本发明属于大豆蛋白提取技术领域，具体涉及一种制备大豆7s蛋白及大豆蛋白水解物的方法及其产品。
背景技术：
天然的大豆分离蛋白功能特性不突出，使其难以满足食品体系对蛋白质功能特性的不同需求。为此，有必要采用一些方法来改善大豆分离蛋白的功能特性，使其能够应用于各种各样的食品体系。
技术实现要素：
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述的技术缺陷，提出了本发明。
因此，作为本发明的其中一个方面，本发明克服现有技术中存在的不足，提供一种制备大豆7s蛋白及大豆蛋白水解物的方法。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种制备大豆7s蛋白及大豆蛋白水解物的方法，其包括，分离：将脱脂豆粉分散于水中，搅拌使之充分混合，调节ph为碱性，室温搅拌，离心去除沉淀，上清液调节ph为酸性，静置，离心后取沉淀复溶于水，调节ph后搅拌，得到经过分离的蛋白溶液；加热：将所述经过分离的蛋白溶液调节蛋白浓度至6～7％，加热；酶解：将经过加热的所述蛋白溶液降温，加入谷胱甘肽和/或大豆卵磷脂，调节ph，加入胃蛋白酶水解，调节ph为7，离心得上清液和沉淀；灭酶：将经过酶解的所述上清液进行灭酶灭菌处理；干燥：将经过灭菌灭菌处理的所述上清液喷雾干燥。
作为本发明所述的制备大豆7s蛋白及大豆蛋白水解物的方法的一个优选方案，所述分离，其中，所述将脱脂豆粉分散于水中，为将所述脱脂豆粉以质量比1：10的比例分散于水中；所述调节ph为碱性，其ph调节为8.0～8.5；所述室温搅拌，时间为2～3h；所述离心去除沉淀，其离心速率为6000～7000rpm；所述上清液调节ph为酸性，其ph调节为4～5；所述静置，时间为30～40min；所述离心后取沉淀复溶于水，其离心速率为3000～4000rpm；所述调节ph后搅拌，调节其ph为7，搅拌时间为2～3小时。
作为本发明所述的制备大豆7s蛋白及大豆蛋白水解物的方法的一个优选方案，其中，所述加热，温度为55～65℃，时间为10～20min。
作为本发明所述的制备大豆7s蛋白及大豆蛋白水解物的方法的一个优选方案，其中，所述加热，为将所述经过分离的蛋白溶液调节蛋白浓度至7％，加热温度为65℃，时间为10min。
作为本发明所述的制备大豆7s蛋白及大豆蛋白水解物的方法的一个优选方案，所述酶解，其中，所述降温，为将经过加热的所述蛋白溶液降温至37℃；以质量比计，所述谷胱甘肽和/或大豆卵磷脂的总量为0.8～1％，所述调节ph，调节其ph为2；以质量比计，所述胃蛋白酶的量为0.8～1％，所述水解，时间为2～3h，所述离心得上清液和沉淀，离心速率为6000～7000rpm。
作为本发明所述的制备大豆7s蛋白及大豆蛋白水解物的方法的一个优选方案，所述酶解，其中，以质量比计，所述谷胱甘肽和/或大豆卵磷脂的总量为1％，所述胃蛋白酶的量为1％，所述水解，时间为3h，所述离心得上清液和沉淀，离心速率为6500rpm。
作为本发明所述的制备大豆7s蛋白及大豆蛋白水解物的方法的一个优选方案，其中，所述灭酶灭菌处理，为使上清液在130℃以上处理4～8s，进行灭酶灭菌。
作为本发明所述的制备大豆7s蛋白及大豆蛋白水解物的方法的一个优选方案，其中，所述喷雾干燥，进风温度为180～200℃，出风温度为80～85℃，流速为15～20rpm。
作为本发明的一个方面，为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种制备大豆7s蛋白及大豆蛋白水解物的装置，包括初次搅拌设备、初次离心设备、二次离心设备、二次搅拌设备、加热设备、降温设备、三次离心设备、灭酶设备以及干燥设备；所述初次搅拌设备、所述初次离心设备、所述二次离心设备、所述二次搅拌设备依次连接；所述加热设备设置于所述二次搅拌设备下方，且所述降温设备设置于所述加热设备与三次离心设备之间；所述灭酶设备与所述干燥设备依次连接于所述三次离心设备的后端。
作为本发明的另一个方面，本发明克服现有技术中存在的不足，提供一种大豆7s蛋白及大豆蛋白水解物。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种大豆7s蛋白及大豆蛋白水解物，其中，所述大豆7s蛋白及大豆蛋白水解物，其蛋白质水解度在15％以上，起泡性在180％以上，起泡稳定性在92％以上。
本发明的有益效果：本发明方法加热方法及在酶解前添加谷胱甘肽和大豆卵磷脂的方法相互协同作用，能够打开蛋白结构的二硫键和疏水键，使酶解更加充分的进行，有利于11s蛋白的展开，有利于胃蛋白酶选择性水解11s蛋白，本发明提供的生产7s蛋白及其水解物的方法，大豆蛋白的得率相比于传统技术提高了15个百分点左右，蛋白质的水解度达到20％以上，产品溶解性，乳化性和起泡性得到了很大的改善，起泡性在190％以上，起泡稳定性达到93.9％，得率达到55％以上；并能够将该方法应用于制备大豆7s蛋白及大豆蛋白水解物的装置中。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为原始大豆蛋白及本发明方法制得的大豆7s蛋白及其水解物的sds-page图；
图2为本发明所述制备大豆7s蛋白及大豆蛋白水解物的装置整体结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
本发明中，起泡性计算公式：将一定浓度的spi溶液100ml置于500ml量筒中，使用高速乳化均质机以一定速度均质40s，连续3次共计2min，记录均质后液面高度记为v0，静置30min后记录液面高度，记为v30min。起泡能力公式如下：
起泡性(％)＝(v0-100)/100×100％(1)
泡沫稳定性(％)＝(v30-100)/(v0-100)×100％(2)
水解度计算公式：水解度(dh)的测定采用三硝基苯磺酸法。标准曲线由l-leu(0～2.0mmol/l)来制备。水解度的计算：dh/％＝(an2－an1)/npb×100式中:an1指蛋白水解前氨基氮的含量，mg/g(蛋白)；an2指蛋白水解后氨基氮的含量，mg/g(蛋白)；npb指蛋白底物中肽键的氮含量，npb对于大豆球蛋白来讲为109.2mg/g。
大豆蛋白溶解度计算公式：可用氮溶解指数(nsi)表示：
氮溶解指数，％(nsi)＝水溶解氮％/样品总氮％×100
实施例1：
将脱脂豆粉分散于去离子水(1:10)，搅拌使之充分混合，加入碱液调节ph8.0，室温搅拌2h，在6500rpm离心去除沉淀，上清液调节ph4.5，静止30min，在3750rpm离心，取沉淀复溶于去离子水，调节ph7搅拌2-3小时。将复溶完全后的蛋白浓度调节至7％，蛋白溶液在65℃下加热10min(以溶液中心温度计)。蛋白溶液降温至37℃，加入1％的谷胱甘肽和大豆卵磷脂，ph调节至2，加入胃蛋白酶1％，水解3个小时，调节ph至7，在6500rpm离心得上清和沉淀。将所得的上清液在130℃以上处理4～8s，进行灭酶灭菌，喷雾干燥后即为大豆蛋白的7s及其水解物。喷雾干燥的工艺条件为进风温度190℃，出风温度80℃，料液流速18rpm。
采用本方法制备的大豆蛋白中的7s及其水解物,产品可溶性蛋白含量达到98％，通过测定产品蛋白质的水解度达到20％以上，产品溶解性，乳化性和起泡性得到了很大的改善，起泡性190％以上，起泡稳定性达到93.9％，得率达到60％以上。
如图1所示，从左到右依次是蛋白mark，原始大豆蛋白，加热后的胃蛋白酶水解样，从图1可以看出原始大豆蛋白的7s和11s蛋白，对于加热后的胃蛋白酶水解样品，其11s蛋白基本上全部被水解，7s蛋白的亚基保留完整；水解11s蛋白水解后还有一部分的小分子肽，分子量小，结构更加灵活，从而得到乳化性和起泡性好的蛋白。
实施例2：
将脱脂豆粉分散于去离子水(1:10)，搅拌使之充分混合，加入碱液调节ph8.0，室温搅拌2h，在6500rpm离心去除沉淀，上清液调节ph4.5，静止30min，在3750rpm离心，取沉淀复溶于去离子水，调节ph7搅拌2-3小时。将复溶完全后的蛋白浓度调节至7％，蛋白溶液在65℃下加热10min(以溶液中心温度计)。蛋白溶液降温至37℃，加入1％的谷胱甘肽，ph调节至2，加入胃蛋白酶1％，水解3个小时，调节ph至7，在6500rpm离心得上清和沉淀。将所得的上清液在130℃以上处理4～8s，进行灭酶灭菌，喷雾干燥后即为大豆蛋白的7s及其水解物。喷雾干燥的工艺条件为进风温度190℃，出风温度80℃，料液流速18rpm。
采用本方法制备大豆蛋白中的7s及其水解物,产品可溶性蛋白含量达到98％，通过测定产品蛋白质的水解度为18％,产品溶解性，乳化性和起泡性得到了很大的改善，起泡性183％，稳定性92.2％，得率提高了12个百分点左右，达到46.78％左右。
实施例3：
将脱脂豆粉分散于去离子水(1:10)，搅拌使之充分混合，加入碱液调节ph8.0，室温搅拌2h，在6500rpm离心去除沉淀，上清液调节ph4.5，静止30min，在3750rpm离心，取沉淀复溶于去离子水，调节ph7搅拌2-3小时。将复溶完全后的蛋白浓度调节至7％，蛋白溶液在65℃下加热10min(以溶液中心温度计)。蛋白溶液降温至37℃，加入1％的大豆卵磷脂，ph调节至2，加入胃蛋白酶1％，水解3个小时，调节ph至7，在6500rpm离心得上清和沉淀。将所得的上清液经过灭酶灭菌，喷雾干燥后即为大豆蛋白的7s及其水解物。喷雾干燥的工艺条件为进风温度190℃，出风温度80℃，料液流速18rpm。
用本方法制备的大豆蛋白中的7s及其水解物，其产品可溶性蛋白含量达到98％，通过测定产品蛋白质的水解度为15％,起泡性180％，稳定性92.5％，得率提高了9个百分点左右，达到44.34％以上。
实施例4(对比实施例)：
将脱脂豆粉分散于去离子水(1:10)，搅拌使之充分混合，加入碱液调节ph8.0，室温搅拌2h，在6500rpm离心去除沉淀，上清液调节ph4.5，静止30min，在3750rpm离心，取沉淀复溶于去离子水，调节ph7搅拌2-3小时。将复溶完全后的蛋白浓度调节至7％，温度调节至37℃，ph调节至2，加入胃蛋白酶1％，水解3个小时，调节ph至7，在6500rpm离心得上清和沉淀。将所得的上清液经过灭酶灭菌，喷雾干燥后即为水解后的蛋白。
采用本方法制备的大豆蛋白中的7s及其水解物，通过测定产品蛋白质的水解度为11％，得率为35％，起泡性为160％，起泡稳定性为85％。
实施例5(对比实施例)：
将脱脂豆粉分散于去离子水(1:10)，搅拌使之充分混合，加入碱液调节ph8.0，室温搅拌2h，在6500rpm离心去除沉淀，上清液调节ph4.5，静止30min，在3750rpm离心，取沉淀复溶于去离子水，调节ph7搅拌2-3小时。将复溶完全后的蛋白浓度调节至7％，蛋白溶液在45℃下加热10min(以溶液中心温度计)。蛋白溶液降温至37℃，加入1％的谷胱甘肽和大豆卵磷脂，ph调节至2，加入胃蛋白酶1％，水解3个小时，调节ph至7，在6500rpm离心得上清和沉淀。将所得的上清液经过灭酶灭菌，喷雾干燥后即为大豆蛋白大豆蛋白的7s及其水解物。喷雾干燥的工艺条件为进风温度190℃，出风温度80℃，料液流速18rpm。
用本方法制备的大豆蛋白中的7s及其水解物，其产品可溶性蛋白含量达到98％，通过测定产品蛋白质的水解度达到14％，起泡性173％，稳定性88.4％，得率为42.34％。由此可知，本发明中，将加热温度降低，会显著降低蛋白水解度。
实施例6(对比实施例)：
将脱脂豆粉分散于去离子水(1:10)，搅拌使之充分混合，加入碱液调节ph8.0，室温搅拌2h，在6500rpm离心去除沉淀，上清液调节ph4.5，静止30min，在3750rpm离心，取沉淀复溶于去离子水，调节ph7搅拌2-3小时。将复溶完全后的蛋白浓度调节至7％，蛋白溶液在95℃下加热10min(以溶液中心温度计)。蛋白溶液降温至37℃，加入1％的谷胱甘肽和大豆卵磷脂，ph调节至2，加入胃蛋白酶1％，水解3个小时，调节ph至7，在6500rpm离心得上清和沉淀。将所得的上清液经过灭酶灭菌，喷雾干燥后即为大豆蛋白大豆蛋白的7s及其水解物。喷雾干燥的工艺条件为进风温度190℃，出风温度80℃，料液流速18rpm。
用本方法制备的大豆蛋白中的7s及其水解物，其产品可溶性蛋白含量达到98％，通过测定产品蛋白质的水解度达到26％，起泡性178％，稳定性90.4％，得率23.34％，可溶性蛋白很少。由此可知，本发明中，将加热温度增高，虽然会提高水解度，但是会降低得率。
本发明方法加热方法及在酶解前添加谷胱甘肽和大豆卵磷脂的方法相互协同作用，能够打开蛋白结构的二硫键和疏水键，使酶解更加充分的进行，有利于11s蛋白的展开，有利于胃蛋白酶选择性水解11s蛋白，本发明提供的生产7s蛋白及其水解物的方法，大豆蛋白的得率相比于传统技术提高了15个百分点左右，蛋白质的水解度达到20％以上，产品溶解性，乳化性和起泡性得到了很大的改善，起泡性在190％以上，起泡稳定性达到93.9％，得率达到55％以上。
实施例7
如图2所示为本发明基于一种制备大豆7s蛋白及大豆蛋白水解物的方法的应用装置，其中该装置包括初次搅拌设备100、初次离心设备200、二次离心设备300、二次搅拌设备400、加热设备500、降温设备600、三次离心设备700、灭酶设备800以及干燥设备900，将脱脂豆粉与水分散置入初次搅拌设备100中调节ph为碱性并充分搅拌后，液体流入初次离心设备200离心后，取上清液调节ph为酸性进入二次离心设备300静置后离心，取其取沉淀复溶于水后进入二次搅拌设备400充分搅拌得到经过分离的蛋白溶液；接着将分离的蛋白溶液调节蛋白浓度后利用加热设备500进行加热，经过加热的蛋白溶液进入降温设备600中降温，进入三次离心设备700中同时加入谷胱甘肽和/或大豆卵磷脂，调节ph，加入胃蛋白酶水解，并调节ph为7，三次离心后得上清液和沉淀，将得到的上清液利用灭酶设备800和干燥设备900灭酶和喷雾干燥。
进一步更加具体的，其中初次搅拌设备100还包括进料口101、电机102、控制面板103以及阀一104，首先将脱脂豆粉以质量比1：10的比例分散于水中，且调节混合液的ph为碱性，此处可以使用ph调节剂进行调节，混合液通过进料口101进入初次搅拌设备100中并通过控制面板103控制电机102的转动速度和时间，本实施例中搅拌操作为室温搅拌，时长为2～3h；打开阀一104经过充分搅拌后的混合液流入初次离心设备200中进行离心去除沉淀。
本实施例中初次离心设备200包括升降离心盘201、设置于升降离心盘201上的离心管202、泵203、吸头204。具体的，经过初次搅拌设备100后的混合液进入离心管202中，通过离心控制面板控制离心速率为6000～7000rpm，之后离心管202中呈现为上清液和沉淀，转动升降离心盘201使得离心管202位于吸头204的下方，再通过控制升降离心盘201的升降使得吸头204与上清液相接触，而泵203产生负压将上清液输送至二次离心设备300中。在二次离心设备300设备中涉及调节ph、取沉淀的操作，因此与初次离心设备200不同之处在于：由初次离心设备200中通过泵203输送后的上清液流入二次离心盘上的二次离心管中，通过离心盘转动使得ph调节组件301的注入头位于二次离心管的上方，从而调节上清液的ph为酸性，并静置30～40min后，此处为酸性沉淀，再次通过二次离心管以离心速率为3000～4000rpm进行离心，得上清液和沉淀。此处需要说明的是，经二次离心管离心后得到的上清液和沉淀，涉及到的取沉淀包括首先利用如泵203的吸头将管中上清液吸除，管内留下沉淀后通过注入头注入水，使沉淀复溶于水并通过ph调节组件301再次调节ph为7，从而在管内形成新的混合物，此过程图中未示处。
进一步的，经过上述步骤在二次离心管内形成的新的混合液，通过控制二次离心盘的升降以及输送组件302上的负压泵将新的混合液输入至二次搅拌设备400中搅拌2～3小时，到完成搅拌后的流程为制备大豆7s蛋白及大豆蛋白水解物的方法中的分离步骤，得到分离的蛋白溶液。
打开二次搅拌设备400的出口阀，蛋白溶液进入加热设备500中，以温度为55～65℃，时间为10～20min进行加热。此为加热步骤，本实施例中作为优选的是为将经过分离的蛋白溶液调节蛋白浓度至7％，加热温度为65℃，时间为10min。
完成加热步骤后打开加热设备500的阀二501，关闭降温设备600末端的阀三(图中存有示出但未标号)，此时蛋白溶液流入降温设备600套设的管路中进行降温，且可通过电子温度计的测量将蛋白溶液降温至37℃，此为降温过程。
接着打开阀三，将经过降温后的蛋白溶液，流入三次离心设备700中的离心管中，参照上述，通过注入的方式在三次离心管中加入谷胱甘肽和/或大豆卵磷脂，调节ph，加入胃蛋白酶水解，调节ph为7，离心得上清液和沉淀。在本实施例中以质量比计，谷胱甘肽和/或大豆卵磷脂的总量为1％，胃蛋白酶的量为1％，水解时间为3h，通过以离心速率为6500rpm的离心后得上清液和沉淀，此为酶解步骤。
最终将得到的上清液输入至灭酶设备800和干燥设备900中分别进行灭酶、喷雾干燥处理，需要说明的是，灭酶设备800的灭酶灭菌处理，为使上清液在130℃以上处理4～8s，实现灭酶灭菌，而喷雾干燥步骤中采用喷雾干燥机，参数为：进风温度为180～200℃，出风温度为80～85℃，流速为15～20rpm；在本实施例中作为优选，其喷雾干燥参数选用：进风温度为190℃，出风温度为80℃，流速为18rpm。
本实施例中一种制备大豆7s蛋白及大豆蛋白水解物的方法应用于上述装置中大豆7s蛋白及大豆蛋白水解物，其蛋白质水解度在15％以上，起泡性在180％以上，起泡稳定性在92％以上。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。