专利名称：一种高乳化性小麦面筋蛋白的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种高乳化性小麦面筋蛋白的制备方法。
背景技术：
小麦面筋蛋白，即小麦谷朊粉，是小麦淀粉加工过程中的一种副产物。由于其蛋白质肽链中含有较多的疏水性氨基酸，特别是谷氨酰胺(Gln)和天冬酰胺(Asn)含量占氨基酸总量的1/3，导致分子内疏水作用区域较大，溶解性较低，限制了其在实际生产和应用中许多功能性质的发挥。采用化学手段对小麦面筋蛋白进行改性，可以改善小麦面筋蛋白的某些功能性质，是定向改造蛋白质性质的一种有力工具。小麦面筋蛋白较为常用的化学改性方法有磷酸化法、乙酰化、糖基化、交联反应和限制性酶法改性等，化学改性具有成本低、效果明显、易于操作以及反应时间短等优点，在改变蛋白质结构和功能性方面更加有效。
目前，国外对植物蛋白磷酸化作用的研究已经逐步深入，但大多集中在大豆蛋白的研究，对小麦面筋蛋白的改性研究较为有限。童群义等对面筋蛋白进行了乙酰化和磷酸化复合改性，提升了面筋蛋白的乳化性质(童群义，朱桂兰，顾正彪等.谷朊粉的乙酰化和磷酸化复合改性研究.中国粮油学报[J]，2004，19(6)P11～13)。但上述方法存在采用的乙酰化试剂价格较为昂贵，改性试剂用量较大，生产成本较高的缺点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的缺陷，提供一种酸处理与化学磷酸化复合改性制备高乳化性小麦面筋蛋白的方法。
本发明是这样实现的一种高乳化性小麦面筋蛋白的制备方法，包括如下步骤1)小麦面筋蛋白的酸处理0.1mol/L～1mol/L的酸溶液配制质量浓度为5％～20％的小麦面筋蛋白悬浮液，加热温度为60℃～90℃，保温、搅拌0.5h～3h；2)冷却至30℃～55℃后，用碱调pH值；3)磷酸化反应小麦面筋蛋白质量分数为5％～20％，磷酸化温度为30℃～55℃，磷酸化反应时间为0.5h～3h，磷酸化试剂用量为小麦面筋蛋白质量的3％～20％，磷酸化试剂固体或溶解后分批在搅拌下加入；4)用与步骤(2)中相同的碱调节pH值，加酸中和至中性，洗涤，脱水，干燥，得到产品。
所述的酸溶液为HCl或H2SO4。
所述的磷酸化试剂为三聚磷酸钠。
所述的碱是NaOH、KOH、Na2CO3、NaHCO3中的一种。
本发明利用酸处理和化学磷酸化复合改性，制备了具有食品添加剂功能的变性小麦面筋蛋白，在此制备中先酸处理，后磷酸化反应，产品具有更好的乳化性能。酸处理能促进蛋白质分散，使其构象充分展开，暴露反应基团；磷酸化是有选择性地利用蛋白质侧链的活性基团，如丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸的-OH，赖氨酸的ε-NH2，分别接上一个磷酸根基团。磷酸化改性后的蛋白中，由于引进了大量的磷酸根基团，从而增加了蛋白质体系的电负性，提高了蛋白质分子的静电斥力，使之在食品体系中更易分散，相互排斥，从而提高了溶解度，降低了等电点，而且其净负电荷只有在相当低的pH环境中才会被中和，故可有效拓宽在食品中的应用范围。
磷酸化改性蛋白中由于负电荷的引入，大大降低了乳化液的表面张力，使之更易形成乳状液滴，同时也增加了液滴之间的斥力，从而更易分散。因此，改性蛋白的乳化能力和乳化稳定性都有较大改善。可作为一种蛋白类乳化剂，替代大豆蛋白、酪蛋白等动植物，可广泛用于面制品、肉制品、植脂末等的生产。
本发明的有益效果可通过以下方法检测得出乳化活性和乳化稳定性测定配制质量分数为1.0％的小麦面筋蛋白溶液，取30ml溶液加入10ml大豆色拉油，用高速分散机10000rpm均质2min，立即吸取0.25ml乳状液用0.1％十二烷基磺酸钠(SDS)稀释定容至25ml，并在500nm下测定其吸光度A0，均质静置10min后同法测得的吸光度A10。以A0表示乳化活性，乳化稳定性按下式计算 式中ΔA-A0与A10的差值结果见下表。
酸处理-化学磷酸化复合改性小麦面筋蛋白乳化性能比较
具体实施方式
下面的实施例对本发明作进一步的说明，但本发明不仅限于实施例中所涉及的内容。
实施例1称取50g原料小麦面筋蛋白，用0.1mol/L H2SO4溶液配置成质量分数为5％的悬浮液，80℃保温搅拌处理1h，冷却至55℃，用2mol/LNaOH调节溶液pH值至8.5，加入2.5g三聚磷酸钠，反应过程中用相同碱溶液控制磷酸化反应的pH值为8.5，磷酸化反应时间1h，1mol/L H2SO4溶液中和至中性，洗涤，脱水，干燥，得到产品。
实施例2称取50g原料小麦面筋蛋白，用0.3mol/L H2SO4溶液配置成质量分数为8％的悬浮液，70℃保温搅拌处理1.5h，冷却至30℃，用2mol/L KOH调节溶液pH值至8.5，加入10g三聚磷酸钠，反应过程中用相同碱溶液控制磷酸化反应的pH值为8.5，磷酸化反应时间1.5h，1mol/L H2SO4溶液中和至中性，洗涤，脱水，干燥，得到产品。
实施例3称取50g原料小麦面筋蛋白，用0.5mol/L HCl溶液配置成质量分数为3％的悬浮液，90℃保温搅拌处理0.5h，冷却至45℃，用2mol/L Na2CO3调节溶液pH值至8.5，加入4.0g三聚磷酸钠，反应过程中用相同碱溶液控制磷酸化反应的pH值为8.5，磷酸化反应时间2h，1mol/L HCl溶液中和至中性，洗涤，脱水，干燥，得到产品。
实施例4称取50g原料小麦面筋蛋白，用1.0mol/L HCl溶液配置成质量分数为10％的悬浮液，75℃保温搅拌处理3h，冷却至40℃，用2mol/L NaHCO3调节溶液pH值至8.5，加入5g三聚磷酸钠，反应过程中用相同碱溶液控制磷酸化反应的pH值为8.5，磷酸化反应时间3h，1mol/L HCl溶液中和至中性，洗涤，脱水，干燥，得到产品。
权利要求
1.一种高乳化性小麦面筋蛋白的制备方法，包括如下步骤1)小麦面筋蛋白的酸处理0.1mol/L～1mol/L的酸溶液配制质量浓度为5％～20％的小麦面筋蛋白悬浮液，加热温度为60℃～90℃，保温、搅拌0.5h～3h；2)冷却至30℃～55℃后，用碱调pH值；3)磷酸化反应小麦面筋蛋白质量分数为5％～20％，磷酸化温度为30℃～55℃，磷酸化反应时间为0.5h～3h，磷酸化试剂用量为小麦面筋蛋白质量的3％～20％，磷酸化试剂固体或溶解后分批在搅拌下加入；4)用与步骤(2)中相同的碱调节pH值，加酸中和至中性，洗涤，脱水，干燥，得到产品。
2.根据权利要求1所述高乳化性小麦面筋蛋白的制备方法，其特征是所述的酸溶液为HCl溶液或H2SO4溶液。
3.根据权利要求1所述高乳化性小麦面筋蛋白的制备方法，其特征是所述的磷酸化试剂为三聚磷酸钠。
4.根据权利要求1所述高乳化性小麦面筋蛋白的制备方法，其特征是所述的碱是NaOH、KOH、Na2CO3、NaHCO3中的一种。
全文摘要
本发明公开了一种高乳化性小麦面筋蛋白的制备方法。0.1mol/L～1mol/L的酸溶液配制质量浓度为5％～20％的小麦面筋蛋白悬浮液，加热温度为60℃～90℃，保温、搅拌0.5h～3h；冷却至30℃～55℃后，用碱调pH值；小麦面筋蛋白质量分数为5％～20％，磷酸化温度为30℃～55℃，磷酸化反应时间为0.5h～3h，磷酸化试剂用量为小麦面筋蛋白质量的3％～20％，磷酸化试剂固体或溶解后分批在搅拌下加入；用相同的碱调节pH值，加酸中和至中性，洗涤，脱水，干燥，得到产品。本发明制备的产品具有高乳化性，主要应用于粮食工业、食品工业和饲料工业的添加剂，可以替代大豆蛋白、酪蛋白等动植物蛋白，用于面制品、肉制品、植脂末等的生产。
文档编号A23J3/18GK1868300SQ20061002841
公开日2006年11月29日 申请日期2006年6月30日 优先权日2006年6月30日
发明者张龙, 杜风光, 史吉平, 陈伟红, 孙沛勇, 董青山, 闫德冉, 李桂芳 申请人:上海天之冠可再生能源有限公司