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1、(10)申请公布号 CN 103518945 A (43)申请公布日 2014.01.22 CN 103518945 A (21)申请号 201310509743.7 (22)申请日 2013.10.25 A23J 3/34(2006.01) A23J 3/18(2006.01) (71)申请人 山东省农业科学院农产品研究所 地址 250100 山东省济南市历城区工业北路 202 号 (72)发明人 邱斌 付博菲 杜方岭 刘玮 徐同成 陶海腾 刘丽娜 (74)专利代理机构 济南泉城专利商标事务所 37218 代理人 袁敬清 (54) 发明名称 一种提高谷朊粉乳化性的方法 (57) 摘要 本发明。
2、涉及一种提高谷朊粉乳化性的方法， 属于农产品加工技术领域。本发明将谷朊粉和黄 原胶同时过胶体磨然后均质， 能将蛋白质大分子 细化为小分子而且能有效防止被细化的小分子重 新凝聚为大分子 ； 同时采用高速搅拌和低速搅拌 间断进行 ； 高速搅拌破坏谷朊粉的蛋白质空间结 构中的弱键断裂， 破坏了肽键的特定结构， 使复合 酶与谷朊粉充分接触， 此时复合酶已经充分反应， 不会破坏酶的性能 ； 低速搅拌下加入复合酶， 复 合酶不会被低速搅拌破坏、 且能与谷朊粉充分接 触， 能充分酶解谷朊粉的蛋白质 ； 使酶解后的谷 朊粉的 EAI 和 ESI 分别为 94.5ml/g 和 30.42min， 较对比例酶解法。
3、得到的谷朊粉的 EAI 提高了 100%， ESI 提高了 170%。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 2 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4页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103518945 A CN 103518945 A 1/1 页 2 1. 一种提高谷朊粉乳化性的方法， 其特征在于， 步骤如下 ： （1） 将谷朊粉和黄原胶碎至 800 目后加去离子水混合， 过胶体磨 2 3 次， 然后在 25 Mpa 35 Mpa 压力下均质 2 3 次， 得预处理液 ； 每 100g 谷朊粉加黄原胶 0.。
4、3-0.5g、 加去 离子水 1200ml ； （2） 向预处理液中加入复合蛋白酶， 在 50 rpm 转速搅拌下酶解 1-2h， 得初解液 ； （3） 将初解液以 800-1000 rpm 转速搅拌 10-20min 之后加入复合蛋白酶， 在 50 rpm 转 速搅拌下酶解 1-2h ； 该步骤重复 2-3 次， 得混合液 ； （4） 将混合液置于 98水中灭酶， 然后冷却至室温 ； 调节混合液 pH 至 7， 在 4、 4000 rpm 转速条件下冷冻离心， 取上清液 ； （5） 将上清液进行喷雾干燥 ； 收集粉末状产物 ； 步骤 （2）和 （3）中， 每 100g 谷朊粉每次加复合蛋白酶。
5、 0.03-0.05g ； 蛋白酶的活性为 120U/mg。 2. 根据权利要求 1 的方法， 其特征在于， 步骤 （2） 和 （3） 中， 酶解条件为 50、 pH5.5 6.0。 3. 根据权利要求 1 的方法， 其特征在于， 步骤 （5） 进风温度 ： 200 210， 出风温 85 90。 权 利 要 求 书 CN 103518945 A 2 1/4 页 3 一种提高谷朊粉乳化性的方法 技术领域 0001 本发明涉及一种提高谷朊粉乳化性的方法， 属于农产品加工技术领域。 背景技术 0002 谷朊粉又名活性面筋， 是以小麦为原料， 用水洗去淀粉和其他水溶性物质后剩下 的粉末状产品， 其蛋。
6、白质含量高达 75 85， 含有人体必须的十五种氨基酸， 是一种营 养丰富、 物美价廉的植物蛋白源。 由于其自身具有的粘弹性、 延伸性、 薄膜成型性、 吸脂性和 良好的机械性能， 谷朊粉被广泛应用于面条、 方便面和面包等食品工业的实际生产中。 但由 于其某些功能特性不能满足食品应用的条件， 如乳化性差， 从而在一定程度上使其广泛应 用受到限制。 0003 酶法改性处理谷朊粉， 能够提高谷朊粉的水解度、 乳化性等相关功能特性。 在催化 水解过程中， 蛋白质中的肽键断裂量增加， 从而改善其乳化性和起泡性。 单一蛋白酶有高度 的专一性， 一种酶只能催化一种或一类结构相似的底物， 而复合蛋白酶是水解食。
7、品蛋白质 的杆菌蛋白酶的复合体， 复合蛋白酶在酶解蛋白质时， 蛋白酶之间存在着协同效应。 由于谷 朊粉蛋白结构中氨基酸含量多样， 因此导致蛋白酶酶解位点数量不等， 因此， 复合酶在水解 谷朊粉方面， 比单种酶占据更多酶切位点。但是， 采用复合酶酶解谷朊粉， 仍然存在乳化性 能低的问题。 发明内容 0004 本发明出于提高谷朊粉的乳化性、 减少副产物和毒素的产生、 降低成本的目的， 提 供了一种提高谷朊粉乳化性的方法。 0005 本发明的技术方案 ： 一种提高谷朊粉乳化性的方法， 步骤如下 ： （1）将谷朊粉和黄原胶碎 800 目后加去离子水混合， 过胶体磨 2 3 次， 然后在 25 Mpa 。
8、35 Mpa 压力下均质 2 3 次， 得预处理液 ； 每 100g 谷朊粉加黄原胶 0.3-0.5g、 加去 离子水 1200ml ； （2） 向预处理液中加入复合蛋白酶， 在 50 rpm 转速搅拌下酶解 1-2h， 得初解液 ； （3） 将初解液以 800-1000 rpm 转速搅拌 10-20min 之后加入复合蛋白酶， 在 50 rpm 转 速搅拌下酶解 1-2h ； 该步骤重复 2-3 次， 得混合液 ； （4） 将混合液置于 98水中灭酶， 然后冷却至室温 ； 调节混合液 pH 至 7， 在 4、 4000 rpm 转速条件下冷冻离心， 取上清液 ； （5） 将上清液进行喷雾干燥。
9、 ； 收集粉末状产物 ； 步骤 （2）和 （3）中， 每 100g 谷朊粉每次加复合蛋白酶 0.03-0.05g ； 蛋白酶的活性为 120U/mg。 0006 步骤 （2） 和 （3） 中， 酶解条件为 50、 pH5.5 6.0。 0007 步骤 （5） 进风温度 ： 200 210， 出风温 85 90。 说 明 书 CN 103518945 A 3 2/4 页 4 0008 步骤 （1） 将谷朊粉和黄原胶同时过胶体磨然后均质， 一方面， 能将蛋白质大分子细 化为小分子 ； 另一方面， 黄原胶的存在能有效防止被细化的小分子重新凝聚为大分子。 0009 步骤 （2） ， 较低转速能够使酶与。
10、谷朊粉溶液充分接触， 提高初步水解效率。 0010 采用步骤 （3） ， 高速搅拌和低速搅拌间断进行 ； 高速搅拌破坏谷朊粉的蛋白质空 间结构中的弱键断裂， 破坏了肽键的特定结构， 使复合酶与谷朊粉充分接触， 此时复合酶已 经充分反应， 不会破坏酶的性能 ； 低速搅拌下加入复合酶， 复合酶不会被低速搅拌破坏、 且 能与谷朊粉充分接触， 能充分酶解谷朊粉的蛋白质。 0011 步骤 （4） 冷冻离心可保持温度在 4左右， 减少温度差对蛋白结构的影响。 0012 步骤 （5） 喷雾干燥较其他干燥方式得到的粉质水分含量低， 不易吸潮结块， 保存时 间更长， 复溶效果更好。 0013 由图 1 和图 2。
11、 对比可见， 采用本发明的方法处理后， 谷朊粉细胞颗粒明显减小， 组 织变得疏松， 使亲油性物质溶出细胞， 容易与油结合提高乳化性。 采用本发明的方法对谷朊 粉进行酶解， 使酶解后的谷朊粉的EAI和ESI分别为94.5 ml/g和30.42min， 较对比例酶解 法得到的谷朊粉的 EAI 提高了 100%， ESI 提高了 170%。 0014 本发明的方法， 无毒、 副产物产生 ； 简单易操作。 附图说明 0015 图 1 为对比例的谷朊粉内部分子结构电镜图 ； 图 2 为实施例 1 的的谷朊粉内部分子结构电镜图。 具体实施方式 0016 对比例 称取谷朊粉 100g 加入去离子水 1200。
12、 ml、 混合， 然后放入三角瓶， 置于摇床内， 保持温 度 50， 调整溶液 pH 值 5.5， 加入复合蛋白酶 0.15 g, 反应 6 h ； 在常温条件下离心分离， 调整转速 4000 rpm 离心 20 min ； 取 20 mL 离心上清液， 加入 20 mL 大豆油， 用匀浆机 （转速 10000 12000 rpm/min） 搅拌 2 min， 制成白色乳状液 ； 后用微量移液器从底部取 100 L 乳状液， 加入到10 mL0.1%的SDS缓冲溶液中混合均匀， 以100 L超纯水加入到10 mL0.1% SDS 溶液中混匀作空白对照， 在波长 500 nm 处测得吸光值 A1。
13、。按下列公式计算出乳化活性 指数 （EAI） ： EAI=A1100 10 分钟后再从底部取出 100 L 乳状液， 同样稀释、 比色， 测得吸光度 A2。按下列公式 计算出乳化稳定指数 （ESI） ： ESI= A1t/( A1 A2)， 其中， t 为乳状液放置时间 10 min。 0017 最终得到酶解谷朊粉的 EAI 和 ESI 分别为 47.25 ml/g 和 11.84 min。 0018 实施例 1 称取谷朊粉100g、 黄原胶0.3g, 将二者混合后进行超微粉碎， 粉碎目数为800目 ； 向超 微粉碎处理后的谷朊粉和黄原胶中加入去离子水 1200 ml、 混合， 然后过胶体磨 。
14、2 次 ； 然后 在压力 25 Mpa 下均质 2 次， 得预处理液 ； 将预处理液， 放入三角瓶， 置于摇床内， 保持温度 50， 转速 50 rpm， 调整溶液 pH 值 说 明 书 CN 103518945 A 4 3/4 页 5 5.5， 加入复合蛋白酶 0.03 g, 反应 2 h ； 然后以 800 rpm 转速搅拌 10min 之后再次加入合 蛋白酶 0.03g， 在温度 50、 转速 50 rpm、 pH 6.0 反应 2 h ； 然后以 800 rpm 转速搅拌 10min 之后再次加入合蛋白酶 0.03g， 在温度 50、 转速 50 rpm、 pH 6.0 反应 2 h，。
15、 得混合液 ； 将混合液置于 98水中， 加热灭酶 10 min ； 冷却至室温后， 调节溶液 pH 至 7， 放入冷冻 离心机中， 调整转速 4000 rpm， 温度保持 4， 离心 20 min， 取上清液 ； 将离心后的上清液进行喷雾干燥， 进风温度 ： 200、 出风温 85 ； 收集粉末状产物。 0019 乳化性能的测定 乳化性能包括乳化活性和乳化稳定性。取 20 mL 离心分离后的上清液， 加入 20 mL 大 豆油， 用匀浆机 （转速 10000 12000 rpm/min） 搅拌 2 min， 制成白色乳状液 ； 后用微量移 液器从底部取 100 L 乳状液， 加入到 10 m。
16、L0.1% 的 SDS 缓冲溶液中混合均匀， 以 100 L 超纯水加入到10 mL0.1% SDS溶液中混匀作空白对照， 在波长500 nm处测得吸光值A1。 按 下列公式计算出乳化活性指数 （EAI） ： EAI=A1100 10 分钟后再从底部取出 100 L 乳状液， 同样稀释、 比色， 测得吸光度 A2。按下列公式 计算出乳化稳定指数 （ESI） ： ESI= A1t/( A1 A2)， 其中， t 为乳状液放置时间 10 min。 0020 谷朊粉采用实施例 3 的方法酶解后， 蛋白分子量由大分子变为小分子， 且蛋白小 分子分布均匀 （具体见图 2） ， 乳化性得到大幅提高， 最终。
17、得到酶解谷朊粉的 EAI 和 ESI 分别 为 94.5 ml/g 和 30.42 min， 较对比例的 EAI 提高了 100%， ESI 提高了 170%。 0021 实施例 2 称取谷朊粉100g、 黄原胶0.5g, 将二者混合后进行超微粉碎， 粉碎目数为800目 ； 向超 微粉碎处理后的谷朊粉和黄原胶中加入去离子水 1200 ml、 混合， 然后过胶体磨 3 次 ； 然后 在压力 35 Mpa 下均质 3 次， 得预处理液 ； 将预处理液， 放入三角瓶， 置于摇床内， 保持温度50， 转速50 rpm， 调整溶液pH值 6， 加入复合蛋白酶 0.05 g, 反应 1 h ； 然后以 8。
18、00 rpm 转速搅拌 20min 之后再次加入合蛋白 酶 0.03 g， 在温度 50、 转速 50 rpm、 pH 5.5 反应 1h ； 然后以 800 rpm 转速搅拌 20min 之 后再次加入合蛋白酶 0.03 g， 在温度 50、 转速 50 rpm、 pH 5.5 反应 2 h， 得混合液 ； 将混合液置于 98水中， 加热灭酶 10 min ； 冷却至室温后， 调节溶液 pH 至 7， 放入冷冻 离心机中， 调整转速 4000 rpm， 温度保持 4， 离心 20 min， 取上清液 ； 将离心后的上清液进行喷雾干燥， 进风温度 ： 210、 出风温 90 ； 收集粉末状产物。
19、。 0022 乳化性能的测定 乳化性能包括乳化活性和乳化稳定性。取 20 mL 离心分离后的上清液， 加入 20 mL 大 豆油， 用匀浆机 （转速 10000 12000 rpm/min） 搅拌 2 min， 制成白色乳状液 ； 后用微量移 液器从底部取 100 L 乳状液， 加入到 10 mL0.1% 的 SDS 缓冲溶液中混合均匀， 以 100 L 超纯水加入到10 mL0.1% SDS溶液中混匀作空白对照， 在波长500 nm处测得吸光值A1。 按 下列公式计算出乳化活性指数 （EAI） ： EAI=A1100 10 分钟后再从底部取出 100 L 乳状液， 同样稀释、 比色， 测得吸。
20、光度 A2。按下列公式 计算出乳化稳定指数 （ESI） ： 说 明 书 CN 103518945 A 5 4/4 页 6 ESI= A1t/( A1 A2)， 其中， t 为乳状液放置时间 10 min。 0023 谷朊粉采用实施例 3 的方法酶解后， 蛋白分子量由大分子变为小分子， 且蛋白小 分子分布均匀， 乳化性得到大幅提高， 最终得到酶解谷朊粉的 EAI 和 ESI 分别为 97.5 ml/g 和 31.24 min， 较对比例的 EAI 提高了 106%， ESI 提高了 177%。 0024 实施例 3 称取谷朊粉100g、 黄原胶0.3g, 将二者混合后进行超微粉碎， 粉碎目数为8。
21、00目 ； 向超 微粉碎处理后的谷朊粉和黄原胶中加入去离子水 1200 ml、 混合， 然后过胶体磨 3 次 ； 然后 在压力 25 Mpa 下均质 2 次， 得预处理液 ； 将预处理液， 放入三角瓶， 置于摇床内， 保持温度 50， 转速 50 rpm， 调整溶液 pH 值 5.8， 加入复合蛋白酶 0.04 g, 反应 1h ； 然后以 800 rpm 转速搅拌 10min 之后再次加入合蛋 白酶 0.03 g， 在温度 50、 转速 50 rpm、 pH 5.8 反应 2 h ； 然后以 800 rpm 转速搅拌 20min 之后再次加入合蛋白酶 0.05 g， 在温度 50、 转速 5。
22、0 rpm、 pH 5.5 反应 1h， 得混合液 ； 将混合液置于 98水中， 加热灭酶 10 min ； 冷却至室温后， 调节溶液 pH 至 7， 放入冷冻 离心机中， 调整转速 4000 rpm， 温度保持 4， 离心 20 min， 取上清液 ； 将离心后的上清液进行喷雾干燥， 进风温度 ： 200、 出风温 90 ； 收集粉末状产物。 0025 乳化性能的测定 乳化性能包括乳化活性和乳化稳定性。取 20 mL 离心分离后的上清液， 加入 20 mL 大 豆油， 用匀浆机 （转速 10000 12000 rpm/min） 搅拌 2 min， 制成白色乳状液 ； 后用微量移 液器从底部取。
23、 100 L 乳状液， 加入到 10 mL0.1% 的 SDS 缓冲溶液中混合均匀， 以 100 L 超纯水加入到10 mL0.1% SDS溶液中混匀作空白对照， 在波长500 nm处测得吸光值A1。 按 下列公式计算出乳化活性指数 （EAI） ： EAI=A1100 10 分钟后再从底部取出 100 L 乳状液， 同样稀释、 比色， 测得吸光度 A2。按下列公式 计算出乳化稳定指数 （ESI） ： ESI= A1t/( A1 A2)， 其中， t 为乳状液放置时间 10 min。 0026 谷朊粉采用实施例 3 的方法酶解后， 蛋白分子量由大分子变为小分子， 且蛋白小 分子分布均匀， 乳化性得到大幅提高， 最终得到酶解谷朊粉的 EAI 和 ESI 分别为 96.9 ml/g 和 31.97 min， 较对比例的 EAI 提高了 105%， ESI 提高了 183%。 说 明 书 CN 103518945 A 6 1/2 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 103518945 A 7 2/2 页 8 图 2 说 明 书 附 图 CN 103518945 A 8 。