本發(fā)明涉及食品及食品加工領(lǐng)域，尤其涉及一種大豆分離蛋白的提取方法。
背景技術(shù)：
：大豆分離蛋白(spi)是以低溫脫溶大豆粕為原料生產(chǎn)的一種全價(jià)蛋白類(lèi)食品添加劑。大豆分離蛋白中蛋白質(zhì)含量在90％以上，并含有近20種氨基酸，其中包括多種人體必需氨基酸。大豆分離蛋白營(yíng)養(yǎng)豐富，且不含膽固醇，是植物蛋白中為數(shù)不多的可替代動(dòng)物蛋白的品種。大豆分離蛋白由于具有分散性、乳化性、水合性、吸油性、凝膠性、發(fā)泡性、結(jié)膜性等多種功能特性而被廣泛應(yīng)用于食品生產(chǎn)各領(lǐng)域。例如，大豆分離蛋白可應(yīng)用于肉制品、飲料、營(yíng)養(yǎng)食品、發(fā)酵食品生產(chǎn)，對(duì)提高食品品質(zhì)、強(qiáng)化營(yíng)養(yǎng)、降低血清膽固醇、防止心臟和腦血管疾病具有獨(dú)特的作用。目前，大豆分離蛋白的生產(chǎn)一般采用堿溶酸沉工藝，其中的提取工序通常分兩次進(jìn)行，第一次提取采用堿溶法，向提取罐內(nèi)加入適量堿液和水溶解豆粕，調(diào)節(jié)料液ph至堿性，在40-55℃條件下提取60min以上，離心分離后得到固相豆渣和液相豆乳；然后再用適量的堿水對(duì)固相豆渣進(jìn)行第二次提取，提取仍在40-55℃條件下進(jìn)行，最后將兩次提取得到的豆乳混合均勻后進(jìn)入酸沉工序加酸沉降處理。然而，上述大豆分離蛋白的常規(guī)提取工藝存在一些明顯的缺點(diǎn)：1、中間產(chǎn)品菌落總數(shù)高：從投料開(kāi)始，蛋白提取過(guò)程需要經(jīng)歷約60-90min的第一次提取時(shí)間和約10-20min的第二次提取時(shí)間，提取時(shí)料液的ph為7-8，溫度40-55℃，水分90％以上，而且料液中含有大量的碳水化合物和蛋白質(zhì)，是天然的微生物培養(yǎng)基，因此，從投料到得到中間產(chǎn)品豆乳的過(guò)程中微生物大量生長(zhǎng)繁殖，最高可以達(dá)到108數(shù)量級(jí)以上，通常在105-108數(shù)量級(jí)之間。料液中微生物的大量生長(zhǎng)繁殖會(huì)對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)生許多不利影響，一方面微生物生長(zhǎng)繁殖產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物中的不良風(fēng)味物質(zhì)會(huì)大大降低蛋白產(chǎn)品的口感，另一方面，微生物代謝產(chǎn)生大量蛋白酶，蛋白酶會(huì)水解蛋白導(dǎo)致蛋白在酸沉工序中無(wú)法正常沉淀，造成大量蛋白流失。2、蛋白損失率高：提取后每噸大豆粕原料可產(chǎn)生含水量約為83.0％的豆渣2.6噸以上，豆渣中粗蛋白含量為20％以上，總體蛋白損失率達(dá)9.0％以上，造成蛋白資源的大量浪費(fèi)，導(dǎo)致產(chǎn)品收率低，生產(chǎn)成本高。針對(duì)上述大豆分離蛋白生產(chǎn)工藝中的微生物控制問(wèn)題，目前業(yè)界絕大部分企業(yè)僅從食品安全角度出發(fā)，認(rèn)為通過(guò)后續(xù)的高溫瞬時(shí)殺菌工序能夠有效殺死微生物，因此基本不考慮提取、酸沉、中和工序中的微生物控制問(wèn)題；另有一些企業(yè)則是通過(guò)提高原輔料標(biāo)準(zhǔn)、殺菌劑處理、添加防腐劑等方法來(lái)應(yīng)對(duì)此問(wèn)題，但提高原輔料標(biāo)準(zhǔn)可控性及操作性很差，使用殺菌劑會(huì)引發(fā)食品安全問(wèn)題，添加防腐劑不僅抑制微生物的效果差，而且成本很高。綜上可以看出，有關(guān)現(xiàn)有大豆分離蛋白生產(chǎn)工藝中微生物大量生長(zhǎng)繁殖給生產(chǎn)帶來(lái)不利影響的問(wèn)題，目前還未引起行業(yè)的普遍重視，即使個(gè)別企業(yè)采取了一些應(yīng)對(duì)措施，但效果都不甚理想，有些措施本身還會(huì)引發(fā)新的問(wèn)題。我們?cè)陂L(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中，充分認(rèn)識(shí)到了此問(wèn)題對(duì)大豆分離蛋白的生產(chǎn)所造成的嚴(yán)重不良影響，我們認(rèn)為解決此問(wèn)題絕不是僅僅依靠高溫瞬時(shí)殺菌就能夠完成的，而是應(yīng)該強(qiáng)調(diào)對(duì)整個(gè)提取工藝流程進(jìn)行系統(tǒng)控制，本發(fā)明通過(guò)對(duì)大豆分離蛋白提取工藝條件的改進(jìn)進(jìn)而建立了一套新的大豆分離蛋白提取方法，本發(fā)明方法能夠有效的控制生產(chǎn)過(guò)程中的微生物生長(zhǎng)繁殖，改善產(chǎn)品口感，降低蛋白水解程度，減少蛋白流失，在提高生產(chǎn)得率的同時(shí)降低了生產(chǎn)成本。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：解決的技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明需要解決的問(wèn)題是：現(xiàn)有大豆分離蛋白生產(chǎn)工藝中微生物大量生長(zhǎng)繁殖會(huì)給生產(chǎn)帶來(lái)諸多不利影響，例如降低蛋白產(chǎn)品的口感、造成大量蛋白流失等。然而，目前此問(wèn)題還未引起行業(yè)的普遍重視，即使個(gè)別企業(yè)采取了一些措施，如提高原輔料標(biāo)準(zhǔn)、殺菌劑處理、添加防腐劑等來(lái)應(yīng)對(duì)此問(wèn)題，但效果都不甚理想，有些措施本身還會(huì)引發(fā)新的問(wèn)題。技術(shù)方案本發(fā)明旨在提供一種簡(jiǎn)便易行的，能夠?qū)ιa(chǎn)工藝中微生物增殖進(jìn)行有效控制的，顯著降低蛋白損失率的大豆分離蛋白提取方法。首先，本發(fā)明采用第一次提取低溫工藝，能夠有效控制微生物的生長(zhǎng)繁殖，我們發(fā)現(xiàn)，在大豆分離蛋白生產(chǎn)過(guò)程中，物料中微生物生長(zhǎng)繁殖最適合的溫度是25-40℃之間，通過(guò)避開(kāi)此最適溫度可以有效降低中間產(chǎn)品中的菌落總數(shù)。其次，本發(fā)明采用第二次提取高溫工藝，一方面能夠有效實(shí)現(xiàn)對(duì)微生物的殺菌，使第二次提取分離后得到的液相豆乳里面微生物數(shù)量減少98％以上；另一方面，高溫高ph條件下能夠更好的促進(jìn)大豆纖維成分的溶解，更有效的破壞纖維的組織結(jié)構(gòu)，使豆粕中一些被纖維包裹的或是與大分子結(jié)合的糖蛋白能夠溶解出來(lái)，不僅大大降低了每噸豆粕產(chǎn)生豆渣的量，而且在一定程度上降低了豆渣中粗蛋白的含量，減少了蛋白損失。綜上，本發(fā)明提供了一種大豆分離蛋白的提取方法，包括以下步驟：(1)第一次提?。簩⒚撝蠖蛊珊?-12倍量的水混合后置于提取罐中，向該提取罐中加入濃度為30％的氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)混合料液ph值至7.0-8.0，在水溫10-25℃的條件下，攪拌浸提60-90min，浸提完成后，對(duì)提取液進(jìn)行離心分離，得到固相豆渣組分1和液相豆乳組分1；(2)第二次提?。河谜羝?、水和30％的氫氧化鈉溶液預(yù)先配制ph11-13的淡堿水，保持淡堿水溫度為70-85℃；向上述固相豆渣組分1中加入脫脂大豆粕4-8倍量的上述淡堿水進(jìn)行水溶，調(diào)節(jié)混合料液ph值至8.0-9.0，進(jìn)行第二次攪拌浸提10-20min，第二次浸提完成后，對(duì)提取液進(jìn)行離心分離，得到固相豆渣組分2和液相豆乳組分2；(3)酸沉：將上述液相豆乳組分1和液相豆乳組分2混合均勻后移入酸沉罐，將該豆乳混合液的溫度保持在30-45℃，加鹽酸調(diào)節(jié)ph至4.0-6.0，進(jìn)行沉降，酸沉完成后，對(duì)酸沉液進(jìn)行離心分離，得到大豆分離蛋白粗品；(4)上述大豆分離蛋白粗品經(jīng)本領(lǐng)域中常規(guī)的中和、殺菌、干燥工藝制得大豆分離蛋白成品。進(jìn)一步地，上述大豆分離蛋白的提取方法步驟(4)中還包括本領(lǐng)域中常規(guī)的酶解工藝過(guò)程。進(jìn)一步地，上述大豆分離蛋白的提取方法步驟(4)之后還包括表面處理工藝過(guò)程，所述表面處理工藝過(guò)程是指向干燥后的大豆分離蛋白成品表面噴涂0.1-1.0‰的食用表面活性劑。優(yōu)選的，上述食用表面活性劑為改性大豆磷脂。作為一種優(yōu)選，本發(fā)明大豆分離蛋白的提取方法，包括以下步驟：(1)第一次提取：將脫脂大豆粕和10倍量的水混合后置于提取罐中，向該提取罐中加入濃度為30％的氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)混合料液ph值至8.0，在水溫25℃的條件下，攪拌浸提60min，浸提完成后，對(duì)提取液進(jìn)行離心分離，得到固相豆渣組分1和液相豆乳組分1；(2)第二次提?。河谜羝?、水和30％的氫氧化鈉溶液預(yù)先配制ph11-13的淡堿水，保持淡堿水溫度為85℃；向上述固相豆渣組分1中加入脫脂大豆粕6倍量的上述淡堿水進(jìn)行水溶，調(diào)節(jié)混合料液ph值至9.0，進(jìn)行第二次攪拌浸提20min，第二次浸提完成后，對(duì)提取液進(jìn)行離心分離，得到固相豆渣組分2和液相豆乳組分2；(3)酸沉：將上述液相豆乳組分1和液相豆乳組分2混合均勻后移入酸沉罐，將該豆乳混合液的溫度保持在40℃，加鹽酸調(diào)節(jié)ph至5.0，進(jìn)行沉降，酸沉完成后，對(duì)酸沉液進(jìn)行離心分離，得到大豆分離蛋白粗品；(4)上述大豆分離蛋白粗品經(jīng)本領(lǐng)域中常規(guī)的中和、殺菌、干燥工藝制得大豆分離蛋白成品。進(jìn)一步地，上述大豆分離蛋白的提取方法步驟(4)中還包括本領(lǐng)域中常規(guī)的酶解工藝過(guò)程。進(jìn)一步地，上述大豆分離蛋白的提取方法步驟(4)之后還包括表面處理工藝過(guò)程，所述表面處理工藝過(guò)程是指向干燥后的大豆分離蛋白成品表面噴涂0.1-1.0‰的食用表面活性劑。優(yōu)選的，上述食用表面活性劑為改性大豆磷脂。此外，本發(fā)明還提供了一種大豆分離蛋白，該大豆分離蛋白是由上述蛋白提取方法提取得到的。有益效果本發(fā)明提供了一種大豆分離蛋白的提取方法，通過(guò)本發(fā)明方法能夠有效的控制大豆分離蛋白生產(chǎn)過(guò)程中的微生物生長(zhǎng)繁殖，改善產(chǎn)品口感，降低蛋白水解程度，減少蛋白流失，在提高生產(chǎn)得率的同時(shí)降低了生產(chǎn)成本。具體實(shí)施方式以下通過(guò)特定的具體實(shí)例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說(shuō)明書(shū)所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過(guò)另外不同的具體實(shí)施方式加以實(shí)施或應(yīng)用，本說(shuō)明書(shū)中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀(guān)點(diǎn)與應(yīng)用，在沒(méi)有背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。在進(jìn)一步描述本發(fā)明具體實(shí)施方式之前，應(yīng)理解，本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于下述特定的具體實(shí)施方案；還應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明實(shí)施例中使用的術(shù)語(yǔ)是為了描述特定的具體實(shí)施方案，而不是為了限制本發(fā)明的保護(hù)范圍；在本發(fā)明說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中，除非文中另外明確指出，單數(shù)形式“一個(gè)”、“一”和“這個(gè)”包括復(fù)數(shù)形式。當(dāng)實(shí)施例給出數(shù)值范圍時(shí)，應(yīng)理解，除非本發(fā)明另有說(shuō)明，每個(gè)數(shù)值范圍的兩個(gè)端點(diǎn)以及兩個(gè)端點(diǎn)之間任何一個(gè)數(shù)值均可選用。除非另外定義，本發(fā)明中使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與本
技術(shù)領(lǐng)域：
技術(shù)人員通常理解的意義相同。除實(shí)施例中使用的具體方法、設(shè)備、材料外，根據(jù)本
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的掌握及本發(fā)明的記載，還可以使用與本發(fā)明實(shí)施例中所述的方法、設(shè)備、材料相似或等同的現(xiàn)有技術(shù)的任何方法、設(shè)備和材料來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。下文結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明方法的具體實(shí)施及效果進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例1一種大豆分離蛋白制備方法如下：(1)第一次提?。簩⒚撝蠖蛊珊?0倍量的水混合后置于提取罐中，向該提取罐中加入濃度為30％的氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)混合料液ph值至8.0，在水溫25℃的條件下，攪拌浸提60min，浸提完成后，對(duì)提取液進(jìn)行離心分離，得到固相豆渣組分1和液相豆乳組分1；(2)第二次提?。河谜羝?、水和30％的氫氧化鈉溶液預(yù)先配制ph11-13的淡堿水，保持淡堿水溫度為85℃；向上述固相豆渣組分1中加入脫脂大豆粕6倍量的上述淡堿水進(jìn)行水溶，調(diào)節(jié)混合料液ph值至9.0，進(jìn)行第二次攪拌浸提20min，第二次浸提完成后，對(duì)提取液進(jìn)行離心分離，得到固相豆渣組分2和液相豆乳組分2；(3)酸沉：將上述液相豆乳組分1和液相豆乳組分2混合均勻后移入酸沉罐，將該豆乳混合液的溫度保持在40℃，加鹽酸調(diào)節(jié)ph至5.0，進(jìn)行沉降，酸沉完成后，對(duì)酸沉液進(jìn)行離心分離，得到大豆分離蛋白粗品；(4)上述大豆分離蛋白粗品經(jīng)本領(lǐng)域中常規(guī)的中和、殺菌、干燥工藝制得大豆分離蛋白成品。工藝參數(shù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證1、微生物數(shù)量a.測(cè)定在不同溫度條件下進(jìn)行第一次提取，所得到液相豆乳組分1中的微生物數(shù)量，其他提取條件完全一致：均為加入10倍量水，將混合料液ph值調(diào)至8.0，攪拌浸提60min。結(jié)果見(jiàn)表1所示：表1不同溫度下第一次提取產(chǎn)品中微生物數(shù)量溫度(℃)菌落總數(shù)(cfu/g)15103-10625104-10735105-10845105-108從表1中可以看出，當(dāng)在不同溫度條件下進(jìn)行第一次提取時(shí)，提取溫度越低，所得液相豆乳組分1中的微生物數(shù)量越少，但當(dāng)提取溫度過(guò)低時(shí)，又會(huì)影響提取的完全程度和提取效率，綜合考慮，我們認(rèn)為在10-25℃條件下提取，既可實(shí)現(xiàn)減少微生物數(shù)量的目的，又不致使提取不完全或提取效率過(guò)低。b.測(cè)定在不同溫度條件下進(jìn)行第二次提取，所得到液相豆乳組分2中的微生物數(shù)量，其他提取條件完全一致：均為第一次提取加入10倍量水，將混合料液ph值調(diào)至8.0，溫度25℃，攪拌浸提60min；第二次提取加入6倍量水，將混合料液ph值調(diào)至9.0，攪拌浸提20min。結(jié)果見(jiàn)表2所示：表2不同溫度下第二次提取產(chǎn)品中微生物數(shù)量溫度(℃)菌落總數(shù)(cfu/g)75102-10480101-10485101-10345105-108從表2中可以看出，當(dāng)在不同溫度條件下進(jìn)行第二次提取時(shí)，提取溫度越高，所得液相豆乳組分2中的微生物數(shù)量越少，尤其是與45℃條件相比，當(dāng)提取溫度達(dá)到80℃以上時(shí)，所得液相豆乳組分2中的微生物數(shù)量減少了至少1萬(wàn)倍以上，經(jīng)綜合考慮，我們認(rèn)為在70-85℃條件下提取，既可實(shí)現(xiàn)減少微生物數(shù)量的目的，又不致溫度過(guò)高影響蛋白產(chǎn)品的品質(zhì)。2、豆渣蛋白含量a.測(cè)定在不同溫度條件下進(jìn)行第二次提取，每噸大豆粕原料所得到的豆渣量以及所得豆渣中的粗蛋白含量，其他提取條件完全一致：均為第一次提取加入10倍量水，將混合料液ph值調(diào)至8.0，溫度25℃，攪拌浸提60min；第二次提取加入6倍量水，將混合料液ph值調(diào)至9.0，攪拌浸提20min。結(jié)果見(jiàn)表3所示：表3不同溫度下第二次提取所得豆渣量及豆渣粗蛋白含量溫度(℃)噸豆粕產(chǎn)豆渣量(噸)豆渣c(diǎn)p(干基，％)752.5219.8802.4719.1852.4418.8452.6522.0從表3中可以看出，當(dāng)在不同溫度條件下進(jìn)行第二次提取時(shí)，提取溫度越高，每噸豆粕所產(chǎn)豆渣量越少，而所得豆渣中的粗蛋白含量也越低，說(shuō)明在70-85℃條件下提取，能夠獲得比45℃條件時(shí)更高的蛋白提取率，蛋白流失明顯減少，從而降低了生產(chǎn)成本。以上對(duì)本發(fā)明優(yōu)選的具體實(shí)施方式和實(shí)施例作了詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式和實(shí)施例，在本領(lǐng)域技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下作出各種變化。當(dāng)前第1頁(yè)12