一种钝化豆类中营养抑制因子的方法与流程

本发明涉及一种钝化豆类中营养抑制因子的方法，属于食品加工技术领域。

背景技术：

目前，人们把对饲料中营养物质的消化、吸收和利用产生不利影响以及使人和动物产生不良生理反应的物质，统称为营养抑制因子(anti-nutritionalfactors，anf)，它广泛存在于植物性食物中，主要存在于豆类中，破坏或阻碍营养物质的消化利用，并对人和动物健康和生长性能产生不良影响。

改革开放以来，我国豆类产业飞速发展，现在成为我国重要的农产业之一。联合国大会第68届会议宣布2016年为国际豆类年。国际豆类年将为加强整条粮食链上下的联系创造独立无二的机会，以促进更好地利用豆类蛋白，提高全球的豆类产量。豆类产业在促进农村经济发展，满足人民日益提高的生活水平方面发挥着重要作用。但是，在豆类中发现有很多营养抑制因子：胰蛋白酶抑制剂、尿素酶、血球凝集素、致甲状腺肿因子、致敏因子和金属化合物等，其中作用最为显著的主要是胰蛋白酶抑制剂、尿素酶。主要表现为抑制胰蛋白酶活性、降低蛋白质消化、抑制动物生长、干扰消化和吸收，以及大量氮的存在会引起机体氮代谢障碍或中毒。

失活营养抑制因子的方法有多种，其中热处理是使用最多也是最为广泛的，简单易行，但是传统加热法为了达到良好的钝化失活效果，长时间的热处理是必不可少的，例如：在93℃的条件下使豆浆中的胰蛋白酶抑制剂失活90％需要60-70min。但是，温度过高、时间过长会使赖氨酸等碱性氨基酸与还原糖发生美拉德反应，消化率降低，从而降低了蛋白质的营养价值。因此，迫切寻找一种能够升温迅速，钝化效果好，豆类营养损失少，又节水节能的方法。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供了一种新的钝化营养抑制因子的方法，采用射频处理植物性食物中的营养抑制因子，不仅能使营养抑制因子活性降低至85％以上，又能减少豆类的营养损失和品质的下降，降低水耗能耗。

本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种钝化豆类中营养抑制因子的方法，用射频处理钝化营养抑制因子；其中，控制射频处理装置谐振频率为27.12mhz，功率为1.5-8.0kw，极板间距为45-120mm，将豆类放置于容器中，样品厚度为40-90mm，将容器放置于射频处理装置传送带上，处理时间为150-500s，射频处理装置内的辅助温度为50-55℃，射频处理结束后，豆类出射频装置的温度控制在120-140℃，将豆类取出进行快速冷却。

在本发明的一种实施方式中，所述豆类为含有营养抑制因子的豆类。

在本发明的一种实施方式中，所述营养抑制因子包含胰蛋白酶抑制剂、尿素酶。

在本发明的一种实施方式中，所述容器为电绝缘性良好的热塑性塑料筐。

在本发明的一种实施方式中，所述射频处理为将容器放置于射频处理装置传送带上，传送带作往复运动进行射频加热处理。

在本发明的一种实施方式中，所述射频处理装置内的辅助温度由热风提供。

在本发明的一种实施方式中，所述快速冷却为将加热处理结束后的豆类放入冷水中迅速降温处理。

在本发明的一种实施方式中，所述射频装置记载于公开号为cn104782758a的发明专利申请中。

本发明提供了一种钝化豆类中营养抑制因子的方法的应用，其特征在于，可用于食品加工领域。

有益效果：

(1)本发明提供了一种射频钝化失活营养抑制因子的方法，由于营养抑制因子中胰蛋白酶抑制剂其结构的特殊性导致了其相比尿素酶具有更好的热稳定性，并且表现出较低活性，射频处理无传热过程，能够迅速加热，并达到较好的钝化效果。

(2)由于射频传热速度快，物料内部温度高，因此，与传统热处理相比，射频钝化大豆胰蛋白酶抑制剂所需的时间明显低于传统热处理，在相同的热强度以及相同时间内，本发明钝化酶的效果较传统热处理相比显著提升。

(3)采用此方法既能使营养抑制因子活性降低至85％以上，又能减少豆类的营养损失和品质的下降，降低水耗能耗。

附图说明

图1为本发明利用射频加热装置钝化大豆中营养抑制因子的工艺流程示意图。

具体实施方式

以下通过以下具体实施例和对比例对本发明作进一步的具体说明，但应该理解本发明并不受这些内容所限制。

检测方法如下：

酶活检测：采用国标gb5009.224-2016测定胰蛋白酶抑制剂活性；采用国标gb/t5009.183-2003测定脲酶活性。

蛋白质得率下降量检测方法：将未经处理的大豆和经处理的大豆分别先利用碱溶酸沉法提取蛋白质后冻干，再利用凯氏定氮法测定蛋白质的含量并计算蛋白质提取率；

蛋白质提取率＝(提取的样品中蛋白质含量/大豆中原有蛋白质含量)×100％；

蛋白质得率下降量＝(未经处理大豆的蛋白质提取率－经处理大豆的蛋白质提取率)÷未经处理大豆的蛋白质提取率。

实施例1

应用射频加热处理装置(记载于公开号为cn104782758a的发明专利申请中)对大豆进行处理，具体步骤如下：

(1)预处理：选择同一品种的大豆，放在电绝缘性良好的热塑性塑料筐中，样品堆积厚度为40mm(厚度小于极板间距)；

(2)rf处理：将热塑性塑料筐置于射频处理腔下极板中心的传送带上，射频处理装置的工作频率为27.12mhz，功率设为2.0kw，极板间距为45mm，样品厚度为40mm，射频处理装置内的辅助温度为50-55℃，处理时间为300s，并维持豆类在射频装置内的温度在120-140℃范围内，传送带作往复运动进行射频加热处理以提高加热均匀性；

(3)样品的冷却：射频处理后，取出大豆样品，将样品在冷水中迅速冷却至室温；

(4)活力及蛋白质得率下降量测定结果：当样品冷却后，将大豆和去离子水按照1:10的比率浸泡8h，然后进行打浆处理，将豆浆以10000rpm离心20min后，取上清液进行胰蛋白酶抑制剂和尿素酶的活力测定以及蛋白质含量下降率测定。

测定得出当处理时间为300s时，胰蛋白酶抑制剂和尿素酶的酶活能够分别降低89％和95％左右，蛋白质得率下降量为15％。

实施例2

应用射频加热处理装置(记载于公开号为cn104782758a的发明专利申请中)对大豆进行处理，具体步骤如下：

(1)预处理：选择同一品种的大豆，放在电绝缘性良好的热塑性塑料筐中，样品堆积厚度为90mm(厚度小于极板间距)；

(2)rf处理：将热塑性塑料筐置于射频处理腔下极板中心的传送带上，射频处理装置的工作频率为27.12mhz，功率设为1.5kw，极板间距为100mm，样品厚度为90mm，射频处理装置内的辅助温度为50-55℃，处理时间为500s，并维持豆类在射频装置内的温度在120-140℃范围内，传送带作往复运动进行射频加热处理以提高加热均匀性；

(3)样品的冷却：射频处理后，取出大豆样品，将样品在冷水中迅速冷却至室温；

(4)活力及蛋白质得率下降量测定结果：当样品冷却后，将大豆和去离子水按照1:10的比率浸泡8h，然后进行打浆处理，将豆浆以10000rpm离心20min后，取上清液进行胰蛋白酶抑制剂和尿素酶的活力测定以及蛋白质含量下降率测定。

测定得出当处理时间为500s时，胰蛋白酶抑制剂和尿素酶的酶活能够分别降低88％和96％左右，蛋白质得率下降量为17％。

实施例3

应用射频加热处理装置(记载于公开号为cn104782758a的发明专利申请中)对大豆进行处理，具体步骤如下：

(1)预处理：选择同一品种的大豆，放在电绝缘性良好的热塑性塑料筐中，样品堆积厚度为60mm(厚度小于极板间距)；

(2)rf处理：将热塑性塑料筐置于射频处理腔下极板中心的传送带上，射频处理装置的工作频率为27.12mhz，功率设为8.0kw，极板间距为70mm，样品厚度为60mm，射频处理装置内的辅助温度为50-55℃，处理时间为150s，并维持豆类在射频装置内的温度在120-140℃范围内，传送带作往复运动进行射频加热处理以提高加热均匀性；

(3)样品的冷却：射频处理后，取出大豆样品，将样品在冷水中迅速冷却至室温；

(4)活力及蛋白质得率下降量测定结果：当样品冷却后，将大豆和去离子水按照1:10的比率浸泡8h，然后进行打浆处理，将豆浆以10000rpm离心20min后，取上清液进行胰蛋白酶抑制剂和尿素酶的活力测定以及蛋白质含量下降率测定。

测定得出当处理时间为150s时，胰蛋白酶抑制剂和尿素酶的酶活能够分别降低95％和100％左右，蛋白质得率下降量为11％。

对比例1

应用电加热鼓风干燥箱对大豆进行处理，具体步骤如下：

(1)预处理：选择同一品种的大豆，放在玻璃平板托盘上；

(2)传统热处理：将干燥箱的温度预先加热至132℃(实施例1中进行射频过程中样品的最高温度)，然后托盘置于电加热鼓风干燥箱的中心，处理时间为300s；

(3)样品的冷却：传统热处理后，取出大豆样品，将样品在冷水中迅速冷却至室温；

(4)活力及蛋白质得率下降量测定结果：当样品冷却后，将大豆和去离子水按照1:10的比率浸泡8h，然后进行打浆处理，将豆浆以10000rpm离心20min后，取上清液进行胰蛋白酶抑制剂和尿素酶的活力测定以及蛋白质含量下降率测定。

测定得出当处理时间为300s时，胰蛋白酶抑制剂和尿素酶的活力能够降低9％和12％左右，蛋白质得率下降量为12％。

对比例2

应用电加热鼓风干燥箱对大豆进行处理，具体步骤如下：

(1)预处理：选择同一品种的大豆，放在玻璃平板托盘上；

(2)传统热处理：将干燥箱的温度预先加热至132℃(实施例1中进行射频过程中样品的最高温度)，然后托盘置于电加热鼓风干燥箱的中心，处理时间为1h；

(3)样品的冷却：传统热处理后，取出大豆样品，将样品在冷水中迅速冷却至室温；

(4)活力及蛋白质得率下降量测定结果：当样品冷却后，将大豆和去离子水按照1:10的比率浸泡8h，然后进行打浆处理，将豆浆以10000rpm离心20min后，取上清液进行胰蛋白酶抑制剂和尿素酶的活力测定以及蛋白质含量下降率测定。

测定得出当处理时间为1h时，胰蛋白酶抑制剂和尿素酶的活力能够降低87％和93％左右，以及蛋白质得率下降量为88％。

对比例3

应用射频加热处理装置(记载于公开号为cn104782758a的发明专利申请中)对大豆进行处理，具体步骤如下：

(1)预处理：选择同一品种的大豆，放在电绝缘性良好的热塑性塑料筐中，样品堆积厚度为60mm(厚度小于极板间距)；

(2)rf处理：将热塑性塑料筐置于射频处理腔下极板中心的传送带上，射频处理装置的工作频率为27.12mhz，功率设为8.0kw，极板间距为70mm，样品厚度为60mm，射频处理装置内的辅助温度为50-55℃，处理时间为90s，传送带作往复运动进行射频加热处理以提高加热均匀性；

(3)样品的冷却：射频处理后，取出大豆样品，此时样品温度为110℃，将样品在冷水中迅速冷却至室温；

(4)活力及蛋白质得率下降量测定结果：当样品冷却后，将大豆和去离子水按照1:10的比率浸泡8h，然后进行打浆处理，将豆浆以10000rpm离心20min后，取上清液进行胰蛋白酶抑制剂和尿素酶的活力测定以及蛋白质含量下降率测定。

测定得出当处理时间为90s时，胰蛋白酶抑制剂和尿素酶的酶活能够分别降低45％和52％左右，蛋白质得率下降量为7％。

对比例4

应用射频加热处理装置(记载于公开号为cn104782758a的发明专利申请中)对大豆进行处理，具体步骤如下：

(1)预处理：选择同一品种的大豆，放在电绝缘性良好的热塑性塑料筐中，样品堆积厚度为60mm(厚度小于极板间距)。

(2)rf处理：将热塑性塑料筐置于射频处理腔下极板中心的传送带上，射频处理装置的工作频率为27.12mhz，功率设为1.0kw，极板间距为70mm，样品厚度为60mm，射频处理装置内的辅助温度为50-55℃，处理时间为500s，传送带作往复运动进行射频加热处理以提高加热均匀性。

(3)样品的冷却：射频处理后，取出大豆样品，此时样品温度为91℃，将样品在冷水中迅速冷却至室温。

(4)活力及蛋白质得率下降量测定结果：当样品冷却后，将大豆和去离子水按照1:10的比率浸泡8h，然后进行打浆处理，将豆浆以10000rpm离心20min后，取上清液进行胰蛋白酶抑制剂和尿素酶的活力测定以及蛋白质含量下降率测定。

测定得出当处理时间为500s时，胰蛋白酶抑制剂和尿素酶的酶活能够分别降低34％和43％左右，蛋白质得率下降量为18％。

对比例5

应用射频加热处理装置(记载于公开号为cn104782758a的发明专利申请中)对大豆进行处理，具体步骤如下：

(1)预处理：选择同一品种的大豆，放在电绝缘性良好的热塑性塑料筐中，样品堆积厚度为40mm(厚度小于极板间距)；

(2)rf处理：将热塑性塑料筐置于射频处理腔下极板中心的传送带上，射频处理装置的工作频率为27.12mhz，功率设为8.0kw，极板间距为45mm，样品厚度为40mm，射频处理装置内的辅助温度为50-55℃，处理时间为550s，并维持豆类在射频装置内的温度在120-140℃范围内，传送带作往复运动进行射频加热处理以提高加热均匀性；

(3)样品的冷却：射频处理后，取出大豆样品，将样品在冷水中迅速冷却至室温；

(4)活力及蛋白质得率下降量测定结果：当样品冷却后，将大豆和去离子水按照1:10的比率浸泡8h，然后进行打浆处理，将豆浆以10000rpm离心20min后，取上清液进行胰蛋白酶抑制剂和尿素酶的活力测定以及蛋白质含量下降率测定。

测定得出当处理时间为550s时，胰蛋白酶抑制剂和尿素酶的酶活能够分别降低98％和100％左右，蛋白质得率下降量为31％。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。