專利名稱：：一種小麥蛋白制備小麥蛋白酸鹽的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)小麥蛋白酸鹽(谷朊酸鹽)的方法，特別涉及化學(xué)改性小麥蛋白(小麥面筋蛋白)制備具有水溶性高乳化能力的小麥蛋白酸鹽(谷朊酸鹽)的方法。
背景技術(shù)：
：小麥中所含的蛋白，主要是水不溶性蛋白，也稱作小麥面筋蛋白。由于小麥面筋蛋白分子內(nèi)部疏水作用區(qū)較大，導(dǎo)致在水溶液中不能溶解，因此限制了應(yīng)用范圍。需要經(jīng)過化學(xué)、物理、生物等方法進(jìn)行改性，以適應(yīng)不同用途的需求。經(jīng)過一定改性的小麥面筋蛋白可以有良好的水溶性、乳化能力、增稠能力，可以作為乳化劑、穩(wěn)定劑和增稠劑，代替昂貴的酪蛋白酸鈉應(yīng)用在飲料、乳制品、肉制品、人造奶油等領(lǐng)域，為食品工業(yè)提供一種安全、營養(yǎng)的綠色食品添加劑?？梢宰鳛槟z粘劑應(yīng)用在涂料和標(biāo)簽生產(chǎn)中，替代有污染的化學(xué)合成膠粘劑。目前對(duì)小麥面筋蛋白的水溶性改性方法有化學(xué)、酶法?；瘜W(xué)方法有磷酸化和?；?，這兩種方法改性不徹底，仍有部分小麥面筋蛋白不能轉(zhuǎn)化為水溶性，而且需要大量的化學(xué)原料，較長的反應(yīng)時(shí)間，生產(chǎn)成本較高。酶法主要有酶水解和酶法去酰胺，水解方法是把小麥面筋蛋白肽鏈水解成多肽和氨基酸，生產(chǎn)中控制條件和蛋白酶的選擇非常嚴(yán)格，控制不好會(huì)產(chǎn)生苦味肽，再有一點(diǎn)，反應(yīng)后得到的產(chǎn)品已經(jīng)不再是蛋白物質(zhì)了，而是復(fù)合多肽和氨基酸，相應(yīng)的乳化和增稠效果非常低。酶法去酰胺改性也不夠徹底，仍有部分小麥面筋蛋白不能水溶。酶法改性生產(chǎn)的時(shí)間過長。上面最終所制得產(chǎn)品，和本發(fā)明最終制得的產(chǎn)品不同。本發(fā)明所制得的產(chǎn)品未見有相關(guān)資料和報(bào)道。另外，現(xiàn)今有用牛奶酪蛋白和椰子蛋白生產(chǎn)酪蛋白酸鈉的技術(shù)，所用原料為牛奶或者椰子蛋白，所用工藝為先在原料中加酸，使蛋白沉淀，分離，再加堿，調(diào)至中性，干燥制得產(chǎn)品。這兩種生產(chǎn)方法所制得的產(chǎn)品成本高，限制了使用范圍。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種快速簡單生產(chǎn)水溶性、乳化性、增稠性良好的小麥蛋白酸鹽的方法。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案采用的原料為現(xiàn)有小麥加工中生產(chǎn)的濕面筋或者谷朊粉，通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的(1)容器中，加入一定量的水，加水量為谷朊粉或者濕面筋重量的3倍100倍(最佳范圍為49倍)，用堿調(diào)節(jié)PH值814;(2)小麥濕面筋或者谷朊粉加入到步驟(l)所制的溶液中，攪拌至溶解充分；(3)用酸將溶液ra值調(diào)節(jié)至7.oii.o;(4)將溶液進(jìn)行干燥，得到小麥蛋白酸鹽。方法二采用的原料為現(xiàn)有小麥加工中生產(chǎn)的濕面筋或者谷朊粉，通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的(1)在容器中，加入濕面筋或者谷朊粉，再加入一定量的水，加水量為谷朊粉或者濕面筋重量的3倍100倍(最佳范圍為49倍)，攪拌成懸濁液，用酸調(diào)節(jié)PH值06.5，使小麥蛋白變性沉淀；(2)將小麥蛋白沉淀和酸溶液分離；(3)將小麥蛋白沉淀加堿溶液中和，ra值調(diào)到7.011.0，使小麥蛋白沉淀再次溶解；(4)將小麥蛋白溶液干燥，得到小麥蛋白酸鹽。方法三采用的原料為小麥，通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的(1)小麥磨碎，過40120目篩，制成小麥粉；(2)在容器中加入為小麥粉重量3倍100倍(最佳范圍為49倍)的水，將小麥粉加入水中，撹拌成懸浮液；(3)用酸調(diào)節(jié)懸浮液PH值06.5,使小麥蛋白酸變性沉淀；(4)將小麥蛋白沉淀和酸溶液分離；(5)將小麥蛋白沉淀加堿溶液中和，m值調(diào)到7.011，使小麥蛋白沉淀再次溶解；(6)將小麥蛋白溶液干燥，得到小麥蛋白酸鹽。上面三種方法中所用堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、磷酸鈉、磷酸鉀、三聚磷酸鈉、焦磷酸鈉、三聚磷酸鉀、六偏磷酸鈉中的一種或者其中任意幾種混合。上面三種方法中所用酸為擰檬酸、乳酸、蘋果酸、磷酸、鹽酸、硫酸、硝酸、醋酸中的一種或者其中任意幾種混合。本發(fā)明積極效果如下水溶性效果可用氮溶指數(shù)(NSI)來衡量氮溶指數(shù)(NSI)指溶液中的氮量與樣品中總氮量之比，即氮溶指數(shù)(％)=提取溶液中含氮量/加入樣品總氮量乂100%氮溶指數(shù)是衡量蛋白變可溶程度的一個(gè)指標(biāo)。將樣品水溶液離心，取上清液，用凱氏定氮法測定其中氮的含量，即為可溶性氮，與被加入的樣品總氮之比為氮溶指數(shù)。稱取10克(準(zhǔn)確到0.0001克)采用本發(fā)明方法制備的小麥蛋白酸鹽，溶于90ml蒸餾水中充分搖晃溶解均勻。用10ml移液管取樣品水溶液10ml加入到離心管中，1500轉(zhuǎn)/分鐘離心10分鐘，取上清液，用凱氏定氮法測定其中氮的含量，即為可溶性氮Ml。再用移液管取10ml小麥蛋白酸鈉溶液用凱氏定氮法測定其中氮的含量，即為總氮量M。氮溶指數(shù)NSI=Ml/M*100%乳化效果測定配置1%的水溶小麥蛋白酸鹽溶液，取100ml該溶液和100ml大豆色拉油，在高速剪切乳化機(jī)中以12000轉(zhuǎn)/分中剪切1分鐘，然后取10ml置于帶容積刻度的離心管中，1500轉(zhuǎn)/分鐘離心10分鐘，然后測量下部乳化層和總體積，乳化度為乳化層體積VI與總體積V之比。取未離心溶液，置于有容積刻度的離心管中，豎直靜止放置24小時(shí)，然后測量下部乳化層V2和總體積V，即為下部乳化層V2和總體積V之比。乳化能力R=Vl/V*100%乳化穩(wěn)定性=V2/V*100%改性前后小蛋白的水溶性和乳化效果比較如下表所示:<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>從上表可以看出，小麥蛋白酸鹽水溶性、乳化能力、乳化穩(wěn)定性都有非常大的提高。采用本發(fā)明方法制備的小麥蛋白酸鹽，可以作為乳化劑、穩(wěn)定劑和增稠劑，代替昂貴的酪蛋白酸鈉應(yīng)用在飲料、乳制品、肉制品、人造奶油等領(lǐng)域，為食品工業(yè)提供一種安全、營養(yǎng)的綠色食品添加劑?？梢宰鳛槟z粘劑應(yīng)用在涂料和標(biāo)簽生產(chǎn)中，替代有污染的化學(xué)合成膠粘劑。具體實(shí)施例方式下面實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明，但本發(fā)明不僅限于實(shí)施例中所涉及的內(nèi)容實(shí)施例1在1000ml燒杯中，加入蒸餾水900ml,用lmol/LNaOH溶液調(diào)節(jié)ra值至8，加入小麥面筋粉100克，用攪拌機(jī)1440轉(zhuǎn)攪拌5分鐘，再用5%檸檬酸溶液調(diào)節(jié)PH至7.5，溶液經(jīng)離心噴霧干燥制得小麥蛋白酸鈉。實(shí)施例2在1000L不銹鋼罐中，加純凈水300L，用lmol/LNaOH溶液調(diào)節(jié)ra值至i4，加入小麥面濕筋100公斤，用攪拌機(jī)36轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌120分鐘，充分溶解，再用5%檸檬酸溶液調(diào)節(jié)ra至11，溶液經(jīng)離心噴霧干燥制得小麥蛋白酸鈉。實(shí)施例3在2000L不銹鋼罐中，加純凈水900L，加入小麥面筋粉100公斤，用攪拌機(jī)1440轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌成懸濁液，再用磷酸調(diào)節(jié)ra至1.0,使小麥蛋白變性沉淀，抽走上部酸液，用1mol/LNaOH溶液調(diào)節(jié)小麥蛋白沉淀ra值至7.0，使其再次溶解，溶液經(jīng)離心噴霧干燥制得小麥蛋白酸鈉。實(shí)施例4用膠體磨將小麥濕面筋10公斤加水30L磨成懸濁液，放到100L不銹鋼桶中，用lmol/LHCL溶液調(diào)節(jié)PH值至6.0，使小麥蛋白酸變性沉淀，再用lmol/LKa0H溶液調(diào)節(jié)PH至11.0，使其再次溶解，溶液經(jīng)離心噴霧干燥制得小麥蛋白酸鉀。實(shí)施例5在1L燒杯中，加純凈水900mL，用lmol/LNa0H溶液調(diào)節(jié)PH值至12，加入小麥面筋蛋白粉200克，用攪拌機(jī)12轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌30分鐘，充分溶解，再用5%檸檬酸溶液調(diào)節(jié)PH至8.0，溶液經(jīng)高溫真空干燥制得小麥蛋白酸鈉。實(shí)施例6取小麥1公斤，磨碎成粉，在200L容器中加入100L水，將小麥粉加入水中，調(diào)成懸浮液，用鹽酸調(diào)節(jié)ra值o，使小麥蛋白酸變性沉淀，將小麥蛋白沉淀和酸溶液分離，將小麥蛋白沉淀用lmol/LNaOH溶液中和，PH值調(diào)到7.0，將小麥蛋白溶液干燥，得到小麥蛋白酸鈉實(shí)施例7在1L燒杯中，加純凈水400mL，用lmol/LNaOH溶液調(diào)節(jié)PH值至12，加入小麥面筋蛋白粉100克，用攪拌機(jī)12轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌30分鐘，充分溶解，再用重量比為l:1:l的檸檬酸、乳酸、磷酸濃度為5%溶液調(diào)節(jié)ra至8.0，溶液經(jīng)高溫真空干燥制得小麥蛋白酸鈉實(shí)施例8將小麥濕面筋1公斤制成直徑13mm小顆粒，放到100L不銹鋼桶中，加水60L攪拌，使面筋顆粒懸浮，用鹽酸溶液調(diào)節(jié)ra值至2.0，使小麥蛋白酸變性沉淀，再用KOH溶液調(diào)節(jié)ra至8.0，使沉淀再溶于水，溶液經(jīng)離心噴霧干燥制得小麥蛋白酸鉀。實(shí)施例9將小麥濕面筋10公斤制成直徑13mm小顆粒，放到100L不銹鋼桶中，加水40L攪拌，使面筋顆粒懸浮，用檸檬酸和醋酸混合溶液調(diào)節(jié)PH值至4.0，使小麥蛋白酸變性沉淀，再用lmol/LK0H溶液調(diào)節(jié)ra至8.0，溶液經(jīng)離心噴霧干燥制得小麥蛋白酸鉀。實(shí)施例10在1000L不銹鋼罐中，加純凈水400L，用l。/QNaOH和三聚磷酸鈉1%混合溶液調(diào)節(jié)ra值至14，把小麥面濕筋100公斤制成25小顆粒，用攪拌機(jī)36轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌60分鐘，充分溶解，充分溶解，再用5%檸檬酸溶液調(diào)節(jié)ra至9.0，溶液經(jīng)離心噴霧干燥制得小麥蛋白酸鈉。實(shí)施例11取小麥5公斤，磨碎成面粉，在100L容器中加入40L水，將小麥面粉加入水中，調(diào)成懸浮液，用硫酸調(diào)節(jié)!^H值到6.0，使小麥蛋白變性沉淀，將小麥蛋白沉淀和酸溶液分離，將小麥蛋白沉淀用lmol/LNaOH溶液中和，m值調(diào)到ll.O，將小麥蛋白溶液干燥，得到小麥蛋白酸鈉實(shí)施例12在1000ml燒杯中，加入蒸餾水800ml，用KOH和K2C03混合溶液調(diào)節(jié)PH值至13，加入小麥面筋粉80克，用攪拌機(jī)1440轉(zhuǎn)攪拌5分鐘，使其溶解充分，再用5%檸檬酸溶液調(diào)節(jié)Rl至7.5，溶液經(jīng)離心噴霧干燥制得小麥蛋白酸鈉。實(shí)施例13在lL燒杯中，加純凈水700mL，用0.5mol/LNaOH和0.5mol/LK0H混合溶液調(diào)節(jié)ra值至io，加入小麥面筋蛋白粉ioo克，用攪拌機(jī)12轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌30分鐘，充分溶解，再用5%擰檬酸溶液調(diào)節(jié)PH至8.0，溶液經(jīng)高溫真空干燥制得小麥蛋白酸鈉和小麥蛋白酸鉀混合物。實(shí)施例14將小麥濕面筋0.5公斤制成直徑13mm小顆粒，放到100L不銹鋼桶中，加水50L攪拌，使面筋顆粒懸浮，用醋酸和磷酸1:1溶液調(diào)節(jié)ra值至3.0，使小麥蛋白酸變性沉淀，再用KOH和磷酸鉀1:1濃度為2%溶液調(diào)節(jié)PH至9.0,使沉淀再溶于水，溶液經(jīng)高壓噴霧干燥制得小麥蛋白酸鉀。實(shí)施例15取小麥5公斤，磨碎成面粉，在100L容器中加入15L水，將小麥面粉加入水中，調(diào)成糊狀懸浮液，用磷酸調(diào)節(jié)ra值到4.0，使小麥蛋白變性沉淀，將小麥蛋白沉淀和酸溶液分離，將小麥蛋白沉淀用lmol/LNaOH溶液中和，PH值調(diào)到9.0，將小麥蛋白溶液干燥，得到小麥蛋白酸鈉。權(quán)利要求1、一種小麥蛋白制備小麥蛋白酸鹽的方法，其特征在于采用的原料為小麥加工中生產(chǎn)的濕面筋或者谷朊粉，通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的(1)在容器中，加入為谷朊粉或者濕面筋重量3倍～100倍的水，用堿調(diào)節(jié)PH值8～14；(2)把小麥濕面筋或者谷朊粉加入到步驟(1)所制的溶液中，攪拌至溶解充分；(3)用酸將溶液PH值調(diào)節(jié)至7.0～11.0；(4)將溶液進(jìn)行干燥，得到小麥蛋白酸鹽。2、一種小麥蛋白制備小麥蛋白酸鹽的方法，其特征在于采用的原料為小麥加工中生產(chǎn)的濕面筋或者谷朊粉，通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的(1)在容器中，加入濕面筋或者谷朊粉，再加入為谷朊粉或者濕面筋重量3倍1oo倍的水，攪拌成懸浮液，用酸調(diào)節(jié)PH值06.5，使小麥蛋白變性沉淀；(2)將小麥蛋白沉淀和酸溶液分離；(3)將小麥蛋白沉淀加堿溶液中和，PH值調(diào)到7.011.0;(4)將小麥蛋白溶液干燥，得到小麥蛋白酸鹽。3、一種小麥蛋白制備小麥蛋白酸鹽的方法，其特征在于采用的原料為小麥，通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的(1)小麥磨碎，過40120目篩，制成小麥粉；(2)在容器中加入為小麥粉重量3倍100倍的水，將小麥粉加入水中，攪拌成懸浮液；(3)用酸調(diào)節(jié)懸浮液ra值06.5，使小麥蛋白變性沉淀；(4)將小麥蛋白沉淀和酸溶液分離；(5)將小麥蛋白沉淀加堿溶液中和，PH值調(diào)到7.011.0;(6)將小麥蛋白溶液干燥，得到小麥蛋白酸鹽。4、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種小麥蛋白制備小麥蛋白酸鹽的方法，其特征在于上述方法步驟(1)中在容器中加入為谷朊粉或者濕面筋重量4倍9倍的水。5、根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種小麥蛋白制備小麥蛋白酸鹽的方法，其特征在于上述方法步驟(2)中在容器中加入為小麥粉重量4倍9倍的水。6、根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種小麥蛋白制備小麥蛋白酸鹽的方法，其特征在于上述方法中所用堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、磷酸鈉、磷酸鉀、三聚磷酸鈉、焦磷酸鈉、三聚磷酸鉀、六偏磷酸鈉中的一種或者其中任意幾種混合。7、根據(jù)權(quán)利要求l、2或3所述的一種小麥蛋白制備小麥蛋白酸鹽的方法，其特征在于上述方法中所用酸為檸檬酸、乳酸、蘋果酸、磷酸、鹽酸、硫酸、硝酸、醋酸中的一種或者其中任意幾種混合。8、根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種小麥蛋白制備小麥蛋白酸鹽的方法，其特征在于上述方法中所用酸為檸檬酸、乳酸、蘋果酸、磷酸、鹽酸、硫酸、硝酸、醋酸中的一種或者其中任意幾種混合。9、根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種小麥蛋白制備小麥蛋白酸鹽的方法，其特征在于上述方法中所用堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、磷酸鈉、磷酸鉀、三聚磷酸鈉、焦磷酸鈉、三聚磷酸鉀、六偏磷酸鈉中的一種或者其中任意幾種混合。10、根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種小麥蛋白制備小麥蛋白酸鹽的方法'，其特征在于上述方法中所用酸為檸檬酸、乳酸、蘋果酸、磷酸、鹽酸、硫酸、硝酸、醋酸中的一種或者其中任意幾種混合。全文摘要本發(fā)明涉及一種小麥蛋白制備小麥蛋白酸鹽的方法，采用的原料為現(xiàn)有小麥加工中生產(chǎn)的濕面筋或者谷朊粉，通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的容器中，加入一定量的水，加水量為谷朊粉或者濕面筋重量的3倍～100倍，用堿調(diào)節(jié)pH值8～14；小麥濕面筋或者谷朊粉加入到上述所制的溶液中，攪拌至溶解充分；用酸將溶液pH值調(diào)節(jié)至7.0～11.0；將溶液進(jìn)行干燥，得到小麥蛋白酸鹽。采用本發(fā)明方法制備的小麥蛋白酸鹽，可以作為乳化劑、穩(wěn)定劑和增稠劑，可以作為膠粘劑應(yīng)用在涂料和標(biāo)簽生產(chǎn)中，替代有污染的化學(xué)合成膠粘劑。文檔編號(hào)C07K1/30GK101200492SQ20071018546公開日2008年6月18日申請(qǐng)日期2007年12月21日優(yōu)先權(quán)日2007年12月21日發(fā)明者靜張,高培培,高建飛申請(qǐng)人:高建飛