解后清液经过截留分子量为IOOOODa的超滤器超滤，超滤条件为温度30°C，压力为0. OlMpa，超滤透过液进入下道工序，截留液返回步骤(4)的蛋白酶解罐继续酶解； (7)浓缩与干燥
超滤透过液经真空浓缩器浓缩至35Bx后进入离心式喷雾干燥塔，在进口温度150°C， 出口温度75°C，风速0. 3m3/min的条件下进行喷雾干燥，从而制得大豆多肽粉末。其他同实施例1。该实例中的大豆多肽产品用凯式定氮法测定蛋白质含量为81.3%，产品得率为 46%，用凝胶色谱测定分子量小于6000D的蛋白质占蛋白质总量的95%以上，分子量分布较 为集中，且口感较好。实施例3
(1)原料液配制
取益海(防城港)大豆工业有限公司的豆奶宝Ikg与IOkg的蒸馏水进行混合，经搅拌形 成均勻的大豆浓缩蛋白浆液；
(2)纤维素酶水解预处理
用重量含量为10%的盐酸溶液调节大豆浓缩蛋白浆液的pH值为5. 0，加入纤维素酶，加 酶量为醇法大豆浓缩蛋白原料重量的2%，搅拌均勻，在50°C条件下酶解3小时；将纤维素酶 处理液在5000转/分钟条件下离心6分钟后，去除清液，并补加与清液相同体积的蒸馏水， 搅拌成为大豆浓缩蛋白初次预处理液；
(3)超高温瞬时预处理
将大豆浓缩蛋白初次预处理液进行超高温瞬时预处理，进口温度为140°C，处理时间为 10秒，经冷却器冷却至70°C得到大豆浓缩蛋白二次预处理液；
(4)两级酶解反应
大豆浓缩蛋白二次预处理液经管路进入酶解罐，调节其温度为65°C，用重量含量为8% 的氢氧化钠调节溶液PH值为8.0，加入碱性蛋白酶，加量为醇法大豆浓缩蛋白原料重量的 1%，酶解30分钟后加入中性蛋白酶和风味酶，两种酶的加量均为醇法大豆浓缩蛋白原料重 量的0. 6%，处理时间为2小时，降温至30°C后得到酶解液，酶解过程中不停地搅拌；
(5)两次pH调节与离心分离
用重量含量为10%的盐酸溶液调节酶解液的pH值为4. 3并在30°C条件下静置2小时， 使其中的碱性蛋白酶、中性蛋白酶和风味酶灭活，并沉淀其中的大分子蛋白质，将经过酶灭 活处理的酶解液在5000转/分钟条件下离心6分钟，弃去固体部分，并再次用重量含量为 8%的氢氧化钠溶液调节液体部分pH为6. 5，静置2小时，在5000转/分钟条件下离心6分 钟并去除沉淀得到酶解后清液；
(6)超滤分离
将酶解后清液经过截留分子量为6000Da的超滤器超滤，超滤条件为温度30°C，压力为 0. 05Mpa，超滤透过液进入下道工序，截留液返回步骤(4)的蛋白酶解罐继续酶解；
(7)浓缩与干燥
超滤透过液经真空浓缩器浓缩至30Bx后进入离心式喷雾干燥塔，在进口温度150°C， 出口温度75°C，风速0. 3m3/min的条件下进行喷雾干燥，从而制得大豆多肽粉末。其他同实施例1。该实例中的大豆多肽产品用凯式定氮法测定蛋白质含量为86. 1%,产品得率为51%，用凝胶色谱测定分子量小于4000D的蛋白质占蛋白质总量的90%以上，分子量分布较 为集中，且口感较好。 上述参照实施例对利用醇法大豆浓缩蛋白生产功能性大豆多肽方法进行的详细 描述，是说明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出若干个实施例，因此在不脱离 本发明总体构思下的变化和修改，应属本发明的保护范围之内。
权利要求
一种利用醇法大豆浓缩蛋白生产功能性大豆多肽的方法，其特征在于其实施步骤如下 (1)原料液配制按重量比取1份醇法大豆浓缩蛋白和6 12份蒸馏水进行混合，经搅拌形成均匀的大豆浓缩蛋白浆液； (2)纤维素酶水解预处理用重量含量为1 20%的盐酸溶液调节大豆浓缩蛋白浆液的pH值为4 6，加入纤维素酶，加酶量为醇法大豆浓缩蛋白原料重量的0.5% 2%，搅拌均匀，在40 50℃条件下酶解2 3小时；将纤维素酶处理液在2000 5000转/分钟条件下离心5 10分钟后，去除清液，并补加与清液相同体积的蒸馏水，搅拌成为大豆浓缩蛋白初次预处理液；(3)超高温瞬时预处理将大豆浓缩蛋白初次预处理液进行超高温瞬时预处理，进口温度为110 150℃，处理时间为3 15秒，经冷却器冷却至55 70℃得到大豆浓缩蛋白二次预处理液；(4)两级酶解反应大豆浓缩蛋白二次预处理液经管路进入酶解罐，调节其温度为55 65℃，用重量含量为1 20%的氢氧化钠调节溶液pH值为7.5 8.5，加入碱性蛋白酶，加量为醇法大豆浓缩蛋白原料重量的0.5 2%，酶解15 60分钟后加入中性蛋白酶和风味酶，两种酶的加量均为醇法大豆浓缩蛋白原料重量的0.2 1.0%，处理时间为2 4小时，降温至20 30℃后得到酶解液，酶解过程中不停地搅拌；(5)两次pH调节与离心分离用重量含量为1 20%的盐酸溶液调节酶解液的pH值为4.3并在20 30℃条件下静置1 2小时，使其中的碱性蛋白酶、中性蛋白酶和风味酶灭活，并沉淀其中的大分子蛋白质，将经过酶灭活处理的酶解液在2000 5000转/分钟条件下离心5 10分钟，弃去固体部分，并再次用重量含量为1 20%的氢氧化钠溶液调节液体部分pH为6.0 7.0，静置1 2小时，在2000 5000转/分钟条件下离心5 10分钟并去除沉淀得到酶解后清液；(6)超滤分离将酶解后清液经过截留分子量为10000Da以下的超滤器超滤，超滤条件为温度30 50℃，压力为0.01 0.2Mpa，超滤透过液进入下道工序，截留液返回步骤(4)的蛋白酶解罐继续酶解；(7)浓缩与干燥超滤透过液经真空浓缩器浓缩至20 40Bx，经喷雾干燥得到大豆多肽粉末。
2.根据权利要求1所述的利用醇法大豆浓缩蛋白生产功能性大豆多肽的方法，其特 征在于所用的大豆浓缩蛋白原料为利用乙醇洗涤法获得的大豆浓缩蛋白原料；蛋白质含量 彡65%，氮溶解指数为4. 0-7. 0，水分彡8%，脂肪彡0. 5%。
3.根据权利要求1所述的利用醇法大豆浓缩蛋白生产功能性大豆多肽的方法，其特 征在于纤维素酶的活力为lOOOOu/g，碱性蛋白酶的活力为2. 4Aua/g,中性蛋白酶的活力为 0. 8Aun/g，风味酶的活力为0. 8Lapu/g。
4.根据权利要求1所述的利用醇法大豆浓缩蛋白生产功能性大豆多肽的方法，其特征 在于超滤分离是选用中空纤维膜超滤器，在0.01-0. 2Mpa压力下对酶解液进行超滤分离。
5.根据权利要求1所述的利用醇法大豆浓缩蛋白生产功能性大豆多肽的方法，其特征 在于喷雾干燥时利用离心式喷雾干燥塔，在进口温度150-165°C，出口温度60-85°C，风速 0. 3m3/min的条件下进行喷雾干燥，从而制得大豆多肽粉末。
全文摘要
本发明涉及一种利用醇法大豆浓缩蛋白生产功能性大豆多肽的方法，采用两级蛋白酶水解工艺制备大豆多肽。该方法的主要步骤包括原料液纤维素酶水解预处理、超高温瞬时预处理、蛋白酶水解、pH调节与离心分离、超滤分离、浓缩与干燥。在该工艺中通过对醇法大豆浓缩蛋白原料进行纤维素酶水解预处理和超高温瞬时预处理克服了醇法大豆浓缩蛋白溶解性差，产品总氮含量低的不足；两次调解酶解液pH值沉淀蛋白以及两级酶解的工艺控制，在节约能源的同时，使得所生产的大豆多肽产品口感好，质量高，为醇法大豆浓缩蛋白的深加工开辟了新的途径。本发明产品实用效果非常显著，且适于工业化生产。
文档编号A23J3/34GK101982087SQ201010522768
公开日2011年3月2日 申请日期2010年10月28日 优先权日2010年10月28日
发明者何雨青, 王祥河, 许晓菁 申请人:天津实发中科百奥工业生物技术有限公司