本发明涉及一种液体饮料专用大豆蛋白颗粒的制备方法，属于食品原料加工技术领域。
背景技术：
蛋白质具有丰富的营养价值，具有提高人体免疫力、预防骨质疏松症、预防心脑血管疾病、控制体重等功效。通常这些蛋白主要是以粉状的形式用作食品原料，然后进行进一步的加工。在利用大豆蛋白粉末进行食品加工制造中，尤其用于液体饮料生产中，通常是将其溶解于水中，此时的大豆蛋白粉末中含有的可溶性蛋白比率(nsi：用氮的水溶性指数表示)越高，越易形成湿粉团，该湿粉团表现为大豆蛋白粉遇水后，粉体表面被水润湿，但内部没有被水浸透，且悬浮于溶液表面，这样的大豆蛋白粉需要较长时间才能完全溶解。
目前应用于液体饮料中的大豆蛋白粉，通常表现出溶解速度较慢，溶解后溶液澄清透明度低，稳定性较差，易形成沉淀；且一般液体饮料的加工生产过程中，需要一步均质工序，普通大豆蛋白粉溶解后，经该工序后其离心沉淀率(溶液经离心后，沉淀占溶液的百分数)较高。因此，由于以上因素，在液体饮料生产应用中，限制了普通大豆蛋白粉的添加量。
为解决上述问题，现有技术中已有相关报道。如日本专利文件2000-10235(jp)采用向大豆蛋白粉中添加油脂及乳化剂的方法；同时日本专利文件8-154593(jp)也采用向水解大豆蛋白粉中添加油脂及乳化剂的方法。然而这些方法虽然可以在一定程度上解决大豆蛋白在应用中的稳定性，但难以满足应用于液体饮料所要求的快速分散性，且随着其添加量的增加，离心沉淀率增加，更易沉淀。由此，上述方法依旧不能满足大豆蛋白应用于液体饮料中所需求的分散快、稳定性好、离心沉淀率低等要求。再如，日本专利文件9-275911(jp)采用将糊精溶解于大豆蛋白水溶液中进行喷雾干燥；中国专利文件cn1551730a采用将糊精作为喷涂液对大豆蛋白粉进行喷涂造粒。但上述方法仅可以增加其分散性，依旧不能满足大豆蛋白应用于液体饮料中所需求的分散快、稳定性好、离心沉淀率低等要求。
技术实现要素：
本发明提供一种液体饮料专用大豆蛋白颗粒的制备方法，所制备的大豆蛋白颗粒应用于液体饮料中，具有较快分散性、高稳定性、低离心沉淀率、不易沉淀，且在赋予液体饮料营养价值的同时，也为其提供区别于传统蛋白粉的风味和口感；本发明制备工艺简单、易操作，适宜大规模化生产。
术语说明：
喷涂液中的干物质：是指喷涂液中含有的大豆粉末磷脂、蔗糖脂肪酸酯和氯化钙的总称。
室温：指温度为18-25℃。
本发明的技术方案如下：
一种液体饮料专用大豆蛋白颗粒的制备方法，包括步骤如下：
(1)将大豆蛋白溶于水中，用碱液调ph值为6.8-7.2；加入蛋白酶，在搅拌条件下，40～50℃酶解0.5-3h；经加热灭酶，冷却至室温，得大豆蛋白酶解液；
(2)将步骤(1)得到的大豆蛋白酶解液在8000-15000r/min下剪切均质1-10min，经过筛，得经均质的大豆蛋白酶解液，经喷雾干燥，得到酶解大豆蛋白粉；
(3)将大豆粉末磷脂、蔗糖脂肪酸酯和氯化钙溶于80-90℃水中，于8000-12000r/min下剪切均质1-10min，得喷涂液；
(4)用步骤(3)得到的喷涂液对步骤(2)得到的酶解大豆蛋白粉进行喷涂造粒，即得。
根据本发明优选的，步骤(1)中所述大豆蛋白为大豆分离蛋白或大豆浓缩蛋白。
根据本发明，所述大豆分离蛋白和大豆浓缩蛋白均可市购获得。
根据本发明优选的，步骤(1)中所述水为去离子水。
根据本发明优选的，步骤(1)中所述大豆蛋白与水的质量比为1:8-9。
根据本发明优选的，步骤(1)中所述碱液的质量浓度为20-40％；所述碱液为naoh、koh、na2co3、k2co3、nahco3或khco3的水溶液中的一种。
根据本发明优选的，步骤(1)中所述大豆蛋白和蛋白酶的质量比为1000:0.3-1。
根据本发明优选的，步骤(1)中所述蛋白酶为复合风味蛋白酶或中性蛋白酶。所述复合风味蛋白酶和中性蛋白酶均可市购获得。
优选的，所述复合风味蛋白酶酶活为10000-30000u/g，中性蛋白酶酶活为40000-60000u/g；进一步优选的，所述复合风味蛋白酶酶活为20000u/g，中性蛋白酶酶活为50000u/g。
优选的，步骤(1)中所述大豆蛋白和复合风味蛋白酶的质量比为1000:0.8。
优选的，步骤(1)中所述大豆蛋白和中性蛋白酶的质量比为1000:0.4。
根据本发明优选的，步骤(1)中所述搅拌条件为100-300r/min。
根据本发明优选的，步骤(1)中所述灭酶条件为：于100℃水浴中加热灭酶10-30min。
根据本发明优选的，步骤(2)中所述过筛是经40目筛子过筛。
根据本发明优选的，步骤(2)中所述喷雾干燥条件为：经均质的大豆蛋白酶解液的输送转速为300-600r/min，送风温度为185～195℃，排风温度为70～80℃。
根据本发明优选的，步骤(3)中所述大豆粉末磷脂、蔗糖脂肪酸酯和氯化钙的质量比为5-6:3-4:1-2；所述步骤(3)喷涂液中的干物质的质量浓度为2-6％。
根据本发明优选的，步骤(3)中所述蔗糖脂肪酸酯为s-15型蔗糖脂肪酸酯；大豆粉末磷脂为亲水性大豆粉末磷脂。
根据本发明，所述s-15型蔗糖脂肪酸酯、亲水性大豆粉末磷脂均可市购获得。
根据本发明优选的，步骤(4)中所述喷涂造粒条件为：喷涂液的输送速率为5-20r/min，送风温度为80～90℃，排风温度为40～50℃，风频为30-45hz。
根据本发明优选的，步骤(4)中所述喷涂液中的干物质和酶解大豆蛋白粉的质量比为0.5-4:100。
本发明的有益效果如下：
1、本发明制备的大豆蛋白颗粒在常温水或饮料中具有溶解好、分散性好、稳定性高、离心沉淀率低等功能特性。本发明将大豆蛋白酶解，发挥酶解型大豆蛋白粉的溶解性好、粘度低、能抑制蛋白质凝胶等特性；同时结合喷涂造粒，在酶解型大豆蛋白粉的基础上增加分散性，使其溶解更迅速；同时使酶解型大豆蛋白粉在水溶液中与水结合更稳定，增加其稳定性。
2、本发明采用在大豆蛋白粉表面喷涂造粒，有效降低喷涂液中辅料的使用量；同时，本发明喷涂液中大豆粉末磷脂具有较强的乳化、润湿、分散作用，同时在促进体内脂肪代谢、肌肉生长、神经系统发育和体内抗氧化损伤等方面发挥很重要的作用。氯化钙具有较强的稳定作用，喷涂后的大豆蛋白颗粒应用于饮料中，稳定性增强，不易沉淀，且氯化钙为中性盐，喷涂在大豆蛋白粉表面，不会影响蛋白本身ph值，从而不会影响其使用范畴，同时可增加蛋白中钙含量，减少饮料中钙含量添加。本发明采用的蔗糖脂肪酸酯具有较强乳化作用，可降低大豆蛋白颗粒与水接触的润湿角，同时与亲水型大豆粉末磷脂的协同促进作用，可以使大豆蛋白颗粒与水接触时，水快速渗入蛋白颗粒内部，防止蛋白颗粒表面润湿以及内部含干粉的疙瘩的形成，结合采用的氯化钙的稳定作用，可有效使大豆蛋白颗粒均匀稳定分散至水或饮料中，不易形成沉淀。经过实验发现，当喷涂液中由氯化钙和蔗糖脂肪酸酯组成时，所制备的大豆蛋白溶解性、分散性、稳定性均较差，由此可见，正是由于大豆粉末磷脂、氯化钙和蔗糖脂肪酸酯之间的协同作用，使所制备的大豆蛋白颗粒具有溶解好、分散性好、稳定性高、离心沉淀率低等功能特性。
3、本发明制备得到的为大豆蛋白颗粒，颗粒的粒径为100-150um，相比粉状大豆蛋白具有更好的分散性；主要由于经喷雾干燥后的大豆蛋白粉通过造粒喷涂，使喷雾干燥后的蛋白粉小颗粒被喷涂液中的亲水型大豆粉末磷脂、蔗糖脂肪酸酯及氯化钙粘合润湿，与四周其它蛋白粉小颗粒发生碰撞，蛋白粉小颗粒间形成液桥，经加热后，水分蒸发，蛋白粉小颗粒之间通过固桥团聚在一起，形成内部含有多孔的大颗粒，此时蛋白颗粒形状不规则、粒度大小相差较小、分散性及溶解性较好。并且，这种内部多孔的蛋白颗粒更利于其在水或饮料中的分散。
4、本发明进行了酶解液均质，过筛，可使该酶解液粘度降低、降低酶解液输送转数，经喷雾干燥后得到的大豆蛋白粉相对均一，后经造粒喷涂后的大豆蛋白颗粒粒径间相差较小，使最终大豆蛋白的分散性及稳定性具有更好体现。
5.将本发明得到的大豆蛋白颗粒应用于液体饮料中，其离心沉淀率较低，不易沉淀，且添加量较其它蛋白在液体饮料中的添加量高，可以增加饮料中蛋白含量；且制备的大豆蛋白颗粒配方科学合理，具有良好的补充人体所需营养、提升体质、增强免疫力等功能。
6.本发明的制备工艺包括大豆蛋白酶解液的制备、大豆蛋白酶解液的均质与喷雾干燥、喷涂液的制备和喷涂造粒四个阶段，尤其是酶解大豆蛋白粉的喷涂造粒工艺，使得酶解大豆蛋白粉作为原料在进一步的加工过程中无需再次经过复杂工序处理，使得大豆蛋白营养最大可能的保留，同时使大豆蛋白粉具有溶解好、分散快、稳定性高、离心沉淀率低等功能特性，且保留原有大豆蛋白粉的风味。本发明的制备工艺简单、易操作，适宜大规模化生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明，但不限于此。
同时下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
实施例中，所用大豆分离蛋白为yp901a凝胶型大豆分离蛋白，所用大豆浓缩蛋白为yp701a功能性大豆浓缩蛋白，山东禹王实业有限公司有售；
复合风味蛋白酶和中性蛋白酶，南宁东恒华道生物科技有限责任公司有售；
亲水性大豆粉末磷脂，郑州福宏生物科技有限公司有售；
s-15型蔗糖脂肪酸酯，深圳德化生物科技有限公司有售。
实施例1
一种液体饮料专用大豆蛋白颗粒的制备方法，包括步骤如下：
(1)大豆蛋白酶解液的制备：将1.5kg大豆分离蛋白溶于12kg的去离子水中，并用质量浓度为30％的naoh水溶液调节ph值为7.2；加入1.2g复合风味蛋白酶(酶活为20000u/g)，在搅拌速率为200r/min，温度为45℃下，酶解1h；于100℃水浴中加热灭酶20min，冷却至室温，得大豆蛋白酶解液；
(2)大豆蛋白酶解液的均质与喷雾干燥：将步骤(1)得到的大豆蛋白酶解液在10000r/min下剪切均质2min，经40目筛子进行过滤，得经均质的大豆蛋白酶解液；得到的经均质的大豆蛋白酶解液以500r/min转速输送进实验型喷雾干燥机，于送风温度为185℃，排风温度为70℃下进行喷雾干燥，得到酶解大豆蛋白粉；
(3)喷涂液的制备：将10g亲水性大豆粉末磷脂、6.0gs-15型蔗糖脂肪酸酯和4.0g氯化钙溶于480g80℃去离子水中，于10000r/min下剪切均质2min，得喷涂液；所述喷涂液干物质的质量浓度为4％。
(4)喷涂造粒：利用步骤(3)得到的喷涂液对步骤(2)得到的酶解大豆白粉进行喷涂造粒，喷涂条件为：喷涂液质量为500g，酶解大豆蛋白粉的质量为1.0kg，以10r/min的转速将喷涂液输入，在送风温度为80℃，排风温度为40℃，风频为39hz下进行喷雾造粒，得专用于液体饮料的大豆蛋白颗粒。
蛋白质的测定：按gb/t5009.5《食品中蛋白质的测定》规定的方法测定本实施例制备的大豆蛋白颗粒中蛋白质的含量，经检测，大豆蛋白颗粒中蛋白质含量大于80％。
实施例2
一种液体饮料专用大豆蛋白颗粒的制备方法，包括步骤如下：
(1)大豆蛋白酶解液的制备：将1.5kg大豆分离蛋白溶于13.0kg的去离子水中，并用质量浓度为30％的naoh水溶液调节ph值为7.0；加入1.2g复合风味蛋白酶(酶活为10000u/g)，在搅拌速率为100r/min，温度为40℃下，酶解3h；于100℃水浴中加热灭酶20min，冷却至室温，得大豆蛋白酶解液；
(2)大豆蛋白酶解液的均质与喷雾干燥：将步骤(1)得到的大豆蛋白酶解液在8000r/min下剪切均质10min，经40目筛子进行过滤，得经均质的大豆蛋白酶解液；得到的经均质的大豆蛋白酶解液以300r/min转速输送进实验型喷雾干燥机，于送风温度为195℃，排风温度为80℃下进行喷雾干燥，得到酶解大豆蛋白粉；
(3)喷涂液的制备：将15g亲水性大豆粉末磷脂、7.5gs-15型蔗糖脂肪酸酯和2.5g氯化钙溶于475g90℃水中，于8000r/min下剪切均质10min，得喷涂液；所述喷涂液干物质的质量浓度为5％。
(4)喷涂造粒：利用步骤(3)得到的喷涂液对步骤(2)得到的酶解大豆白粉进行喷涂造粒，喷涂条件为：喷涂液质量为500g，酶解大豆白粉的质量为1.0kg，以5r/min的转速将喷涂液输入，在送风温度为90℃，排风温度为50℃，风频为45hz下进行喷雾造粒，得专用于液体饮料的大豆蛋白颗粒。
实施例3
一种液体饮料专用大豆蛋白颗粒的制备方法，包括步骤如下：
(1)大豆蛋白酶解液的制备：将2.0kg大豆分离蛋白溶于16.0kg的去离子水中，并用质量浓度为30％的naoh水溶液调节ph值为6.8；加入1.6g复合风味蛋白酶(酶活为20000u/g)，在搅拌速率为300r/min，温度为50℃下，酶解0.5h；于100℃水浴中加热灭酶20min，冷却至室温，得大豆蛋白酶解液；
(2)大豆蛋白酶解液的均质与喷雾干燥：将步骤(1)得到的大豆蛋白酶解液在15000r/min下剪切均质1min，经40目筛子进行过滤，得经均质的大豆蛋白酶解液；得到的经均质的大豆蛋白酶解液以600r/min转速输送进实验型喷雾干燥机，于送风温度为190℃，排风温度为75℃下进行喷雾干燥，得到酶解大豆蛋白粉；
(3)喷涂液的制备：将7.0g亲水性大豆粉末磷脂、3.75gs-15型蔗糖脂肪酸酯和1.25g氯化钙溶于488g85℃水中，于12000r/min下剪切均质1min，得喷涂液；所述喷涂液干物质的质量浓度为2.4％。
(4)喷涂造粒：利用步骤(3)得到的喷涂液对步骤(2)得到的酶解大豆白粉进行喷涂造粒，喷涂条件为：喷涂液质量为500g，酶解大豆白粉的质量为1.5kg，以20r/min的转速将喷涂液输入，在送风温度为85℃，排风温度为45℃，风频为30hz下进行喷雾造粒，得专用于液体饮料的大豆蛋白颗粒。
实施例4
一种液体饮料专用大豆蛋白颗粒的制备方法，包括步骤如下：
(1)大豆蛋白酶解液的制备：将1.5kg大豆浓缩蛋白溶于12.0kg的去离子水中，并用质量浓度为30％的naoh水溶液调节ph值为7.2；加入0.6g中性蛋白酶(酶活为50000u/g)，在搅拌速率为200r/min，温度为45℃下，酶解1h；于100℃水浴中加热灭酶20min，冷却至室温，得大豆蛋白酶解液；
(2)大豆蛋白酶解液的均质与喷雾干燥：将步骤(1)得到的大豆蛋白酶解液在10000r/min下剪切均质2min，经40目筛子进行过滤，得经均质的大豆蛋白酶解液；得到的经均质的大豆蛋白酶解液以500r/min转速输送进实验型喷雾干燥机，于送风温度为185℃，排风温度为70℃下进行喷雾干燥，得到酶解大豆蛋白粉；
(3)喷涂液的制备：将10.0g亲水性大豆粉末磷脂、7.0gs-15型蔗糖脂肪酸酯和3.0g氯化钙溶于480g80℃水中，于10000r/min下剪切均质2min，得喷涂液；所述喷涂液干物质的质量浓度为4％。
(4)喷涂造粒：利用步骤(3)得到的喷涂液对步骤(2)得到的酶解大豆白粉进行喷涂造粒，喷涂条件为：喷涂液质量为500g，酶解大豆白粉的质量为1.0kg，以10r/min的转速将喷涂液输入，在送风温度为80℃，排风温度为40℃，风频为39hz下进行喷雾造粒，得专用于液体饮料的大豆蛋白颗粒。
对比例1
一种大豆蛋白颗粒的制备方法，与实施例1不同的是，步骤(3)中喷涂液的制备所用原料不同：将20g亲水性大豆粉末磷脂溶于480g80℃水中，于10000r/min下剪切均质2min，得喷涂液；所述喷涂液干物质的质量浓度为4％；其它步骤一致。
蛋白质的测定：按gb/t5009.5《食品中蛋白质的测定》规定的方法测定本对比例制备的大豆蛋白颗粒中蛋白质含量，经检测，大豆蛋白颗粒中蛋白质含量大于80％。
对比例2
一种大豆蛋白颗粒的制备方法，与实施例1不同的是，步骤(3)中喷涂液的制备所用原料不同：将20gs-15型蔗糖脂肪酸酯溶于480g80℃水中，于10000r/min下剪切均质2min，得喷涂液；所述喷涂液干物质的质量浓度为4％；其它步骤一致。
蛋白质的测定：按gb/t5009.5《食品中蛋白质的测定》规定的方法测定本对比例制备的大豆蛋白颗粒中蛋白质的含量，经检测，大豆蛋白颗粒中蛋白质含量大于80％。
对比例3
一种大豆蛋白颗粒的制备方法，与实施例1不同的是，步骤(3)中喷涂液的制备所用原料不同：将12.0g亲水性大豆粉末磷脂和8.0gs-15型蔗糖脂肪酸酯溶于480g80℃水中，于10000r/min下剪切均质2min，得喷涂液；所述喷涂液干物质的质量浓度为4％；其它步骤一致。
蛋白质的测定：按gb/t5009.5《食品中蛋白质的测定》规定的方法测定本对比例制备的大豆蛋白颗粒中蛋白质的含量，经检测，大豆蛋白颗粒中蛋白质含量大于80％。
对比例4
一种大豆蛋白颗粒的制备方法，与实施例1不同的是，步骤(3)中喷涂液的制备所用原料不同：将16.0g亲水性大豆粉末磷脂和4.0g氯化钙溶于480g80℃水中，于10000r/min下剪切均质2min，得喷涂液；所述喷涂液干物质的质量浓度为4％；其它步骤一致。
蛋白质的测定：按gb/t5009.5《食品中蛋白质的测定》规定的方法测定本对比例制备的大豆蛋白颗粒中蛋白质的含量，经检测，大豆蛋白颗粒中蛋白质含量大于80％。
对比例5
一种大豆蛋白颗粒的制备方法，与实施例1不同的是，步骤(3)中喷涂液的制备所用原料不同：将15.0gs-15型蔗糖脂肪酸酯和5.0g氯化钙溶于480g80℃水中，于10000r/min下剪切均质2min，得喷涂液；所述喷涂液干物质的质量浓度为4％；其它步骤一致。
蛋白质的测定：按gb/t5009.5《食品中蛋白质的测定》规定的方法测定本对比例制备的大豆蛋白颗粒中蛋白质的含量，经检测，大豆蛋白颗粒中蛋白质含量大于80％。
对比例6
一种大豆蛋白颗粒的制备方法，与实施例1不同的是，步骤(1)中不加入蛋白酶，即步骤(1)替换为：将1.5kg大豆分离蛋白溶于12kg的去离子水中，并用质量浓度为30％的naoh水溶液调节ph值为7.2；在搅拌速率为200r/min，温度为45℃下，搅拌1h；于100℃水浴中加热20min，冷却至室温，得大豆蛋白液；其它步骤一致。
蛋白质的测定：按gb/t5009.5《食品中蛋白质的测定》规定的方法测定本对比例制备的大豆蛋白颗粒中蛋白质的含量，经检测，大豆蛋白颗粒中蛋白质含量大于80％。
试验例1
针对实施例1-4及对比例1-6制备的大豆蛋白颗粒的溶解性、分散性、稳定性、离心沉淀率进行评价。
对于溶解性方面，溶解时间测试方法为：将5.0g大豆蛋白颗粒与100g常温的去离子水混合，测试搅拌至混合液无干粉的时间；溶解度测试方法为：将0.4g大豆蛋白颗粒溶于75g常温的去离子水后，经离心，测试上清液中蛋白质含量占大豆蛋白颗粒总质量的比率。
对于分散性方面，观察5.0g大豆蛋白颗粒与100g常温的去离子水接触时是否不产生湿粉团而很快溶解。
对于稳定性方面，测试5.0g大豆蛋白颗粒与100g常温的去离子水混合后不产生分层现象的时间。
对于离心沉淀率方面，将7.5g大豆蛋白颗粒溶解于492.5g常温的去离子水后，经均质、离心，测试得到的沉淀占总大豆蛋白颗粒质量的比率。
结果如表1所示。
综上分析，本发明制备的专用于液体饮料的大豆蛋白颗粒具有较好的溶解性、较快分散性、高稳定性、低离心沉淀率、不易沉淀等特性。