專利名稱：一種復(fù)合改性制備高效蛋白乳化劑的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于大豆蛋白加工技術(shù)，主要涉及一種復(fù)合改性制備高效蛋白乳化劑的方法。
背景技術(shù)：
就食品體系而言，食品蛋白質(zhì)的乳化特性是指其能使油與水形成穩(wěn)定的乳狀液而起乳化劑的作用.我國雖然是食用大豆蛋白的大國，但專用功能特性的大豆蛋白應(yīng)用不多，而國外已將大 蛋白廣泛應(yīng)用于魚制品、肉制品、面制品、冷食制品、糖制品和飲料等中，品種達上萬種，大豆蛋白功能特性的改善是目前該領(lǐng)域研究的熱點。
大豆分離蛋白(soybean protein isolate, SPI)是食品體系中廣泛使用的一種蛋白質(zhì)，其功能性質(zhì)優(yōu)異，添加到食品中可以改善產(chǎn)品性能，穩(wěn)定體系的乳化狀態(tài)并延長貨架期，從而廣泛應(yīng)用于肉制品、乳制品、烘焙制品等。其乳化特性影響到相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)和開發(fā)應(yīng)用，但由于其本身乳化性能不高，達不到生產(chǎn)使用的要求，需通過各種物理、化學和生化手段對其進行改性和修飾，從而使大豆分離蛋白的功能性質(zhì)得到顯著改善，更好的應(yīng)用到食品加工中。因此，通過改性提高大豆分離蛋白的乳化性具有十分重要的意義。蛋白質(zhì)改性方法主要有物理改性、化學改性、酶法改性。其中，酶法改性所用的酶制劑價格昂貴白的功能性質(zhì)，僅加熱就可使該反應(yīng)自發(fā)地進行，是目前蛋白質(zhì)改性中較為理想的方法.利用超聲-糖基化復(fù)合改性大豆分離蛋白，提高了植物蛋白的功能性質(zhì)，制備一種高效蛋白乳化劑，使其更好的應(yīng)用在食品加工中，為乳化劑生產(chǎn)和應(yīng)用開拓了更好的前景，使植物蛋白具有較大的發(fā)展?jié)摿凸I(yè)化價值。因此，對于開發(fā)一種新的制備乳化劑的方法，該研究意義重大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是通過用超聲-糖基化復(fù)合技術(shù)改性大豆分離蛋白，開發(fā)一種高效乳化劑。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的
一種復(fù)合改性制備高效蛋白乳化劑的方法，該方法包括如下步驟(1)將大豆分離蛋白加入到PH為8的磷酸鹽緩沖液中，配制成濃度為10mg/ml蛋白溶液；(2)將蛋白溶液進行超聲處理，所述的超聲功率為500-700W，時間為8-12min ；(3)將葡萄糖加入到超聲處理后的蛋白溶液在65°C水浴中加熱，進行糖基化反應(yīng)得到反應(yīng)液，所述蛋白溶液中蛋白質(zhì)量與葡萄糖質(zhì)量比為1:1-3,反應(yīng)時間為100-140min ； (4)將反應(yīng)液真空干燥后獲得高效蛋白乳化劑。所述步驟(2)中超聲功率為580W,時間為10. 8min。所述步驟(3)中蛋白溶液中蛋白質(zhì)量與葡萄糖質(zhì)量比為1:1. 9,反應(yīng)時間為128.8min。本發(fā)明是通過改性分離蛋白，提高了蛋白乳化性，為乳化劑生產(chǎn)和應(yīng)用開拓了更好的前景，具有設(shè)計新穎合理、工藝方法簡單、蛋白乳化性高等特點。


圖I本發(fā)明方法的工藝路線；
圖2超聲功率對乳化活性的影響；
圖3超聲時間對乳化活性的影響；
圖4蛋白與葡萄糖比例對乳化活性的影響；
圖5糖基化時間對乳化活性的影響；
圖6糖與蛋白質(zhì)量比與超聲時間交互對乳化活性的響應(yīng)面；
圖7超聲功率與超聲時間交互對乳化活性的響應(yīng)面；
圖8糖基化時間與糖與蛋白質(zhì)量比交互對乳化活性的響應(yīng)面。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明具體實施例進行詳細描述。一種復(fù)合改性制備高效蛋白乳化劑的方法，該方法包括如下步驟(1)將大豆分離蛋白加入到PH為8的磷酸鹽緩沖液中，配制成濃度為10mg/ml蛋白溶液；(2)將蛋白溶液進行超聲處理，所述的超聲功率為500-700W，時間為8-12min ；(3)將葡萄糖加入到超聲處理后的蛋白溶液在65 °C水浴中加熱，進行糖基化反應(yīng)得到反應(yīng)液，所述蛋白溶液中蛋白質(zhì)量與葡萄糖質(zhì)量比為1:1-3,反應(yīng)時間為100-140min ； (4)將反應(yīng)液真空干燥后獲得高效蛋白乳化劑。所述步驟(2)中超聲功率為580W,時間為10. 8min。所述步驟(3)中蛋白溶液中蛋白質(zhì)量與葡萄糖質(zhì)量比為1:1. 9,反應(yīng)時間為128.8min。
實施例I材料與方法
I.I材料、試劑
大 分尚蛋白哈聞科
葡萄糖
磷酸鹽
SDS
I.2儀器
JY92 - 2D超聲儀寧波新芝生物科技股份有限公司；
pHS-25型酸度計上海偉業(yè)儀器廠
電子分析天平梅勒特-托利多儀器(上海)有限公司
精密電動攪拌機江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司
電熱恒溫水浴鍋余姚市東方電工儀器廠
722S分光光度計上海精密科學儀器有限公司
微量取樣器上海榮泰生化工程有限公司I.3試驗方法 1.3. I工藝流程 見附圖I
1.3. 2乳化性能測定
精確稱取2g左右樣品，溶解于IOOmL磷酸鈉緩沖溶液中，室溫下1000r/min攪拌lh。取15mL蛋白溶液與5mL大豆油混合 ,在高速乳化均質(zhì)機下10000r/min乳化Imin后倒入25mL燒杯中，分別于Omin，30min在燒杯底部取樣IOOuL乳狀液與IOmLO. 1%的SDS溶液均勻混合，在500nm處測定其吸光值，用Omin時的吸光值表示乳化活性(EA)。2.結(jié)果與討論
2.I超聲參數(shù)的選擇
2.I. I超聲功率的選擇
按I. 3. 2所述方法，超聲功率選取100w，200w, 400w,600w, 800w,超聲時間為lOmin，考
察超聲功率對蛋白乳化性的影響，結(jié)果見圖2。由圖2結(jié)果可以看出，超聲功率低于600w時，隨著超聲功率的增加，蛋白乳化性顯著上升，變化程度較明顯，當達到600w時，乳化性接近最大值，超過600w時，乳化性開始下降。所以在下面的響應(yīng)面設(shè)計中超聲功率水平選擇 500-700w。2. I. 2超聲時間的選擇
按I. 3. 2所述方法，超聲功率選取600w，超聲時間分別為6min, 8min, I Omin, 12min, 14min?？疾斐晻r間對乳化性的影響，結(jié)果見圖3。如圖3可以看出，當時間低于IOmin時，乳化性呈上升趨勢，時間繼續(xù)增加時，乳化性開始下降，所以在下面的響應(yīng)面設(shè)計中超聲時間水平選擇8min-12min。
2.2糖基化反應(yīng)參數(shù)的選擇
2.2. I蛋白與糖質(zhì)量比例的選擇
按I. 3. 2所述方法，蛋白與糖質(zhì)量比為1:1，1:2，1:3，1:4，時間為120min。考察蛋白與糖質(zhì)量比對乳化性的影響，結(jié)果見圖4。如圖4可以看出，當?shù)鞍着c糖質(zhì)量比低于1:2時，乳化性呈上升趨勢，蛋白與糖質(zhì)量比繼續(xù)增加時，乳化性開始逐漸降低，所以在下面的響應(yīng)面設(shè)計中蛋白與糖質(zhì)量比水平選擇1:1-1:3。2. 2. 2糖基化反應(yīng)時間的選擇
按I.3.2所述方法，蛋白與糖質(zhì)量比為1:2，反應(yīng)時間選取60min，90min，120min，150min，180min，考察反應(yīng)時間對蛋白乳化性的影響，結(jié)果見圖5。由圖5結(jié)果可以看出，時間低于120min時，隨著時間的增加，蛋白乳化性顯著上升，當達到120min時，乳化性接近最大值，超過120min時，乳化性變化不明顯略有下降現(xiàn)象。所以在下面的響應(yīng)面設(shè)計中時間選擇 100min-140min。2. 4蛋白乳化性響應(yīng)面試驗設(shè)計
2.4. I實驗因素水平編碼表
在單因素研究的基礎(chǔ)上，確定各因素的水平值范圍，采用響應(yīng)面中心組和實驗設(shè)計，研究超聲和糖基化反應(yīng)各參數(shù)對考察指標的影響規(guī)律。選取超聲功率，超聲時間，糖與蛋白質(zhì)量比例，糖基化時間4個因素，以乳化活性為響應(yīng)值，優(yōu)化蛋白改性的工藝的最佳參數(shù)。對試驗結(jié)果數(shù)據(jù)采用Design-Expert8. O. 5軟件進行分析,響應(yīng)面因素水平表見表I。表I響應(yīng)面試驗因素水平表
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合改性制備高效蛋白乳化劑的方法，其特征在于，該方法包括如下步驟(1)將大豆分離蛋白加入到PH為8的磷酸鹽緩沖液中，配制成濃度為10mg/ml蛋白溶液；(2)將蛋白溶液進行超聲處理，所述的超聲功率為500-700W，時間為8-12min ；(3)將葡萄糖加入到超聲處理后的蛋白溶液在65°C水浴中加熱，進行糖基化反應(yīng)得到反應(yīng)液，所述蛋白溶液中蛋白質(zhì)量與葡萄糖質(zhì)量比為1:1-3,反應(yīng)時間為100-140min ； (4)將反應(yīng)液真空干燥后獲得聞效蛋白乳化劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述步驟(2)中超聲功率為580W，時間為10.8min。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述步驟(3)中蛋白溶液中蛋白質(zhì)量與葡萄糖質(zhì)量比為1:1.9,反應(yīng)時間為128. 8min。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種復(fù)合改性制備高效蛋白乳化劑的方法屬于大豆蛋白加工技術(shù)，其特征在于，該方法包括如下步驟(1)將大豆分離蛋白加入到磷酸鹽緩沖液中，配制成蛋白溶液；(2)將蛋白溶液進行超聲處理；(3)將葡萄糖加入到超聲處理后的蛋白溶液水浴加熱，進行糖基化反應(yīng)得到反應(yīng)液；(4)將反應(yīng)液真空干燥后獲得高效蛋白乳化劑；本發(fā)明方法利用超聲-糖基化復(fù)合改性大豆分離蛋白蛋白制備高效蛋白乳化劑，所需要的設(shè)備簡單、操作安全、改性的蛋白乳化活性高，有利于分離蛋白在食品中的應(yīng)用。
文檔編號A23J3/16GK102960535SQ20121054706
公開日2013年3月13日 申請日期2012年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月17日
發(fā)明者李楊, 江連洲, 齊寶坤, 王妍, 馮紅霞, 曹亮, 韓宗元, 張雅娜, 王歡 申請人:東北農(nóng)業(yè)大學