專利名稱：一種耐鈣大豆蛋白及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及食品加工中的大豆蛋白，特別是涉及一種耐鈣大豆蛋白及其制備方法。
背景技術(shù)：
大豆蛋白是理想的食用蛋白資源，廣泛用作健康食品的原材料。目前，我國的大豆蛋白深加工產(chǎn)品主要有大豆?jié)饪s蛋白(SPC)和大豆分離蛋白(SPI)。鈣是人體必需的營養(yǎng)元素，為保證人體健康和增強體質(zhì)，通過食物成分科學(xué)合理地補鈣，并促進人體對鈣的吸收是十分重要的。目前市場上的補鈣產(chǎn)品多來源于牛奶，而大豆不僅含有豐富的蛋白質(zhì)，且研究發(fā)現(xiàn)大豆蛋白中含有大量谷氨酸和天冬氨酸(含量> 20% )的羧酸基團能夠與鈣結(jié)合， 使攝入的鈣離子在小腸內(nèi)處于可溶性狀態(tài)或攜帶鈣離子直接進入小腸細胞而促進鈣的吸收。但是，由于大豆蛋白對鈣等金屬離子的敏感性，在富含礦物質(zhì)(特別是堿金屬元素)的食品中添加大豆蛋白往往會發(fā)生聚集而生成絮凝沉淀，從而影響食品的品質(zhì)，因而限制了大豆蛋白在特殊功能性產(chǎn)品中的應(yīng)用，如醫(yī)用臨床營養(yǎng)品、流質(zhì)食品等。目前，有研究將大豆蛋白進行蛋白酶或脫酰胺酶等處理，得到含鈣量高的大豆肽產(chǎn)品，蛋白質(zhì)被水解為小分子的肽，不僅功能性上有所降低，口感與風(fēng)味也較差，實際應(yīng)用上有一定的限制。也有研究通過離子交換或植酸酶的方法去除植酸，從而增強大豆蛋白對鈣的耐受能力，但這些方法不僅增加生產(chǎn)成本，且方法單一，效果有限，也限制了其工業(yè)應(yīng)用。還有研究從鈣的角度出發(fā)，采用分子鈣(如碳酸鈣、磷酸鈣等)或?qū)⑩}鹽進行包埋處理， 減少鈣與蛋白質(zhì)的接觸從而避免發(fā)生沉淀，但這些方法又不利于鈣的吸收。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種耐鈣大豆蛋白的制備方法；該方法克服了現(xiàn)有制備大豆蛋白方法對鈣的耐受性差的缺陷。本發(fā)明的另一目的在于提供上述方法制備的耐鈣大豆蛋白。本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)一種耐鈣大豆蛋白的制備方法，包括如下步驟和工藝條件(1)將低溫脫脂大豆粉溶于10-15倍重量的水，添加0. 01-0. 5%重量的亞硫酸鹽， 在PH值為7. 0至10. 0的堿性條件下室溫攪拌20min-120min，再過膠體磨均質(zhì)10_30min， 得到大豆粉漿液；(2)將所述大豆粉漿液在連續(xù)熱處理裝置中進行噴射蒸煮處理，控制溫度為 100-150°C，時間為lO-lOOs，得到熱處理大豆粉漿液；(3)調(diào)節(jié)熱處理大豆粉漿液的pH值為7. 0 9. 0，離心分離，上清液調(diào)pH值為 4. 0 5. 0，離心后沉淀重新用水溶解，調(diào)節(jié)pH值為6. 5 7. 5，噴霧干燥得到耐鈣大豆蛋白粉。為進一步實現(xiàn)本發(fā)明目的，步驟(1)所述的低溫脫脂大豆粉優(yōu)選由低溫脫脂豆粕粉碎后過60目 100目篩得到；脫脂豆粕的氮溶解度指數(shù)大于60%。低溫脫脂大豆粉原料可以是任何形式的商業(yè)大豆粕，未經(jīng)過高溫變性處理或僅經(jīng)過極少加熱處理的、氮溶解指數(shù)為60或更高的豆粕均可。步驟(1)所述的亞硫酸鹽添加量優(yōu)選為豆粉重量的0. 06-0. 15%。本發(fā)明添加亞硫酸鹽，作為還原劑起到破壞二硫鍵的作用，利于變性后蛋白質(zhì)的提取，而且有助于提高蛋白對鈣的耐受能力。但添加量不宜過高，以免最終產(chǎn)品中二氧化硫殘留量過高。步驟(1)和(3)所述的pH值優(yōu)選通過2mol/L的鹽酸和2mol/L的氫氧化鈉進行控制。步驟(2)所述的噴射蒸煮處理溫度優(yōu)選為120_140°C，時間優(yōu)選為60_90s。步驟( 所述的噴霧干燥進風(fēng)溫度優(yōu)選為180°C，出風(fēng)溫度優(yōu)選為85°C。一種耐鈣大豆蛋白，其由上述方法制備。所述耐鈣大豆蛋白產(chǎn)品的蛋白質(zhì)含量大于80 %，結(jié)合糖含量不低于70mg/g蛋白。本發(fā)明利用連續(xù)水熱處理過程，是一種連續(xù)熱處理方法，也稱為噴射蒸煮技術(shù)，其改性機理為使大豆粉漿液在噴射蒸煮的高溫、高壓、高剪切及超聲環(huán)境下進行充分的變性與反應(yīng)，使原本處于蛋白質(zhì)內(nèi)部的疏水氨基酸殘基伸展，暴露于溶劑中，蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)展開，從而降低了蛋白質(zhì)表面的荷電量，進而減弱了蛋白質(zhì)與鈣離子之間的靜電相互作用；同時由于高溫?zé)崽幚磉^程加速了豆粉中含有的糖類與蛋白質(zhì)進行美拉德反應(yīng)，使得一些氨基酸殘基接枝上了糖鏈，產(chǎn)生了空間位阻效應(yīng)；并且由于高溫下植酸的分解，從而使產(chǎn)品中的植酸含量有所下降，不僅降低了植酸與鈣等金屬離子的共沉淀作用，又減少了大豆球蛋白與金屬離子結(jié)合的有效位點。因此，對豆粕進行噴射蒸煮處理能夠有效降低大豆蛋白與鈣離子間的共沉淀作用。同時，脫脂豆粕中難溶的蛋白質(zhì)經(jīng)過溶出、分子展開和重組，由難溶的大分子疏水性聚集體轉(zhuǎn)變?yōu)橹行》肿拥目扇苄跃奂w，從而大大提高蛋白質(zhì)的提取效率。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下優(yōu)點和有益效果(1)本發(fā)明制備耐鈣大豆蛋白的方法與現(xiàn)有的大豆蛋白提取方法相比，具有較高的產(chǎn)率(高于35% )和回收率(高于65% )，且純度較高(高于80% )。(2)經(jīng)高溫處理蛋白質(zhì)與糖類發(fā)生美拉德反應(yīng)，從而使產(chǎn)品中糖的含量增加(結(jié)合糖含量不低于70mg/g蛋白)，并有效地降低了產(chǎn)品中的植酸含量(小于)，增強了蛋白對鈣的耐受性(含量可達蛋白質(zhì)重量的)，提高了產(chǎn)品的營養(yǎng)價值和功能性質(zhì)。(3)與其他耐鈣大豆蛋白的制備方法相比，本發(fā)明工藝簡單，具有工業(yè)化、規(guī)?；膽?yīng)用前景。
具體實施例方式以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明，但本發(fā)明要求保護的范圍并不局限于實施例表述的范圍。連續(xù)熱處理裝置如

圖1所示，連續(xù)熱處理裝置主要包括噴射蒸煮器4、保溫管道5 和冷卻裝置；物料進口 1和蒸汽進口 2分別與噴射蒸煮器4連通，蒸汽進口 2與噴射蒸煮器 4連通的管路上設(shè)有閥門3，保溫管道5 —端與噴射蒸煮器4連通，另一端設(shè)有冷卻裝置，保溫管道5出口為物料出口 8，冷卻裝置上設(shè)有冷卻水進口 6和冷卻水出口 7。連續(xù)熱處理裝置對脫脂豆粉漿進行連續(xù)水熱處理時，利用來自蒸汽進口 2的水蒸汽的高溫高壓以及剪切力對來自物料進口 1的物料在噴射蒸煮器4內(nèi)進行處理，即連續(xù)水熱處理過程；該處理是一種連續(xù)熱處理方法，也稱為噴射蒸煮。處理后的物料經(jīng)冷卻裝置冷卻后由物料出口 8排出。實施例1將低溫脫脂豆粕(NSI = 89，蛋白含量51% )粉碎并過60目篩得到脫脂大豆粉， 按照1 10的質(zhì)量體積比與水混合，加入0. 08%大豆粉重量的亞硫酸鈉，在室溫及pH8. 0 的條件下攪拌1. 5小時，然后于膠體磨中均質(zhì)20min，得到的脫脂豆粉漿液在圖1所示的連續(xù)熱處理裝置中進行噴射蒸煮處理，處理溫度為140°C，時間為90s，所得熱處理漿液冷卻后用2mol/L的NaOH調(diào)節(jié)pH值為8. 0，25°C離心30min，離心轉(zhuǎn)速為3000rpm，離心后上清液用2mol/L的HCL調(diào)節(jié)pH至4. 5，靜置5min后于25°C離心30min，離心轉(zhuǎn)速為5000rpm，所得沉淀重新溶于水中，回調(diào)PH7. 0，經(jīng)噴霧干燥(進風(fēng)溫度180°C，出風(fēng)溫度85°C )，得到耐鈣大豆蛋白A，所得產(chǎn)品相關(guān)指標(biāo)如表1所示。比較例1將低溫脫脂豆粕(NSI = 89，蛋白含量51% )粉碎并過60目篩得到脫脂大豆粉， 按照1 10的質(zhì)量體積比與水混合，用2mol/L的NaOH調(diào)節(jié)pH值為9. 0，于室溫攪拌2小時，然后于25°C離心30min，離心轉(zhuǎn)速為3000rpm，離心后上清液用2mol/L的HCL調(diào)節(jié)pH 至4. 5，靜置5min后于25°C離心30min，離心轉(zhuǎn)速為5000rpm，所得沉淀重新溶于水中，回調(diào) PH7. 0，經(jīng)噴霧干燥(進風(fēng)溫度180°C，出風(fēng)溫度85°C )，得到普通大豆分離蛋白B，其與耐鈣蛋白A相關(guān)指標(biāo)的比較如表1所示。將上述沉淀重新溶于水后(固形物含量約為10% )， 加入0. 04%大豆粉重量的亞硫酸鈉，調(diào)節(jié)pH8.0，在圖1所示的連續(xù)熱處理裝置中進行噴射蒸煮處理，溫度為140°C，時間為90s，回調(diào)pH7.0后經(jīng)噴霧干燥得到熱處理的大豆分離蛋白 C。將耐鈣蛋白A的處理過程中去掉添加亞硫酸鈉這一步驟，得到與A對照的大豆蛋白D。表 權(quán)利要求
1.一種耐鈣大豆蛋白的制備方法，其特征在于包括如下步驟和工藝條件(1)將低溫脫脂大豆粉溶于10-15倍重量的水，添加0.01-0. 5%重量的亞硫酸鹽，在PH 值為7. 0至10. 0的堿性條件下室溫攪拌20min-120min，再過膠體磨均質(zhì)10-30min，得到大豆粉漿液；(2)將所述大豆粉漿液在連續(xù)熱處理裝置中進行噴射蒸煮處理，控制溫度為 100-150°C，時間為lO-lOOs，得到熱處理大豆粉漿液；(3)調(diào)節(jié)熱處理大豆粉漿液的pH值為7.(Γ9.0，離心分離，上清液調(diào)pH值為4.(Γ5.0， 離心后沉淀重新用水溶解，調(diào)節(jié)PH值為6. 5^7. 5，噴霧干燥得到耐鈣大豆蛋白粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐鈣大豆蛋白的制備方法，其特征在于上述步驟(1)所述的低溫脫脂大豆粉由低溫脫脂豆粕粉碎后過60目 100目篩得到；脫脂豆粕的氮溶解度指數(shù)大于60%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐鈣大豆蛋白的制備方法，其特征在于步驟(1)所述的亞硫酸鹽添加量為豆粉重量的0. 06-0. 15%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐鈣大豆蛋白的制備方法，其特征在于步驟(1)和(3)所述的pH值通過2 mol/L的鹽酸和2 mol/L的氫氧化鈉進行控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐鈣大豆蛋白的制備方法，其特征在于步驟(2)所述的噴射蒸煮處理溫度為120-140°C，時間為60-90s。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐鈣大豆蛋白的制備方法，其特征在于步驟(3)所述的噴霧干燥進風(fēng)溫度為180°C，出風(fēng)溫度為85°C。
7.—種耐鈣大豆蛋白，其特征在于，其由權(quán)利要求1-6任一項所述的的方法制備。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的耐鈣大豆蛋白，其特征在于所述耐鈣大豆蛋白產(chǎn)品的蛋白質(zhì)含量大于80%，結(jié)合糖含量不低于70 mg/g蛋白。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種耐鈣大豆蛋白及其制備方法，該方法先將低溫脫脂大豆粉預(yù)處理，得到大豆粉漿液；再將大豆粉漿液在連續(xù)熱處理裝置中進行噴射蒸煮處理，控制溫度為100-150℃，時間為10-100s，得到熱處理大豆粉漿液；最后調(diào)節(jié)熱處理大豆粉漿液的pH值，離心分離，上清液調(diào)pH值，離心后沉淀重新用水溶解，再調(diào)節(jié)pH值為6.5~7.5，噴霧干燥得到耐鈣大豆蛋白粉。所得述耐鈣大豆蛋白產(chǎn)品的蛋白質(zhì)含量大于80%，結(jié)合糖含量不低于70mg/g蛋白。本發(fā)明生產(chǎn)成本低，產(chǎn)量高，工藝簡單，性質(zhì)穩(wěn)定，本發(fā)明可部分或全部替代酪朊酸鈉，應(yīng)用于普通食品或補鈣等保健食品及醫(yī)用臨床營養(yǎng)品中。
文檔編號A23J1/14GK102429089SQ20111034092
公開日2012年5月2日 申請日期2011年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月2日
發(fā)明者周小玲, 尹壽偉, 張元元, 楊曉泉, 齊軍茹 申請人:華南理工大學(xué)