一种提高稳定乳蛋白粒子能力的水溶性大豆多糖的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种提高稳定乳蛋白粒子能力的水溶性大豆多糖的制备方法，属于农副产品加工领域。更具体的是结合碱性剂化学改性处理脱除甲氧基来提高水溶性大豆多糖稳定乳蛋白粒子能力的方法，首先将豆渣配制成悬浮液，使用碱性剂进行化学改性处理脱除甲氧基后，进一步酸法热水提取，将提取得到的水溶性大豆多糖溶液经过乙醇脱除盐、醇溶小分子物质和水后，烘干得到稳定乳蛋白颗粒能力强的水溶性大豆多糖。本发明不仅有效的提高了豆类加工厂的副产物利用率，避免资源的浪费；而且得到的水溶性大豆多糖具有很好的稳定乳蛋白粒子能力。
【专利说明】一种提高稳定乳蛋白粒子能力的水溶性大豆多糖的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明公开了一种提高稳定乳蛋白粒子能力的水溶性大豆多糖的制备方法，更具体的是结合碱性剂化学改性处理脱除甲氧基来提高水溶性大豆多糖稳定乳蛋白粒子能力的方法，属于农副产品加工【技术领域】。
【背景技术】
[0002]水溶性大豆多糖是从豆科大豆子实体和叶中提取得到的水溶性多糖类物质。在生产大豆分离蛋白、腐竹或豆腐时会有大量的副产物豆渣的生成，其中含有大约55%水溶性大豆多糖。在生产膳食纤维，利用副产物豆渣可以生产出水溶性大豆多糖。由于水溶性大豆多糖的低粘度、抑菌性、成膜性等理化性质，水溶性大豆多糖不仅具有膳食纤维生理功能特性，还可以很好的应用于食品中改善食品体系功能特性；可以作为添加剂加到酸性乳饮料中得到口感清爽的产品。因此，水溶性大豆多糖在食品行业应用前景广阔。
[0003]水溶性大豆多糖主要是作为稳定剂应用于酸性乳饮料中。目前水溶性大豆多糖在市面上有相关的商业化产品，但是这些商业化产品的水溶性大豆多糖其稳定乳蛋白颗粒的能力不理想；当将其应用于酸性乳饮料中时，虽然可以得到清爽可口的产品，但是并不能作为稳定剂很好的稳定乳蛋白粒子，长期放置过程中会有悬浮物、沉淀物或分层现象的产生；在乳状液体系中，商业化产品的水溶性大豆多糖作为稳定剂不能形成很好的0/W乳状液体系。在生产水溶性大豆多糖时，工业上普遍重视得率和纯度，而忽视了水溶性大豆多糖应用于食品中的功能效果。
[0004]甲氧基是甲醇 分子中去掉羟基上的氢原子后，剩下的一价基团，结构式为:CH30_，是最简单的一种烷氧基。水溶性大豆多糖由半乳糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖、鼠李糖和糖醛酸构成；其中糖醛酸上有许多甲氧基基团，这些甲氧基基团对水溶性大豆多糖的功能特性有显著影响。不同甲氧基含量的水溶性大豆多糖应用于食品体系中表现出不同的特性。研究表明，水溶性大豆多糖中的甲氧基含量越高，其在酸性乳饮料中稳定乳蛋白粒子的能力越低，反之，如果其甲氧基含量越低，那么在酸性乳饮料中稳定乳蛋白粒子的能力越强。因此在提取水溶性大豆多糖中增加甲氧基脱除工艺，其生产出来的水溶性大豆多糖稳定乳蛋白粒子的能力将会改善。
[0005]本发明很好的解决了水溶性大豆多糖应用于酸性乳饮料中长期放置产生的悬浮物、沉淀物或分层等问题，提出了一种碱性剂化学改性处理脱除甲氧基与酸法热水相结合来提取稳定乳蛋白粒子能力强的水溶性大豆多糖的方法。首先将豆渣悬浮液进行碱性剂化学改性处理脱除甲氧基，进一步采用酸法热水提取得到水溶性大豆多糖溶液，经过乙醇脱除盐、醇溶小分子物质和水后烘干得到稳定乳蛋白粒子能力强的水溶性大豆多糖。本发明所用的原料价格低廉，试剂及方法安全，经济，实用性强，工业化生产简单易控制，产品有较好的稳定乳蛋白粒子的能力。
【发明内容】
[0006]本发明解决了水溶性大豆多糖稳定乳蛋白粒子能力差的问题，消除了其应用于酸性乳饮料中长期放置出现的悬浮物、沉淀物或分层等现象，提出了一种基于碱性剂化学改性处理脱甲氧基与酸法热水相结合来提取稳定乳蛋白粒子能力强的水溶性大豆多糖的方法。对豆渣悬浮液进行碱性剂化学改性处理脱除甲氧基后，得到的湿豆渣进一步酸法热水提取得到水溶性大豆多糖溶液；加入乙醇脱除盐、醇溶小分子和水后烘干获得稳定乳蛋白粒子能力强的水溶性大豆多糖。本发明中的“稳定乳蛋白粒子能力”的衡量指标为离心沉淀率。
[0007]本发明提供的技术方案，一种提高稳定乳蛋白粒子能力的水溶性大豆多糖的制备方法:对配制好的豆渣悬浮液使用碱性剂脱除甲氧基后，采用酸性剂进行酸法热水提取，得到水溶性大豆多糖溶液，经过乙醇脱除盐、醇溶小分子物质和水后，烘干得到稳定乳蛋白粒子能力较好的水溶性大豆多糖；
具体步骤如下:
(1)碱性剂处理:取干豆渣，按干豆渣:水料液比为1:10-40溶解，加入碱性剂脱除甲氧基，控制PH为9.0-13.0，调节温度50-90°C，反应时间30_180min，反应完毕后在3500rpm下离心得到沉淀物湿豆渣；
(2)酸性剂处理:按步骤(1)制备的湿豆渣:水重量比为1:1.0-4.0溶解，通过酸性剂进行酸法热水处理，加入酸性剂控制pH为3.0-5.0,温度为110-140°C，反应时间为60-180min,反应完毕后在5000g下离心30min，取上清液；
(3)乙醇处理:将步骤(2)得到的上清液与乙醇按重量比为1:1_5混合，用酸性剂或碱性剂调节PH值为7.0，抽滤得到沉淀，将沉淀在50°C烘箱烘干得到产品提高稳定乳蛋白粒子能力的水溶性大豆多糖。
[0008]步骤(1)所述碱性剂处理条件为:干豆渣与水溶液比例为1:20-30，加入碱性剂化学改性处理脱除甲氧基，控制pH为11.0-12.0，调节温度为70-80°C，反应时间90_120min。
[0009]步骤(2)所述酸性剂处理条件为:湿豆渣与水重量比为1:1.5-2.0溶解，通过酸性剂进行酸法热水处理，pH为4.0-4.5，温度为120-125°C，反应时间为120_150min。
[0010]步骤(1)所述碱性剂为氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化钙中的一种。步骤(1)所述碱性剂为氢氧化钠。
[0011]步骤(2)所述酸性剂为柠檬酸、盐酸或醋酸。步骤(2)所述酸性剂为盐酸。
[0012]经研究表明，水溶性大豆多糖中的甲氧基基团含量对水溶性大豆多糖在酸性乳饮料的稳定能力有显著的影响。因此本发明从降低甲氧基基团含量的角度出发，提出了采用碱性剂化学改性处理脱除甲氧基基团；在碱性条件下，水溶性大豆多糖上面的甲氧基基团逐渐的转化为羧酸根基团，成功的实现了碱处理后的化学改性作用，从而降低了甲氧基含量，使得甲氧基基团表现出来的功能特性减弱；随着水溶性大豆多糖结构上的甲氧基基团逐渐的降低，其稳定乳蛋白粒子的能力也变得越来越好。
[0013]本发明方法中，酸法热水提取主要是使得豆渣中的纤维糖苷键降解，形成了分子量在5000-500000范围的多糖类物质，提高水溶性大豆多糖的提取率；但是并不能降低水溶性大豆多糖上面的甲氧基基团含量，从而制约着水溶性大豆多糖稳定乳蛋白粒子的能力。[0014]本发明的有益效果:本发明方法首次提出了利用简单、高效、易控制的碱性剂化学改性处理脱除甲氧基与酸法热水提取相结合应用于水溶性大豆多糖的生产中。通过豆渣悬浮液的碱性剂化学改性处理，降低了豆渣溶液中多糖类物质的甲氧基含量，从而得到的水溶性大豆多糖甲氧基基团降低，用其稳定的酸性乳饮料在长期贮藏中不会出现悬浮物、沉淀物或分层的现象；本发明利用碱性剂化学改性处理能够很好的脱除水溶性大豆多糖上的甲氧基基团，且成本较低，工业化生产易于实现。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是应用实施例中甲氧基含量的测定方法所需试剂与测定流程图。
【具体实施方式】
[0016]实施例1
取干豆渣10g，按料液比1:25溶解，通过控制pH为12，温度80°C，反应时间90min进行碱性剂氢氧化钠化学改性处理脱除甲氧基，然后3500rpm下离心得到沉淀物。将沉淀物与水按料液比1:1.5溶解，通过控制pH为4.0，温度120°C，反应时间150min进行盐酸酸法热水处理，接着5000g下离心30min，取上清液。将上清液与乙醇按1: 3比例混合，使用高速剪切机剪切均匀后将PH用盐酸调节为7.0，用布氏漏斗和真空泵对其进行抽滤得到沉淀。在50°C烘箱烘干得到水溶性大豆多糖。测定其甲氧基含量和稳定酸性乳饮料中乳蛋白粒子的能力，见表3。
[0017]实施例2 取干豆渣1(^，按料液比1:20溶解，通过控制pH为13，温度70°C，反应时间120min进行碱性剂氢氧化钾化学改性处理脱除甲氧基，然后3500rpm下离心得到沉淀物。将沉淀物与水按料液比1:2溶解，通过控制pH为3.5，温度115°C，反应时间60min进行柠檬酸酸法热水处理，接着5000g下离心30min，取上清液。将上清液与乙醇按1: 3比例混合，使用高速剪切机剪切均匀后将PH用盐酸调节为7.0，用布氏漏斗和真空泵对其进行抽滤得到沉淀。在50°C烘箱烘干得到水溶性大豆多糖。测定其甲氧基含量和稳定酸性乳饮料中乳蛋白粒子的能力，见表3。
[0018]实施例3
取干豆渣10g，按料液比1:25溶解，通过控制pH为11，温度80°C，反应时间90min进行碱性剂氢氧化钙化学改性处理脱除甲氧基，然后3500rpm下离心得到沉淀物。将沉淀物与水按料液比1:2溶解，通过控制pH为4.5，温度130°C，反应时间60min进行醋酸酸法热水处理，接着5000g下离心30min，取上清液。将上清液与乙醇按1: 3比例混合，使用高速剪切机剪切均匀后将PH用盐酸调节为7.0，用布氏漏斗和真空泵对其进行抽滤得到沉淀。在50°C烘箱烘干得到水溶性大豆多糖。测定其甲氧基含量和稳定酸性乳饮料中乳蛋白粒子的能力，见表3。
[0019]实施例4
取干豆渣1(^，按料液比1:30溶解，通过控制pH为12，温度60°C，反应时间120min进行碱性剂氢氧化钠化学改性处理脱除甲氧基，然后3500rpm下离心得到沉淀物。将沉淀物与水按料液比1:3溶解，通过控制pH为5.0，温度135°C，反应时间120min进行盐酸酸法热水处理，接着5000g下离心30min，取上清液，将上清液与乙醇按1: 3比例混合，使用高速剪切机剪切均匀后将PH用盐酸调节为7.0，用布氏漏斗和真空泵对其进行抽滤得到沉淀。在50°C烘箱烘干得到水溶性大豆多糖。测定其甲氧基含量和稳定酸性乳饮料中乳蛋白粒子的能力，见表3。
[0020]实施例5
取干豆渣10g，按料液比1:25溶解，通过控制pH为11，温度70°C，反应时间90min进行碱性剂氢氧化钾化学改性处理脱除甲氧基，然后3500rpm下离心得到沉淀物。将沉淀物与水按料液比1:2.5溶解，通过控制pH为4.5，温度120°C，反应时间150min进行柠檬酸酸法热水处理，接着5000g下离心30min，取上清液。将上清液与乙醇按1: 3比例混合，使用高速剪切机剪切均匀后将PH用盐酸调节为7.0，用布氏漏斗和真空泵对其进行抽滤得到沉淀。在50°C烘箱烘干得到水溶性大豆多糖。测定其甲氧基含量和稳定酸性乳饮料中乳蛋白粒子的能力，见表3。
[0021]实施例6
取干豆渣1(^，按料液比1:20溶解，通过控制pH为12，温度50°C，反应时间150min进行碱性剂氢氧化钙化学改性处理脱除甲氧基，然后3500rpm下离心得到沉淀物。将沉淀物与水按料液比1:2.5溶解，通过控制pH为4.5，温度130°C，反应时间120min进行醋酸酸法热水处理，接着5000g下离心30min，取上清液。将上清液与乙醇按1: 3比例混合，使用高速剪切机剪切均匀后将PH用盐酸调节为7.0，用布氏漏斗和真空泵对其进行抽滤得到沉淀。在50°C烘箱烘干得到水溶性大豆多糖。测定其甲氧基含量和稳定酸性乳饮料中乳蛋白粒子的能力，见表3。
[0022]实施例7` 取干豆渣10g，按料液比1:20溶解，通过控制pH为10，温度90°C，反应时间60min碱性剂氢氧化钠化学改性处理脱除甲氧基，然后3500rpm下离心得到沉淀物。将沉淀物与水按料液比1:1.5溶解，通过控制pH为4.0，温度120°C，反应时间120min进行盐酸酸法热水处理，接着5000g下离心30min，取上清液。将上清液与乙醇按1: 3比例混合，使用高速剪切机剪切均匀后将PH用盐酸调节为7.0，用布氏漏斗和真空泵对其进行抽滤得到沉淀。在50°C烘箱烘干得到水溶性大豆多糖。测定其甲氧基含量和稳定酸性乳饮料中乳蛋白粒子的能力，见表3。
[0023]实施例8
取干豆渣10g，按料液比1:40溶解，通过控制pH为9，温度80°C，反应时间60min进行碱性剂氢氧化钾化学改性处理脱除甲氧基，然后3500rpm下离心得到沉淀物。将沉淀物与水按料液比1:1溶解，通过控制PH为4.0，温度115°C，反应时间ISOmin进行柠檬酸酸法热水处理，接着5000g下离心30min，取上清液。将上清液与乙醇按1: 3比例混合，使用高速剪切机剪切均匀后将PH用盐酸调节为7.0，用布氏漏斗和真空泵对其进行抽滤得到沉淀。在50°C烘箱烘干得到水溶性大豆多糖。测定其甲氧基含量和稳定酸性乳饮料中乳蛋白粒子的能力，见表3。
[0024]应用实施例1
甲氧基含量的测定方法:所需试剂与测定流程如图1所示。
[0025]70%乙醇；混合试剂:5mL浓盐酸与IOOmL质量浓度为70%乙醇相混合得到；无水乙醇；0.02mol/L和0.5mol/L的氢氧化钠标准溶液；0.5mol/L的盐酸标准溶液；酚酞指示剂:1%的酚酞乙醇溶液。
[0026]甲氧基含量计算公式为:
【权利要求】
1.一种提高稳定乳蛋白粒子能力的水溶性大豆多糖的制备方法，其特征在于:对配制好的豆渣悬浮液使用碱性剂脱除甲氧基后，采用酸性剂进行酸法热水提取，得到水溶性大豆多糖溶液，经过乙醇脱除盐、醇溶小分子物质和水后，烘干得到稳定乳蛋白粒子能力较好的水溶性大豆多糖； 具体步骤如下: (1)碱性剂处理:取干豆渣，按干豆渣:水料液比为1:10-40溶解，加入碱性剂脱除甲氧基，控制PH为9.0-13.0，调节温度50-90°C，反应时间30_180min，反应完毕后在3500rpm下离心得到沉淀物湿豆渣； (2)酸性剂处理:按步骤(1)制备的湿豆渣:水重量比为1:1.0-4.0溶解，通过酸性剂进行酸法热水处理，加入酸性剂控制PH为3.0-5.0，温度为110-140°C，反应时间为60-180min,反应完毕后在5000g下离心30min，取上清液； (3)乙醇处理:将步骤(2)得到的上清液与乙醇按重量比为1:1-5混合，用酸性剂或碱性剂调节PH值为7.0，抽滤得到沉淀，将沉淀在50°C烘箱烘干得到产品提高稳定乳蛋白粒子能力的水溶性大豆多糖。
2.根据权利要求1所述提高稳定乳蛋白粒子能力的水溶性大豆多糖的制备方法，其特征在于:步骤(1)所述碱性剂处理条件为:干豆渣与水溶液比例为1:20-30，加入碱性剂化学改性处理脱除甲氧基，控制pH为11.0-12.0，调节温度为70-80°C，反应时间90_120min。
3.根据权利要求1所述提高稳定乳蛋白粒子能力的水溶性大豆多糖的制备方法，其特征在于:步骤(2)所述酸性剂处理条件为:湿豆渣与水重量比为1:1.5-2.0溶解，通过酸性剂进行酸法热水处理，PH为4.0-4.5，温度为120-125°C，反应时间为120_150min。
4.根据权利要求1所述提高稳定乳蛋白粒子能力的水溶性大豆多糖的制备方法，其特征在于:步骤(1)所述碱性剂为氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化钙中的一种。
5.根据权利要求4所述提高稳定乳蛋白粒子能力的水溶性大豆多糖的制备方法，其特征在于:步骤(1)所述碱性剂为氢氧化钠。
6.根据权利要求1所述提高稳定乳蛋白粒子能力的水溶性大豆多糖的制备方法，其特征在于:步骤(2)所述酸性剂为柠檬酸、盐酸或醋酸。
7.根据权利要求6所述提高稳定乳蛋白粒子能力的水溶性大豆多糖的制备方法，其特征在于:步骤(2)所述酸性剂为盐酸。
【文档编号】C08B37/00GK103772524SQ201410026385
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2014年1月21日 优先权日:2014年1月21日
【发明者】华欲飞, 熊小辉, 赵路苹, 张彩猛, 陈业明, 孔祥珍 申请人:江南大学