一种采用木瓜蛋白酶改性提高大豆分离蛋白冻融稳定性的方法.pdf

本发明公开了一种采用木瓜蛋白酶改性提高大豆分离蛋白冻融稳定性的方法。该制备方法包括以下步骤：将大豆分离蛋白配制成分散液；用酸(碱)将分散液调至一定pH值，然后添加木瓜蛋白酶反应，即得改性大豆蛋白。然后将其制成乳状液，研究相比于原料，改性产物乳状液的冻融稳定性。通过单因素试验得出最佳限制性水解条件，水解温度为50℃、pH值为7.0、底物浓度为3%、加酶量为7000U/g。最终确定了酶改性产物乳状液的冻融稳定性有显著提高。

1.  一种采用木瓜蛋白酶改性提高大豆分离蛋白冻融稳定性的方法，其特征在于所述方法步骤如下：步骤一：将大豆分离蛋白与蒸馏水混合搅拌，得到底物浓度为2-4%的混合物；步骤二：将混合物的pH值调至5.5-7，然后将混合物放入恒温磁力搅拌水浴锅中；步骤三：木瓜蛋白酶的加酶量为6000-8000U/g；步骤四：在温度为40-55℃的条件下限制性水解，得到水解液；步骤五：将20%（V/V）大豆油与水解液混合，再在20000r/min的条件下均质2min，制成乳状液，然后对乳液进行冻融处理（-20℃冷冻24h，40℃解冻2h）。

2.  按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤一中所述底物浓度为3%。

3.  按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤二中所述水解pH值为7.0。

4.  按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤三中所述加酶量为7000U/g。

5.  按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤四中所述水解温度为50℃。

一种采用木瓜蛋白酶改性提高大豆分离蛋白冻融稳定性的方法
技术领域
本发明涉及一种采用木瓜蛋白酶改性提高大豆分离蛋白冻融稳定性的方法，尤其涉及一 种采用酶改性提高大豆分离蛋白冻融稳定性的方法，属于大豆分离蛋白的改性领域。
背景技术
大豆营养成分丰富，富含人体所必需的8种氨基酸，且氨基酸分数接近动物蛋白，是取 代动物蛋白最好的植物蛋白之一。然而，随着食品工业的快速发展，人们逐渐发现一些蛋白 质在功能上已不能满足食品加工的需求。研究大豆蛋白改性技术，开发不同功能性和不同应 用领域的大豆蛋白产品是食品产业发展和市场的需要。
酶法改性作为一种高效的处理方式在大豆蛋白改性中应用广泛。与其他改性方法相比， 酶法改性在生产中具有许多优点，主要有以下几点：
(1)酶解条件温和，反应速度快，易于控制；
(2)蛋白经酶解后，能使蛋白获得更好的功能特性；
(3)酶解产物安全性高，易被人体消化吸收。
木瓜蛋白酶是一种巯基蛋白酶，作用的底物较广泛。有研究表明：选用木瓜蛋白酶水解 大豆分离蛋白，酶解液的溶液度、乳化能力、发泡能力大大提高，但发泡稳定性下降、粘度 下降。对于感官特性，酶解大豆分离蛋白苦味增加而豆腥味减弱。
目前国内关于冻融环境的专用大豆蛋白，尚无成熟生产技术和相关产品，从而限制了大 豆蛋白在冷冻食品中的广泛应用，所以亟待研究出应用于相关领域的专用型大豆蛋白，满足 当前冷冻食品行业迫切需求。
发明内容
本发明的目的是对木瓜蛋白酶限制性水解大豆分离蛋白条件进行优化，取得最佳水解条 件，然后研究改性产物的冻融稳定性。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种采用木瓜蛋白酶提高大豆分离蛋白冻融稳定性的方法，包括以下步骤：将大豆分离 蛋白与蒸馏水混合搅拌，得到底物浓度为2-4％的混合物，将混合物的pH值调至5.5-7，然后 将混合物放入恒温磁力搅拌水浴锅中，木瓜蛋白酶的加酶量为6000-8000U/g，在温度为 40-55℃的条件下限制性水解，得到水解液。将20％(V/V)大豆油与水解液混合，再在 20000r/min的条件下均质2min，制成乳状液，然后对乳液进行冻融处理(-20℃冷冻24h，40℃ 解冻2h)。
通过单因素试验得出，木瓜蛋白酶对大豆分离蛋白的最佳限制性水解条件：水解温度为 50℃、pH值为7.0、底物浓度为3％、加酶量为7000U/g。
本发明利用大豆分离蛋白为原料，采用木瓜蛋白酶对其进行改性，研究出应用于冻融环 境的专用大豆蛋白，满足当前冷冻食品行业迫切需求。
附图说明
图1水解时间的确定；
图2水解温度的确定；
图3水解pH值的确定；
图4底物浓度的确定；
图5加酶量的确定；
图6原料大豆分离蛋白及不同改性产物乳状液冻融前后的粒径大小；
图7经冻融循环后大豆分离蛋白及不同改性产物乳状液的聚集度。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技 术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明 的保护范围中。
一、水解度
水解度的测定采用的是pH-stat法。
DH＝(B×N)/(α×m×h_tot)×100％
式中：B—消耗碱液的体积mL；N—碱液的浓度mol/L；
α—0.44；m—底物中蛋白质总含量g；h_tot—7.75mmol/g。
二、粒径大小
采用高精度粒度分析仪测定乳状液中粒子的大小，并采用d_3,2表示乳状液的粒径大小。
三、聚结度
利用粒径数据计算冻融乳状液的聚结程度(CD％)
CD(％)＝[(d_4,3SDS f-t-d_4,3SDS in)/d_4,3SDS in]×100
式中：d_4,3SDS f-t—冻融处理后乳状液粒径大小；
d_4,3SDS in—未经冻融处理时乳状液粒径大小。
四、单因素试验
1、水解时间的确定
配制50mL3％(W/V)的大豆分离蛋白分散液，并将体系pH值调为7.0，添加8000U/g 的木瓜蛋白酶，在45℃的水浴条件下水解。以水解度为指标，确定反应时间。
结果发现，随着反应时间的延长，水解度不断增加，但当反应时间达到60min之后，水 解度随着时间的变化不显著(图1)。
2、水解温度的确定
配制50mL3％(W/V)的大豆分离蛋白分散液5份，将pH值均调为7.0，加入8000U/g 的木瓜蛋白酶。分别置于40℃、45℃、50℃、55℃反应60min。以水解度为指标，确定反应 温度。
结果发现：随着温度的增加，水解度呈现上升趋势。当温度达到50℃时，水解度达到4％， 满足限制性水解，所以选取50℃为反应温度(图2)。
3、水解pH值的确定
配制50mL3％(W/V)的大豆分离蛋白分散液4份，将pH值分别调为5.5、6、6.5、7。 然后添加8000U/g的木瓜蛋白酶，置于50℃反应60min。以水解度为指标，确定pH值。
结果发现：随着pH的增加，水解度呈现上升趋势。当pH值为7.0时，达到限制性水解， 所以最终选取pH7.0(图3)。
4、加酶量的确定
配制50mL3％(W/V)的大豆分离蛋白分散液5份，将pH值均调为7.0，分别添加6000、 6500、7000、7500、8000U/g的木瓜蛋白酶。置于50℃反应60min。以水解度为指标，确定 加酶量。
结果发现：随着加酶量的增加，水解度呈现上升趋势；当加酶量为7000U/g时，水解度 达到4％(图4)。
5、料液比的确定
配制50mL2％、2.5％、3％、3.5％、4％(W/V)的大豆分离蛋白分散液，并将体系pH值 调为7.0，添加7000U/g的木瓜蛋白酶，置于50℃下反应60min。以水解度为指标，确定底物 浓度。
结果发现：随着底物浓度的增加，水解度呈现上升趋势，当底物浓度为3％时，水解度达 到4％(图5)。
五、原料及不同改性产物乳状液的冻融稳定性比较。
将原料及改性产物用蒸馏水配制成蛋白浓度2％的溶液，调节pH值至7.0，加入20％大 豆油，利用高速匀浆机于20000r/min下剪切2min，制成乳液。然后对乳液进行冻融处理(-20℃ 冷冻24h，40℃解冻2h)。
结果发现：随着水解度的增加，新鲜乳液和冻融乳液的粒径均逐渐变小；并且乳状液经 冻融处理后粒径均增大，其中大豆分离蛋白乳液粒径变化最大，水解度为4％的乳状液粒径变 化最小(图6)。
相比于大豆分离蛋白，改性产物乳状液经冻融处理后其聚集度较小，而且随着水解度的 增加，乳状液的聚集度逐渐减小(图7)。综上得出改性乳状液的冻融稳定性明显高于大豆分 离蛋白乳状液。当水解度为4％时，乳状液的冻融稳定性最好。