可溶性大豆蛋白、其制备方法及应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于食品工业领域，也可涉及制药、化妆品等多个领域。具体而言，本发明 涉及可溶性大豆蛋白、其制备方法、及其应用。
【背景技术】
[0002] 大豆蛋白质是一种极佳的食用蛋白质源和工业原料。由于具有乳化、胶凝等功能 特性，大豆蛋白已广泛用作食品的原材料，或在肉制品、渔产品、配菜、面食、糖果、饮料等方 面用于改善食品质量和性能。此外，大豆蛋白还具有一定的营养及生理功能，能够降低血胆 固醇含量，减少患心脏病的风险，由此可用于制药和保健品领域。
[0003] 但是，大豆蛋白质的溶解性很差，尤其在pH低于4. 5的酸性食品中，从而使得大豆 蛋白质的应用受到限制。由于酸性食品的PH等于或处于大豆蛋白质等电点附近（约pH5)， 所以大豆蛋白质在最常用pH范围（3.0~4. 5)内几乎不溶解，而且不呈现其功能特性。
[0004] 已进行了有关酸性食品中大豆蛋白质的应用的研究。例如，在大豆蛋白中添加稳 定剂（诸如果胶，可参见JP54-52754A)和添加乳化剂（诸如HLB值在13或以上的糖脂肪 酸酯；可参见JP59-41709B)。但是，这些利用稳定剂或乳化剂的技术都不是为了获得或改 善蛋白质本身的溶解状态，而是在配制蛋白质材料时所应用的技术，因此，不能得到外观透 明的产品，也几乎不期望蛋白质材料发挥其自身具有的功能特性（诸如乳化和胶凝）。
[0005]CN102396643A公开了一种酸溶性大豆蛋白的制备方法，其中采用植酸酶和酸性蛋 白酶两步酶解制备酸溶性蛋白。然而，此方法在酸性条件下进行，对设备要求高，制备过程 还需PH调节，操作复杂，还引入了盐分，导致产品的灰分较高。
[0006]CN1933738B采用选择性膜技术，制备溶解性能更好的新型卡诺拉分离蛋白。但是， 此方法未对蛋白质进行特殊处理，只是对原料中某些固有组分进行浓缩提取。
[0007]CN103347397A公开了为了减少大豆蛋白质溶液中的涩味，先用钙盐水溶液提取大 豆蛋白质来源的材料得到大豆蛋白质水溶液，再用有机酸和/或矿物酸制备酸化并澄清的 大豆蛋白质溶液。然而，该方法所得蛋白质中含有一定的杂质，并且由于溶液中含有钙盐 (如植酸钙）并在操作中引入了有机酸和/或矿物酸，导致蛋白质含盐量较高，因此需要通 过选择性膜技术，例如超滤、渗滤等对蛋白质水溶液进行处理，以降低产品中的杂质和盐分 含量。此方法操作复杂，成本过高，在工业上很难实现。并且，现有技术（如可参见梁慧锋 等，"植酸钙的提纯及其植酸磷含量的测定"，安徽农业科学，2007, 35 (22) :6719-6720)中已 公开了，植酸钙（盐）能溶解于稀酸。因此，采用CN103347397A的方法对包含溶于稀酸的 植酸钙的溶液进行超滤或渗滤，将会去除蛋白质中的植酸，从而使终产品中的植酸和植酸 盐含量下降。而具有抗氧化剂和保鲜剂作用的植酸或植酸盐含量降低导致了通过该方法所 得蛋白产品的保存期缩短。
[0008] 在另一研究中（参见孙琳琳等，"大豆蛋白用作啤酒泡沫稳定剂的研究"，食品科 学，2007, 28 (12) : 187-192)，采用蛋白酶对大豆分离蛋白进行酶解，然后调整其pH至4. 5， 离心后再调整上清液pH至7. 0,冷冻干燥后得到酶解大豆分离蛋白。该方法将在酶解后将 pH调整到4. 5虽然改善了离心上清液在pH4. 5条件下的溶解性，但该操作造成了蛋白质部 分的损失。并且，在该方法的操作过程中需对PH进行调节（即先调pH至4. 5,再调pH至 7. 0)，由此引入了酸和碱，导致了产品中灰分偏高。
[0009] 因此，本领域中迫切需要开发出一种在各pH下均能溶解，且灰分含量、植酸含量 与原料相当的耐储存大豆蛋白及其制备方法。
【发明内容】
[0010] 本发明的主要目的就在于提供一种在各pH下均能溶解（溶液澄清透明），且灰分 含量、植酸含量与原料相当的耐储存大豆蛋白。本发明的另一目的是提供制备本发明大豆 蛋白的简单有效的方法。本发明的其它目的还在于提供本发明大豆蛋白、及其制备方法在 工业（尤其是食品工业）中的应用。
[0011] 在本发明的第一方面中，提供了一种可溶性大豆蛋白材料，其中，以所述大豆蛋白 材料重量计，所述大豆蛋白材料中至少75重量％,优选至少80重量％,优选至少85重量％, 或优选至少90重量％的蛋白组分的分子量为20~80kDa,灰分含量低于8重量％,优选低于 5重量％，更优选低于4. 8重量％，植酸含量为0. 5~5. 0重量％，优选为1. 9~2. 4重量％ ; 或以上各特征范围的任意组合。
[0012] 在本发明的一些实施方式中，所述大豆蛋白材料通过在pH5. 0~8. 5条件下用中 性蛋白酶水解大豆分离蛋白制备。优选地，以所述大豆蛋白材料重量计，所述大豆蛋白材料 中至少75重量％，优选至少80重量％，优选至少85重量％，或优选至少90重量％的蛋白组 分的分子量为20~80kDa，灰分含量低于8重量％，优选低于5重量％，更优选低于4. 8重 量％，植酸含量为0. 5~5. 0重量％，优选为1. 9~2. 4重量％ ;或以上各特征范围的任意组 合。
[0013] 在一些实例中，所述大豆蛋白材料的制备过程不包括pH调节步骤。
[0014] 在本发明的一些实施方式中，所述大豆蛋白材料能溶于水或水性溶液，且溶液澄 清透明；优选的，所述大豆蛋白材料在各pH条件下，优选pHl~14,更优选pH2~10,更优 选pH2. 5~10,更优选pH2. 5~7均能溶于水或水性溶液，且溶液澄清透明。
[0015] 在本发明的第二方面中提供了一种制备本发明可溶性大豆蛋白材料的方法，其包 括步骤：
[0016] (a)在pH5. 0~8. 5下，用中性蛋白酶对大豆分离蛋白进行酶解；
[0017] (b)收集酶解上清液中的可溶性大豆蛋白材料，其中步骤（a)和（b)之间不包括调 节pH的步骤。
[0018] 在本发明的一些实施方式中，所述中性蛋白酶是植物来源、动物来源、微生物来源 (如霉菌来源、细菌来源）、合成或修饰的中性蛋白酶，优选来源于：菠萝、木瓜、枯草杆菌、 芽孢杆菌、酵母、放线菌、链霉菌、曲霉、铜绿色假单胞菌、单孢菌、变形杆菌、小球菌，更优选 菠萝蛋白酶、木瓜蛋白酶、C0R0LASE中性蛋白酶、SUKAProNE中性蛋白酶、庞博中性蛋白酶、 诺维信中性蛋白酶，优选的C0R0LASE中性蛋白酶为C0R0LASE7089，优选的SUKAProNE中性 蛋白酶为SUKAProNEPW100中性蛋白酶，优选的庞博中性蛋白酶为南宁庞博1398中性蛋 白酶，优选的诺维信中性蛋白酶为诺维信NeutraseO. 8L。
[0019] 在一些实例中，所述中性蛋白酶是内肽酶。
[0020] 在一些实例中，所述中性蛋白酶的使用形式是游离酶（如酶溶液）、和/或固定化 酶。
[0021] 在本发明的一些实施方式中，在所述步骤（a)的酶解反应条件为选自下组中的一 种或多种：
[0022] ⑴所述pH条件的范围为：pH5.0~8.5,优选pH5.5~8.0,更优选pH6.0~7.5 ;
[0023] (ii)所述酶解的温度范围为25~70°C，优选35~65°C，更优选45~55°C;
[0024] (iii)所述酶解的时间为0? 5~24h，优选1~12h，更优选2~8h;
[0025] (iv)以大豆分离蛋白的重量为基准计，所述中性蛋白酶的重量百分比范围为 0. 5~10重量％，优选0. 5~3重量％ ;和
[0026] (V)所述中性蛋白酶的酶活大于5万u/g。
[0027] 在本发明的一些实施方式中，所述步骤（b)的收集通过选自下组的方式进行：离 心、沉淀、层析、电泳、吸附或其组合。
[0028] 在本发明的一些实施方式中，所述方法还包括选自下组的一个或多个步骤：在步 骤（a)之前制备、分离和/或纯化大豆分离蛋白，或配制大豆分离蛋白溶液，优选所述溶液 的浓度为1~IOg大豆分离蛋白/IOOmL水；在步骤（a)和（b)之间使中性蛋白酶失活；在 步骤（b)之后对所得的可溶性大豆蛋白材料进行分离、纯化、干燥、包装、储存和/或应用 (例如干燥后应用）。
[0029] 在一些实例中，所述方法不包括调节pH的步骤。
[0030] 在一些实例中，所述方法包括：称取大豆分离蛋白，加入去离子水配置1~10%浓 度（w/v%)基料液；在35~65°C的温度、中性pH条件下，加入中性蛋白酶0. 5~10%，反应 1~8h，反应结束后，离心取上清液，干燥得到所述可溶性大豆蛋白材料。
[0031] 在本发明的第三方面中，提供了本发明的可溶性大豆蛋白材料、采用本发明方法 制得的可溶性大豆蛋白材料在食品、制药、化妆品、保健品、农业生产及加工中的应用。
[0032] 在本发明的第四方面中，提供了一种组合物，其包含本发明的可溶性大豆蛋白材 料或采用本发明的方法制得的可溶性大豆蛋白材料。
[0033] 在一些实例中，所述组合物是食品、药物、化妆品、保健品、农产品。
[0034] 在本发明的第五方面中，还提供了一种制备组合物的方法，所述方法包括将有效 量的本发明的可溶性大豆蛋白材料、或采用本发明的方法制得的可溶性大豆蛋白材料与所 需的其它材料混合以得到组合物。所述其它材料可为载体、赋形剂、底料、食物、药物、活性 成分等。
[0035] 在一些实例中，所述组合物是食品、药品、化妆品、保健品、农广品。
[0036] 本领域的技术人员可对前述的技术方案和技术特征进行任意组合而不脱离本发 明的发明构思。本发明的其它方面由于本文的公开内容，对本领域的技术人员而言是显而 易见的。
【具体实施方式】
[0037] 本申请的发明人通过长期而深入的研究，开发出一种在各种pH条件（尤其是酸 性及中性PH条件）下均可溶解的大豆蛋白材料及其制备方法，该材料具有灰分含量、植酸 含量与原料相当、耐储存等多种优异理化性质，可广泛用于食品、制药、化妆品、保健品等领 域，具有优良的应用前景。在此基础上，发明人完成了本发明。
[0038] 本文中提供的所有数值范围旨在清楚地包括落在范围端点之间的所有数值及它 们之间的数值范围。
[0039] 如本文所用，"含有"、"具有"或"包括"包括了"包含"、"主要由……构成"、"基本上 由......构成"、和"由......构成"；"主要由......构成"、"基本上由......构成"和"由......构成" 属于"含有"、"具有"或"包括"的下位概念。
[0040] 可对本发明提到的特征或实施例提到的特征进行组合。本说明书所揭示的所有特 征可与任