本发明涉及大豆蛋白加工工艺领域，且特别涉及一种高溶解性大豆多肽及其制备工艺和应用。
背景技术：
：目前，对于大豆分离蛋白的深加工处理，一般是采用酸法、碱法或酶解等方法，将大豆分解蛋白中的大分子蛋白质转变成易于为人体直接吸收的小分子多肽，其中酶解的方法应用最为广泛。目前已经公开了很多关于大豆多肽酶解工艺的专利技术，其中大部分集中在碱性蛋白酶的酶解工艺，以及脱苦工艺。例如，公开号CN1359693A的中国发明专利申请公开了一种具有降脂作用的大豆多肽干粉的生产工艺，其步骤是先将大豆分离蛋白加入适量蒸馏水研磨成均匀的浆液，并加入适量中性微生物蛋白酶，用碱性溶液调节pH值和温度进行第一次水解；然后加入适量胰酶，再次调整好其对应的pH值和温度，进行第二次水解；水解完毕的水解液用酸性溶液中和后，加热煮沸使酶灭活，再经冷却、过滤和真空浓缩，最后喷雾干燥即得具有降脂作用的大豆多肽干粉。公开号CN1461597A的中国发明专利申请公开了一种无苦味大豆多肽粉的生产工艺，其在上述技术的基础术上，在第一次酶解后加温使酶灭活，酶解液过滤后加入高岭土粉末进行第一次吸附处理，再加入活性炭粉末进行第二次吸附处理，以消除苦味。现有技术中的酶解制备大豆肽主要采用碱性蛋白酶、中性蛋白酶以及胰蛋白酶其中的一种或几种酶复配进行酶解制备，按照GB22492-2008《大豆肽粉》的要求，大豆肽产品的蛋白质含量≥80％，多肽含量≥55％，但是目前市面的大豆肽产品在pH4.2-4.6的高温高压条件下的溶解度有限，容易产生沉淀，因此，极大的限制了大豆肽在口服液等的应用。同时大豆肽具有其特有的苦味，也在一定程度上限制了其应用，目前改善大豆肽苦味的方法主要集中在包埋工艺上，但包埋壁材的加入会在一定程度上降低产品蛋白及多肽含量。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种高溶解性大豆多肽的制备工艺，仅在酸性酶解时用有机酸进行了pH的调节，在保证酶解效果的同时，节约人力成本，操作简便，更适合模化生产。本发明的另一目的在于提供一种高溶解性大豆多肽，在酸性和高温高压条件下的溶解度高，无苦味。本发明的另一目的在于提供一种高溶解性大豆多肽在保健食品、功能食品以及食品中的应用。本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。本发明提出一种高溶解性大豆多肽的制备工艺，其包括以下步骤：按照质量份数取1份大豆分离蛋白和10-20份蒸馏水，混合搅拌的转速为40-70r/min，混合搅拌均匀，制成大豆分离蛋白浆液；将大豆分离蛋白浆液升温至50-55℃，在自然pH条件下加入0.002-0.03份碱性蛋白酶，进行第一次酶解0.3-1h，然后加入0.001-0.03份中性蛋白酶，进行第二次酶解1-5h，接着加入有机酸调节pH为5.4-6.2，加入0.001-0.005份酸性蛋白酶，进行第三次酶解0.5-2h，得到酶解液；将酶解液升温至90-100℃并保持15-20min，灭酶活；将灭酶活后的酶解液降温至60-70℃，进行物理去苦处理，再浓缩至波美度10°-20°进行喷雾干燥。进一步地，在本发明较佳实施例中，有机酸选自柠檬酸、苹果酸、乙酸中的一种或多种复配。进一步地，在本发明较佳实施例中，物理去苦处理的方法是：在酶解液中加入其质量2％-6％的活性炭，搅拌处理20-50min，过滤。进一步地，在本发明较佳实施例中，物理去苦处理的方法是：将酶解液经过截留分子量为500-1000Da的卷式超滤膜纯化系统进行过滤，得到截留液。进一步地，在本发明较佳实施例中，喷雾干燥的条件为：进风温度为160-210℃，出风温度为70-120℃。进一步地，在本发明较佳实施例中，碱性蛋白酶是按照以下制备方法制得：将Svf4-21-7菌种经种子逐级扩大培养，转入发酵罐发酵，得碱性蛋白酶发酵液；将碱性蛋白酶发酵液经硫酸铵盐析、透析脱盐、离子交换层析、聚乙二醇包埋浓缩、凝胶过滤层析后冷冻干燥，制得碱性蛋白酶固体粉末。进一步地，在本发明较佳实施例中，中性蛋白酶是按照以下制备方法制得：将AS1.398菌种经种子逐级扩大培养，转入发酵罐发酵，得中性蛋白酶发酵液；在中性蛋白酶发酵液中添加絮凝剂，得中性蛋白酶滤液；将中性蛋白酶滤液离心、粗滤、精滤，添加海藻糖和β-环状糊精，搅拌，收集沉淀，真空干燥，制得中性蛋白酶固体粉末。进一步地，在本发明较佳实施例中，酸性蛋白酶是按照以下制备方法制得：将宇佐美曲霉菌种经种子逐级扩大培养，转入发酵罐发酵，得酸性蛋白酶发酵液；将酸性蛋白酶发酵液经过过滤、浓缩、调配、精滤、真空干燥，得酸性蛋白酶固体粉末。本发明提出一种高溶解性大豆多肽，其采用上述的高溶解性大豆多肽的制备工艺制得。本发明提出一种上述的高溶解性大豆多肽的应用，高溶解性大豆多肽可用于制成保健食品、功能食品以及食品。本发明实施例的高溶解性大豆多肽及其制备工艺和应用的有益效果是：本发明实施例的高溶解性大豆多肽的制备工艺是取大豆分离蛋白和蒸馏水以转速40-70r/min混合搅拌均匀；将大豆分离蛋白浆液升温至50-55℃，在自然pH条件下加入0.002-0.03份碱性蛋白酶，酶解0.3-1h，然后加入0.001-0.03份中性蛋白酶，酶解1-5h，接着加入有机酸调节pH为5.4-6.2，加入0.001-0.005份酸性蛋白酶，酶解0.5-2h，得到酶解液；将酶解液灭酶活；降温至60-70℃，进行物理去苦处理，再浓缩至波美度10°-20°进行喷雾干燥，该制备工艺仅在酸性酶解时用有机酸进行了pH的调节，在保证酶解效果的同时，节约人力成本，操作简便，更适合模化生产；制得的高溶解性大豆多肽在酸性和高温高压条件下的溶解度高，无苦味；该高溶解性大豆多肽可用于制成保健食品、功能食品以及食品。具体实施方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。下面对本发明实施例的高溶解性大豆多肽及其制备工艺和应用进行具体说明。本发明实施例提供一种高溶解性大豆多肽的制备工艺，其包括以下步骤：S1制浆：按照质量份数取1份大豆分离蛋白和10-20份蒸馏水，混合搅拌均匀，混合搅拌的转速为40-70r/min，制成大豆分离蛋白浆液。加水混合是为了将大豆分离蛋白中的有效成分溶解于水中，以便进行后续的酶解步骤。如果混合搅拌的转速太快，会导致起泡现象，进而影响后续的酶解效果，而如果混合搅拌的转速太慢，会导致分散程度低，影响酶切位点的暴露，这同样会影响后续的酶解效果，而酶解效果直接影响最后得到的大豆多肽品质及性质，进而影响大豆多肽的溶解性。S2酶解：将大豆分离蛋白浆液升温至50-55℃，在自然pH条件下加入0.002-0.03份碱性蛋白酶(占大豆分离蛋白质量的0.2％-3％)，进行第一次酶解0.3-1h。然后加入0.001-0.03份中性蛋白酶(占大豆分离蛋白质量的0.1％-3％)，进行第二次酶解1-5h。接着加入有机酸调节pH为5.4-6.2，有机酸选自柠檬酸、苹果酸、乙酸等有机酸其中的一种或多种复配，加入0.001-0.005份酸性蛋白酶(占大豆分离蛋白质量的0.1％-0.5％)，进行第三次酶解0.5-2h，得到酶解液。S3灭酶活：将酶解液升温至90-100℃并保持15-20min。S4去除苦味：将灭酶活后的酶解液降温至60-70℃，进行物理去苦处理，再浓缩至波美度10°-20°进行喷雾干燥，喷雾干燥的条件为：进风温度为160-210℃，出风温度为70-120℃，即得到高溶解性大豆多肽。以上制备工艺采用分步添加不同酶制剂的方法，而且前两步酶解无需调节pH，只在最终添加酸性蛋白酶之前是采用有机酸调节酶解液pH(酶解过程中不用持续调节pH)，虽然酶解液初始pH不是碱性蛋白酶的最佳酶解条件，但结合后续的中性蛋白酶、酸性蛋白酶的酶解工艺，能保证酶解效果，同时节约人力成本，操作简便，更适合模化生产。制备的大豆肽产品的蛋白质含量≥90％，多肽含量≥80％，游离氨基酸≤6.0％。本实施例中，物理去苦处理的方法是：在降温后的酶解液中加入其质量2％-6％的活性炭，搅拌处理20-50min，过滤。此方法简便，能有效去除大豆肽自身的苦味。或者，将酶解液经过截留分子量为500-1000Da的卷式超滤膜纯化系统进行过滤，得到截留液；对应的浓缩方法是：将截留液经过截留分子量为100-150Da的卷式高压反渗透膜系统进行浓缩，除去水分及部分残留无机盐和小分子杂质，得到波美度为10°-20°的浓缩液。此方法对酶解液中的苦味分子或其他杂质的去除效果好，对苦味的去除彻底。本实施例中，高活性的碱性蛋白酶是按照以下制备方法制得：将碱性蛋白酶高产菌株Svf4-21-7(CGMCCNo.6417)菌种经种子逐级扩大培养，转入发酵罐发酵，得碱性蛋白酶发酵液；将碱性蛋白酶发酵液经硫酸铵盐析、透析脱盐、离子交换层析、聚乙二醇包埋浓缩、凝胶过滤层析后冷冻干燥，制得碱性蛋白酶固体粉末。本实施例中，高活性的中性蛋白酶是按照以下制备方法制得：将枯草芽孢杆菌AS1.398菌种经种子逐级扩大培养，转入发酵罐发酵，得中性蛋白酶发酵液；在中性蛋白酶发酵液中添加絮凝剂，搅拌均匀，静置30分钟，使杂质与絮凝剂结合成团状，将絮凝反应完成后的中性蛋白酶发酵液进行板框过滤，得中性蛋白酶滤液；将中性蛋白酶滤液高速离心，转速为10000rpm，进料流速为80L/h，收集离心液；粗滤，采用聚偏氟乙烯滤膜进行过滤，聚偏氟乙烯滤膜的孔径为0.22um和0.1um，操作压力0.1MPa；精滤，采用聚砜超滤膜进行过滤浓缩，聚砜超滤膜的截留分子量为10K，操作压力0.1MPa，得中性蛋白酶浓缩液；添加酶活保护剂海藻糖和β-环状糊精，海藻糖的重量为中性蛋白酶浓缩液的重量的0.8％-1.2％，β-环状糊精的重量为中性蛋白酶浓缩液的重量的0.5％，搅拌均匀；添加食用乙醇，边添加边缓慢搅拌，使得中性蛋白酶分子结晶沉淀出来，收集絮状的中性蛋白酶沉淀，真空干燥，制得中性蛋白酶固体粉末。本实施例中，高活性的酸性蛋白酶是按照以下制备方法制得：将宇佐美曲霉(CCTCCNO：M2013601)菌种经种子逐级扩大培养，以5％接种量接入发酵罐培养基，培养温度31-32℃，搅拌速度200-400r/m，通风量1：1-2，培养时间10-12h，然后以1-2℃/h降温速率缓慢降温至26-30℃，搅拌速度400-600r/m，通风量1：1-3，恒温培养8-10h，继续以1-2℃/h降温速率缓慢降温至23-25℃，搅拌速度500-700r/m，通风量1：2-4，培养时间22-31h；以3％接种量追加接入发酵罐，以1-2℃/h升温速率缓慢升温至31-32℃，搅拌速度200-400r/m，通风量1：1-2,恒温培养10-12h，接着以1-2℃/h降温速率缓慢降温至23-25℃，搅拌速度500-700r/m，通风量1：2-4，恒温培养22-31h，得酸性蛋白酶发酵液；将酸性蛋白酶发酵液经过过滤、浓缩、调配、精滤、真空干燥，得酸性蛋白酶固体粉末。本发明实施例提供一种高溶解性大豆多肽，其采用上述的高溶解性大豆多肽的制备工艺制得。该高溶解性大豆多肽的蛋白质含量≥90％，多肽含量≥80％，游离氨基酸≤6.0％，且该高溶解性大豆多肽在pH4.2-4.6，高温高压条件的溶解度高。本发明实施例提供一种上述的高溶解性大豆多肽的应用，高溶解性大豆多肽可用于制成保健食品、功能食品以及食品，具体形式是固体、口服液、颗粒剂以及胶囊剂均可，优选制成口服液。一般口服液的制备过程需要经过pH4.2-4.6，高温高压条件，而高溶解性大豆多肽在pH4.2-4.6，高温高压条件的溶解度高，因此采用高溶解性大豆多肽制得的口服液沉淀少，效果好。以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。实施例1本实施例提供一种高溶解性大豆多肽，其是采用以下制备过程制得：称取1kg大豆分离蛋白和15kg蒸馏水，混合搅拌均匀，混合搅拌的转速为60r/min，制成大豆分离蛋白浆液。将大豆分离蛋白浆液升温至50℃，在自然pH条件下加入0.015kg碱性蛋白酶，进行第一次酶解2h；然后加入0.015kg中性蛋白酶，进行第二次酶解3h；接着加入柠檬酸调节pH为5.4-6.2，加入0.003kg酸性蛋白酶，进行第三次酶解1h，得到酶解液。将酶解液升温至95℃并保持18min，灭酶活。将灭酶活后的酶解液降温至65℃，加入其质量4％的活性炭，搅拌处理40min，过滤，再浓缩至波美度15°进行喷雾干燥，喷雾干燥的条件为：进风温度为180℃，出风温度为100℃，即得到高溶解性大豆多肽。实施例2本实施例提供一种高溶解性大豆多肽，其是采用以下制备过程制得：称取1kg大豆分离蛋白和12kg蒸馏水，混合搅拌均匀，混合搅拌的转速为70r/min，制成大豆分离蛋白浆液。将大豆分离蛋白浆液升温至55℃，在自然pH条件下加入0.03kg碱性蛋白酶，进行第一次酶解0.3h；然后加入0.03kg中性蛋白酶，进行第二次酶解2h；接着加入苹果酸调节pH为5.4-6.2，加入0.005kg酸性蛋白酶，进行第三次酶解0.5-2h，得到酶解液。将酶解液升温至100℃并保持15min，灭酶活。将灭酶活后的酶解液降温至70℃，将酶解液经过截留分子量为500-1000Da的卷式超滤膜纯化系统进行过滤，得到截留液，将截留液经过截留分子量为100-150Da的卷式高压反渗透膜系统进行浓缩，除去水分及部分残留无机盐和小分子杂质，得到波美度为20°的浓缩液；进行喷雾干燥，喷雾干燥的条件为：进风温度为210℃，出风温度为120℃，即得到高溶解性大豆多肽。实施例3本实施例提供一种高溶解性大豆多肽，其是采用以下制备过程制得：称取1kg大豆分离蛋白和18kg蒸馏水，混合搅拌均匀，混合搅拌的转速为40r/min，制成大豆分离蛋白浆液。将大豆分离蛋白浆液升温至50℃，在自然pH条件下加入0.008kg碱性蛋白酶，进行第一次酶解1h；然后加入0.008kg中性蛋白酶，进行第二次酶解5h；接着加入乙酸调节pH为5.4-6.2，加入0.001kg酸性蛋白酶，进行第三次酶解2h，得到酶解液。将酶解液升温至90℃并保持20min，灭酶活；将灭酶活后的酶解液降温至60℃，加入其质量6％的活性炭，搅拌处理25min，过滤；进行喷雾干燥，喷雾干燥的条件为：进风温度为160℃，出风温度为70℃，即得到高溶解性大豆多肽。实施例4本实施例提供一种高溶解性大豆多肽，其具体的制备方法与实施例1中的制备方法大致相同，不同之处在于：本实施例中，混合搅拌的转速为40r/min。实施例5本实施例提供一种高溶解性大豆多肽，其具体的制备方法与实施例1中的制备方法大致相同，不同之处在于：本实施例中，混合搅拌的转速为50r/min。实施例6本实施例提供一种高溶解性大豆多肽，其具体的制备方法与实施例1中的制备方法大致相同，不同之处在于：本实施例中，混合搅拌的转速为70r/min。对比例1本对比例提供一种具有降脂作用的大豆多肽干粉，其是按照以下步骤制得：取总氮含量大于或等于11％的大豆分离蛋白15公斤，加入蒸馏水50公斤，用胶体磨将其研磨成细腻均匀的大豆分离蛋白磨浆液。再加入蒸馏水200公斤，投入到反应罐中，用重量含量为20％的氢氧化钠溶液调节其pH值至6.7，再在搅拌状态下加入标号为A.S1398的中性微生物蛋白酶600g，并加热至48℃进行水解，在水解过程中不断用20％的氢氧化钠溶液调整并保持其pH值在6.7～7.0的范围内，持续水解8个小时。第一次水解完毕后，再用20％的氢氧化钠溶液调整且保持其pH值至7.5，保持其温度在48-52℃的范围内，在不断搅拌状态下加入胰酶520g，持续水解7个小时。第二次水解完毕后，在每分钟30～60转的搅拌状态下，缓缓加入重量浓度为18％的盐酸溶液，将水解液的pH值中和至5.5，待搅拌均匀后，加热煮沸水解液15分钟使其中的酶灭活。然后开启反应罐外的冷却水，使酶灭活了的水解液冷却至75℃，再从反应罐内放出中和了的水解液至滤槽过滤，滤液经真空浓缩到18婆梅度，浓缩液再经喷雾干燥成100目的细粉，即可得具有降脂作用的大豆多肽干粉。对比例2本对比例提供一种无苦味的大豆多肽粉，其是按照以下步骤制得：取总氮重量含量大于或等于11％的大豆分离蛋白20公斤，加入170公斤蒸馏水，搅拌均匀后通过胶体磨研磨成细腻的大豆分离蛋白浆液。将大豆分离蛋白浆液倒入反应锅中，加热至52℃，用氨水调节其pH值至7.3，再向反应锅中加入1.2公斤标号为A.S1398的中性蛋白酶，均匀搅拌进行第一次酶解，在此过程中始终保持酶解液的温度为52℃，pH值为7.3，pH值发生变化时马上用氨水将其调正，持续4小时后得到第一次酶解液。将反应锅中的第一次酶解液加热至90℃，维持18分钟，使中性蛋白酶灭活。将酶灭活了的第一次酶解液降温至55℃，用重量含量为30％的氢氧化钙溶液调节其pH值至7.6，然后加入0.78公斤的胰酶，均匀搅拌进行第二次酶解，在此过程中同样应维持酶解液的温度为55℃，pH值为7.6，pH值发生变化时马上用氢氧化钙溶液将其调正，持续4小时后得到第二次酶解液。用重量含量为18％的浓盐酸溶液将第二次酶解液的pH值调节至5.5，同时加热至微沸，保持20分钟，使胰酶灭活；停止对酶灭活了的第二次酶解液进行加热，使其温度自然降至50℃以下，然后用帆布过滤，所得滤液中加入5公斤高岭土粉末，持续搅拌并重新加热至微沸，维持35分钟后停止搅拌和加热，将其静置1小时左右，静置后的上层清液用虹吸法吸出，约有140公斤。在所得的上层清液中加入0.85公斤活性炭粉末，持续搅拌并再次加热至微沸，维持35分钟后，先用帆布过滤，再用板框过滤，得到已除去苦味成份的大豆多肽酶解滤液。用重量含量为30％的氢氧化钙溶液调节上述大豆多肽酶解滤液的pH值至7.0，在65℃的温度下真空浓缩，当浓缩液只剩35公斤时，将其置于真空干燥箱中，在60℃的温度下干燥4.5小时左右，再将干燥物通过粉粹机粉粹，即可制得无苦味的大豆多肽粉。对比例3本对比例提供一种耐酸和无苦味的大豆寡肽，其是按照以下步骤制得：用去离子水将大豆分离蛋白(山东禹王实业有限公司)配制成10％(w/w质量百分比，下同)的蛋白溶液，并采用3000转/分钟高速剪切，将大豆蛋白充分分散。将分散后的大豆蛋白溶液在不断搅拌的条件下加热至52℃；接着将浓度为6mol·L-1的盐酸缓慢地加入到蛋白溶液中，将pH调节至4.5，蛋白聚集成较大的颗粒，此时需要不断的搅拌，防止蛋白沉淀在反应罐底部，15分钟后再次测定pH值，pH值没有变化。接着将大豆蛋白溶液加热至85℃，保持25分钟，使大豆蛋白充分变性，接着将大豆蛋白溶液降温至52℃。用水预先充分溶解Protex51F蛋白酶(杰能科公司食品级商品蛋白酶，是产自米曲霉菌株的多肽外切酶和内切酶的混合酶)后再加入变性处理后的大豆蛋白溶液中，使用的蛋白酶质量为大豆蛋白质量的0.5％；反应罐的温度保持在52℃，蛋白溶液的pH值保持在4.5，酶解5个小时；接着于90℃，保持10分钟，钝化蛋白酶的活性；将上述大豆蛋白溶液以4000转/分钟速度离心3min，取上清液，通过1000Da的PS膜超滤器超滤，接着浓缩、干燥，得到耐酸和无苦味的大豆寡肽。以下对实施例1-6和对比例1-3的大豆肽产品进行检测。一、采用高效液相色谱仪分析各大豆肽产品的指标，结果如下表所示：表1各大豆肽产品的结构信息由于高品质大豆肽的游离氨基酸含量应尽量低，需稳定保持在10％以下，由上表可以看出，对比例1-2的游离氨基酸含量明显高于本实施例1-6高溶解性大豆肽的游离氨基酸含量，而对比例3虽然在一定程度上解决了大豆肽在酸性条件下的溶解问题，但其产品的游离氨基酸含量依然高达10％-20％，而本实施例1-6的高溶解性大豆多肽的游离氨基酸含量稳定保持在6％以下，因此，本实施例的产品为高品质大豆肽。二、对各大豆肽产品形成溶液的性状进行检测。分别取实施例1-6和对比例1-3的大豆肽产品，配置质量分数为10％的大豆肽溶液。1、经过训练过的感官评价人员通过品尝比较大豆肽溶液的苦味强度。2、将配置的不同大豆肽溶液使用柠檬酸调到蛋白等电点pH4.2-4.6，放入高压灭菌锅中121℃处理30min，取出放置降温至室温，通过肉眼观察是否有沉淀，并使用紫外分光光度计进行检测不同大豆肽溶液在620nm的透光率，结果如下表所示：表2不同大豆肽溶液的性能苦味沉淀T620实施例1基本无苦味无沉淀92％实施例2基本无苦味无沉淀90％实施例3基本无苦味无沉淀91％实施例4基本无苦味无沉淀91％实施例5基本无苦味无沉淀93％实施例6基本无苦味无沉淀94％对比例1明显苦味明显絮状沉淀78％(滤液)对比例2明显苦味明显絮状沉淀75％(滤液)对比例3明显苦味无沉淀92％由上表可以看出，实施例1-6的大豆肽溶液的口感和稳定性均明显优于对比例1-2的大豆肽溶液，因此，本实施例的高溶解性大豆多肽更适合制成口服液。综上所述，本发明实施例的高溶解性大豆多肽的制备工艺仅在酸性酶解时用有机酸进行了pH的调节，在保证酶解效果的同时，节约人力成本，操作简便，更适合模化生产；制得的高溶解性大豆多肽，在酸性和高温高压条件下的溶解度高，无苦味；该高溶解性大豆多肽用于制备口服液。以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。当前第1页1 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