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1、(10)申请公布号 CN 103431159 A (43)申请公布日 2013.12.11 CN 103431159 A *CN103431159A* (21)申请号 201310377166.0 (22)申请日 2013.08.26 201310183095.0 2013.05.16 CN A23J 3/34(2006.01) A23J 3/16(2006.01) (71)申请人 华南理工大学 地址 510640 广东省广州市天河区五山路 381 号 (72)发明人 杨晓泉 杨娟 王金梅 肖武凯 (74)专利代理机构 广州市华学知识产权代理有 限公司 44245 代理人 宫爱鹏 (54) 发。
2、明名称 一种低值酸的大豆分离蛋白及其制备方法 (57) 摘要 本发明公开了一种低值酸的大豆分离蛋白及 其制备方法， 包括如下步骤 ：（1） 首先将大豆浓缩 蛋白与水混合， 调节 pH， 搅拌， 得到蛋白乳浆 ；（2） 将蛋白乳浆进行胶体磨处理， 然后进行喷射蒸煮， 得到蛋白分散液 ；（3） 再将上述蛋白分散液先进 行酶解， 再超滤 ； 或者上述酶解和超滤任选其一 进行 ；（4） 将步骤 （3） 所得的浆液调 pH， 酸沉， 离 心， 得到的蛋白沉淀重新溶于去离子水中， 取可溶 组分调节 pH 至中性， 然后透析、 喷雾干燥， 即得大 豆分离蛋白。所得产品具有良好的溶解性和较低 的植酸含量， 低。
3、可溶性糖及抗营养因子色泽较白、 滋味清淡、 无豆腥味， 可作为专用蛋白配料应用于 青少年及特定人群乳制品中。 (66)本国优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 6 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书6页 (10)申请公布号 CN 103431159 A CN 103431159 A *CN103431159A* 1/1 页 2 1. 一种低值酸的大豆分离蛋白的制备方法， 其特征在于， 包括如下步骤 ： （1） 首先将大豆浓缩蛋白与水按 1 ： 10 1 ： 15w/v 的比例混合， 调节 pH7.0 9.0， 搅拌 。
4、1h 2h， 得到蛋白乳浆 ； （2） 将蛋白乳浆进行胶体磨处理， 然后将蛋白乳浆于 120 150喷射蒸煮 30 90s， 得到蛋白分散液 ； （3） 再将上述蛋白分散液先进行酶解， 再超滤 ； 或者上述酶解和超滤任选其一进行 ； 所 述酶解是调 pH5.0 7.0 后， 加入植酸酶和酸性磷酸酶， 50搅拌酶解 0.5h 2h ； （4） 将步骤 （3） 所得的浆液调 pH=4.5 酸沉至少 30min， 再经离心， 得到的蛋白沉淀重新 溶于 7 10 倍体积去离子水中， 取可溶组分调节 pH 至中性， 然后在去离子水中透析、 喷雾 干燥， 即得到低植酸、 低异黄酮的大豆分离蛋白。 2. 根。
5、据权利要求 1 所述的制备方法， 其特征在于， 以每克大豆浓缩蛋白计， 所述植酸酶 和酸性磷酸酶的添加量分别为 0.1g、 0.05mg。 3. 根据权利要求 2 所述的制备方法， 其特征在于， 所述植酸酶的酶活为 2 万 U/g， 酸性 磷酸酯酶的酶活为 3.0 10U/mg。 4. 根据权利要求 1 或 2 或 3 所述的制备方法， 其特征在于， 步骤 （3） 所述超滤选择截留 分子量 80kD 以上的超滤膜。 5. 根据权利要求 1 或 2 或 3 所述的制备方法， 其特征在于， 步骤 （3） 所述超滤之前先用 纱布进行粗滤。 6. 根据权利要求 1 或 2 或 3 所述的制备方法， 其。
6、特征在于， 步骤 （2） 所述胶体磨处理的 条件为 ： 角速度 1000rpm， 磨孔 0.15mm， 时间 10min 20min。 7. 根据权利要求 1 或 2 或 3 所述的制备方法， 其特征在于， 步骤 （4） 所述离心条件为 3000rpm 8000rpm， 15 30min。 8. 根据权利要求 1 或 2 或 3 所述的制备方法， 其特征在于， 步骤 （2） 蒸煮温度为 140。 9. 权利要求 1 8 任意一项方法制备的大豆分离蛋白， 其特征在于， 所述植酸含量 6.41mg/g。 10. 根据权利要求 9 所述的大豆分离蛋白， 其特征在于， 所述蛋白产品植酸含量 5.80m。
7、g/g， 异黄酮含量 0.074mg/g。 权 利 要 求 书 CN 103431159 A 2 1/6 页 3 一种低值酸的大豆分离蛋白及其制备方法 技术领域 0001 本发明属于食品加工技术领域， 涉及具有低值酸、 低异黄酮、 低可溶性糖、 溶解性 好的大豆分离蛋白及制备方法。 背景技术 0002 大豆浓缩蛋白 （SPC） 是用高质量的豆粕除去水溶性或醇溶性非蛋白部分后， 所制 得的含有 65%（干基） 以上蛋白质 （N6.25） 的大豆蛋白产品。具有高凝胶性、 乳化性或高 分散性的特性， 该蛋白可以提高产品的净蛋白质含量， 改善整体蛋白质氨基酸的可消化利 用性， 清除可溶性糖分从而减少多。
8、种抗营养因子的危害， 也起到了降低美拉德反应在大豆 加热过程中对赖氨酸利用效率影响的作用 ； 即蛋白消化利用率高、 氨基酸含量高且组成平 衡， 抗营养因子含量较低且 pH 值及味道中性， 制粒性能和流动性也较好， 更加价格实惠， 容 易获得。另一方面， 大豆浓缩蛋白经醇提工艺制备后普遍存在溶解性不高、 氮溶指数范围 只在 5 12 之间的问题， 一些经过改造处理的商业大豆浓缩蛋白其使用特性也并非理想， 由于加工工艺中除去了水溶性或醇溶性非蛋白部分， 异黄酮等小分子物质含量较少， 但植 酸 （P 肌醇六磷酸， 分子式 ： C6H18O24P6） 含量并未减少。商业大豆浓缩蛋白中的植酸含量可达 1。
9、% 2%， 在 SPC 应用于乳制品生产中时， 植酸的含量过高， 不仅会直接影响到溶解特性， 降 低了乳制品中钙的含量， 也很大程度上影响了人体对乳制品中金属元素如 Ca、 Mg、 Zn、 Cu 和 Fe 等营养元素的吸收。在生理 pH 下， 植酸与钙形成不溶性盐， 使得钙的利用率低。 0003 按照常规方法制备的大豆分离蛋白存在植酸、 雌激素类物质 （异黄酮） 、 胰蛋白酶 抑制物、 抗营养因子、 大豆抗原、 铝等问题。而大豆浓缩蛋白又存在着溶解性较差、 色泽差、 功能性受限和感官特性差的不足， 严重影响了大豆蛋白在婴儿奶粉等产品中的应用。现有 大豆蛋白中， 大豆分离蛋白中植酸含量约为 19。
10、.37mg/g， 商业大豆浓缩蛋白中植酸含量约为 20.59mg/g。如单独采用 2 万 U/g 的食品级植酸酶， 一般只能将植酸含量降低为原来的 50% 左右。而大豆异黄酮在大豆分离蛋白中存在也比较普遍， 大豆分离蛋白中异黄酮总量约为 0.72mg/g， 商业SPC中的异黄酮含量约为0.44mg/g， 且不容易去除。 以上都是制约高品质大 豆蛋白制备的因素。 发明内容 0004 为了解决上述现有技术的不足之处， 本发明的目的在于提供一种低值酸的大豆分 离蛋白的制备方法， 该方法克服了现有制备功能性大豆蛋白配料植酸 （盐） 含量偏高不利于 耐钙以及植物雌激素异黄酮偏高的缺陷， 也改善了商业功能。
11、性大豆浓缩蛋白溶解性差、 色 泽差、 功能性受限和感官特性差的不足。 0005 本发明的另一目的在于提供上述方法制备的高品质 （低异黄酮、 低值酸、 低可溶性 糖、 溶解性好等） 的大豆分离蛋白。 0006 本发明的目的通过下述技术方案实现 ： 0007 一种低植酸大豆分离蛋白的制备方法， 包括如下步骤 ： 说 明 书 CN 103431159 A 3 2/6 页 4 0008 （1） 首先将大豆浓缩蛋白与水按 1 ： 10 1 ： 15w/v 的比例混合， 调节 pH7.0 9.0， 搅拌 1h 2h， 得到蛋白乳浆 ； 0009 （2） 将蛋白乳浆进行胶体磨处理， 然后将蛋白乳浆于 120。
12、 150喷射蒸煮 30 90s， 得到蛋白分散液 ； 0010 （3） 再将上述蛋白分散液先进行酶解， 再用超滤膜过滤 ； 或者上述酶解和超滤任选 其一进行 ； 所述酶解是调pH5.07.0后， 加入植酸酶和酸性磷酸酶， 50搅拌酶解0.5h 2h ； 0011 （4） 将步骤 （3） 所得的浆液调 pH=4.5 酸沉至少 30min， 再经离心， 得到的蛋白沉淀 重新溶于 7 10 倍体积去离子水中， 取可溶组分调节 pH 至中性， 然后在去离子水中透析、 喷雾干燥， 即得到低植酸、 低异黄酮的大豆分离蛋白。 0012 优选地， 以每克大豆浓缩蛋白计， 所述植酸酶和酸性磷酸酶的添加量分别为 。
13、0.1g、 10mg。 0013 优选地， 所述植酸酶的酶活为 2 万 U/g， 酸性磷酸酯酶的酶活为 3.0 10U/mg。 0014 优选地， 步骤 （3） 所述超滤膜选择截留分子量 80kD 以上的超滤膜。 0015 优选地， 步骤 （3） 所述超滤之前先用纱布进行粗滤。 0016 优选地， 步骤 （2） 所述胶体磨处理的条件为 ： 角速度 1000rpm， 磨孔 0.15mm， 时间 10min 20min。 0017 优选地， 步骤 （4） 所述离心条件为 3000rpm 8000rpm,15 30min。 0018 优选地， 步骤 （2） 蒸煮温度为 140。 0019 上述方法制。
14、备的大豆分离蛋白， 其中植酸含量 5.80mg/g， 异黄酮含量 0.074mg/g。 0020 本发明采用商业的大豆浓缩蛋白 （可以是任何形式的商业浓缩大豆蛋白） 或者功 能性的商业大豆浓缩蛋白为原料， 利用连续高温热处理器直接对浓缩蛋白浆液进行喷射蒸 煮处理， 使其在高温、 高压、 高剪切的条件下进行充分的变性与反应， 使原本处于蛋白质内 部的疏水氨基酸残基伸展， 暴露于溶剂中， 蛋白质三级结构展开， 从而降低了蛋白质表面的 荷电量， 进而减弱了蛋白质与钙之间的静电相互作用， 并且由于高温下植酸 （盐） 一定程度 的分解， 从而使产品中的植酸含量下降， 不仅降低了植酸与钙等金属离子的共沉淀。
15、作用， 又 减少了大豆球蛋白与金属离子结合的有效位点， 与此同时， 连续水热处理能够大幅度提高 蛋白的分子量， 使 75% 以上的蛋白质分子量处于 100kD 以上， 这为选择截留分子量 80kD 或 以上的超滤膜提供可能。 总之， 本发明在喷射蒸煮及复合酶处理之后， 采用压力驱动下的筛 分小分子物质的超滤过程， 即以切割分子量的大小作为标准， 对料液进行进一步的分离以 及浓缩， 以达到进一步去除植酸等小分子物质的作用。 0021 相对于现有技术， 本发明具有如下优点和有益效果 ： 0022 （1） 本发明所得的经喷射蒸煮和双酶并结合超滤技术制备的低值酸、 低异黄酮的 分离蛋白相对普通大豆浓缩。
16、蛋白具有良好的蛋白含量和氮溶指数， 其中蛋白含量由制备前 的 63.57% 提高到 71.62 80.63%， 氮溶指数由原来的 8.77% 提高到 55.74% 76.48%。 0023 （2） 本发明喷射蒸煮所采用物料在高压空气作用下以高速湍流方式通过闪蒸阀， 并与经过喷嘴的高温蒸汽迅速混合， 该温度可达到 140， 可以一定程度的降解植酸 （盐） 的 作用。商业功能性大豆浓缩蛋白植酸含量 20.59mg/g 经喷射蒸煮、 酶解、 超滤后植酸可低于 说 明 书 CN 103431159 A 4 3/6 页 5 5.80mg/g（降为原来植酸 （盐） 含量的 28.17%） 。同普通分离蛋白。
17、相比， 大豆异黄酮含量 可由 0.74mg/g 降为低于原来的 10%， 即 0.074mg/g。 0024 （3） 本发明所得的经喷射蒸煮等方法制备的低值酸、 低异黄酮的分离蛋白具有良 好的色泽、 滋味清淡、 无豆腥味。 0025 （4） 本发明的粉末状大豆蛋白使得低异黄酮、 低值酸大豆蛋白作为特殊人群食品 配料变得可能。该大豆蛋白制品具有低异黄酮和低植酸的特性， 兼备了良好的溶解性和感 官特性、 可溶性糖含量低、 ， 成本低廉、 食用安全， 加工工艺简单， 适于连续化生产， 可作为高 溶解性耐钙、 低异黄酮、 低抗营养因子的蛋白专用配料应用于特定人群乳制品专用蛋白产 品中。 具体实施方式 。
18、0026 以下结合实施例对本发明作进一步详细说明， 但本发明要求保护的范围并不局限 于实施例表述的范围。 0027 对比实施例 1 0028 低温脱脂豆粕粉 200g（NSI=89， 蛋白含量 51%）过 60 目筛， 以 1 ： 10w/v 固液比 分散于 3L 水溶液， 用 2mol/L 氢氧化钠调节 pH 值至 8.0， 室温搅拌 2 小时后纱布过渣， 8000rmp20min 离心并收集上清液。所得溶液用 2mol/L 盐酸调 pH4.5， 静置 30 分钟后， 以 6000rmp15min 离心， 所得沉淀用去离子水清洗表面多次， 吸掉残留清蛋白， 然后用湿重 10 倍水重新分散， 。
19、再用 2mol/L 氢氧化钠调 pH 值至 7.5， 去离子水透析， 其中换水 3 次， 喷雾 干燥备用。 0029 对比实施例 2 0030 商业功能性大豆浓缩蛋白。 （蛋白含量 63.57%， 氮溶指数 8.77%， 植酸含量 2.59%， 异黄酮含量 0.15mg/g） 0031 实施例 1 0032 一种低植酸大豆分离蛋白的制备方法， 包括如下步骤 ： 0033 步骤一 ： 200g 的 SPC（蛋白含量 63.57%， 氮溶指数 8.77%， 植酸含量 2.59%， 异黄酮 含量 0.15mg/g） 以 1 ： 15w/v 固液比分散于 3000mL 水溶液， 调节 pH9.0， 室。
20、温下搅拌 2h ； 0034 步骤二 ： 步骤一的分散液以角速度 1000rpm， 磨孔 0.15mm， 胶体磨处理 10min ； 0035 步骤三 ： 步骤二的处理液置于喷射蒸煮器中， 140喷射蒸煮 90s ； 0036 步骤四 ： 步骤三蛋白浆液调 pH4.5 酸沉 30min， 再经离心后的蛋白沉淀重新溶于 7 倍体积去离子水中， 取可溶组分调节 pH 至中性后去离子水中透析、 喷雾干燥即可得到。 0037 表 1 各对比实施例及实施例 1 的参数变化 0038 对比实施例 1对比实施例 2实施例 1 蛋白含量 （%）88.363.5771.62 NSI-8.7773.47 说 明 。
21、书 CN 103431159 A 5 4/6 页 6 蛋白提取率29.3-55.55 溶解性较好较差较好 植酸含量 （mg/g）19.3720.5914.81 异黄酮 （mg/g）0.740.15 0.15 接枝度2.883.721.89 0039 经计算， 同对比实施例 2 相比较， 实施例 1 蛋白含量由 63.57% 提高为 71.62%， NSI 由 8.77% 提高到 73.47%， 植酸含量变为 14.81mg/g， 大豆异黄酮含量未发生明显的变化， 植 酸含量下降为原来的 71.93%， 所制备的蛋白具有较好的溶解性， 但植酸含量和异黄酮含量 未显著降低。 0040 实施例 2 。
22、0041 一种低植酸大豆分离蛋白的制备方法， 包括如下步骤 ： 0042 步骤一 ： 200g 的 SPC（蛋白含量 63.57%， 氮溶指数 8.77%， 植酸含量 2.59%， 异黄酮 含量 0.15mg/g） 以 1 ： 15w/v 固液比分散于 3000mL 水溶液， 调节 pH9.0， 室温下搅拌 2h ； 0043 步骤二 ： 步骤一的分散液以角速度 1000rpm， 磨孔 0.15mm 胶体磨处理 10min ； 0044 步骤三 ： 步骤二的处理液以 140 90s 进行喷射蒸煮处理 ； 0045 步骤四 ： 将步骤三分散液调 pH5.0 后， 加入 20g 植酸酶 （2 万 。
23、U/g） 和 10mg 酸性磷 酸酶 （3.0 10U/mg） ， 50搅拌酶解 2h， 水解植酸 （盐） 后灭酶 ； 0046 步骤五 ： 步骤四蛋白浆液调 pH4.5 酸沉 30min， 再经离心后的蛋白沉淀重新溶于 7 倍体积去离子水中， 取可溶组分调节 pH 至中性后， 于去离子水中充分透析、 喷雾干燥， 即可 得到。 0047 表 2 各对比实施例及实施例 2 的参数变化 0048 对比实施例 1 对比实施例 2实施例 2 蛋白含量 （%）88.363.5777.19 NSI-8.7770.42 蛋白提取率29.3-48.61 溶解性较好较差较好 植酸含量 （mg/g）19.3720。
24、.595.94 异黄酮 （mg/g）0.740.15 0.15 接枝度2.883.722.64 0049 经计算， 同对比实施例 2 相比较， 蛋白含量由 63.57% 提高为 77.19%， NSI 由 8.77% 说 明 书 CN 103431159 A 6 5/6 页 7 提高到 70.42%， 植酸含量变为 5.94mg/g， 大豆异黄酮含量未发生明显的变化， 植酸含量下 降为原来的 28.85%， 所制备的蛋白具有较好的溶解性。 0050 实施例 3 0051 一种低植酸大豆分离蛋白的制备方法， 包括如下步骤 ： 0052 步骤一 ： SPC200g （蛋白含量 63.57%， 氮溶。
25、指数 8.77%， 植酸含量 2.59%， 异黄酮含量 0.15mg/g） 以 1 ： 15w/v 固液比分散于 3000mL 水溶液， 调节 pH9.0， 室温下搅拌 2h ； 0053 步骤二 ： 步骤一的分散液以角速度 1000rpm， 磨孔 0.15mm 胶体磨处理 10min ； 0054 步骤三 ： 步骤二的处理液以 140 90s 进行喷射蒸煮处理 ； 0055 步骤四 ： 步骤三分散液调 pH5.0 后， 加入 20g 植酸酶 （2 万 U/g） 和 10mg 酸性磷酸 酶 （3.0 10U/mg） ， 50搅拌酶解 2h， 水解植酸 （盐） 后灭酶 ； 0056 步骤五 ： 。
26、步骤四分散液 4 层纱布粗滤后采用截留量 80kDa 超滤膜过滤。 0057 步骤六 ： 步骤五蛋白浆液调 pH4.5 酸沉 30min， 离心后的蛋白沉淀重新溶于 7 倍 体积去离子水中， 取可溶组分调节 pH 至中性后， 于去离子水中充分透析、 喷雾干燥， 即可得 到。 0058 表 3 各对比实施例及实施例 3 的参数变化 0059 对比实施例 1对比实施例 2实施例 3 蛋白含量 （%）88.363.5779.65 NSI-8.7755.74 蛋白提取率29.3-26.04 溶解性较好较差良好 植酸含量 （mg/g）19.3720.595.80 异黄酮 （mg/g）0.740.15 0。
27、.074 接枝度2.883.722.13 0060 经计算， 与对比实施例 2 相比， 蛋白含量由 63.57% 提高为 79.65%， NSI 由 8.77% 提 高到55.74%， 植酸含量变为5.80mg/g， 植酸含量较实施例2降低0。 14mg/mL， 植酸含量下降 为原来的 28.17%， 大豆异黄酮含量降为 0.074mg/g， 制备的蛋白具有较好的溶解性。 0061 实施例 4 0062 一种低植酸大豆分离蛋白的制备方法， 包括如下步骤 ： 0063 步骤一 ： SPC200g （蛋白含量 63.57%， 氮溶指数 8.77%， 植酸含量 2.59%， 异黄酮含量 0.15mg。
28、/g） 以 1 ： 15w/v 固液比分散于 3L 水溶液， 调节 pH9.0， 室温下搅拌 2h ； 0064 步骤二 ： 步骤一的分散液以角速度 1000rpm， 磨孔 0.15mm 胶体磨处理 10min 步骤 三 ： 0065 步骤二的处理液以 140 90s 进行喷射蒸煮处理 ； 说 明 书 CN 103431159 A 7 6/6 页 8 0066 步骤四 ： 步骤三分散液 4 层纱布粗滤后采用截留量 80kDa 超滤膜过滤 ； 0067 步骤五 ： 步骤四蛋白浆液调 pH4.5 酸沉 30min， 再经离心后的蛋白沉淀重新溶于 7 倍体积去离子水中， 取可溶组分调节 pH 至中性。
29、后于去离子水中充分透析、 喷雾干燥， 即可 得到。 0068 表 4 各对比实施例及实施例 4 的参数变化 0069 对比实施例 1对比实施例 2实施例 4 蛋白含量 （%）88.363.5780.63 NSI-8.7776.48 蛋白提取率29.3-20.40 溶解性较好较差良好 植酸含量 （mg/g）19.3720.596.41 异黄酮 （mg/g）0.740.15 0.074 接枝度2.883.722.49 0070 同对比实施例 2 相比， 蛋白含量由 63.57% 提高为 80.63%， NSI 由 8.77% 提高到 76.48%， 植酸含量变为 6.41mg/g， 略低于实施例 3 的 5.80mg/g， 植酸含量下降为原来的 31.11%， 大豆异黄酮含量降为 0.074mg/g， 制备的蛋白具有较好的溶解性， 其溶解特性接近 于对比实施例 1， 但蛋白的提取率相对较低。 0071 附注 ： 各蛋白粉色泽如下。 0072 表 5 各实施例蛋白产品的色泽 0073 0074 测定了四种制备方法得到的 SPI 和商业大豆浓度蛋白的颜色。由表可知， 以商 业大豆浓缩蛋白作为对照， 4 种实施例色泽均白于商业的浓缩大豆蛋白。对应颜色的差值 Eab* 大小排列顺序为实施例 4 实施例 3 实施例 2 实施例 1。 说 明 书 CN 103431159 A 8 。