本發(fā)明涉及植物蛋白的加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高分散性植物蛋白及其制備方法。

背景技術(shù)：

我國(guó)有豐富的植物蛋白資源，包括大豆、玉米、小麥、燕麥、大米等。近年來(lái)，植物蛋白因其具有天然、高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和獨(dú)特保健功能而日益受到青睞。然而，大部分植物蛋白溶解性較差，分散性不好，導(dǎo)致其應(yīng)用范圍受到了較大的限制。以大豆蛋白為例，我國(guó)的大豆分離蛋白產(chǎn)品基本上為高膠凝性的，僅限應(yīng)用于灌腸類產(chǎn)品中，而針對(duì)于沖調(diào)類飲品的分散型功能性大豆蛋白基本依靠進(jìn)口，這極大地限制了大豆蛋白在食品工業(yè)特別是植物蛋白飲料工業(yè)中的應(yīng)用。

通常，商業(yè)大豆分離蛋白是脫脂豆粕粉經(jīng)堿提、酸沉，然后經(jīng)中和、滅菌，噴霧干燥制得，分散性差是限制大豆蛋白在沖調(diào)類蛋白食品中應(yīng)用的一個(gè)主要原因。針對(duì)大豆蛋白分散性差的技術(shù)缺陷，國(guó)內(nèi)外研究者作了較多的嘗試。

中國(guó)專利200910146906.3公開了哈高科大豆食品有限責(zé)任公司申請(qǐng)的一種高分散性大豆分離蛋白的制備方法，以低溫豆粕為原料，經(jīng)過(guò)堿提、脫氣、酸沉制備分離蛋白凝乳，然后使用中性蛋白酶、中溫淀粉酶、高溫淀粉酶對(duì)分離蛋白凝乳進(jìn)行酶解，反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)過(guò)加熱滅酶、滅菌、閃蒸、均質(zhì)、噴霧干燥處理得到苦味低、分散快、凝膠性弱、懸浮穩(wěn)定性好的大豆蛋白。

日本專利JP-A2000-83595公開了一種改善大豆蛋白分散性的方法，其包括添加、混合有機(jī)酸或其鹽以及二價(jià)金屬鈣或鎂離子。

日本專利JP-AS-154593公開了一種制造大豆蛋白質(zhì)的方法，其包括在大豆蛋白質(zhì)水解之前或之后添加脂肪或油使之成為乳化狀態(tài)，接著干燥。然而，為了分散大豆蛋白質(zhì)，需要添加大量的脂肪或油，因此，大豆蛋白產(chǎn)品的蛋白質(zhì)含量較低，且產(chǎn)品穩(wěn)定性受到一定影響。此外，含有油或脂肪的物質(zhì)不適合用于保健食品。

申請(qǐng)人前期公開了一種制造大豆蛋白質(zhì)的方法(專利號(hào)ZL201010136401.1)，以預(yù)粉碎的低溫脫脂豆粕粉和明膠為原料，按水料比5～20(w/w)與去離子水混合；加熱至溫度為40～60℃，攪拌20min～30min使豆粕吸水膨脹，添加蛋白酶進(jìn)行酶解；離心去除底部殘?jiān)玫鞍酌附馍锨逡?，調(diào)pH值至4～5，在40-60℃濃縮至固形物含量達(dá)到40～60％后保溫2-6h，85～95℃進(jìn)行滅酶10～20min，加氫氧化鈉調(diào)至pH6-7，噴霧干燥，得高分散性大豆分離蛋白。這一專利工藝簡(jiǎn)單可靠，不添加非蛋白組分，可顯著提高了大豆蛋白的分散性能，但引入了動(dòng)物來(lái)源的明膠。

本發(fā)明旨在克服上述專利的缺點(diǎn)，提供一種分散性能好、無(wú)添加劑或其他食品配料殘留的植物蛋白及其制備方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決目前現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供一種高分散性植物蛋白及其制備方法。

本發(fā)明的目的至少通過(guò)如下技術(shù)方案之一實(shí)現(xiàn)。

一種高分散性植物蛋白的制備方法，包括如下步驟：將植物蛋白與5-19倍重量水混合，添加谷氨酰胺酶后，調(diào)節(jié)溶液pH值，7.0≤pH值＜8.0，20-55℃保溫0.5-24h后，70-95℃保溫5-30min滅酶，噴霧干燥，得高分散性植物蛋白。

進(jìn)一步實(shí)施的，所述添加谷氨酰胺酶的同時(shí)還添加蛋白酶。

進(jìn)一步實(shí)施的，所述植物蛋白包括大豆蛋白、花生蛋白、小麥面筋蛋白、燕麥蛋白、玉米蛋白和大米蛋白中的一種。

進(jìn)一步實(shí)施的，所述谷氨酰胺酶來(lái)源于解淀粉芽孢桿菌或來(lái)源于日本天野公司谷氨酰胺酶。

進(jìn)一步實(shí)施的，所述解淀粉芽孢桿菌保存于中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心，保藏號(hào)為CGMCC8425。

進(jìn)一步實(shí)施的，所述谷氨酰胺酶的添加量為0.001GTU/g-0.1GTU/g植物蛋白。

進(jìn)一步實(shí)施的，所述蛋白酶為堿性蛋白酶、風(fēng)味蛋白酶、木瓜蛋白酶或胰酶中的一種。

進(jìn)一步實(shí)施的，所述蛋白酶的添加量為2U/g-200U/g植物蛋白。

由上述任一項(xiàng)所述制備方法制得的高分散性植物蛋白。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

(1)本發(fā)明首次公開利用谷氨酰胺酶和蛋白酶共同催化植物蛋白質(zhì)發(fā)生聚合-酶解反應(yīng)，形成具有高分散性的植物蛋白。

(2)本發(fā)明具有制備工藝簡(jiǎn)單、設(shè)備投資少、反應(yīng)條件溫和、無(wú)食品添加劑殘留等優(yōu)點(diǎn)，具有較好的工業(yè)化前景。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施和保護(hù)范圍不限于此。

涉及本發(fā)明效果的相關(guān)檢測(cè)評(píng)價(jià)方法：

1、蛋白酶活力測(cè)定法SB/T 10317-1999

采用SB/T 10317-1999測(cè)定發(fā)現(xiàn)堿性蛋白酶(novozymes公司)、木瓜蛋白酶、胰酶和風(fēng)味蛋白酶的活力均在20萬(wàn)IU/g-30萬(wàn)IU/g。

2、谷氨酰胺酶活力的定義：每分鐘將1μmol谷氨酰胺水解為谷氨酸為1個(gè)活力單位(1GTU)。

3、分散性能：制得的高分散性植物蛋白4g，去離子水96g，配制成溶液，攪拌分散2min，并觀察溶液的均勻程度。

4、靜置觀察：把反應(yīng)溶液稀釋成蛋白質(zhì)含量為0.5wt％的濃度放置在常溫下，5min后記錄溶液的沉淀情況。

實(shí)施例1

取出保藏的解淀粉芽孢桿菌SWJS22(Bacillus amyloliquefaciens SWJS22，CGMCC No.8425)試管斜面，在無(wú)菌操作臺(tái)中，刮取少許菌落，在中性酪蛋白平板上劃線，于37℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h，再挑取單菌落轉(zhuǎn)接到另一平板進(jìn)行培養(yǎng)，如此重復(fù)3次，使菌株完全復(fù)壯。挑取一環(huán)已經(jīng)在中性酪蛋白平板上活化三代的SWJS22菌株接入裝液量為10％的LB培養(yǎng)基(LB培養(yǎng)基由胰蛋白胨10％，酵母抽提物0.2％，氯化鈉10％，水78％組成)里面，在150rpm，37℃下培養(yǎng)12h，得種子液。

在麩皮：水＝5:3(w/w)，蔗糖酯SE-1170的添加量0.5％(w/w)，解淀粉芽孢桿菌SWJS22種子液的接種量2.0％(v/w)，37℃的條件下，固體發(fā)酵48h，得谷氨酰胺酶，谷氨酰胺酶的酶活力為2.72GTU/g。

將100g大豆蛋白與5倍重量水混合，添加0.001GTU/g大豆蛋白的谷氨酰胺酶，添加2U/g大豆蛋白的堿性蛋白酶(novozymes公司)，調(diào)節(jié)溶液pH值至7.5，20℃保溫24h后，70℃保溫30min滅酶，噴霧干燥，得高分散性植物蛋白1號(hào)。

對(duì)照實(shí)施例1

將100g大豆蛋白與5倍重量水混合，添加0.001GTU/g大豆蛋白的谷氨酰胺酶(同實(shí)施例1)，添加2U/g大豆蛋白的堿性蛋白酶(novozymes公司)，分別調(diào)節(jié)溶液pH值至6.0、6.5和6.8，20℃保溫24h后，70℃保溫30min滅酶，噴霧干燥，得對(duì)照植物蛋白1號(hào)、對(duì)照植物蛋白2號(hào)和對(duì)照植物蛋白3號(hào)。

實(shí)施例2

將1000g花生蛋白與19倍重量水混合，添加0.1GTU/g花生蛋白的谷氨酰胺酶(日本天野公司谷氨酰胺酶)，添加200U/g花生蛋白的木瓜蛋白酶，調(diào)節(jié)溶液pH值至7.9，55℃保溫0.5h后，95℃保溫5min滅酶，噴霧干燥，得高分散性植物蛋白2號(hào)。

對(duì)照實(shí)施例2

將1000g花生蛋白與19倍重量水混合，添加200U/g花生蛋白的木瓜蛋白酶，調(diào)節(jié)溶液pH值至9.0，55℃保溫0.5h后，95℃保溫5min滅酶，噴霧干燥，得對(duì)照植物蛋白4號(hào)。

實(shí)施例3

將200g小麥面筋蛋白與6倍重量水混合，添加0.01GTU/g小麥面筋蛋白的谷氨酰胺酶(日本天野公司谷氨酰胺酶)，添加200U/g小麥面筋蛋白的胰酶，調(diào)節(jié)溶液pH值至7.8，45℃保溫3h后，90℃保溫15min滅酶，噴霧干燥，得高分散性植物蛋白3號(hào)。

對(duì)照實(shí)施例3

將200g小麥面筋蛋白與6倍重量水混合，添加0.01GTU/g小麥面筋蛋白的谷氨酰胺酶(日本天野公司谷氨酰胺酶)，分別添加1000U/g小麥面筋蛋白和2000U/g小麥面筋蛋白的胰酶，調(diào)節(jié)溶液pH值至7.8，45℃保溫3h后，90℃保溫15min滅酶，噴霧干燥，得對(duì)照植物蛋白5號(hào)和對(duì)照植物蛋白6號(hào)。

實(shí)施例4

將1kg燕麥蛋白與10倍重量水混合，添加0.005GTU/g燕麥蛋白的谷氨酰胺酶(日本天野公司谷氨酰胺酶)，添加10U/g燕麥蛋白的風(fēng)味蛋白酶，調(diào)節(jié)溶液pH值至7.5，30℃保溫6h后，85℃保溫30min滅酶，噴霧干燥，得高分散性植物蛋白4號(hào)。

實(shí)施例5

將2kg玉米蛋白與12倍重量水混合，添加0.015GTU/g玉米蛋白的谷氨酰胺酶(日本天野公司谷氨酰胺酶)，添加30U/g玉米蛋白的堿性蛋白酶(novozymes公司)，調(diào)節(jié)溶液pH值至7.0，40℃保溫10h后，95℃保溫15min滅酶，噴霧干燥，得高分散性植物蛋白5號(hào)。

將實(shí)施例和對(duì)照實(shí)施例所制備的植物蛋白進(jìn)行分散性和靜置實(shí)驗(yàn)觀察，結(jié)果見表1。

表1植物蛋白分散性和靜置實(shí)驗(yàn)觀察對(duì)比

由表1可見，采用本發(fā)明技術(shù)方案所制備的植物蛋白具有較好的分散性能，5min后靜置觀察無(wú)沉淀，而不添加谷氨酰胺酶(對(duì)照實(shí)施例2)、或改變反應(yīng)溶液的pH值(對(duì)照實(shí)施例1)、或增加蛋白酶的添加量(對(duì)照實(shí)施例3)均導(dǎo)致產(chǎn)品的分散性下降，靜置產(chǎn)生沉淀。