耐酸高乳化性能的大豆分離蛋白的制備方法及其制品的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種耐酸高乳化性能的大豆分離蛋白的制備方法及其制品，屬于大豆分離蛋白的改性領(lǐng)域；其制備方法包括：(1)將大豆分離蛋白配制成水溶液；(2)超聲預(yù)處理大豆分離蛋白水溶液；(3)向超聲預(yù)處理后的大豆分離蛋白水溶液中加入植酸酶進行第一次酶解反應(yīng)；向第一次酶解反應(yīng)產(chǎn)物中加入酸性蛋白酶進行第二次酶解反應(yīng)；(4)滅酶，冷卻，濃縮干燥，即得。本發(fā)明方法制備得到的改性大豆分離蛋白在pH4時乳化活性為0.625m2/g，比普通SPI提高了247％；乳化穩(wěn)定性為15.8min，比普通SPI提高了17％。本發(fā)明所制備的改性大豆分離蛋白能應(yīng)用于制備乳制品、飲料制品、面制品或肉制品等。
【專利說明】耐酸高乳化性能的大豆分離蛋白的制備方法及其制品

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種改性大豆分離蛋白的制備方法，尤其涉及一種耐酸性高乳化性能 的改性大豆分離蛋白的制備方法，進一步涉及由該制備方法得到的改性大豆分離蛋白及其 應(yīng)用，屬于大豆分離蛋白的改性領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 大豆分離蛋白（SPI)是從脫脂大豆中除去可溶性糖類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。其具有多種良好的功能特性如；溶解性、乳化性、發(fā) 泡性、凝膠性、吸水性等，因此被廣泛應(yīng)用于肉制品、乳制品、飲料制品及面制品等。但是，普 通大豆分離蛋白難W同時兼具上述多種性能，并且當(dāng)環(huán)境條件發(fā)生某些改變時，蛋白會喪 失原有的功能特性，如：在酸性或多離子等環(huán)境中，由于蛋白缺乏良好的乳化能力而發(fā)生沉 降，從而影響食品品質(zhì)，限制了大豆分離蛋白的應(yīng)用，因此需要將蛋白進行改性處理W提高 和強化大豆分離蛋白的某些功能特性。
[0003] 目前常見的改善大豆分離蛋白乳化性的方法主要有：物理改性、化學(xué)改性、生物酶 改性、食品添加劑改性及復(fù)合改性。但是，采用目前改性方法制備的大豆分離蛋白在酸性條 件下乳化性能W及乳化穩(wěn)定性方面差強人意，有待改進。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種顯著提高改性大豆分離蛋白在酸性條件下 的乳化性能的制備方法。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：
[0006] 本發(fā)明首先公開了一種耐酸高乳化性能的改性大豆分離蛋白的制備方法，包括W 下步驟：
[0007] (1)將大豆分離蛋白配制成水溶液；（2)超聲預(yù)處理大豆分離蛋白水溶液；（3)向 超聲預(yù)處理后的大豆分離蛋白水溶液中加入植酸酶進行第一次酶解反應(yīng)；向第一次酶解反 應(yīng)產(chǎn)物中加入酸性蛋白酶進行第二次酶解反應(yīng)；(4)滅酶，冷卻，濃縮干燥，即得。
[000引其中，按質(zhì)量百分比計，步驟（1)中將大豆分離蛋白配制成濃度為6-10%的水溶 液，優(yōu)選為6%。
[0009] 步驟（2)中將大豆分離蛋白水溶液進行超聲處理時，所述的超聲預(yù)處理的參數(shù)如 下：超聲功率優(yōu)選為250-450W，更優(yōu)選為350W ;超聲時間優(yōu)選為5-25min，更優(yōu)選為15min。
[0010] 步驟（3)中向超聲預(yù)處理的大豆分離蛋白水溶液加入植酸酶進行第一次酶解反 應(yīng)，其中，植酸酶添加量為3u/g-6u/g ;第一次酶解完成后再向酶解反應(yīng)產(chǎn)物中加入酸性蛋 白酶進行第二次酶解反應(yīng)，酸性蛋白酶添加量為900u/g-1500u/g;優(yōu)選的，步驟（3)中將超 聲預(yù)處理的大豆分離蛋白水溶液抑值調(diào)到5后加入植酸酶，于5(TC進行第一次酶解反應(yīng)， 其中，植酸酶添加量優(yōu)選為5u/g ;第一次酶解反應(yīng)完成后將酶解反應(yīng)產(chǎn)物抑值調(diào)到3后加 入酸性蛋白酶，于4(TC進行第二次酶解反應(yīng)，酸性蛋白酶添加量優(yōu)選為900u/g。步驟（3) 中第一次酶解反應(yīng)時間W及第二次酶解反應(yīng)時間均優(yōu)選為30-70min，更優(yōu)選為40min。
[0011] 步驟（4)采用沸水浴滅酶，冷水冷卻。
[0012] 本發(fā)明首先對超聲預(yù)處理條件包括超聲功率和超聲時間進行優(yōu)化，篩選出超聲功 率350W，處理15min時乳化效果較佳，乳化性與乳化穩(wěn)定性分別為0. 23mVg，17min ;再對超 聲波-酶聯(lián)合改性中酶制劑進行篩選，發(fā)現(xiàn)超聲波處理結(jié)合采用植酸酶和酸性蛋白酶對大 豆蛋白進行聯(lián)合改性，SPI的乳化性（EA)與乳化穩(wěn)定性巧巧較佳。
[0013] 本發(fā)明進一步通過單因素試驗確定了蛋白濃度、酸性蛋白酶添加量、植酸酶添加 量和酶解時間較佳的數(shù)值范圍；在此范圍內(nèi)進一步對蛋白濃度，酸性蛋白酶添加量，植酸酶 添加量為和酶解時間進行了正交試驗。由于本發(fā)明主要W乳化活性為考察指標(biāo)，且在一定 范圍內(nèi)乳化穩(wěn)定性變化不大，綜合考慮，確定最優(yōu)的組合為：在超聲功率為350W，超聲處理 15min條件下，蛋白濃度為6%，植酸酶添加量為加/g，酸性蛋白酶添加量為900u/g，酶解時 間為40min，此條件下SPI的乳化性最佳，pH4時，乳化活性為0. 625mVg，比普通SPI提高 247% ;此條件下SPI的乳化穩(wěn)定性也較好，為15. 8min，比普通SPI提高17%。
[0014] 本發(fā)明還公開了所述改性大豆分離蛋白在制備乳制品、飲料制品、面制品或肉制 品中的應(yīng)用。本發(fā)明制備的改性大豆分離蛋白在酸性條件下的乳化性高，擴大了大豆分離 蛋白的應(yīng)用，可W用于制備乳制品、飲料制品、面制品或肉制品等，保證食品品質(zhì)。
[0015] 本發(fā)明技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有W下有益技術(shù)效果：
[0016] 本發(fā)明利用超聲預(yù)處理與植酸酶和酸性蛋白酶聯(lián)合改性，獲得的改性大豆分離蛋 白在酸性條件（pH4)時乳化活性為0. 625mVg，比普通SPI提高247% ;此條件下SPI的乳 化穩(wěn)定性也較好，為15. 8min，比普通SPI提高17%;擴大了大豆分離蛋白的應(yīng)用，保證食品 品質(zhì)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 圖1為超聲功率和超聲時間對EA和ES的影響；a為超聲功率對EA和ES的影響； b為超聲時間對EA和ES的影響；
[0018] 圖2為pH4時乳化性和乳化穩(wěn)定性隨蛋白濃度的變化；
[0019] 圖3為pH4時乳化性和乳化穩(wěn)定性隨酸性蛋白酶添加量的變化；
[0020] 圖4為pH4時乳化性和乳化穩(wěn)定性隨植酸酶添加量的變化；
[0021] 圖5為pH4時乳化性和乳化穩(wěn)定性隨酶解時間的變化。

【具體實施方式】
[0022] 下面結(jié)合具體實施例來進一步描述本發(fā)明，本發(fā)明的優(yōu)點和特點將會隨著描述而 更為清楚。但是應(yīng)理解所述實施例僅是范例性的，不對本發(fā)明的范圍構(gòu)成任何限制。本領(lǐng) 域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍下可W對本發(fā)明技術(shù)方案的細節(jié) 和形式進行修改或替換，但該些修改或替換均落入本發(fā)明的保護范圍。
[0023] 1、材料與設(shè)備
[0024] 大丑分貿(mào)蛋白（粗蛋白含量85 % ,水分含量7 % )購自黑龍江哈局科大丑食品有 限責(zé)任公司；大豆油購自九H集團哈爾濱惠康食品有限公司；酸性蛋白酶巧1248U/g)購自 上海金穗生物科技有限公司；植酸酶巧OOU/g)購自上海田源生物技術(shù)有限公司；其它試劑 為分析純，所用的水為去離子水。
[0025] JY92-11N超聲細胞粉碎機購自寧波新芝生物科技股份有限公司；
[0026] TU-1901雙光束紫外分光光度計購自北京普希通用儀器有限責(zé)任公司。
[0027] 實施例1耐酸性高乳化性能的改性大豆分離蛋白的制備
[002引 （1)將大豆分離蛋白配制成水溶液，大豆分離蛋白濃度為6% (wt% );用超聲波破 碎儀處理，超聲功率為350W，超聲時間為15min。
[0029] (2)先將超聲預(yù)處理后的大豆分離蛋白水溶液的抑調(diào)到5加入植酸酶加/g，于 5(TC震蕩水浴鍋中反應(yīng)40min，然后沸水浴滅酶、冷水冷卻；再將抑調(diào)到3加入酸性蛋白酶 900u/g，于4(TC震蕩水浴鍋中反應(yīng)40min。
[0030] (3)沸水浴滅酶，冷水冷卻，濃縮干燥，即得。
[0031] 制備的改性大豆分離蛋白在pH4時的乳化活性為0.625mVg，比普通SPI提高 247% ;乳化穩(wěn)定性為15. 8min，比普通SPI提高17%。
[0032] 實施例2耐酸性高乳化性能的改性大豆分離蛋白的制備
[0033] (1)將大豆分離蛋白配制成水溶液，大豆分離蛋白濃度為6% (wt%);用超聲波破 碎儀處理，超聲功率為250W，超聲時間為5min。
[0034] (2)先將超聲預(yù)處理后的大豆分離蛋白水溶液的抑調(diào)到5加入植酸酶3u/g，于 5(TC震蕩水浴鍋中反應(yīng)30min，然后沸水浴滅酶、冷水冷卻；再將抑調(diào)到3加入酸性蛋白酶 900u/g，于40°C震蕩水浴鍋中反應(yīng)30min。
[00巧](3)沸水浴滅酶，冷水冷卻，濃縮干燥，即得。
[0036] 實施例3耐酸性高乳化性能的改性大豆分離蛋白的制備
[0037] (1)將大豆分離蛋白配制成水溶液，大豆分離蛋白濃度為10% (wt% );用超聲波 破碎儀處理，超聲功率為450W，超聲時間為25min。
[0038] (2)先將超聲預(yù)處理后的大豆分離蛋白水溶液的抑調(diào)到5加入植酸酶6u/g，于 5(TC震蕩水浴鍋中反應(yīng)70min，然后沸水浴滅酶、冷水冷卻；再將抑調(diào)到3加入酸性蛋白酶 1500u/g，于4(TC震蕩水浴鍋中反應(yīng)70min。
[0039] (3)沸水浴滅酶，冷水冷卻，濃縮干燥，即得。
[0040] 試驗例1大豆分離蛋白超聲預(yù)處理條件的優(yōu)化
[00川 1、試驗方法
[0042] 將大豆分離蛋白配制成水溶液，用JY92-11N超聲細胞粉碎機處理（直徑0. 636cm 的探針鐵），頻率20曲Z。
[0043] 當(dāng)超聲功率 300W 時，超聲時間分別為 5min、lOmin、15min、20min、25min, W pH4 時 的乳化性為指標(biāo)，考察超聲時間對改性后SPI乳化能力的影響。
[0044] 當(dāng)超聲功率分別為250W、350W、450W，超聲處理時間15min(按工作4s，間歇2s)，W pH4時的乳化性為指標(biāo)，考察超聲功率對改性后SPI乳化能力的影響。
[004引 2、試驗結(jié)果
[0046] 結(jié)果見圖1，從圖la、圖化中看出，在一定范圍內(nèi)，不同超聲功率與超聲時間對大 豆分離蛋白的乳化性和乳化穩(wěn)定性影響不顯著。但是，超聲功率350W，處理15min時乳化 效果較佳，乳化性與乳化穩(wěn)定性分別0. 23mVg，17min，比未改性的SPI (EA ;0. 18mVg，ES : 13. 5min)分別提高28%和26%。因此，本發(fā)明優(yōu)選超聲功率為350W，超聲處理時間優(yōu)選為 15min。
[0047] 試驗例2超聲波-酶聯(lián)合改性中酶制劑的選擇
[004引 1、試驗方法
[0049] 將大豆分離蛋白配制成水溶液，在試驗例1優(yōu)化的超聲預(yù)處理條件下用JY92-11N 超聲細胞粉碎機處理，超聲功率350W，時間15min ;向上述預(yù)處理過的大豆分離蛋白水溶液 中分別加入五種酶（膜蛋白酶，木瓜蛋白酶，酸性蛋白酶，玻蘿蛋白酶，植酸酶）中的一種或 兩種，其最適溫度、最適抑、此酶活下的用量及酶解時間見表1，其中，加入兩種酶時采用分 步水解法，測得酶解30min后改性蛋白在pH4時的乳化活性（EA)與乳化穩(wěn)定性巧巧，W普 通SPI作對照。
[0050] 表1各酶的反應(yīng)條件
[0051]

【權(quán)利要求】
1. 一種耐酸高乳化性能的改性大豆分離蛋白的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： (1)將大豆分離蛋白配制成水溶液；⑵超聲預(yù)處理大豆分離蛋白水溶液；（3)向超聲預(yù)處 理后的大豆分離蛋白水溶液中加入植酸酶進行第一次酶解反應(yīng)；向第一次酶解反應(yīng)產(chǎn)物中 加入酸性蛋白酶進行第二次酶解反應(yīng)；(4)滅酶，冷卻，濃縮干燥，即得。
2. 按照權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：按質(zhì)量百分比計，步驟（1)中將大豆 分離蛋白配制成濃度為6-10%的水溶液，優(yōu)選為6%。
3. 按照權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟（2)中所述的超聲預(yù)處理的參 數(shù)如下：超聲功率為250-450W，優(yōu)選為350W ;超聲時間為5-25min，優(yōu)選為15min。
4. 按照權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟（3)中向超聲預(yù)處理的大豆分 離蛋白水溶液中加入植酸酶進行第一次酶解反應(yīng)，其中，植酸酶的添加量為3u/g-6u/g ;第 一次酶解完成后再向酶解反應(yīng)產(chǎn)物中加入酸性蛋白酶進行第二次酶解反應(yīng)，酸性蛋白酶添 加量為 900u/g-1500u/g。
5. 按照權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于：步驟（3)中向超聲預(yù)處理的大豆分 離蛋白水溶液加入植酸酶進行第一次酶解反應(yīng)，其中，植酸酶添加量為5u/g ;第一次酶解 完成后再向反應(yīng)產(chǎn)物中加入酸性蛋白酶進行第二次酶解反應(yīng)，酸性蛋白酶添加量為900u/ g°
6. 按照權(quán)利要求4或5所述的制備方法，其特征在于：步驟（3)中將超聲預(yù)處理的大 豆分離蛋白水溶液pH值調(diào)至5后加入植酸酶進行第一次酶解反應(yīng)；第一次酶解完成后將酶 解反應(yīng)產(chǎn)物的pH值調(diào)至3后加入酸性蛋白酶進行第二次酶解反應(yīng)；優(yōu)選的，第一次酶解反 應(yīng)的溫度為50°C，第二次酶解反應(yīng)的溫度為40°C。
7. 按照權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟（3)中第一次酶解反應(yīng)時間以 及第二次酶解反應(yīng)時間均為30-70min。
8. 按照權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于：步驟（3)中第一次酶解反應(yīng)時間以 及第二次酶解反應(yīng)時間均為40min。
9. 權(quán)利要求1至8任何一項所述制備方法制備得到的改性大豆分離蛋白。
10. 權(quán)利要求9所述改性大ii分尚蛋白在制備乳制品、飲料制品、涂抹調(diào)味品、面制品 或肉制品中的應(yīng)用。
【文檔編號】A23J1/14GK104397318SQ201410718897
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年12月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月1日
【發(fā)明者】朱秀清, 吳海波, 趙彩紅, 高珊, 許慧, 姚磊, 楊冬, 鄭環(huán)宇, 黃艷玲 申請人:黑龍江省大豆技術(shù)開發(fā)研究中心