一種高分散性大豆蛋白的制備方法技術

一種高分散性大豆蛋白的制備方法，屬于大豆蛋白加工技術領域。所述方法為：(1)將大豆分離蛋白按照一定比例溶解于水中，得到大豆蛋白溶液，采用木瓜蛋白酶限制性酶解；(2)將步驟(1)中酶解液中加入轉谷酰胺酶進行交聯，滅酶，離心，凍干，得到“酶解-交聯改性大豆蛋白”；(3)將步驟(2)中得到的“酶解-交聯改性大豆蛋白”進行磷酸化處理后冷凍干燥，得到高分散性大豆蛋白。實驗結果表明，用上述方法制備的改性大豆分離蛋白具有非常好的分散性，而且設備簡單，操作方便，酶用量少，非常適合食品加工中應用。

【技術實現步驟摘要】
一種高分散性大豆蛋白的制備方法
本專利技術屬于大豆蛋白加工
，涉及一種制備高分散性大豆蛋白的方法。
技術介紹
分散性是指在攪拌的情況下，蛋白質在水中快速分散的能力，而溶解性是指蛋白質在水溶液或鹽溶液中溶解的性能。目前，國內外商業大豆蛋白產品中，溶解性好的大豆蛋白分散性會降低，因為在加水溶解過程中如果蛋白質親水性好，通過范德華力聚集在一起的顆粒遇水，外層顆粒就會被迅速潤濕，形成一層粘膜，阻礙水分進入內部，從而形成了外層濕潤、內部干燥的的“結塊”，導致大豆分離蛋白分散性變差，不易快速分散；而高分散性的大豆蛋白往往溶解性又很差，限制了其功能性質的發揮。蛋白質改性是人為地對蛋白質結構進行修飾，從而改善產品的功能性。目前蛋白質改性技術主要有物理改性、化學改性、酶法改性和基因工程改性。酶法改性可有效改善大豆蛋白的功能特性，主要涉及蛋白質的水解和交聯。蛋白經酶解后，其功能性質的變化十分顯著，并且同化學改性相比，酶法改性具有以下幾個方面優點：(1)酶解過程十分溫和，很少或沒有不受歡迎的副反應或副產品；(2)最終水解產物經平衡后，含鹽極少且最終產品的功能性質可通過選擇特定的酶和反應因素加以控制；(3)蛋白水解物可直接為消化不良者提供營養。酶水解具有使蛋白分子量減少酶水解促進蛋白質溶解性的增加，但是乳化性、持水力、持油力、凝膠型等功能性質可能會受到破壞。過度水解還會產生大量的苦味肽，使制得的產品具有嚴重的苦味，從而影響產品的品質。轉谷氨酰胺酶(TGase)是一種可催化轉酰胺基反應的酶，它可催化蛋白質賴氨酸上的ε-氨基和谷氨酸上的γ-酰胺基結合，導致蛋白質間發生共價交聯，酶解后的蛋白質引入交聯作用，可能會改變氨基酸組成、排列順序、構象、分子的形狀和大小、電荷分布以及分子內和分子間鍵的作用，從而改善蛋白質的功能性質。限制性低水解度水解可以保證催化反應的產物分子量均在可控范圍之內，不致由于過度水解和聚合產生過小的水解產物而徹底破壞天然大豆蛋白的二級結構以及產生大量苦味肽，出現不愉悅的苦味而影響產品品質，適度交聯防止產生較大的聚合蛋白而影響產品的分散性，其他功能性質如乳化性等也得到相應提高，經過上述酶改性結合磷酸化可以得到一種最適合食品加工使用的高分散性大豆蛋白。蛋白質磷酸化已經被認為是提高蛋白質功能性的效手段。蛋白質的磷酸化改性是有選擇性利用蛋白質側鏈活性基團上特定的氧原子或氮原子，形成酯化反應，從而引進大量的磷酸根基團。磷酸化蛋白的主要優勢在于溶解度和等電點的改變，從而達到改變其功能特性的目的磷酸化改性后的蛋白質中，由于引進了大量的磷酸根基團，利用負電荷的引入增加了液滴之間的斥力，從而更易分散，多聚磷酸鈉是FDA允許食用的食品添加劑，用多聚磷酸鈉對蛋白質進行磷酸化，可同時改善食品蛋白質的功能特性和營養特性，而且并不影響食品蛋白的消化率。
技術實現思路
為了克服現有大豆蛋白改性技術的不足，本專利技術提供了一種有效的改善大豆分離蛋白分散性的方法。本專利技術的目的是通過以下技術方案實現的：(1)取脫脂低溫豆粕粉(黑龍江省翔河油脂有限公司提供)按200g與15倍的去離子水混合，用2mol/LNaOH調pH值至7.5-8.0，攪拌1h后，將其懸浮液在4℃條件下8000g離心20min，取上清液用2mol/LHCl調pH至4.5。靜置后在4℃條件下8000g離心10min。取蛋白沉淀分散于水中并用2mol/LNaOH調pH至7.0。冷凍干燥后置于4℃保存備用。(2)將步驟(1)中制備的大豆分離蛋白按照一定比例溶解于水中，得到5～10wt.％的大豆蛋白溶液，采用木瓜蛋白酶在35～60℃、pH＝6.5～7.5的條件下限制性酶解，控制木瓜蛋白酶與底物大豆蛋白的質量比值為E/S＝0.05～0.15％，水解度為DH＝0.5～2.0％。(3)將步驟(2)中酶解液加熱至35～45℃，加入轉谷酰胺酶進行交聯0.1～1.5h，滅酶，離心，凍干，得到“酶解-交聯改性大豆蛋白”，其中轉谷酰胺酶與底物大豆蛋白的質量比值為0.013～0.065％。(4)將步驟(3)中得到的“酶解-交聯改性大豆蛋白”進行磷酸化處理后冷凍干燥，得到高分散性大豆蛋白。本專利技術中，所述步驟(3)的具體方法為：將“酶解-交聯改性大豆蛋白”溶液調pH值為7.8～8.5，加入占酶解-交聯改性大豆蛋白”溶液質量3～5％的三聚磷酸鈉，25～35℃反應0.5～4h后，冷卻，調pH值7.0，4℃用蒸餾水透析24h，冷凍干燥。本專利技術的最佳工藝為：大豆分離蛋白按照一定比例溶解于水中，得到5％的大豆蛋白溶液，采用木瓜蛋白酶(E/S＝0.05％)在55℃、pH＝7.0的條件下限制性酶解，得到水解度為0.5％的樣品，然后將步酶解液加熱至40℃，再加入轉谷酰胺酶(E/S＝0.013％)進行交聯1h，最后將DH0.5Cr的樣品溶液調pH值8.3，加入3％的三聚磷酸鈉(STP)，30℃反應2h后，冷卻，調pH值7.0，4℃用蒸餾水透析24h，冷凍干燥。實驗結果表明用上述方法制備的改性大豆分離蛋白具有非常好的分散性，而且設備簡單，操作方便，酶用量少，非常適合食品加工中應用。附圖說明圖1為本專利技術的工藝流程圖；圖2為不同改性方法對大豆蛋白分散性的影響。具體實施方式下面結合附圖對本專利技術的技術方案作進一步的說明，但并不局限如此，凡是對本專利技術技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本專利技術技術方案的精神和范圍，均應涵蓋在本專利技術的保護范圍中。如圖1所示，本專利技術按照如下步驟應用酶解-交聯結合磷酸化對大豆蛋白進行改性，提高大豆蛋白分散性：1、實驗方法(1)大豆分離蛋白的提取及改性過程。取脫脂低溫豆粕粉200g與15倍的去離子水混合，用2mol/LNaOH調pH值至7.5-8.0，攪拌1h后，將其懸浮液在4℃條件下6000rpm/min離心20min，取上清液用2mol/LHCl調pH至4.5。靜置后在4℃條件下6000rpm/min離心10min。取蛋白沉淀分散于水中并用2mol/LNaOH調pH至7.0，冷凍干燥后置于4℃保存備用。將大豆分離蛋白用去離子水配制成5％的溶液，室溫攪拌1h使其充分溶解，調整pH值至7.0，加熱溫度至55℃，加入木瓜蛋白酶(E/S＝0.05％)酶解，向溶液中滴入0.5mol/LNaOH保持溶液pH值恒定為7.0，通過pH-stat法計算水解度(DH)，分別得到水解度為0.5％、1.0％、2.0％的樣品分別記為DH0.5、DH1.0、DH2.0，酶解后90℃滅酶5min，置于4℃下保存備用。水解度(DH)通過pH-stat法測定，計算如下：DH＝[(VNaOH×NNaOH)/(α×MP×htot)]×100％式中：NNaOH為滴定用NaOH的濃度(mol/L)，VNaOH為加入NaOH的體積(mL)，MP為蛋白質量(g)；htot為底物中肽鍵數，其中大豆分離蛋白的htot為7.78mmol/g；α為反應條件下-NH3+質子解離度，本試驗酶解條件下α＝0.4636。上述酶解得到的3種不同水解度的樣品(DH0.5、DH1.0、DH2.0)加熱至40℃，加入TGase(E/S＝0.013％)進行交聯，攪拌30min后在80℃下加熱5min使酶失活，冷卻至室溫。得到的樣品記為DH0.5Cr，DH1.0Cr，DH2.本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高分散性大豆蛋白的制備方法，其特征在于所述方法步驟如下：(1)將大豆分離蛋白按照一定比例溶解于水中，得到5～10wt.％的大豆蛋白溶液，采用木瓜蛋白酶在35～60℃、pH＝6.5～7.5的條件下限制性酶解，控制木瓜蛋白酶與底物大豆蛋白的質量比值為E/S＝0.05～0.15％，水解度為DH＝0.5～2.0％；(2)將步驟(1)中酶解液加熱至35～45℃，加入轉谷酰胺酶進行交聯0.1～1.5h，滅酶，離心，凍干，得到“酶解?交聯改性大豆蛋白”，其中轉谷酰胺酶與底物大豆蛋白的質量比值為E/S＝0.013～0.065％；(3)將步驟(2)中得到的“酶解?交聯改性大豆蛋白”進行磷酸化處理后冷凍干燥，得到高分散性大豆蛋白。

【技術特征摘要】
1.一種高分散性大豆蛋白的制備方法，其特征在于所述方法步驟如下：(1)將大豆分離蛋白按照一定比例溶解于水中，得到5wt.％的大豆蛋白溶液，采用木瓜蛋白酶在55℃、pH＝7.0的條件下限制性酶解，控制木瓜蛋白酶與底物大豆蛋白的質量比值為E/S＝0.05％，水解度為DH＝0.5％；(2)將步驟(1)中酶解液加熱至40℃，加入谷氨酰轉胺酶進行交聯1...

【專利技術屬性】
技術研發人員：韓建春，劉騫，鄭環宇，
申請(專利權)人：黑龍江省大豆技術開發研究中心，
類型：發明
國別省市：黑龍江;23