專利名稱：一種降低豆基嬰幼兒配方粉專用大豆分離蛋白致敏性的方法
技術領域：
本發明涉及一種生產低致敏性大豆蛋白的方法，尤其是一種降低豆基嬰幼兒配方粉專用大豆分離蛋白致敏性的方法。
背景技術：
豆基嬰幼兒配方粉是指以大豆蛋白為基質，按照母乳的營養構成對其營養素的含量、質量等進行適當調整后的產品。其特點是不含乳糖，蛋白質優于牛乳中的酪蛋白，適用于對牛乳過敏或乳糖酶活性較低的嬰幼兒豆基嬰幼兒配方粉研究的出發點之一是針對解決牛乳蛋白過敏，如果該嬰幼兒的牛乳蛋白過敏是IgE介導的過敏，其對大豆蛋白過敏的幾率高達53-63%，所以在豆基配方粉的研制中要考慮大豆蛋白的脫敏。根據去除食物過敏原原理的不同，食品脫敏技術可大致分為物理法、化學法、酶法、生物學方法等四類。由于大豆過敏原是耐熱的，所以采用巴氏滅菌不能有效地減少豆乳中過敏原含量。盡管通過紫外輻射大豆蛋白可以降低其致敏性，但是該方法會影響產品的風味，并且我國有關嬰幼兒配方食品的國標中明確指出不可采用輻照原料。根據大豆過敏原的物理化學特性，可通過調節脫脂豆乳溶解的無機鹽種類、濃度、PH、溫度及溶劑的極性等可使其沉淀或萃取，從而降低其含量，此方法可維持制品的加工特性，但去除效率較低。 國外學者發現蛋白酶O^roleatherR^F)、胃蛋白酶及胰凝乳蛋白酶等單一酶解可以降解部分大豆過敏原，但是效率較低。國外學者采用乳酸雙歧桿菌，植物乳桿菌和釀酒酵母發酵豆粕，降低其過敏原含量，但此法影響產品口味以及其他功能性質。日本京都大學采用自然雜交法和Y射線照射法，通過誘發植株突然變異和優選的方法培育出低變應原大豆。然而， 國標中強調了轉基因原料不可用于嬰幼兒配方食品。國外有少量關于超高靜壓降低黃豆芽及大豆乳清致敏性的報道。例如Pefias等
人研究了經過超高壓處理的大豆種子，按照1 5 (W/V)的料液比加水浸泡池，然后棄去水， 于20°C黑暗中發芽5天，其致敏性相對未經過預處理直接發芽的大豆降低了 42. 86% ；并且，該研究小組研究了 300MPa，15min超高壓處理豆腐加工的副產品大豆乳清，在Corolase PN-L酶的作用下，過敏原Gly ml的含量下降了 25%。本發明通過超高靜壓誘導專用大豆分離蛋白的結構伸展，同時輔以復合酶酶解法，以達到降低專用大豆分離蛋白致敏性的目的。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種降低豆基嬰幼兒配方粉專用的大豆分離蛋白致敏性的方法，克服現有技術的不足，為一種安全高效地降低專用大豆分離蛋白致敏性的綜合技術。為解決上述技術問題，具體技術方案如下選用優質大豆分離蛋白，加水混合調制為均勻的漿液，密封抽真空后進行超高靜壓處理；處理后的大豆分離蛋白溶液在0. IMPa真空度和55°C條件下濃縮；濃縮后的大豆蛋白分離液迅速使用復合酶酶解，90-100°C滅酶 5-10min ；后經陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂脫鹽；最后進一步濃縮至固形物含量為 20-25%，進行噴霧干燥，即可得低致敏性的大豆分離蛋白成品。所述混合調制后大豆分離蛋白濃度為1-1. 65%，所述百分比為質量體積比。所述超高靜壓處理參數為處理腔的溫度為20_25°C，升壓至315_385MPa，升壓速率為250MPa/min，保壓15_20min，卸壓速率為300MPa/min ；其優選參數為大豆分離蛋白溶液的濃度1. 06%，處理腔溫度25°C，處理腔壓強:352MPa，保壓16min。所述的大豆分離蛋白溶液真空濃縮至所述的大豆分離蛋白溶液濃縮至5-15%，優選8-10%，所述百分比為質量體積比。所述的復合酶酶解參數為酶解溫度48-55°C，酶解PH6-7.5，復合酶的用量 1.5-2.5%，所述百分比為酶量與大豆分離蛋白中蛋白質含量的質量百分比，酶解時間 1.2-2. ;其優選的專用復合酶制劑為中性蛋白酶和風味蛋白酶按照1 1的質量比進行混合復配；其優選酶解參數為酶解溫度50. 45°C，酶解pH6. 86，復合酶用量2. 5%，所述百分比為酶量與大豆分離蛋白中蛋白質含量的質量百分比，酶解時間2.證。過敏原決定簇的結構和維持其活性結構的化學鍵是使過敏原具有活性的關鍵因素。本發明所采用的超高靜壓能夠有效地破壞過敏原決定簇的結構及維持其活性結構的化學鍵，通過工序參數的優化，從而使得專用大豆分離蛋白的致敏性降低了 48.8% -49.5%, 并且專用大豆分離蛋白的天然風味和營養價值不受或很少受到影響；同時液體壓力可以瞬間均勻地傳遞到整個樣品，傳壓速度快，不存在壓力梯度，能耗較少?？紤]到超高靜壓僅使專用大豆分離蛋白致敏性降低了近一半，另外結合其對大豆蛋白功能性及物性等方面的影響，單一方法的處理尚未滿足嬰兒配方食品專用大豆分離蛋白的要求?；诘鞍酌缚梢酝ㄟ^改變過敏原決定簇的線性表位的結構而降低其致敏性，且由于生物酶法的安全性，故本發明采用酶法進一步降低專用大豆分離蛋白的致敏性。大豆球蛋白分子的天然結構相當緊密，不利于酶的作用，因而降低了酶解效果和生產效率，所以在酶解大豆蛋白質時必須適當進行預處理，本發明采用超高靜壓技術不僅可初步降低專用大豆分離蛋白的致敏性，而且可以使蛋白質復雜而致密的結構被打開而形成比較松散的易于酶作用的舒展結構，從而增加酶的作用點，加快酶解速度。單一酶法降低專用大豆分離蛋白致敏性效率僅有35. 4-47. 4%，因此本發明通過酶的復配及酶解路線的優選，確定了超高靜壓協同復合酶酶解法。本發明可使專用大豆分離蛋白的致敏性降低 87. 49-90. 75%。與已存在的最接近的現有技術相比，其處理對象與本發明的研究對象豆基嬰幼兒配方粉專用大豆分離蛋白不同，采用的酶的種類及酶解路線不同，前者僅考慮一種過敏原， 而本發明考慮的是總致敏性，且致敏性降低幅度不及本發明。本發明采用超高靜壓非熱物理技術協同復合酶法，通過改變過敏原決定簇的結構，或者斷裂一些化學鍵使之失去原有的活性而降低其致敏性，實現了非熱物理技術協同生物酶法使得專用大豆分離蛋白的致敏性降低了 87.49% -90.75%。本發明不僅可以安全高效地降低專用大豆分離蛋白的致敏性，而且可以改善其氮溶解指數、乳化活性、粘度、觸變性以及體外消化率等性質。


圖1采用不同技術手段處理對專用大豆分離蛋白的過敏原含量的影響圖2采用不同技術手段處理對專用大豆分離蛋白的氮溶解指數的影響圖3采用不同技術手段處理對專用大豆分離蛋白的乳化活性指數的影響圖4采用不同技術手段處理對專用大豆分離蛋白的粘度及觸變性的影響圖5采用不同技術手段處理對專用大豆分離蛋白的體外消化率的影響
具體實施例方式實施例1 生產工藝(1)稱取一定質量的大豆分離蛋白，按照1.06% (質量體積比即大豆分離蛋白質量/水的體積)比例溶于水中，混合調制成均勻的漿液，然后轉移至鋁箔袋中， 封口抽真空；( 超高靜壓的水浴循環裝置預熱至25°C，之后將大豆分離蛋白置于超高靜壓處理腔中，升壓至352MPa，升壓速率為250MPa/min，保壓16min，時間達到后機器自動迅速卸壓，卸壓速率為300MPa/min。(3)將大豆分離蛋白溶液在0. IMPa真空度和55°C條件下進行濃縮，濃縮至8% (質量體積比即大豆分離蛋白質量/水的體積)。(4)將大豆分離蛋白濃縮液轉移至酶解罐，調節酶解液的溫度至50°C，通過lmol/L氫氧化鈉維持酶解液的 pH6. 86，專用復合酶(中性蛋白酶和風味蛋白酶按照1 1的質量比進行混合復配)的用量2. 49%及酶解時間2.證，之后將酶解液于100°C滅酶6min。(5)將大豆分離蛋白酶解液以每小時10倍柱體積的流速分別流經H+型陽離子交換樹脂和Cl_型陰離子交換樹脂來脫除Na+和Cl_。(6)將脫鹽后的大豆分離蛋白溶液在0. IMI^a真空度和55°C下進行濃縮，濃縮至固形物含量為20%的大豆分離蛋白濃縮酶解液，之后進行噴霧干燥，條件為出口壓力 30MPa，進口溫度125°C，塔內溫度75°C，排風口溫度80°C，即可得低致敏性的大豆分離蛋白成品。過敏原含量的測定，測定結果如圖1所示；氮溶解指數的測定，測定結果如圖2所示；乳化活性的測定，測定結果如圖3所示；粘度、觸變性的測定，測定結果如圖4及表1所示；體外消化率的測定，測定結果如圖5所示；上述檢測均采用常規方法，無方法特異性。經本發明所述的降低大豆分離蛋白致敏性方法處理后的專用大豆分離蛋白的致敏性降低了 90. 75%，氮溶解指數提高了 17. 5%，乳化活性指數提高了 30. 5%，粘度降低了 97.3%，觸變性降低了 87.8%，體外消化率在胃蛋白酶和胰蛋白酶消化階段消化率分別提高了 6%和12% ；處理后大豆分離蛋白的安全性，功能性及營養價值均得以改善，且觸變性大幅度下降表明吞咽阻力下降易于嬰幼兒食用。表1采用不同技術手段處理對專用大豆分離蛋白的粘度及觸變性的影響
對照實施例1
粘度CPa-s)8.3010.2214觸變性(Pa/s)2384291.3 實施例2:
生產工藝(1)稱取一定質量的大豆分離蛋白，按照1.03% (質量體積比即大豆分離蛋白質量/水的體積)比例溶于水中，混合調制成均勻的漿液，然后轉移至鋁箔袋中，封口抽真空；( 超高靜壓的水浴循環裝置預熱至20°C，之后將大豆分離蛋白置于超高靜壓處理腔中，升壓至317MPa，升壓速率為250MPa/min，保壓19min，時間達到后機器自動迅速卸壓，卸壓速率為300MPa/min。(3)將大豆分離蛋白溶液在0. IMPa真空度和55°C條件下進行濃縮，濃縮至9% (質量體積比即大豆分離蛋白質量/水的體積)。(4)將大豆分離蛋白濃縮液轉移至酶解罐，調節酶解液的溫度至49°C，通過lmol/L氫氧化鈉維持酶解液的pH7， 專用復合酶(中性蛋白酶和風味蛋白酶按照1 1的質量比進行混合復配)的用量2. 49% 及酶解時間1.池，之后將酶解液于100°C滅酶5min。(5)將大豆分離蛋白酶解液以每小時 10倍柱體積的流速分別流經H+型陽離子交換樹脂和Cl_型陰離子交換樹脂來脫除Na+和 Cl_。(6)將脫鹽后的大豆分離蛋白溶液在0. IMI^a真空度和55°C下進行濃縮，濃縮至固形物含量為25%的大豆分離蛋白濃縮酶解液，之后進行噴霧干燥，條件為出口壓力40MPa，進口溫度130°C，塔內溫度78°C，排風口溫度85°C，即可得低致敏性的大豆分離蛋白成品。經本發明所述的降低大豆分離蛋白致敏性方法處理后的專用大豆分離蛋白的致敏性降低了 88. 95%，氮溶解指數提高了 15.3%，乳化活性指數提高了觀.5%。實施例3 生產工藝(1)稱取一定質量的大豆分離蛋白，按照1.65% (質量體積比即大豆分離蛋白質量/水的體積)比例溶于水中，混合調制成均勻的漿液，然后轉移至鋁箔袋中， 封口抽真空；( 超高靜壓的水浴循環裝置預熱至M°c，之后將大豆分離蛋白置于超高靜壓處理腔中，升壓至382MPa，升壓速率為250MPa/min，保壓18min，時間達到后機器自動迅速卸壓，卸壓速率為300MPa/min。(3)將大豆分離蛋白溶液在0. IMPa真空度和55°C條件下進行濃縮，濃縮至8. 5% (質量體積比即大豆分離蛋白質量/水的體積)。(4)將大豆分離蛋白濃縮液轉移至酶解罐，調節酶解液的溫度至51°C，通過lmol/L氫氧化鈉維持酶解液的PH7，專用復合酶(中性蛋白酶和風味蛋白酶按照1 1的質量比進行混合復配)的用量 1. 5%及酶解時間2.證，之后將酶解液于100°C滅酶8min。(5)將大豆分離蛋白酶解液以每小時10倍柱體積的流速分別流經H+型陽離子交換樹脂和Cl_型陰離子交換樹脂來脫除Na+ 和Cl_。(6)將脫鹽后的大豆分離蛋白溶液在0. IMI^a真空度和55°C下進行濃縮，濃縮至固形物含量為的大豆分離蛋白濃縮酶解液，之后進行噴霧干燥，條件為出口壓力35MPa， 進口溫度125°C，塔內溫度78°C，排風口溫度83°C，即可得低致敏性的大豆分離蛋白成品。經本發明所述的降低大豆分離蛋白致敏性方法處理后的專用大豆分離蛋白的致敏性降低了 87. 49%，氮溶解指數提高了 13. 1%，乳化活性指數提高了 22.5%。實施例4生產工藝(1)稱取一定質量的大豆分離蛋白，按照1. 23% (質量體積比即大豆分離蛋白質量/水的體積)比例溶于水中，混合調制成均勻的漿液，然后轉移至鋁箔袋中，封口抽真空；( 超高靜壓的水浴循環裝置預熱至25°C，之后將大豆分離蛋白置于超高靜壓處理腔中，升壓至346MPa，升壓速率為250MPa/min，保壓16min，時間達到后機器自動迅速卸壓，卸壓速率為300MPa/min。(3)將大豆分離蛋白溶液在0. IMPa真空度和55°C條件下進行濃縮，濃縮至10% (質量體積比即大豆分離蛋白質量/水的體積)。(4)將大豆分離蛋白濃縮液轉移至酶解罐，調節酶解液的溫度至55°C，通過lmol/L氫氧化鈉維持酶解液的pH6. 77，專用復合酶(中性蛋白酶和風味蛋白酶按照1 1的質量比進行混合復配)的用量2. 5%及酶解時間1. 23h，之后將酶解液于90°C滅酶lOmin。(5)將大豆分離蛋白酶解液以每小時10倍柱體積的流速分別流經H+型陽離子交換樹脂和Cl_型陰離子交換樹脂來脫除Na+和Cl_。(6)將脫鹽后的大豆分離蛋白溶液在0. IMI^a真空度和55°C下進行濃縮，濃縮至固形物含量為25%的大豆分離蛋白濃縮酶解液，之后進行噴霧干燥，條件為出口壓力 31MPa，進口溫度125°C，塔內溫度75°C，排風口溫度85°C，即可得低致敏性的大豆分離蛋白成品。 經本發明所述的降低大豆分離蛋白致敏性方法處理后的專用大豆分離蛋白的致敏性降低了 88. 25%，氮溶解指數提高了 11.3%，乳化活性指數提高了 17.8%。
權利要求
1.一種降低豆基嬰幼兒配方粉專用大豆分離蛋白致敏性的方法，其特征在于，包括如下步驟(1)選用優質大豆分離蛋白，為非轉基因及非輻照大豆制備的，蛋白質含量>90%， 氮溶解指數> 80%，尿酶活性為陰性，加水混合調制為均勻的漿液，封口抽真空；( 將密封大豆分離蛋白置于超高靜壓處理腔中進行超高靜壓處理；C3)將大豆分離蛋白溶液在0.IMPa真空度和55°C條件下濃縮至5_15 %，所述百分比為質量體積比；(4)將大豆分離蛋白濃縮液轉移至酶解罐，進行酶解，酶解后將酶解液于90-100°C滅酶5-lOmin ； (5)將大豆分離蛋白酶解液以每小時10倍柱體積的流速依次經H+型陽離子交換樹脂和Cl_型陰離子交換樹脂脫鹽；(6)將脫鹽后的大豆分離蛋白溶液在0. IMPa真空度和55°C下進行濃縮，濃縮至固形物含量為20-25 %，之后進行噴霧干燥，條件為出口壓力30-40MPa，進口溫度125-130°C，塔內溫度75-78°C，排風口溫度80_85°C，即可得低致敏性的大豆分離蛋白成PΡΠ O
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于步驟(1)所述混合調制后大豆分離蛋白濃度為1-1. 65%，所述百分比為質量體積比。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于步驟( 所述超高靜壓處理參數為處理腔溫度為20-25°C，升壓至315-385MPa，升壓速率為250MPa/min，保壓15_20min，卸壓速率為 300MPa/min。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于所述超高靜壓處理參數優選為處理腔溫度25°C，處理腔壓強!352MPa，保壓16min，升壓速率為250MPa/min，卸壓速率為300MPa/min。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于步驟(3)所述的大豆分離蛋白溶液真空濃縮至5-15%，優選8-10%，所述百分比為質量體積比。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于步驟⑷所述的酶解參數為溫度 48-55pH6-7. 5，復合酶的用量1. 5-2. 5%，所述百分比為酶量與大豆分離蛋白中蛋白質含量的質量百分比，酶解時間1. 2-2.證。
7.根據權利要求1-7任一所述的方法，其特征在于復合酶為中性蛋白酶Neutrase1.5MG和風味蛋白酶Flavourzyme 500MG按照1 1的質量比進行混合復配。
8.根據權利要求1-6所述的方法，其特征在于優選的酶解參數為溫度50.45°C，酶解 PH6. 86，復合酶的用量2.5%，所述百分比為酶量與大豆分離蛋白中的蛋白質含量的百分比，酶解時間2. 5h。
9.根據權利要求1-6任一所述的方法，其特征在于所述陽離子交換樹為tf型陽離子交換樹脂，所述陰離子交換樹脂脫鹽為Cl—型陰離子交換樹脂。
全文摘要
本發明公開了一種降低豆基嬰幼兒配方粉專用大豆分離蛋白致敏性的方法，屬于食品安全領域。本發明選用非轉基因及非輻照的大豆制備的大豆分離蛋白為原料，采用超高靜壓非熱物理方法協同復合酶法對專用大豆分離蛋白進行復合改性，顯著地降低了專用大豆分離蛋白的致敏性，同時氮溶解指數、乳化活性、粘度、觸變性及體外消化率等功能性及營養品質均得以改善。超高靜壓及復合酶酶解處理的具體參數如下稱取一定質量的大豆分離蛋白，混合調制成為1-1.65％的均勻漿液，然后轉移至鋁箔袋中，封口抽真空；超高靜壓的水浴循環裝置預熱至20-25℃，之后將大豆分離蛋白置于超高靜壓處理腔中，升壓至315-385MPa，升壓速率為250MPa/min，保壓15-20min，卸壓速率為300MPa/min。將大豆分離蛋白溶液真空濃縮至5-15％，之后轉移至酶解罐，調節酶解液的溫度至48-55℃，調節酶解液的pH至6-7.5，專用復合酶(中性蛋白酶和風味蛋白酶按照1∶1的質量比進行混合復配)的用量為1.5-2.5％及酶解時間為1.2-2.5h，然后將酶解液滅酶、脫鹽、濃縮及噴霧干燥，即得成品。通過本發明所得產品經ELISA檢測，其過敏原含量降低了87.49-90.75％。
文檔編號A23J3/34GK102488075SQ20111036279
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月16日 優先權日2011年11月16日
發明者周惠明, 彭偉, 朱科學, 李慧靜 申請人:江南大學