功能性大豆浓缩蛋白的制备工艺.pdf

本发明涉及一种功能性大豆浓缩蛋白的制备工艺，实施步骤包括：(1)将醇提工艺制得的大豆浓缩蛋白凝乳或市售的过80目的大豆浓缩蛋白投入溶解罐中，加入6-15倍的水混合搅拌10-20min，水温控制在50-60℃；(2)用氢氧化钠调节蛋白液的pH值至7.0-8.0，搅拌10-20min；(3)蛋白液经过离心泵泵入超高温灭菌机中，温度达到120-155℃，处理1-240s，料液出口温度设定在40-80℃；(4)将料液泵入喷雾干燥塔，进行喷雾干燥；(5)磷脂在不同加工阶段加热；磷脂的加入量为蛋白干重的0

1、  一种功能性大豆浓缩蛋白的制备工艺，其特征在于实施步骤包括：
(1)将醇提工艺制得的大豆浓缩蛋白凝乳或市售的过80目的大豆浓缩蛋白投入溶解罐中，加入6-15倍的水混合搅拌10-20min，水温控制在50-60℃；
(2)用氢氧化钠调节蛋白液的pH值至7.0-8.0，搅拌10-20min；
(3)蛋白液经过离心泵泵入超高温灭菌机中，温度达到120-155℃，保温1-240s，料液出口温度设定在40-80℃；
(4)将料液泵入喷雾干燥塔，常规进行喷雾干燥，喷雾干燥入口温度140-170℃，出口温度75-90℃；
(5)磷脂在不同加工阶段加热加入：在120-155℃热处理之前加入到料液中；或在120-155℃热处理之后加入到料液中；或在喷雾干燥后通过流化床喷洒在蛋白表面；磷脂的加入量为蛋白干重的0.1-1％，磷脂的HLB值在4-10；
(6)选择加入蔗糖酯、琥珀酸单甘油酯的其中一种，或两种同时加入；蔗糖酯、琥珀酸单甘油酯的加入量各为蛋白干重的0.1-0.5％。

功能性大豆浓缩蛋白的制备工艺
技术领域
本发明涉及一种大豆蛋白的制备工艺，特别涉及一种功能性大豆浓缩蛋白的制备工艺。
背景技术
大豆蛋白因其具有极高的蛋白含量和良好的功能特性，而在食品中得到广泛应用。目前工业上的大豆蛋白产品通常是由脱脂豆粕加工制备而来，按其蛋白质含量分为：大豆蛋白粉(简称SPF)，蛋白含量50％左右，大豆浓缩蛋白(简称SPC)，蛋白含量70％左右，大豆分离蛋白(简称SPI)，蛋白含量90％左右。大豆浓缩蛋白(Soy protein concentrate，SPC)是一种环境友好、风味清淡的蛋白产品，它是通过除去脱脂豆粕中的非蛋白成分制得的。大豆浓缩蛋白的制备工艺有三种，包括湿热洗涤法，稀酸洗涤法和醇提法。目前90％以上大豆浓缩蛋白是醇提法制备的，此工艺具有产率高、无污染等优势。但是由于醇溶液使大豆蛋白发生强烈的蛋白质变性和沉淀作用，导致醇法大豆浓缩蛋白氮溶解指数NSI(Nitrogen Solubility Index)范围低于10％，功能性较差，影响了大豆浓缩蛋白在食品中的应用。因此有必要采用一定的改性方法恢复蛋白的功能特性。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，提供一种功能性大豆浓缩蛋白的制备工艺。
为实现上述目的本发明所采用的实施步骤如下：
一种功能性大豆浓缩蛋白的制备工艺，其特征在于实施步骤包括：
(1)将醇提工艺制得的大豆浓缩蛋白凝乳或市售的过80目的大豆浓缩蛋白投入溶解罐中，加入6-15倍的水混合搅拌10-20min，水温控制在50-60℃；
(2)用氢氧化钠调节蛋白液的pH值至7.0-8.0，搅拌10-20min；
(3)蛋白液经过离心泵泵入超高温灭菌机中，温度达到120-155℃，保温1-240s，料液出口温度设定在40-80℃；
(4)将料液泵入喷雾干燥塔，常规进行喷雾干燥，喷雾干燥入口温度140-170℃，出口温度75-90℃；
(5)磷脂在不同加工阶段加热加入：在120-155℃热处理之前加入到料液中；或在120-155℃热处理之后加入到料液中；或在喷雾干燥后通过流化床喷洒在蛋白表面；磷脂的加入量为蛋白干重的0.1-1％，磷脂的HLB值在4-10；
(6)选择加入蔗糖酯、琥珀酸单甘油酯的其中一种，或两种同时加入；蔗糖酯、琥珀酸单甘油酯的加入量各为蛋白干重的0.1-0.5％。
醇法大豆浓缩蛋白在醇处理过程中，由于乙醇的介电常数较水低，使蛋白分子之间的排斥力降低，蛋白质分子容易发生聚集；同时，醇的水化作用也削弱了蛋白质-水的相互作用，使得蛋白的溶解性降低，溶解性的降低导致了其它功能性的下降。本发明将醇法大豆浓缩蛋白溶解于水中，调节pH到碱性范围，使蛋白分子的表面电荷增加，增大蛋白分子之间的排斥力，使蛋白分子链伸展开，增大了蛋白分子的溶解性。将蛋白分子通过120-155℃超高温热处理，蛋白质分子加速溶解，并相互聚集形成可溶性蛋白聚集体，使得蛋白质的溶解性，保油保水性显著提高。
本发明利用超高温杀菌机对蛋白原料进行热处理，并利用超高温杀菌机的冷却设备对蛋白液进行冷却降温，有别于传统的利用蒸汽对蛋白液进行加热并通过闪蒸工艺对蛋白进行降温的工艺设备。利用超高温灭菌机不仅工艺简单，设备先进，而且制备的功能性蛋白具有良好的性能。
本发明通过各种添加剂的加入，赋予了功能性大豆浓缩蛋白良好的性能。
大豆磷脂是大豆生产中的副产物，具有良好的表面性能，可以作为乳化剂和分散剂。磷脂的加入方法包括：
1、流化床干燥法：将磷脂溶解在水中，制备一定浓度磷脂溶液，然后将磷脂溶液喷洒在蛋白颗粒表面。
2、喷雾干燥法：将磷脂添加到蛋白料液中，然后对浆液进行喷雾干燥。
3、干混法：在60℃-65℃情况下将磷脂与蛋白粉原料以干态形式混合，并不停搅拌，直到磷脂均匀分散在蛋白颗粒表面为止。
磷脂一般用HLB值来描述。HLB值即亲水亲油平衡值是用来表示表面活性剂亲水或亲油能力大小的值。本发明在大豆浓缩蛋白的不同加工阶段加入磷脂有效的改善了大豆浓缩蛋白的分散性，凝胶性，溶解性和耐盐性。
在肉制品一般含有2％-3％的盐类，由于盐的存在，可溶的大豆蛋白具有变得不溶并析出的倾向，使肉制品口感不良，同时蛋白本身的凝胶性和乳化功能降低。因此要求应用的功能性大豆浓缩蛋白具有一定的耐盐性。
耐盐性指数(Salt Tolerance Index)是指在有盐存在的情况下，功能性大豆蛋白中可溶解的蛋白含量与总氮的比值，即测定盐存在时蛋白的氮溶解指数。测定的方法如下：将0.75gNaCl加入到500ml三角瓶中，然后加入150ml蒸馏水，使NaCl充分溶解。将此盐溶液倒入搅拌器中，加入5g大豆蛋白，7000rpm下搅打5min。将此蛋白液倒入500ml三角瓶中，用50ml蒸馏水冲洗搅拌器，加入三角瓶中。此三角瓶在150rpm摇床上摇2小时。然后将此蛋白液倒入250ml容量瓶中定容。将定容后的蛋白液转入50ml离心管中，1500转离心10min，离心后上清经快速滤纸过滤，收集在150ml三角瓶中。利用凯氏定氮法测定最后收集到的蛋白液的蛋白含量。耐盐指数的公式＝100×[可溶性氮含量(％)/总氮含量(％)]。本发明的功能性大豆浓缩蛋白具有良好的耐盐性，耐盐指数可达到30-80％。
蔗糖酯和琥珀酸单甘油酯都是非离子表面活性剂，具有良好的乳化、分散、增溶、润湿特性，可以有效的改进肉制品的持水性和弹性。
本发明的有益效果是：本发明以醇法大豆浓缩蛋白或者醇提过程中的大豆蛋白凝乳为原料，提供一种制备功能性大豆浓缩蛋白的工艺方法，制备出具有良好溶解性和保油保水性的蛋白产品，应用于肉制品中，以部分的替代大豆分离蛋白产品，降低生产成本。
经过本发明加工工艺制备的功能性大豆浓缩蛋白，溶解性显著提高，NSI达到50-80％，耐盐指数达到30-80％，产品色泽浅，风味清淡，保油保水达到1∶5∶5以上，可以广泛应用于肉制品等食品体系中。
具体实施方式
以下结合较佳实施例，对依据本发明提供的具体实施方式详述如下：
实施例1
将醇提工艺制得的大豆浓缩蛋白凝乳投入溶解罐中，加入15倍的水混合搅拌20min，水温控制在60℃。用氢氧化钠调节蛋白液的pH值至8.0，搅拌20min。然后加入1％(w/w)磷脂(占蛋白干基，蛋白是指投入的大豆浓缩蛋白原料)和0.5％(占蛋白干基)蔗糖酯，充分搅拌。之后蛋白液经过离心泵泵入超高温灭菌机中，温度达到140℃，保温15s，料液出口温度设定在60℃。热处理后的料液泵入喷雾干燥塔，常规进行喷雾干燥，喷雾干燥入口温度160℃，出口温度80℃。获得的产品的蛋白含量70％(w/w)(占产品干重，是指最后得到的功能性大豆浓缩蛋白产品，这种产品含蛋白70％，还有其他水分，碳水化合物等)；NSI 50％，耐盐指数46％，产品保油保水性能达到1∶5.2∶5.4。
实施例2
将醇提工艺制得的大豆浓缩蛋白凝乳投入溶解罐中，加入6倍的水混合搅拌10min，水温控制在50℃。用氢氧化钠调节蛋白液的pH值至7.5，搅拌10min。蛋白液经过离心泵泵入超高温灭菌机中，温度达到130℃，保温40s，料液出口温度设定在50℃。然后加入0.5％磷脂(占蛋白干基)和0.5％(占蛋白干基)蔗糖酯，充分搅拌。将料液泵入喷雾干燥塔，常规进行喷雾干燥，喷雾干燥入口温度140℃，出口温度75℃。获得的产品的蛋白含量75％(占产品干重)，NSI 80％，耐盐指数75％，产品保油保水性能达到1∶5.5∶5.9。
其它同实施例1。
实施例3
将市售的过80目的大豆浓缩蛋白投入溶解罐中，加入10倍的水混合搅拌20min，水温控制在60℃。用氢氧化钠调节蛋白液的pH值至7.5，搅拌20min。蛋白液经过离心泵泵入超高温灭菌机中，温度达到130℃，保温4s，料液出口温度设定在65℃。然后加入0.2％琥珀酸单甘油酯(占蛋白干基)，充分搅拌。将料液泵入喷雾干燥塔，常规进行喷雾干燥，喷雾干燥入口温度168℃，出口温度76℃。喷雾干燥后的产品通过流化床将0.1％磷脂(占产品重量)喷洒在蛋白表面。获得的产品的蛋白含量71％(占产品干重)，NSI 61％，耐盐指数65％，产品保油保水性能达到1∶5.2∶5.5。
其它同实施例1。
实施例4
将市售的过80目的大豆浓缩蛋白投入溶解罐中，加入12.5倍的水混合搅拌20min，水温控制在60℃。用氢氧化钠调节蛋白液的pH值至8.0，搅拌20min。蛋白液经过离心泵泵入超高温灭菌机中，温度达到150℃，保温30s，料液出口温度设定在65℃。然后加入0.5％磷脂(占蛋白干基)和0.2％琥珀酸单甘油酯(占蛋白干基)，充分搅拌。将料液泵入喷雾干燥塔，常规进行喷雾干燥，喷雾干燥入口温度140℃，出口温度76℃。获得的产品的蛋白含量70％(占产品干重)，NSI 75％，耐盐指数72％，产品保油保水性能达到1∶5.5∶5.8。
其它同实施例1。
实施例5
将市售的过80目的大豆浓缩蛋白投入溶解罐中，加入10倍的水混合搅拌20min，水温控制在60℃。用氢氧化钠调节蛋白液的pH值至8.0，搅拌20min。蛋白液经过离心泵泵入超高温灭菌机中，温度达到150℃，保温15s，料液出口温度设定在65℃。然后加入0.3％磷脂(占蛋白干基)和0.1％蔗糖酯(占蛋白干基)以及0.1％琥珀酸单甘油酯(占蛋白干基)，充分搅拌。将料液泵入喷雾干燥塔，常规进行喷雾干燥，喷雾干燥入口温度140℃，出口温度80℃。获得的产品的蛋白含量72％(占产品干重)，NSI 78％，耐盐指数80％，产品保油保水性能达到1∶5.6∶5.8。
其它同实施例1。
本发明以醇法大豆浓缩蛋白或者醇提过程中的大豆蛋白凝乳为原料，提供一种制备功能性大豆浓缩蛋白的工艺方法，制备出具有良好溶解性和保油保水性的蛋白产品，应用于肉制品中，以部分的替代大豆分离蛋白产品，降低生产成本。
上述参照实施例对该功能性大豆浓缩蛋白的制备工艺进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，可根据所限定范围例举出若干个实施例，因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，应属本发明的保护范围之内。