专利名称：一种花生蛋白制备方法
技术领域：
本发明涉及微波辅助花生蛋白改性工艺，属于食品蛋白加工领域。
背景技术：
蛋白质的物理、化学和功能性质在很大程度上依赖于其氨基酸残基侧链结构。一般情况下，可以通过化学改性方法来改变、修饰氨基酸残基侧链结构。化学改性法包括酰化、去酰胺、磷酸化、羰基化、共价交联、糖基化、水解及氧化等方法。其中，磷酸化与酰化被认为是改善食品蛋白质功能性质中比较有效的方法。通过磷酸化反应，食品蛋白质引入了大量带有负电荷的磷酸根基团，加强了蛋白质的水化作用，增加了水化层厚度，使得蛋白质分子不容易聚集在一起，因而能提高其溶解性。此外，磷酸根离子能中和蛋白质表面的电荷，增加蛋白质的电负性，使蛋白质分子之间的静电斥力增大，从而提高溶解度。磷酸化改性还可以降低乳化液的表面张力，进而增加乳化性和改善乳化稳定性，同时，改性蛋白的起泡性和泡沫稳定性也得到显著性改善。磷酸化改性蛋白的等电点较未改性蛋白要低，能够拓宽其在食品工业中的应用范围。食品蛋白质经琥珀酰化反应后，改性蛋白的溶解度、起泡性、起泡稳定性、乳化性及乳化稳定性等功能特性会得到较大程度的提高。磷酸化和琥珀酰化改性可同时改善食品蛋白质的功能特性和营养特性，改性后的蛋白其消化率与天然蛋白相比并无显著差异，即改性反应不影响食品蛋白的消化率。并且，磷酸化和琥珀酰化改性反应价格低廉、效果较好、安全可行且能大规模生产，它们是提高蛋白功能性质的有效手段。微波萃取/合成工艺是近几年发展起来的新的用于物质反应的方法。微波萃取/ 合成工艺使用微波能加热，加热速度快、微波穿透力强、反应体系受热均勻，溶液中的溶质和溶剂可以同时加热，使得反应在短时间内即可完成。微波萃取/合成工艺具有选择性高、 控制方便、节约能量、减少化学试剂使用量、缩短反应时间、提高萃取效率、废物排放量少、 低成本、产物品质质量高等优点。为了开发利用我国花生蛋白质资源，拓宽花生蛋白的应用范围和提高花生产品的附加值，就要研究花生蛋白的改性工艺，而本发明所提供的微波辅助花生蛋白改性工艺，可加工出磷酸化和琥珀酰化改性花生蛋白产品，能满足上述需要。
发明内容
本发明的目的是提供高溶解度、乳化活性好、乳化液稳定性高、起泡能力强、泡沫稳定性好的改性花生蛋白产品的制备方法。为达到上述目的，本发明采用以下步骤将花生蛋白粉中加入蒸馏水，吸水溶胀，微波处理得到花生蛋白粉悬浮液，用盐酸溶液调节花生蛋白粉悬浮液的PH值，加入Viscozyme L (复合植物水解酶)，微波酶解；用氢氧化钠溶液调节花生蛋白粉酶解液的PH值，微波浸提，离心，取上清液用盐酸溶液调节 PH值，离心，取沉淀1加入蒸馏水，搅拌均勻为花生分离蛋白分散液，用氢氧化钠溶液调节花生分离蛋白分散液的PH值，加入改性试剂，在微波萃取仪中反应，用盐酸溶液调节改性的花生分离蛋白的PH值，离心，取沉淀2用蒸馏水清洗三次后冷冻干燥得到改性花生蛋白。具体来说，所述的方法如下(1)花生蛋白粉的制备；(2)将制得的花生蛋白粉中加入蒸馏水，吸水溶胀后，微波处理得到花生蛋白粉悬浮液；(3)用盐酸溶液调节花生蛋白粉悬浮液的pH值，加入Viscozyme L(复合植物水解酶)，微波萃取仪中酶解，得到花生蛋白粉酶解液；(4)用氢氧化钠溶液调节花生蛋白粉酶解液的PH值，微波浸提，得到花生蛋白粉碱浸提液；(5)将花生蛋白粉碱浸提液离心，取上清液用盐酸溶液调节pH值，离心，取沉淀， 加入蒸馏水，搅拌均勻得到花生分离蛋白分散液；(6)用氢氧化钠溶液调节花生分离蛋白分散液的PH值，加入改性试剂，微波萃取， 得到改性的花生分离蛋白溶液；(7)用盐酸溶液调节改性的花生分离蛋白溶液的PH值，离心，取沉淀，用蒸馏水清洗三次后冷冻干燥得到改性花生蛋白。优选地，步骤⑴所述的花生蛋白粉制备方法是取花生饼粕，粉碎，过80目筛，加入石油醚，石油醚的液面高出原料平面1 2cm，在50°C恒温水浴振荡器中200 500r/ min，》!，然后真空抽滤、通风橱中干燥，得到花生蛋白粉；优选地，所述的石油醚的沸程为30_60°C或60_90°C。优选地，步骤( 所述的加入蒸馏水的质量为花生蛋白粉质量的6 16倍，吸水溶胀时间为5 15min，微波功率为500 lOOOw，微波温度为30 50°C，微波处理时间为 1 IOmin0优选地，步骤(3)所述的盐酸溶液浓度为0. 5mol/L，花生蛋白粉悬浮液的pH值调节至3. 3 5. 5，Viscozyme L加入量为3 10FBG/g花生蛋白粉(FBG为Viscozyme L的酶活单位)，微波功率为500 1000W，微波温度为30 50°C，微波酶解时间为5 15min。优选地，步骤(4)所述的氢氧化钠溶液浓度为0. 5mol/L，花生蛋白粉酶解液的pH 值调节至8. 0 11. 0，微波功率为500 1000W，微波温度为25 50°C，微波碱浸提时间为 10 20min。优选地，步骤(5)所述的离心条件为20°C下，2000 5000r/min离心10 30min， 盐酸溶液浓度为0. 5mol/L，上清液的pH值调节至4. 2 4. 8，离心后得到的沉淀加入蒸馏水的质量为沉淀质量的5 10倍。优选地，步骤(6)所述的氢氧化钠溶液浓度为0. 5mol/L，花生分离蛋白分散液的 PH值调节至7. 5 10. 0 ；改性试剂的加入量为花生分离蛋白分散液体积的2% 12% (g/ mL花生分离蛋白分散液)，微波功率为500 1000W，微波温度为25 50°C，微波反应时间为 1 IOmin ；优选地，所述的改性试剂为三聚磷酸钠、环状磷酸三钠、琥珀酸酐以1 2 1比例混合的改性试剂。优选地，步骤(7)所述的盐酸溶液浓度为0. 5mol/L，改性的花生分离蛋白溶液的pH值调节至3. 8 4. 5，离心条件为20°C下，2000 5000r/min离心10 30min。改性花生蛋白产品是一种具有高溶解度、乳化活性好、乳化液稳定性高、起泡能力强、泡沫稳定性好等功能特性的乳白色粉末。它的表面疏水性高，易消化。花生蛋白质中引入磷酸基或琥珀酰基，使得改性花生蛋白的热稳定性提高，且花生蛋白质胶体的强度、弹性、被压缩率以及保持水分的能力也得到相应的提高。改性花生蛋白可应用于饮料、蛋糕、 火腿肠、色拉和乳制品等食品中。磷酸化和琥珀酰化改性花生蛋白为开发利用我国蛋白质资源，解决世界范围内的蛋白质缺乏危机提供了新途径，它可以提高产品的附加值，获得较高的经济效益，适合工业化生产。
具体实施例方式实施例1取冷榨花生粕，用食品料理机粉碎，粉碎物过80目筛，收集筛下物作为试验原料， 放入三角瓶中，在三角瓶中加入30°C的石油醚，加入石油醚的体积为石油醚的液面高出试验原料平面1. 5cm，在50°C恒温水浴振荡器中以400r/min的转速振荡浸提除油脂池，然后真空抽滤，通风橱中干燥，得到花生蛋白粉；将制得的花生蛋白粉中加入10倍于花生蛋白粉质量的蒸馏水，吸水溶胀IOmin后，在微波萃取仪中，以SOOw的微波功率、45°C处理5min， 得到花生蛋白粉悬浮液；用浓度为0. 5mol/L的盐酸溶液调节花生蛋白粉悬浮液的pH值至 5. 0，加入8FBG/g花生蛋白粉的Viscozyme L，在微波萃取仪中，以800w的微波功率、45°C酶解lOmin，得到花生蛋白粉酶解液；用浓度为0. 5mol/L的氢氧化钠溶液调节花生蛋白粉酶解液的PH值至9. 5，在微波萃取仪中，以700w的微波功率、40°C碱浸提lOmin，得到花生蛋白粉碱浸提液；将花生蛋白粉碱浸提液在20°C下，4500r/min离心15min，取上清液用浓度为0. 5mol/L的盐酸溶液调节pH值至4. 5，在20°C下，4500r/min离心15min，取沉淀1加入 10倍于沉淀质量的蒸馏水，搅拌均勻得到花生分离蛋白分散液；用浓度为0. 5mol/L的氢氧化钠溶液调节花生分离蛋白分散液的PH值至9. 5，加入10%的三聚磷酸钠、环状磷酸三钠、 琥珀酸酐以1 2 1比例混合的改性试剂，在微波萃取仪中，以800w的微波功率、40°C反应lOmin，得到改性的花生分离蛋白溶液；用浓度为0. 5mol/L的盐酸溶液调节改性的花生分离蛋白溶液的PH值至4. 0，在20°C下，4500r/min离心15min，取沉淀2用蒸馏水清洗三次后冷冻干燥得到改性花生蛋白。实施例2取热榨花生粕，用食品料理机粉碎，粉碎物过80目筛，收集筛下物作为试验原料， 放入三角瓶中，在三角瓶中加入60°C的石油醚，加入石油醚的体积为石油醚的液面高出试验原料平面1. Ocm，在50°C恒温水浴振荡器中以500r/min的转速振荡浸提除油脂池，然后真空抽滤，通风橱中干燥，得到花生蛋白粉；将制得的花生蛋白粉中加入8倍于花生蛋白粉质量的蒸馏水，吸水溶胀8min后，在微波萃取仪中，以600w的微波功率、40°C处理8min， 得到花生蛋白粉悬浮液；用浓度为0. 5mol/L的盐酸溶液调节花生蛋白粉悬浮液的pH值至 4. 8，加入6FBG/g花生蛋白粉的Viscozyme L，在微波萃取仪中，以600w的微波功率、40°C酶解8min，得到花生蛋白粉酶解液；用浓度为0. 5mol/L的氢氧化钠溶液调节花生蛋白粉酶解液的PH值至10. 0，在微波萃取仪中，以600w的微波功率、40°C碱浸提15min，得到花生蛋白粉碱浸提液；将花生蛋白粉碱浸提液在20°C下，5000r/min离心15min，取上清液用浓度为0. 5mol/L的盐酸溶液调节pH值至4. 6，在20°C下，5000r/min离心15min,取沉淀1加入8 倍于沉淀质量的蒸馏水，搅拌均勻得到花生分离蛋白分散液；用浓度为0. 5mol/L的氢氧化钠溶液调节花生分离蛋白分散液的PH值至9. 5，加入8%的三聚磷酸钠、环状磷酸三钠、琥珀酸酐以1 2 1比例混合的改性试剂，在微波萃取仪中，以600w的微波功率、45°C反应 5min，得到改性的花生分离蛋白溶液；用浓度为0. 5mol/L的盐酸溶液调节改性的花生分离蛋白溶液的PH值至3. 8，在20°C下，5000r/min离心15min，取沉淀2用蒸馏水清洗三次后冷冻干燥得到改性花生蛋白。实施例3取冷榨花生粕，用食品料理机粉碎，粉碎物过80目筛，收集筛下物作为试验原料， 放入三角瓶中，在三角瓶中加入75°C沸程的石油醚，加入石油醚的体积为石油醚的液面高出试验原料平面2. 0cm，在50°C恒温水浴振荡器中以350r/min的转速振荡浸提除油脂2h， 然后真空抽滤，通风橱中干燥，得到花生蛋白粉；将制得的花生蛋白粉中加入12倍于花生蛋白粉质量的蒸馏水，吸水溶胀15min后，在微波萃取仪中，以900w的微波功率、50°C处理 3min，得到花生蛋白粉悬浮液；用浓度为0. 5mol/L的盐酸溶液调节花生蛋白粉悬浮液的pH 值至4. 6，加入10FBG/g花生蛋白粉的Viscozyme L，在微波萃取仪中，以700w的微波功率、 40°C酶解6min，得到花生蛋白粉酶解液；用浓度为0. 5mol/L的氢氧化钠溶液调节花生蛋白粉酶解液的PH值至10. 0，在微波萃取仪中，以600w的微波功率、45°C碱浸提12min，得到花生蛋白粉碱浸提液；将花生蛋白粉碱浸提液在20°C下，4000r/min离心20min，取上清液用浓度为0. 5mol/L的盐酸溶液调节pH值至4. 4，在20°C下，4000r/min离心20min，取沉淀1 加入8倍于沉淀质量的蒸馏水，搅拌均勻得到花生分离蛋白分散液；用浓度为0. 5mol/L的氢氧化钠溶液调节花生分离蛋白分散液的PH值至9.0，加入7%的三聚磷酸钠、环状磷酸三钠、琥珀酸酐以1 2 1比例混合的改性试剂，在微波萃取仪中，以600w的微波功率、35°C 反应lOmin，得到改性的花生分离蛋白溶液；用浓度为0. 5mol/L的盐酸溶液调节改性的花生分离蛋白溶液的PH值至3. 8，在20°C下，4000r/min离心20min，取沉淀2用蒸馏水清洗三次后冷冻干燥得到改性花生蛋白。实施例4取热榨花生粕，用食品料理机粉碎，粉碎物过80目筛，收集筛下物作为试验原料， 放入三角瓶中，在三角瓶中加入90°C石油醚，加入石油醚的体积为石油醚的液面高出试验原料平面2. 0cm，在50°C恒温水浴振荡器中以300r/min的转速振荡浸提除油脂2h，然后真空抽滤，通风橱中干燥，得到花生蛋白粉；将制得的花生蛋白粉中加入15倍于花生蛋白粉质量的蒸馏水，吸水溶胀6min后，在微波萃取仪中，以900w的微波功率、50°C处理％iin， 得到花生蛋白粉悬浮液；用浓度为0. 5mol/L的盐酸溶液调节花生蛋白粉悬浮液的pH值至 5. 2，加入5FBG/g花生蛋白粉的Viscozyme L (复合植物水解酶，FBG为Viscozyme L的酶活单位)，在微波萃取仪中，以500w的微波功率、35°C酶解6min，得到花生蛋白粉酶解液；用浓度为0. 5mol/L的氢氧化钠溶液调节花生蛋白粉酶解液的pH值至9. 0，在微波萃取仪中，以 SOOw的微波功率、45°C碱浸提lOmin，得到花生蛋白粉碱浸提液；将花生蛋白粉碱浸提液在 20°C下，3000r/min离心20min，取上清液用浓度为0. 5mol/L的盐酸溶液调节pH值至4. 3， 在20°C下，3000r/min离心20min，取沉淀1加入8倍于沉淀质量的蒸馏水，搅拌均勻得到花生分离蛋白分散液；用浓度为0. 5mol/L的氢氧化钠溶液调节花生分离蛋白分散液的pH值至8. 5，加入5%的三聚磷酸钠、环状磷酸三钠、琥珀酸酐以1 2 1比例混合的改性试剂， 在微波萃取仪中，以600w的微波功率、35°C反应6min，得到改性的花生分离蛋白溶液；用浓度为0. 5mol/L的盐酸溶液调节改性的花生分离蛋白溶液的pH值至4. 2，在20°C下，5000r/ min离心lOmin，取沉淀2用蒸馏水清洗三次后冷冻干燥得到改性花生蛋白。实施例5取冷榨花生粕，用食品料理机粉碎，粉碎物过80目筛，收集筛下物作为试验原料， 放入三角瓶中，在三角瓶中加入45°C的石油醚，加入石油醚的体积为石油醚的液面高出试验原料平面1. 8cm，在50°C恒温水浴振荡器中以250r/min的转速振荡浸提除油脂池，然后真空抽滤，通风橱中干燥，得到花生蛋白粉；将制得的花生蛋白粉中加入16倍于花生蛋白粉质量的蒸馏水，吸水溶胀8min后，在微波萃取仪中，以500w的微波功率、50°C处理％iin， 得到花生蛋白粉悬浮液；用浓度为0. 5mol/L的盐酸溶液调节花生蛋白粉悬浮液的pH值至 5. 5，加入4FBG/g花生蛋白粉的Viscozyme L，在微波萃取仪中，以600w的微波功率、40°C酶解12min，得到花生蛋白粉酶解液；用浓度为0. 5mol/L的氢氧化钠溶液调节花生蛋白粉酶解液的PH值至11. 0，在微波萃取仪中，以600w的微波功率、38°C碱浸提12min，得到花生蛋白粉碱浸提液；将花生蛋白粉碱浸提液在20°C下，5000r/min离心lOmin，取上清液用浓度为0. 5mol/L的盐酸溶液调节pH值至4. 2，在20°C下，5000r/min离心lOmin，取沉淀1加入 6倍于沉淀质量的蒸馏水，搅拌均勻得到花生分离蛋白分散液；用浓度为0. 5mol/L的氢氧化钠溶液调节花生分离蛋白分散液的PH值至10. 0，加入7%的三聚磷酸钠、环状磷酸三钠、 琥珀酸酐以1 2 1比例混合的改性试剂，在微波萃取仪中，以IOOOw的微波功率、50°C 反应3min，得到改性的花生分离蛋白溶液；用浓度为0. 5mol/L的盐酸溶液调节改性的花生分离蛋白溶液的PH值至3. 8，在20°C下，5000r/min离心lOmin，取沉淀2用蒸馏水清洗三次后冷冻干燥得到改性花生蛋白。实施例6取热榨花生饼，用食品料理机粉碎，粉碎物过80目筛，收集筛下物作为试验原料， 放入三角瓶中，在三角瓶中加入80°C沸程的石油醚，加入石油醚的体积为石油醚的液面高出试验原料平面1. 2cm，在50°C恒温水浴振荡器中以200r/min的转速振荡浸提除油脂2h， 然后真空抽滤，通风橱中干燥，得到花生蛋白粉；将制得的花生蛋白粉中加入14倍于花生蛋白粉质量的蒸馏水，吸水溶胀6min后，在微波萃取仪中，以IOOOw的微波功率、50°C处理 3min，得到花生蛋白粉悬浮液；用浓度为0. 5mol/L的盐酸溶液调节花生蛋白粉悬浮液的pH 值至4. 8，加入7FBG/g花生蛋白粉的Viscozyme L，在微波萃取仪中，以700w的微波功率、 40°C酶解6min，得到花生蛋白粉酶解液；用浓度为0. 5mol/L的氢氧化钠溶液调节花生蛋白粉酶解液的PH值至10. 5，在微波萃取仪中，以600w的微波功率、30°C碱浸提15min，得到花生蛋白粉碱浸提液；将花生蛋白粉碱浸提液在20°C下，3500r/min离心20min，取上清液用浓度为0. 5mol/L的盐酸溶液调节pH值至4. 4，在20°C下，3500r/min离心20min，取沉淀1 加入7倍于沉淀质量的蒸馏水，搅拌均勻得到花生分离蛋白分散液；用浓度为0. 5mol/L的氢氧化钠溶液调节花生分离蛋白分散液的PH值至8.0，加入5%的三聚磷酸钠、环状磷酸三钠、琥珀酸酐以1 2 1比例混合的改性试剂，在微波萃取仪中，以900w的微波功率、45°C 反应6min，得到改性的花生分离蛋白溶液；用浓度为0. 5mol/L的盐酸溶液调节改性的花生分离蛋白溶液的PH值至3. 8，在20°C下，3500r/min离心20min，取沉淀2用蒸馏水清洗三次后冷冻干燥得到改性花生蛋白。
权利要求
1.一种花生蛋白制备方法，其特征在于，包括以下步骤(1)花生蛋白粉的制备；(2)将制得的花生蛋白粉中加入蒸馏水，吸水溶胀后，微波处理得到花生蛋白粉悬浮液；(3)用盐酸溶液调节花生蛋白粉悬浮液的PH值，加入复合植物水解酶ViscozymeL，微波酶解，得到花生蛋白粉酶解液；(4)用氢氧化钠溶液调节花生蛋白粉酶解液的PH值，微波浸提，得到花生蛋白粉碱浸提液；(5)将花生蛋白粉碱浸提液离心，取上清液用盐酸溶液调节pH值，离心，取沉淀，加入蒸馏水，搅拌均勻得到花生分离蛋白分散液；(6)用氢氧化钠溶液调节花生分离蛋白分散液的pH值，加入改性试剂，微波处理，得到改性的花生分离蛋白溶液；(7)用盐酸溶液调节改性的花生分离蛋白溶液的pH值，离心，取沉淀，用蒸馏水清洗三次后冷冻干燥得到改性花生蛋白。
2.根据权利要求1所述的花生蛋白制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的花生蛋白粉制备是取花生饼粕，粉碎，过80目筛，加入石油醚，石油醚的液面高出原料平面1 2cm，在 50°C恒温水浴振荡器中200 500r/min，2h，然后真空抽滤、通风橱中干燥，即得。
3.根据权利要求2所述的花生蛋白制备方法，其特征在于，所述的石油醚的沸程为 30-60°C或 60-90"C。
4.根据权利要求1所述的花生蛋白制备方法，其特征在于，步骤( 所述的加入蒸馏水的质量为花生蛋白粉质量的6 16倍，吸水溶胀时间为5 15min，微波功率为500 lOOOw，微波温度为30 50°C，微波处理时间为1 lOmin。
5.根据权利要求1所述的花生蛋白制备方法，其特征在于，步骤C3)所述的盐酸溶液浓度为0. 5mol/L，花生蛋白粉悬浮液的pH值调节至3. 3 5. 5，Viscozyme L加入量为每克花生蛋白粉3 10FBG，微波功率为500 lOOOw，微波温度为30 50°C，微波酶解时间为 5 15min。
6.根据权利要求1所述的花生蛋白制备方法，其特征在于，步骤(4)所述的氢氧化钠溶液浓度为0. 5mol/L，花生蛋白粉酶解液的pH值调节至8. 0 11. 0，微波功率为500 1000W，微波温度为25 50°C，微波碱浸提时间为10 20min。
7.根据权利要求1所述的花生蛋白制备方法，其特征在于，步骤(5)所述的离心条件为 20°C下，2000 5000r/min，10 30min，盐酸溶液浓度为0. 5mol/L,上清液的pH值调节至 4. 2 4. 8，离心后得到的沉淀加入蒸馏水的质量为沉淀质量的5 10倍。
8.根据权利要求1所述的花生蛋白制备方法，其特征在于，步骤(6)所述的氢氧化钠溶液浓度为0. 5mol/L，花生分离蛋白分散液的pH值调节至7. 5 10. 0 ；改性试剂的加入量为花生分离蛋白分散液体积的20Z0 12%，微波功率为500 1000W，微波温度为25 50°C， 微波反应时间为1 IOmin。
9.根据权利要求8所述的花生蛋白制备方法，其特征在于，所述的改性试剂为三聚磷酸钠、环状磷酸三钠、琥珀酸酐以1:2:1比例混合的改性试剂。
10.根据权利要求1所述的花生蛋白制备方法，其特征在于，步骤(7)所述的盐酸溶液浓度为0. 5mol/L,改性的花生分离蛋白溶液的pH值调节至3. 8 4. 5，离心条件为20°C下， 2000 5000r/min 离心 10 30min。
全文摘要
本发明公开了一种花生蛋白制备方法，包括以下步骤花生蛋白粉吸水溶胀后，在微波萃取仪中，分散成花生蛋白粉悬浮液，加入Viscozyme L酶解，加入碱浸提，加入酸沉淀，加入改性试剂进行改性反应，调节pH值，离心，沉淀用蒸馏水清洗后冷冻干燥，即得。以本发明制得的改性花生蛋白产品具有高溶解度、乳化活性好、稳定性高、起泡能力强、泡沫稳定。可以提高产品的附加值，获得较高的经济效益，适合工业化生产。
文档编号A23J3/34GK102217700SQ201110139548
公开日2011年10月19日 申请日期2011年5月27日 优先权日2011年5月27日
发明者于丽娜, 孙杰, 张会翠, 张初署, 朱凤, 杨庆利, 毕洁 申请人:山东省花生研究所