一种高溶解性鹰嘴豆蛋白分散液的制备方法

本发明属于食品蛋白质精深加工，具体涉及一种高溶解性鹰嘴豆蛋白分散液的制备方法。

背景技术：

1、随着经济社会的发展和消费饮食结构的转变，人们对植物蛋白来源的食品需求日益增加。鹰嘴豆蛋白作为新兴植物蛋白的代表，因其具有产量高、氨基酸组成均衡、致敏性低等特点而备受关注。溶解性作为蛋白质的基本理化性质，是决定功能特性的关键因素。但是，由于天然的鹰嘴豆蛋白具有刚性的结构，水溶性较差，极大限制了其在食品加工中的应用。特别是商业化鹰嘴豆蛋白的生产过程中，蛋白质结构在提取及喷雾干燥阶段发生剧烈的变化，球蛋白部分容易发生变性，进一步降低了鹰嘴豆蛋白的溶解性。因此，如何有效提高鹰嘴豆蛋白的溶解性，是拓宽鹰嘴豆蛋白深加工利用必须解决的问题。

2、目前，用于提高鹰嘴豆蛋白溶解性的方法主要有超声波处理、ph偏移处理。然而超声波技术的应用范围十分有限，这是因为空化效应仅限于小区域，难以在工业化生产中推广应用。而ph偏移处理涉及极端酸碱环境，会带来污染问题而不符合绿色生产的需要。因此，需要寻找更加绿色、安全、高效的改性方式来改善鹰嘴豆蛋白的功能特性。

3、高压均质处理是一种有效提高蛋白功能特性的方法，具有成本低、作用条件温和、不产生有害物等优点，已在饮料和乳品行业应用多年，可用于大规模连续化的蛋白质生产。热处理作为一种通用、方便的加工方式，也能在一定程度改善蛋白质的功能特性。有研究表明，一定的高压均质处理或热处理能改善鹰嘴豆蛋白的溶解性。但是单一的改性方式效果有限，不能满足实际食品加工需求。

4、近年来，小分子碱性氨基酸—精氨酸(arg)、赖氨酸(lys)、组氨酸(his)在提升食品蛋白质功能性质中的作用逐渐吸引研究人员的兴趣。作为蛋白质原料的构成部分，向蛋白质体系引入碱性氨基酸，因此是一种绿色的改性方式。另外，l-arg、l-lys、l-his不仅可作为香料添加剂用于食品生产，还对人体的组织、免疫调节等方面发挥积极作用。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题，本发明提供一种高溶解性鹰嘴豆蛋白分散液的制备方法，充分利用热处理结合高压均质及碱性氨基酸处理对鹰嘴豆蛋白结构的综合改性优势，建立一种高溶解性鹰嘴豆蛋白分散液的制备方法。

2、为解决上述技术问题，本发明采用以下方案：

3、一种高溶解性鹰嘴豆蛋白分散液的制备方法，包括以下步骤：

4、(1)将鹰嘴豆蛋白粉末分散在去离子水中，形成一定浓度的鹰嘴豆蛋白分散液，调节ph至中性，充分搅拌，静置过夜，使鹰嘴豆蛋白充分水化；

5、(2)将上述(1)中所得鹰嘴豆蛋白分散液进行水浴加热处理；

6、(3)将水浴加热处理后的鹰嘴豆蛋白分散液进行高压均质处理；

7、(4)向高压均质处理后的鹰嘴豆蛋白分散液中加入碱性氨基酸，搅拌均匀，得到改性鹰嘴豆蛋白分散液；

8、(5)将上述(4)中所得改性鹰嘴豆蛋白分散液静置过夜，即得到高溶解性鹰嘴豆蛋白分散液。

9、进一步，所述步骤(1)中鹰嘴豆蛋白分散液质量分数为5.0％。

10、进一步，所述步骤(1)中ph通过hcl和/或naoh调节。

11、进一步，所述步骤(1)中搅拌条件为25℃下以600rpm的转速磁力搅拌2～2.5h。

12、进一步，所述步骤(1)中静置温度条件为4℃。

13、进一步，所述步骤(2)中，水浴加热处理条件为：加热温度80～100℃，加热时间30～60min，优选地，水浴加热处理条件为80℃，30min。

14、进一步，所述步骤(3)中，高压均质处理条件为：均质压力60～100mpa,均质次数2～4次，优选地，均质压力为80mpa，均质次数为2次。

15、进一步，所述步骤(3)中，高压均质处理前，使用预冷水将水浴加热处理的鹰嘴豆蛋白分散液冷却到室温；高压均质处理期间，使用冷却水循环系统控制体系的温度。

16、进一步，所述步骤(4)中，碱性氨基酸为l-arg，l-lys,l-his，优选地，碱性氨基酸为l-arg，添加质量分数为0.5～1.0％。

17、进一步，所述步骤(4)中，搅拌条件为25℃下以600rpm的转速磁力搅拌2～2.5h。

18、进一步，所述步骤(5)中，静置条件同步骤(1)。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明通过使用热处理结合高压均质处理及碱性氨基酸处理对鹰嘴豆蛋白进行协同改性，热处理能促进蛋白活性基团(疏水基团、巯基等)的暴露，使蛋白聚集体发生伸展。高压均质处理产生的高速剪切、冲击、碰撞等机械力作用叠加短时热效应能进一步分解不溶性蛋白聚集体，并促进蛋白次级结构的展开和非共价键作用的破坏，从而进一步提高蛋白质的溶解性。热处理结合高压均质处理造成的蛋白质结构变化为后续的碱性氨基酸与鹰嘴豆蛋白的相互作用创造了良好的条件。碱性氨基酸能提高蛋白表面的负电荷数量，增强蛋白分子间的静电排斥力来抑制蛋白质的聚集，由此显著提升了鹰嘴豆蛋白分散液的溶解性。

20、本发明采用的水浴加热处理、高压均质及碱性氨基酸改性方式，能使鹰嘴豆蛋白分散液的溶解度达到85％以上，为其在食品中的深加工利用提供了优越的前提条件。相比现有的技术，具有绿色、安全、高效的优势，可实现大规模和连续化处理加工。另外，碱性氨基酸的引入可对人体产生有益健康功效，因此本发明对于功能性植物蛋白饮料的开发也有很大的参考价值。

技术特征：

1.一种高溶解性鹰嘴豆蛋白分散液的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的高溶解性鹰嘴豆蛋白分散液的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中鹰嘴豆蛋白分散液质量分数为5.0%。

3.根据权利要求1所述的高溶解性鹰嘴豆蛋白分散液的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中ph通过hcl和/或naoh调节。

4.根据权利要求1所述的高溶解性鹰嘴豆蛋白分散液的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中搅拌条件为25℃下以600 rpm的转速磁力搅拌2~2.5 h。

5.根据权利要求1所述的高溶解性鹰嘴豆蛋白分散液的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中静置温度为4℃。

6.根据权利要求1所述的高溶解性鹰嘴豆蛋白分散液的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中，热处理条件为：加热温度80~100 ℃，加热时间30~60 min。

7.根据权利要求1所述的高溶解性鹰嘴豆蛋白分散液的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中，高压均质处理条件为：均质压力60~100 mpa, 均质次数2~4次。

8.根据权利要求1所述的高溶解性鹰嘴豆蛋白分散液的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中，碱性氨基酸为l-arg，l-lys，l-his，添加质量分数为0.5~1.0%。

9.根据权利要求1所述的高溶解性鹰嘴豆蛋白分散液的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中，搅拌条件为25℃下以600 rpm的转速磁力搅拌2~2.5 h。

10.根据权利要求1所述的高溶解性鹰嘴豆蛋白分散液的制备方法，其特征在于：所述步骤（5）中，静置条件同步骤（1）。

技术总结
本发明公开了一种高溶解性鹰嘴豆蛋白分散液的制备方法，属于食品蛋白质精深加工技术领域；包括以下步骤：（1）将鹰嘴豆蛋白粉末分散在去离子水中，调节pH至中性，充分搅拌，静置过夜；（2）将（1）中所得鹰嘴豆蛋白分散液进行水浴加热、高压均质、碱性氨基酸联合处理，搅拌均匀，得到改性鹰嘴豆蛋白分散液；（3）将上述（2）中所得鹰嘴豆蛋白分散液静置过夜，即得到高溶解性鹰嘴豆蛋白分散液。本发明提供的方法可使鹰嘴豆蛋白分散液的溶解度达到85%以上，相比现有技术，具有绿色、安全、高效、可连续化大规模处理生产等优点，进一步扩大了鹰嘴豆蛋白在植物蛋白饮料、功能性食品开发等方面的应用价值。

技术研发人员：白艳红,王昱,赵电波,李可,王家乐,刘宁宁,望运滔,栗俊广,袁晶晶
受保护的技术使用者：郑州轻工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15