耐酸高乳化性能的大豆分离蛋白的制备方法及其制品的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种耐酸高乳化性能的大豆分离蛋白的制备方法及其制品，属于大豆分离蛋白的改性领域；其制备方法包括：(1)将大豆分离蛋白配制成水溶液；(2)超声预处理大豆分离蛋白水溶液；(3)向超声预处理后的大豆分离蛋白水溶液中加入植酸酶进行第一次酶解反应；向第一次酶解反应产物中加入酸性蛋白酶进行第二次酶解反应；(4)灭酶，冷却，浓缩干燥，即得。本发明方法制备得到的改性大豆分离蛋白在pH4时乳化活性为0.625m2/g，比普通SPI提高了247％；乳化稳定性为15.8min，比普通SPI提高了17％。本发明所制备的改性大豆分离蛋白能应用于制备乳制品、饮料制品、面制品或肉制品等。
【专利说明】耐酸高乳化性能的大豆分离蛋白的制备方法及其制品
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种改性大豆分离蛋白的制备方法，尤其涉及一种耐酸性高乳化性能 的改性大豆分离蛋白的制备方法，进一步涉及由该制备方法得到的改性大豆分离蛋白及其 应用，属于大豆分离蛋白的改性领域。
【背景技术】
[0002] 大豆分离蛋白（SPI)是从脱脂大豆中除去可溶性糖类和不溶性多聚糖后得到的 蛋白含量在90%w上的大豆蛋白制品。其具有多种良好的功能特性如；溶解性、乳化性、发 泡性、凝胶性、吸水性等，因此被广泛应用于肉制品、乳制品、饮料制品及面制品等。但是，普 通大豆分离蛋白难W同时兼具上述多种性能，并且当环境条件发生某些改变时，蛋白会丧 失原有的功能特性，如：在酸性或多离子等环境中，由于蛋白缺乏良好的乳化能力而发生沉 降，从而影响食品品质，限制了大豆分离蛋白的应用，因此需要将蛋白进行改性处理W提高 和强化大豆分离蛋白的某些功能特性。
[0003] 目前常见的改善大豆分离蛋白乳化性的方法主要有：物理改性、化学改性、生物酶 改性、食品添加剂改性及复合改性。但是，采用目前改性方法制备的大豆分离蛋白在酸性条 件下乳化性能W及乳化稳定性方面差强人意，有待改进。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种显著提高改性大豆分离蛋白在酸性条件下 的乳化性能的制备方法。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
[0006] 本发明首先公开了一种耐酸高乳化性能的改性大豆分离蛋白的制备方法，包括W 下步骤：
[0007] (1)将大豆分离蛋白配制成水溶液；（2)超声预处理大豆分离蛋白水溶液；（3)向 超声预处理后的大豆分离蛋白水溶液中加入植酸酶进行第一次酶解反应；向第一次酶解反 应产物中加入酸性蛋白酶进行第二次酶解反应；(4)灭酶，冷却，浓缩干燥，即得。
[000引其中，按质量百分比计，步骤（1)中将大豆分离蛋白配制成浓度为6-10%的水溶 液，优选为6%。
[0009] 步骤（2)中将大豆分离蛋白水溶液进行超声处理时，所述的超声预处理的参数如 下：超声功率优选为250-450W，更优选为350W ;超声时间优选为5-25min，更优选为15min。
[0010] 步骤（3)中向超声预处理的大豆分离蛋白水溶液加入植酸酶进行第一次酶解反 应，其中，植酸酶添加量为3u/g-6u/g ;第一次酶解完成后再向酶解反应产物中加入酸性蛋 白酶进行第二次酶解反应，酸性蛋白酶添加量为900u/g-1500u/g;优选的，步骤（3)中将超 声预处理的大豆分离蛋白水溶液抑值调到5后加入植酸酶，于5(TC进行第一次酶解反应， 其中，植酸酶添加量优选为5u/g ;第一次酶解反应完成后将酶解反应产物抑值调到3后加 入酸性蛋白酶，于4(TC进行第二次酶解反应，酸性蛋白酶添加量优选为900u/g。步骤（3) 中第一次酶解反应时间W及第二次酶解反应时间均优选为30-70min，更优选为40min。
[0011] 步骤（4)采用沸水浴灭酶，冷水冷却。
[0012] 本发明首先对超声预处理条件包括超声功率和超声时间进行优化，筛选出超声功 率350W，处理15min时乳化效果较佳，乳化性与乳化稳定性分别为0. 23mVg，17min ;再对超 声波-酶联合改性中酶制剂进行筛选，发现超声波处理结合采用植酸酶和酸性蛋白酶对大 豆蛋白进行联合改性，SPI的乳化性（EA)与乳化稳定性巧巧较佳。
[0013] 本发明进一步通过单因素试验确定了蛋白浓度、酸性蛋白酶添加量、植酸酶添加 量和酶解时间较佳的数值范围；在此范围内进一步对蛋白浓度，酸性蛋白酶添加量，植酸酶 添加量为和酶解时间进行了正交试验。由于本发明主要W乳化活性为考察指标，且在一定 范围内乳化稳定性变化不大，综合考虑，确定最优的组合为：在超声功率为350W，超声处理 15min条件下，蛋白浓度为6%，植酸酶添加量为加/g，酸性蛋白酶添加量为900u/g，酶解时 间为40min，此条件下SPI的乳化性最佳，pH4时，乳化活性为0. 625mVg，比普通SPI提高 247% ;此条件下SPI的乳化稳定性也较好，为15. 8min，比普通SPI提高17%。
[0014] 本发明还公开了所述改性大豆分离蛋白在制备乳制品、饮料制品、面制品或肉制 品中的应用。本发明制备的改性大豆分离蛋白在酸性条件下的乳化性高，扩大了大豆分离 蛋白的应用，可W用于制备乳制品、饮料制品、面制品或肉制品等，保证食品品质。
[0015] 本发明技术方案与现有技术相比，具有W下有益技术效果：
[0016] 本发明利用超声预处理与植酸酶和酸性蛋白酶联合改性，获得的改性大豆分离蛋 白在酸性条件（pH4)时乳化活性为0. 625mVg，比普通SPI提高247% ;此条件下SPI的乳 化稳定性也较好，为15. 8min，比普通SPI提高17%;扩大了大豆分离蛋白的应用，保证食品 品质。
【专利附图】
【附图说明】
[0017] 图1为超声功率和超声时间对EA和ES的影响；a为超声功率对EA和ES的影响； b为超声时间对EA和ES的影响；
[0018] 图2为pH4时乳化性和乳化稳定性随蛋白浓度的变化；
[0019] 图3为pH4时乳化性和乳化稳定性随酸性蛋白酶添加量的变化；
[0020] 图4为pH4时乳化性和乳化稳定性随植酸酶添加量的变化；
[0021] 图5为pH4时乳化性和乳化稳定性随酶解时间的变化。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而 更为清楚。但是应理解所述实施例仅是范例性的，不对本发明的范围构成任何限制。本领 域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可W对本发明技术方案的细节 和形式进行修改或替换，但该些修改或替换均落入本发明的保护范围。
[0023] 1、材料与设备
[0024] 大丑分贸蛋白（粗蛋白含量85 % ,水分含量7 % )购自黑龙江哈局科大丑食品有 限责任公司；大豆油购自九H集团哈尔滨惠康食品有限公司；酸性蛋白酶巧1248U/g)购自 上海金穗生物科技有限公司；植酸酶巧OOU/g)购自上海田源生物技术有限公司；其它试剂 为分析纯，所用的水为去离子水。
[0025] JY92-11N超声细胞粉碎机购自宁波新芝生物科技股份有限公司；
[0026] TU-1901双光束紫外分光光度计购自北京普希通用仪器有限责任公司。
[0027] 实施例1耐酸性高乳化性能的改性大豆分离蛋白的制备
[002引 （1)将大豆分离蛋白配制成水溶液，大豆分离蛋白浓度为6% (wt% );用超声波破 碎仪处理，超声功率为350W，超声时间为15min。
[0029] (2)先将超声预处理后的大豆分离蛋白水溶液的抑调到5加入植酸酶加/g，于 5(TC震荡水浴锅中反应40min，然后沸水浴灭酶、冷水冷却；再将抑调到3加入酸性蛋白酶 900u/g，于4(TC震荡水浴锅中反应40min。
[0030] (3)沸水浴灭酶，冷水冷却，浓缩干燥，即得。
[0031] 制备的改性大豆分离蛋白在pH4时的乳化活性为0.625mVg，比普通SPI提高 247% ;乳化稳定性为15. 8min，比普通SPI提高17%。
[0032] 实施例2耐酸性高乳化性能的改性大豆分离蛋白的制备
[0033] (1)将大豆分离蛋白配制成水溶液，大豆分离蛋白浓度为6% (wt%);用超声波破 碎仪处理，超声功率为250W，超声时间为5min。
[0034] (2)先将超声预处理后的大豆分离蛋白水溶液的抑调到5加入植酸酶3u/g，于 5(TC震荡水浴锅中反应30min，然后沸水浴灭酶、冷水冷却；再将抑调到3加入酸性蛋白酶 900u/g，于40°C震荡水浴锅中反应30min。
[00巧](3)沸水浴灭酶，冷水冷却，浓缩干燥，即得。
[0036] 实施例3耐酸性高乳化性能的改性大豆分离蛋白的制备
[0037] (1)将大豆分离蛋白配制成水溶液，大豆分离蛋白浓度为10% (wt% );用超声波 破碎仪处理，超声功率为450W，超声时间为25min。
[0038] (2)先将超声预处理后的大豆分离蛋白水溶液的抑调到5加入植酸酶6u/g，于 5(TC震荡水浴锅中反应70min，然后沸水浴灭酶、冷水冷却；再将抑调到3加入酸性蛋白酶 1500u/g，于4(TC震荡水浴锅中反应70min。
[0039] (3)沸水浴灭酶，冷水冷却，浓缩干燥，即得。
[0040] 试验例1大豆分离蛋白超声预处理条件的优化
[00川 1、试验方法
[0042] 将大豆分离蛋白配制成水溶液，用JY92-11N超声细胞粉碎机处理（直径0. 636cm 的探针铁），频率20曲Z。
[0043] 当超声功率 300W 时，超声时间分别为 5min、lOmin、15min、20min、25min, W pH4 时 的乳化性为指标，考察超声时间对改性后SPI乳化能力的影响。
[0044] 当超声功率分别为250W、350W、450W，超声处理时间15min(按工作4s，间歇2s)，W pH4时的乳化性为指标，考察超声功率对改性后SPI乳化能力的影响。
[004引 2、试验结果
[0046] 结果见图1，从图la、图化中看出，在一定范围内，不同超声功率与超声时间对大 豆分离蛋白的乳化性和乳化稳定性影响不显著。但是，超声功率350W，处理15min时乳化 效果较佳，乳化性与乳化稳定性分别0. 23mVg，17min，比未改性的SPI (EA ;0. 18mVg，ES : 13. 5min)分别提高28%和26%。因此，本发明优选超声功率为350W，超声处理时间优选为 15min。
[0047] 试验例2超声波-酶联合改性中酶制剂的选择
[004引 1、试验方法
[0049] 将大豆分离蛋白配制成水溶液，在试验例1优化的超声预处理条件下用JY92-11N 超声细胞粉碎机处理，超声功率350W，时间15min ;向上述预处理过的大豆分离蛋白水溶液 中分别加入五种酶（膜蛋白酶，木瓜蛋白酶，酸性蛋白酶，玻萝蛋白酶，植酸酶）中的一种或 两种，其最适温度、最适抑、此酶活下的用量及酶解时间见表1，其中，加入两种酶时采用分 步水解法，测得酶解30min后改性蛋白在pH4时的乳化活性（EA)与乳化稳定性巧巧，W普 通SPI作对照。
[0050] 表1各酶的反应条件
[0051]
【权利要求】
1. 一种耐酸高乳化性能的改性大豆分离蛋白的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： (1)将大豆分离蛋白配制成水溶液；⑵超声预处理大豆分离蛋白水溶液；（3)向超声预处 理后的大豆分离蛋白水溶液中加入植酸酶进行第一次酶解反应；向第一次酶解反应产物中 加入酸性蛋白酶进行第二次酶解反应；(4)灭酶，冷却，浓缩干燥，即得。
2. 按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于：按质量百分比计，步骤（1)中将大豆 分离蛋白配制成浓度为6-10%的水溶液，优选为6%。
3. 按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（2)中所述的超声预处理的参 数如下：超声功率为250-450W，优选为350W ;超声时间为5-25min，优选为15min。
4. 按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（3)中向超声预处理的大豆分 离蛋白水溶液中加入植酸酶进行第一次酶解反应，其中，植酸酶的添加量为3u/g-6u/g ;第 一次酶解完成后再向酶解反应产物中加入酸性蛋白酶进行第二次酶解反应，酸性蛋白酶添 加量为 900u/g-1500u/g。
5. 按照权利要求4所述的制备方法，其特征在于：步骤（3)中向超声预处理的大豆分 离蛋白水溶液加入植酸酶进行第一次酶解反应，其中，植酸酶添加量为5u/g ;第一次酶解 完成后再向反应产物中加入酸性蛋白酶进行第二次酶解反应，酸性蛋白酶添加量为900u/ g°
6. 按照权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于：步骤（3)中将超声预处理的大 豆分离蛋白水溶液pH值调至5后加入植酸酶进行第一次酶解反应；第一次酶解完成后将酶 解反应产物的pH值调至3后加入酸性蛋白酶进行第二次酶解反应；优选的，第一次酶解反 应的温度为50°C，第二次酶解反应的温度为40°C。
7. 按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（3)中第一次酶解反应时间以 及第二次酶解反应时间均为30-70min。
8. 按照权利要求7所述的制备方法，其特征在于：步骤（3)中第一次酶解反应时间以 及第二次酶解反应时间均为40min。
9. 权利要求1至8任何一项所述制备方法制备得到的改性大豆分离蛋白。
10. 权利要求9所述改性大ii分尚蛋白在制备乳制品、饮料制品、涂抹调味品、面制品 或肉制品中的应用。
【文档编号】A23J1/14GK104397318SQ201410718897
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年12月1日 优先权日:2014年12月1日
【发明者】朱秀清, 吴海波, 赵彩红, 高珊, 许慧, 姚磊, 杨冬, 郑环宇, 黄艳玲 申请人:黑龙江省大豆技术开发研究中心