一種酶解和磷酸化改性協(xié)同制備蛋清粉的工藝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及食品配料技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種酶解和磷酸化改性協(xié)同制備蛋清粉的工藝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)的雞蛋總產(chǎn)量與蛋雞存欄量長(zhǎng)期居于世界第一位，由于雞蛋營(yíng)養(yǎng)全面、價(jià)廉易得，因此，在人們的飲食結(jié)構(gòu)中占有重要的地位。蛋清是雞蛋中的重要組成部分，而雞蛋的蛋清中大約90%都是水分，除了水分之外，蛋清的其他部分由蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)、維生素、月旨肪和葡萄糖組成。自然狀態(tài)下的蛋清是澄清透明的，然而在煮熟之后會(huì)變成白色，這是由于蛋白質(zhì)的化學(xué)變性造成的，這意味著長(zhǎng)鏈氨基酸的破裂形成硬蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。蛋清中不含膽固醇，且包含40種不同的蛋白質(zhì)，每一種對(duì)身體都有很大的好處。蛋清中還包含鋅、鐵、銅、磷、鈣和鉀等礦物質(zhì)。所有這些礦物質(zhì)對(duì)頭發(fā)、指甲、骨骼和牙齒的健康都是必需的。蛋清主要包含卵清蛋白，它在身體酶的新陳代謝中扮演重要的角色，并起到儲(chǔ)存蛋白質(zhì)的作用。另外，蛋清還包含維生素B6，B12，以及核黃素和葉酸。核黃素是身體細(xì)胞生長(zhǎng)所必需的元素，而葉酸對(duì)維持心臟健康很重要。
[0003]另外雞蛋里的蛋清蛋白質(zhì)具有更好的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，蛋清蛋白的功能性包括:溶解性、持水性、粘度、成膠性、彈性、乳化性以及起泡性等。這些功能特性在烘焙類食品中非常重要，比如應(yīng)用在面包、餅干、曲奇、蛋糕、軟糖及糖衣的生產(chǎn)中并對(duì)產(chǎn)品的外觀及色澤進(jìn)行改善。利用蛋清蛋白可以在制作面包和蛋糕的過程中增大面團(tuán)的體積，在很多產(chǎn)品的制作中可以提高產(chǎn)品的水分含量。部分蛋清蛋白可以再全脂和低脂曲奇中改善產(chǎn)品的顏色、稠度以及咀嚼性。
[0004]雞蛋清中含有的氨基酸，其組成與人體氨基酸組成近似，是良好的食品蛋白質(zhì)，又因?yàn)槠鋬?yōu)良的凝膠性，保水性、起泡性等性能，所以被廣泛應(yīng)用于面類制品、魚類制品及肉類制品等中。另外，利用蛋清可以制取溶菌酶，利用蛋清可以用于卵轉(zhuǎn)鐵蛋白的分離提取，雞蛋清可以食用，藥用(治療體表炎癥對(duì)早期癤腫外傷性腫脹和嚴(yán)重的局部注射反應(yīng)，局部敷蛋清有止痛、消炎、防止化膿的作用)。
[0005]而事實(shí)證明，雞蛋中的蛋白質(zhì)并不能全部被利用，在食品應(yīng)用中蛋清蛋白質(zhì)的功能特性只展現(xiàn)了微小的一部分，這樣既嚴(yán)重浪費(fèi)了蛋白質(zhì)資源，也相應(yīng)增長(zhǎng)了相關(guān)產(chǎn)品的制作成本。因此對(duì)雞蛋清里的蛋白質(zhì)進(jìn)行研宄并理論分析，充分發(fā)揮蛋白質(zhì)的作用來改善產(chǎn)品的品質(zhì)和外觀，提高蛋清蛋白的利用率，并降低相關(guān)產(chǎn)品的加工成本就顯得極其重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是:提高雞蛋清蛋白質(zhì)的加工特性，并提高其蛋白質(zhì)的利用率。本發(fā)明以雞蛋清蛋白為原料，以酶解和磷酸化結(jié)合的方式，制備了一種易吸收，腥味小，溶解性、發(fā)泡性和乳化性均良好的蛋清粉。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種酶解和磷酸化改性協(xié)同制備蛋清粉的工藝方法，包括以下步驟:
(1)、取新鮮雞蛋清，加水稀釋成質(zhì)量濃度為10%的蛋清液；
(2)、將步驟(I)制得的蛋清液升溫至45°C?55°C，之后，采用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)蛋清液的pH為7.0?8.0 ;
(3)、向步驟(2)制得的蛋清液中加入5000U/g~8000U/g復(fù)合蛋白酶，以每30min震蕩混勻一次混合溶液的頻率，在45°C?55°C條件下進(jìn)行酶解處理3?4h，制得蛋清酶解液。在酶解過程中，需不斷向混合溶液中滴加氫氧化鈉溶液維持混合溶液的pH為7.0?8.0 ;
(4)、將步驟(3)制得的蛋清酶解液在90°C溫度下加熱5min，使酶失去活性，之后，靜置冷卻；
(5)、以4000r/min的轉(zhuǎn)速對(duì)步驟(4)冷卻后的酶解液進(jìn)行離心處理15min，取上清液，經(jīng)檢測(cè)的其水解度為65%~75% ；
(6)、將步驟(4)冷卻后的蛋清酶解液加熱至30°C?40°C，之后，采用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)上清液的pH為7.5?8.5，然后，向其中加入磷酸鹽進(jìn)行磷酸化改性處理3?4h，得到反應(yīng)液；測(cè)得其磷酸化程度為200~300mg/g ；
所述的磷酸鹽為三聚磷酸鈉、磷酰氯或環(huán)狀磷酸三鈉，磷酸鹽加入后其在蛋清酶解液中的質(zhì)量濃度為2%?3% ；
(7)、將步驟(6)得到的反應(yīng)液真空冷凍干燥成粉末，即為成品蛋清粉。
[0008]所述步驟(I)中的水為蒸餾水。
[0009]所述步驟(3)復(fù)合酶為用量比為1:2:1的木瓜蛋白酶、中性蛋白酶和風(fēng)味蛋白酶； 所述步驟(2)和步驟(3)中所采用的氫氧化鈉為0.lmol/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液。
[0010]所述步驟(5)中所采用的氫氧化鈉溶液的質(zhì)量濃度為0.5mol/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
1、本發(fā)明采用酶解以及磷酸化相結(jié)合的方式對(duì)蛋清進(jìn)行分解和改性處理，方法整體工藝簡(jiǎn)單，反應(yīng)條件溫和，周期短，成品品質(zhì)好。酶解使蛋白質(zhì)降解成了小肽結(jié)構(gòu)，而磷酸化有選擇的利用蛋白質(zhì)小肽側(cè)鏈的活性基團(tuán)，如Ser、Thr的-OH及賴氨酸的_順2等，在肽鏈上更多的引進(jìn)磷酸根基團(tuán)增加蛋白質(zhì)的電負(fù)性，提高了蛋清粉的溶解度，還有效的在蛋清粉中提供了人體生物代謝所必需的磷酸根離子，均衡了成品的營(yíng)養(yǎng)性。兩種方式相結(jié)合，通過符合蛋清本身物理特性的特定條件和工藝參數(shù)限制，制備出了一種營(yíng)養(yǎng)價(jià)值髙，功能特性強(qiáng)，溶解度好的高品質(zhì)蛋清粉。
[0012]2、本發(fā)明采用復(fù)合酶作為酶解時(shí)的酶源，相比采用單酶酶解，效果更佳，酶解效率更高，效果更徹底。蛋清酶解技術(shù)可使蛋白質(zhì)部分降解，從而使其溶解性提高、粘度和熱凝固性降低，并可促使呈味氨基酸或小肽釋放，改善其風(fēng)味，解決了常規(guī)蛋清粉腥味重的缺陷。此外，蛋白質(zhì)酶解后產(chǎn)生的小肽比大分子蛋白質(zhì)更易吸收，并能產(chǎn)生抗氧化、降血脂、降血壓等生理活性小分子肽。因此，利用復(fù)合酶酶解技術(shù)對(duì)蛋清粉進(jìn)行部分降解，可制備出既可滿足焙烤食品加工業(yè)需求，提高了原料利用率，改善了食品蛋白質(zhì)的功能特性和營(yíng)養(yǎng)特性，又能產(chǎn)生有益生理活性的蛋清蛋白肽，易被人體消化，益于人體健康。
[0013]3、本發(fā)明在磷酸化步驟中具體采用pH為7.5?8.5，溫度為30 °C?40 °C的反應(yīng)條件，符合蛋清酶解液的整體物理學(xué)特性，能夠促進(jìn)反應(yīng)的快速、完全進(jìn)行。整個(gè)過程具有高效、瞬時(shí)、安全的特點(diǎn)，且無其他添加劑，安全可靠，成本低，增加了蛋清的營(yíng)養(yǎng)均衡性，拓寬了蛋清在食品加工中的應(yīng)用范圍，同時(shí)也降低了作為食品添加劑的蛋清粉的價(jià)格，因此在食品工業(yè)中具有重要的商業(yè)價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明制備的蛋清粉與常規(guī)蛋清粉的性能對(duì)比圖表I;
圖2為本發(fā)明制得的蛋清粉與常規(guī)蛋清粉應(yīng)用于制備不同食品中后的感官性狀對(duì)比圖表2。
【具體實(shí)施方式】
[0015]本發(fā)明以雞蛋清蛋白為研宄對(duì)象先進(jìn)行酶解，然后再對(duì)酶解液進(jìn)行磷酸改性，包括以下步驟:
雞蛋一清洗一蛋清分離一紗布過濾一蒸餾水稀釋一調(diào)pH、溫度一恒溫酶解一滅酶處理—酶解液一離心過濾一取上清液測(cè)定水解度一調(diào)PH、溫度等一磷酸化一TCA沉淀一離心一取上清液測(cè)定具體操作:
(1)、取新鮮雞蛋清，加水稀釋成質(zhì)量濃度為10%的蛋清液；
(2)、將步驟(I)制得的蛋清液升溫至45°C?55°C，之后，采用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)蛋清液的pH為7.0?8.0 ;
(3)、向步驟(2)制得的蛋清液中加入5000U/g~8000U/g復(fù)合蛋白酶，以每30min震蕩混勻一次混合溶液的頻率，在45°C?55°C條件下進(jìn)行酶解處理3?4h，制得蛋清酶解液。在酶解過程中，需不斷向混合溶液中滴加氫氧化鈉溶液維持混合溶液的pH為7.0?8.0 ;
(4)、將步驟(3)制得的蛋清酶解液在90°C溫度下加熱5min，使酶失去活性，之后，靜置冷卻；
(5)、以4000r/min的轉(zhuǎn)速對(duì)步驟(4)冷卻后的酶解液進(jìn)行離心處理15min，取上清液，經(jīng)檢測(cè)的其水解度為65%~75% ；
(6)、將步驟(4)冷卻后的蛋清酶解液加熱至30°C?40°C，之后，采用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)上清液的pH為7.5?8.5，然后，向其中加入磷酸鹽進(jìn)行磷酸化改性處理3?4h，得到反應(yīng)液；并檢測(cè)得其磷酸化程度；
所述的磷酸鹽為三聚磷酸鈉、磷酰氯或環(huán)狀磷酸三鈉，磷酸鹽加入后其在蛋清酶解液中的質(zhì)量濃度為2%?3% ；
(7)、將步驟(6)得到的反應(yīng)液在-20°C、100Pa~200Pa條件下真空冷凍干燥成粉末，即為成品蛋清粉。
[0016]所述步驟(I)中的水為蒸餾水。
[0017]所述步驟(3)復(fù)合酶為用量比為1:2:1的木瓜蛋白酶、中性蛋白酶和風(fēng)味蛋白酶； 所述步驟(2)和步驟(3)中所采用的氫氧化鈉為0.lmol/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液。
[0018]所述步驟(5)中所采用的氫氧化鈉溶液的質(zhì)量濃度為0.5mol/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液。
[0019]其中:步驟(6)中磷酸化程度的檢測(cè)方法為:
取步驟(6)磷酸后的蛋清蛋白溶液5mL，加入三氯乙酸(trichloroacetic acid,簡(jiǎn)稱TCA)溶液使其中的蛋白質(zhì)沉淀，離心后向上清液中加入lmol/L的Zn(Ac)2 2mL，使其中的焦磷酸在pH3.8-3.9條件下以Zn2P2O7的形式沉淀，然后用pH1的氨緩沖液溶解焦磷酸鋅，用鉻黑T做指示劑，用0.01mol/L的EDTA-Najg準(zhǔn)溶液滴定，當(dāng)溶液的顏色由紫紅變成藍(lán)色時(shí)即為滴定終點(diǎn)。計(jì)算公式如下。
[0020]磷酸化程度(mg/g)=cX(V2-V1) XMp