专利名称：植物蛋白水解液生产方法
技术领域：
本发明涉及蛋白水解液的处理方法，尤其是指一种把植物蛋白质通过用盐酸水解后，把水解液进行中和以使1，3-二氯2-丙醇(1，3-Dichloro-2-Propanol，分子式为CH2(Cl)CH(OH)CH2Cl，以下简称DCP)、3-氯1，2-丙二醇(1，3-Chloro-1，2-Propandiol，分子式为ClCH2CH(OH)CH2OH，以下简称MCP)等氯附加物的生成处于最大抑制状态的植物蛋白质水解调味液的生产方法。
众所周知，把植物蛋白质用盐酸进行水解，把水解液进行中和来生产植物蛋白质水解调味液的方法(以下简称盐酸水解法)是将蛋白质完全进行水解，因此氮利用率为80％以上，而且由于在短时间内可以得到所希望的物质，故在本行业当中正在被广泛的利用。
在本行业中正在进行如下课题的研究(1)实施盐酸水解法使其分解率达到最大程度；(2)为了制造调味品如何得到不含有人们所不需要的成份的目的物。最近十年特别是针对后一问题，人们重点致力于对不含有DCP、MCP的目的物的研究。
用盐酸水解法而得到的植物蛋白质水解液中所含的DCP及MCP的产生是因为做为原料的植物蛋白质中存在着甘油脂，向它加盐酸经水解生成甘油，甘油和盐酸反应而生成DCP及MCP，而且对做为原料的植物蛋白质在进行热变性，脱脂、脱色、去除糖质、去除无机盐等前处理时，也不可避免的生成混入了DCP及MCP。
为了使盐酸水解法生产的植物蛋白加水分解调味品中不含DCP及/或MCP，在一些以往的文献中公开了如下技术手段(1)水解后用水蒸汽蒸馏去除(参照特开昭62-224256号公报)；(2)水解后以特定的pH值、温度、时间来进行处理后去除(参照特开平2-135056号公报，特开平2-150241号公报，特开平4-88951号公报)；(3)水解后用凝胶色谱分离去除(参照特开平2-135057号公报)；(4)水解后向有机溶剂转溶(参照特开平3-198762号公报)。
前载各公报所示技术方法都是用于除去原料蛋白质经盐酸作用再经加水分解所得到的加水分解液中的DCP及MCP。本发明的发明人考虑不采用传统的去除加水分解液中DCP及MCP的植物蛋白水解液处理方法，而是在盐酸加水分解过程中抑止DCP及MCP的生成，这样就无需采用复杂的去除工序，即可得到不含DCP及MCP的植物蛋白质加水分解调味品。
本发明的目的在于提供一种植物蛋白水解液的生产方法，它可以在用盐酸水解的过程中，最大限度地抑制住DCP、MCP等氯附加物的生成，即可得到不含DCP及MCP的植物蛋白质加水分解调味品。
本发明所述的植物蛋白水解液生产方法，包括植物蛋白质经盐酸水解，把其水解液进行中和的生产过程。分为下列三个步骤第1工序为使植物蛋白质中盐酸对总氮的摩尔比为0.5-1.0之间，加入盐酸溶解加水分解；第2工序向经过第1工序后的植物蛋白质盐酸溶液中补加盐酸进行加水分解，使该溶液中的盐酸与总氮的摩尔比为1.0-1.3之间；第3工序把从第2工序阶段中得到的加水分解液进行中和。
下面详细说明本发明的技术方案，首先可作为本发明的原材料的有大豆，脱脂大豆，大豆谷朊(大豆麸)，小麦谷朊(小麦麸)、玉米谷朊(玉米麸)等。这些植物蛋白质，虽然其氨基酸组成多少有差异，如果加水分解率为63％以上，水解完毕时调味液的口味均较为理想。
下面对本发明中最重要的盐酸使用量进行说明，植物蛋白质经盐酸加水分解后成为氨基酸，氨基酸在盐酸溶液中由于阳离子分解又变为盐酸。如果加水分解反应初期有大量过剩盐酸存在时，过剩的盐酸在甘油脂分解之后就被消耗而生成氯附加物，即消耗在MCP和DCP生成反应中。本发明的发明人进行多次的系统性实验。其结果为如果在反应初期摩尔比[盐酸(摩尔)-蛋白质氮(摩尔)]在1.0以下，最好在0.69～0.9，经过10小时，生成70％～90％以上的蛋氨酸、天冬酰胺、胱氨酸、甘氨酸，并且由于没有过量盐酸存在，确认无DCP、MCP产生。如表1所示，取发明人所做实验实例中的一个例子。表1标明了摩尔比为0.69时，经过10小时加水分解后(第1工序结束时)以及完全水解时测定的氨基酸组成的结果，另外，表中还标明了相对于完全分解的分解率。总之，本实验是在105℃条件进行的，使用玉米麸800g、脱脂大豆200g、12％盐酸1.5升。如表1所示，大部分的蛋氨酸、天冬酰胺、胱氨酸、甘氨酸都是在第1工序中产生的，谷酰胺、谷氨酸、赖氨酸等口味性氨基酸都在第2工序中产生。因此，为使第1工序初发始物质-植物蛋白质中盐酸与总氮之比在0.5～1.0之间，向其中加盐酸溶解、加水分解，且摩尔比在0.5以下时需要很长时间。
表1
另外，本发明人在完全加水分解生成70％～90％的蛋氨酸、天冬酰胺、胱氨酸及甘氨酸之后，如继续在摩尔比[盐酸(摩尔)/蛋白质氮(摩尔)]1.0-1.3范围之内、20-40小时情况下加水分解，完全加水分解则可得到口味性的谷胱胺酸、谷氨酸、赖氨酸等。此时，盐酸由于用于生成以上氨基酸已转为氨基酸盐酸盐，只存在微量的游离态盐酸，因此氯的附加反应几乎不发生，这样DCP及MCP的生成尽可能地被抑制住了。接下来在本发明的第2工序中，为使第1工序结束后的蛋白质盐酸溶液中，盐酸与总氮的摩尔比为1.0～1.3，向其中补充盐酸进行加水分解反应。而且，如摩尔比小于1.0时，谷胱氨酸的生成是不完全的，缺乏作为调味料的价值。胶化剂残存加水分解不完全时，不能得到理想的调味料，但由于能在摩尔比1.0～1.3范围内进行加水分解率在63％以上的反应，所以可得到理想的调味料。
在第2工序中虽然可以一次性追加所需盐酸，但最好是分数次进行。第1、2工序的加水分解率可用一般方法测得，如可采用液体的一部分用荷尔摩尔滴定法测氨基酸态氮含量，用基耶达滴定法测总氮量，而后，可求得加水分解率。
中和第2工序中得到的加水分解液可遵循一般方法，向其中加所需量的NaOH，并以水溶液状态为宜。中和后，以常规法过滤，视其需要用食盐水和水调节总氮的含量，则可得到蛋白质加水分解调味料。
本发明中，如前所述，由于在第1、2工序当中，使用的盐酸量与蛋白质加水分解反应进行所需量相平衡，所以，DCP及MCP的生成能最大限度得到控制。必要时，在将通过第2工序后得到的加水分解液移入第3工序之前，使其通过离子交换树脂柱精制后放置。这样，可得到的最理想状态如下所示。即使在第2工序中得到的加水分解液通过强酸性阳离子交换树脂(H+型)柱，用2-15％(W/V)盐酸水溶液洗净，再用2-15％(W/V)NaOH溶液溶出后进行精制。可做为强酸性阳离子交换树脂的，例如H型IR120Amberite(商品名Rohm&Hass公司生产)或H型甲醛系树脂SKIB(商品名三菱化成(株)·生产)。
故采用本发明的植物蛋白水解液生产方法，由于盐酸的使用量与植物蛋白质加水分解反应的进行及氨基酸生成量、风味性氨基酸生成量相平衡是保持在需要量的范围内，能使氯附加物，如DCP及MCP的产生被尽可能地抑制，并且因为进行充分的加水分解反应，所以可得到风味鲜美的植物蛋白加水分解调味品。并且，如果第2工序加工完了得到的加水分解液没有中和就通过强酸性阳离子交换树脂柱时，即使其中可能含有不需要的DCP及MCP等成分也不会被吸附，而是和通过液一起流出去，可完全除去DCP及MCP。
本发明的有益效果为依本发明的植物蛋白水解液生成方法，盐酸加水分解反应可充分进行，能使氯附加物的产生被尽可能处于抑制状态下，无需复杂的去除工序即可得到风味鲜美的调味品。必要时可利用强酸性阳离子交换树脂(H+)进行精制，把不需要的DCP及MCP等成分除去。因而，本发明的产业利用价值很高。
表2显示了实施例1-4的生产条件及有关所得调味料的测定结果。表3显示了比较例4的生产条件及有关所得调味料的测定结果。
表2
如表2所示，在实验例中，第1工序(加水分解初期)的摩尔比为0.69，第2工序的为1.02-1.15，此为加水分解中使盐酸不过剩的条件，结果MCP含量很低为3.0-7.1ppm。特别是在实施例3中，由连续加入盐酸，过剩盐酸量少，MCP的含量也极低为3.0ppm，加水分解率为67-68％，表明蛋白质的加水分解进行的完全。实施例4中，因为用离子交换树脂处理与实施例1同条件下得到的加水分解液，所以MCP及DCP未检出。
表3
另一方面，如表3所示，比较例是蛋白质的溶解工序与加水分解工序不加区分的传统生产方法。比较例1是将放入料的摩尔比一直维持在1.32直至加水分解结束的方法。从加水分解液至调味液其加水分解率为70.8％，表明蛋白质的加水分解进行得很充分。MCP为60ppm，DCP为12ppb。按传统方法生产MCP及DCP的含有量就会达到上述这样高的值。比较例2是将摩尔比从放料当初直至加水分解完毕一直保持在1.15的方法，加水分解率达70.0％已经很好了，MCP为31ppm，DCP为4ppm。比较例3的摩尔比很低只有0.69，在这种条件下进行反应，加水分解率为53.3，但由于残留有多肽，口感不够，不能用于调味品，可是MCP只有1.7PPm，比比较例2减少了。由于盐酸的摩尔比小，浓度低在加水分解中没有过剩盐酸存在时，生成的MCP较小。比较例4的摩尔比为1.02时，MCP的含有量较比较例2少，并且分解率达到68.8％，加水分解进行的充分，加水分解初期盐酸过剩，所以MCP生成量较比较例3大。
权利要求
1.一种植物蛋白质水解调味液生产方法，包括把植物蛋白质加入盐酸进行水解，再把水解液中和，其特征在于，其生产方法中可分为3道工序，依次包括第1工序为使植物蛋白质中盐酸对总氮的摩尔比为0.5-1.0之间，加入盐酸溶解加水分解；第2工序向经过第1工序后的植物蛋白质盐酸溶液中补加盐酸进行加水分解，使该溶液中的盐酸与总氮的摩尔比为1.0-1.3之间；第3工序把从第2工序阶段中得到的加水分解液进行中和。
2.根据权利要求1所述的植物蛋白水解调味液生产方法，其特征在于，第1工序中的蛋白质中盐酸对总氮的摩尔比为0.69。
3.根据权利要求1所述的植物蛋白水解调味液生产方法，其特征在于，第2工序中进行加水分解，相对于第1工序已完毕的蛋白质盐酸溶液中的总氮，使其氨基氮的比例在达到63％以上为止。
4.根据权利要求1所述的植物蛋白质水解调味液生产方法，其特征在于，在第2工序补充加入盐酸，它分为几次来进行。
5.根据权利要求1所述的植物蛋白质水解调味液生产方法，其特征在于，由第2工序所得的水解溶液使其穿过强酸性阳离子交换树脂(H+型)柱后，把该相符的色谱柱用盐酸水溶液洗净，然后用NaOH溶液溶出精制之后再打到第3工序中进行中和。
全文摘要
本发明公开了一种植物蛋白水解液处理方法,依次包括:(1)加入盐酸溶解,加水分解,在植物蛋白质中相对于该蛋白质中总氮盐酸摩尔比为0.5－1.0;(2)继续补充盐酸进行水解,在进行完第1工序的蛋白质盐酸溶液中相对于该溶液中总氮盐酸摩尔比为1.0－1.3;(3)把从第2工序所得水解溶液进行中和。该法可以使植物蛋白质水解调味液中的1,3－二氯2－丙醇(DCP)和3－氯1,2－丙二醇(MCP)等氯附加物的生成处于最大抑制状态。故无需复杂的去除工艺即可得到风味鲜美的调味品。
文档编号A23J3/00GK1345550SQ0012954
公开日2002年4月24日 申请日期2000年9月28日 优先权日2000年9月28日
发明者徐东强, 魏义申 申请人:保定味康食品有限公司