高凝膠強(qiáng)度高溶脹性大豆分離蛋白透明水凝膠的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高凝膠強(qiáng)度高溶脹性大豆分離蛋白透明水凝膠的制備方法，屬于豆制品加工領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]水凝膠是一種以水為分散介質(zhì)的多功能膠體，可廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、生物化工等領(lǐng)域。目前水凝膠制備主要由引發(fā)劑、交聯(lián)劑合成多羥基聚合物，這不僅限制了其在食品中的應(yīng)用也造成了環(huán)境的污染?？沙掷m(xù)的發(fā)展前提下，亟需使用可食用、可再生資源制備一種高溶脹、可降解、外觀透明的的環(huán)保型水凝膠。
[0003]大豆分離蛋白是以低溫脫脂大豆柏為原料生產(chǎn)的一種全價(jià)蛋白產(chǎn)品，以其蛋白含量高、營(yíng)養(yǎng)豐富、成本低等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于食品加工中。凝膠性能是大豆分離蛋白重要的功能性質(zhì)之一，直接影響著食品的品質(zhì)。谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶可催化蛋白質(zhì)分子間發(fā)生共價(jià)交聯(lián)形成凝膠。因其來源豐富，價(jià)格低廉，安全可靠，在食品加工中應(yīng)用前景廣泛。同時(shí)，與化學(xué)交聯(lián)相比，通過酶促交聯(lián)所生產(chǎn)的大豆食品也更易受到得到廣大消費(fèi)者的認(rèn)可和青睞。但由于商用大豆分離蛋白溶解性較差，顆粒分布不均勻，不利于谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶促交聯(lián)改性。此外，研宄表明超聲波可以降低大豆分離蛋白的粒度、改變蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，提高大豆分離蛋白的溶解性，這對(duì)提高產(chǎn)品的凝膠性能以及溶脹性能非常有價(jià)值。
[0004]針對(duì)上述現(xiàn)狀，本發(fā)明以商用大豆分離蛋白為原料，經(jīng)超聲波預(yù)處理后，利用蛋白質(zhì)/多糖相互作用、酶促交聯(lián)方法，改善凝膠形成的結(jié)構(gòu)，制備了具有良好溶脹性質(zhì)的蛋白質(zhì)基的透明水凝膠。本發(fā)明不僅拓寬了超聲波技術(shù)以及大豆分離蛋白的應(yīng)用范圍，開發(fā)出了具有良好功能性質(zhì)的產(chǎn)品，同時(shí)也減輕了環(huán)境負(fù)擔(dān)，達(dá)到低碳生產(chǎn)的要求。此方法在國(guó)內(nèi)外未有公開報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種高凝膠強(qiáng)度高溶脹性大豆分離蛋白透明水凝膠的制備方法。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案包括超聲波預(yù)處理，蛋白質(zhì)/多糖相互作用、酶法交聯(lián)、冷致成膠等步驟。
[0007]1、大豆分離蛋白的制備:采用堿溶酸沉法制備大豆分離蛋白，低溫脫脂豆柏以w/V I:15加入到蒸餾水中，用2mol.L-1NaOH調(diào)ρΗ8.0，在室溫下電動(dòng)攪拌4h，9000r/min離心20min，取上清液，用2mol.L-1 HCl調(diào)pH至4.5，4000 r/min離心20 min，取沉淀，沉淀以w/v 1:10加入蒸餾水，用2mol.T1NaOH調(diào)節(jié)pH至7.0，充分溶解，透析48h，噴霧干燥得蛋白含量大于90%的大豆分離蛋白粉；
2、超聲波預(yù)處理:將上述大豆分離蛋白配制成濃度為w/v5%的蛋白分散液，超聲20kHz，200-800W 處理 30_90min ；
3、蛋白質(zhì)/多糖聚集體溶液的制備:將大豆分離蛋白以w/v8-12%溶解于蒸餾水中，室溫下攪拌2h，以殼聚糖與大豆分離蛋白的質(zhì)量比2-7%，將殼聚糖添加至大豆分離蛋白溶液中，均勻分散后，95°C條件下熱處理30min，冷卻至室溫后，制得蛋白質(zhì)與多糖聚集體溶液；
4、冷致凝膠的制備:將谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶加入到上述蛋白質(zhì)與多糖聚集體溶液中，酶與蛋白的質(zhì)量比m/m為4-8%，均勾分散1500r/min離心2min后，除去氣泡，置于55°C條件下孵育4h，然后95°C水浴加熱1min滅酶，冰浴冷卻，4°C冰箱中放置24h，制得凝膠；
5、檢測(cè):檢測(cè)的指標(biāo)包括凝膠強(qiáng)度、溶脹性、理化指標(biāo)和微生物指標(biāo)。
[0008]本發(fā)明的有益效果:
1、本發(fā)明合理高值化利用大豆分離蛋白，擴(kuò)展了超聲波技術(shù)以及大豆分離蛋白的應(yīng)用范圍，提高了大豆食品的附加值及品質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了低碳化可持續(xù)生產(chǎn)。
[0009]2、利用超聲波預(yù)處理后的大豆分離蛋白與殼聚糖在加熱條件下相互作用，合理利用谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶交聯(lián)形成穩(wěn)定共價(jià)鍵的特征，制備了具有良好機(jī)械性能、高荷電量及高持水性的蛋白基水凝膠，其中，大豆分離蛋白凝膠終端產(chǎn)品的凝膠強(qiáng)度和溶脹性比初始大豆分離蛋白凝膠分別高出55.31%和42.47%。專利技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)開發(fā)食品級(jí)環(huán)境友好輸送載體材料具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。
[0010]3、本方法生產(chǎn)的可食用透明蛋白基水凝膠，可以作為食品添加劑的替代品加入到食品生產(chǎn)中，加工出具有外觀透明、內(nèi)部帶有各種圖案的蛋白食品。這為透明食品的生產(chǎn)提供一條新思路。
[0011]
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]實(shí)施例1
1、大豆分離蛋白的制備:采用堿溶酸沉法制備大豆分離蛋白，低溫脫脂豆柏以1:15(w/v)加入到蒸餾水中，用2mol.T1NaOH調(diào)pH8.0，在室溫下電動(dòng)攪拌4h，9000r/min離心20min，取上清液，用2mol.L-1 HCl調(diào)pH 4.5，4000 r/min離心20 min，取沉淀，沉淀以1:10 (w/v)加入蒸餾水，2mol -L^1NaOH調(diào)節(jié)pH 7.0，充分溶解，透析48h，噴霧干燥得蛋白含量大于90%的大豆分離蛋白粉。
[0014]2、超聲波預(yù)處理:將上述大豆分離蛋白配制成濃度為5%(w/v)的的蛋白分散液，超聲(20 kHz，400W)處理 60min。
[0015]3、蛋白質(zhì)/多糖聚集體溶液的制備:將大豆分離蛋白以9%(w/v)溶解于蒸餾水中，室溫下攪拌2h，將殼聚糖與大豆分離蛋白以質(zhì)量比4%添加至大豆分離蛋白溶液中，均勻分散后，95°C條件下熱處理30min，冷卻至室溫后，制得蛋白質(zhì)/多糖聚集體溶液。
[0016]4、冷致凝膠的制備:將谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶按質(zhì)量比5%(酶/蛋白，m/m)添加至上述熱聚集體溶液，均勻分散。1500r/min離心2min后，除去氣泡，置于55°C條件下孵育4h，然后95°C水浴加熱1min滅酶，冰浴冷卻，4°C冰箱中放置24h，制得凝膠。
[0017]5、檢測(cè):檢測(cè)的指標(biāo)包括凝膠強(qiáng)度、溶脹性、理化指標(biāo)和微生物指標(biāo)。
[0018]實(shí)施例2 1、大豆分離蛋白的制備:采用堿溶酸沉法制備大豆分離蛋白，低溫脫脂豆柏以1:15 (w/v)加入到蒸餾水中，用2mol.T1NaOH調(diào)pH8.0，在室溫下電動(dòng)攪拌4h，9000r/min離心20min，取上清液，用2mol.L-1 HCl調(diào)pH 4.5，4000 r/min離心20 min，取沉淀，沉淀以1:10 (w/v)加入蒸餾水，2mol -L^1NaOH調(diào)節(jié)pH 7.0，充分溶解，透析48h，噴霧干燥得蛋白含量大于90%的大豆分離蛋白粉。
[0019]2、超聲波預(yù)處理:將上述大豆分離蛋白配制成濃度為5%(w/v)的的蛋白分散液，超聲(20 kHz，600W)處理 90min。
[0020]3、蛋白質(zhì)/多糖聚集體溶液的制備:將大豆分離蛋白以ll%(w/v)溶解于蒸餾水中，室溫下攪拌2h，將殼聚糖與大豆分離蛋白以質(zhì)量比6%添加至大豆分離蛋白溶液中，均勻分散后，95°C條件下熱處理30min，冷卻至室溫后，制得蛋白質(zhì)/多糖聚集體溶液。
[0021]4、冷致凝膠的制備:將谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶按質(zhì)量比7%(酶/蛋白，m/m)添加至上述熱聚集體溶液，均勻分散。1500r/min離心2min后，除去氣泡，置于55°C條件下孵育4h，然后95°C水浴加熱1min滅酶，冰浴冷卻，4°C冰箱中放置24h，制得凝膠。
[0022]5、檢測(cè):檢測(cè)的指標(biāo)包括凝膠強(qiáng)度、溶脹性、理化指標(biāo)和微生物指標(biāo)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高凝膠強(qiáng)度高溶脹性大豆分離蛋白透明水凝膠的制備方法，其特征在于: A、大豆分離蛋白的制備:采用堿溶酸沉法制備大豆分離蛋白，低溫脫脂豆柏以w/vI:15加入到蒸餾水中，用2mol.L-1NaOH調(diào)ρΗ8.0，在室溫下電動(dòng)攪拌4h，9000r/min離心20min，取上清液，用2mol.L—1 HCl調(diào)pH至4.5,4000 r/min離心20 min，取沉淀，沉淀以w/v 1:10加入蒸餾水，用2mol -L^1NaOH調(diào)節(jié)pH至7.0，充分溶解，透析48h，噴霧干燥得蛋白含量大于90%的大豆分離蛋白粉； B、超聲波預(yù)處理:將上述大豆分離蛋白配制成濃度為w/v5%的蛋白分散液，超聲20kHz，200-800W 處理 30_90min ； C、蛋白質(zhì)/多糖聚集體溶液的制備:將大豆分離蛋白以w/v8-12%溶解于蒸餾水中，室溫下攪拌2h，以殼聚糖與大豆分離蛋白的質(zhì)量比2-7%，將殼聚糖添加至大豆分離蛋白溶液中，均勻分散后，95°C條件下熱處理30min，冷卻至室溫后，制得蛋白質(zhì)與多糖聚集體溶液； D、冷致凝膠的制備:將谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶加入到上述蛋白質(zhì)與多糖聚集體溶液中，酶與蛋白的質(zhì)量比m/m為4-8%，均勾分散1500r/min離心2min后，除去氣泡，置于55°C條件下孵育4h，然后95°C水浴加熱1min滅酶，冰浴冷卻，4°C冰箱中放置24h，制得凝膠； E、檢測(cè):檢測(cè)的指標(biāo)包括凝膠強(qiáng)度、溶脹性、理化指標(biāo)和微生物指標(biāo)。
【專利摘要】一種高凝膠強(qiáng)度高溶脹性大豆分離蛋白透明水凝膠的制備方法；以脫脂豆粕為原料，堿溶酸沉法制備高純度大豆分離蛋白；超聲波預(yù)處理，將濃度為5%(w/v)的大豆分離蛋白分散液用超聲波處理30-90min；蛋白質(zhì)/多糖聚集體溶液的制備，將殼聚糖與超聲處理后的大豆分離蛋白以質(zhì)量比2-7%混合，95℃條件下熱處理30min后冷卻至室溫；將谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶按質(zhì)量比4-8%(酶/蛋白，m/m)添加至上述熱聚集體溶液，離心除氣泡，置于55℃條件下孵育4h，95℃水浴加熱10min滅酶，冰浴冷卻，4℃冰箱中放置24h。本發(fā)明以食品添加劑的替代品加入到食品生產(chǎn)中，提高了大豆食品的附加值及品質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了低碳化可持續(xù)生產(chǎn)。
【IPC分類】A23J1-14, A23J3-16
【公開號(hào)】CN104855670
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510252964
【發(fā)明人】涂宗財(cái), 包中宇, 王輝, 李瑞平, 常海霞, 鈕培佩
【申請(qǐng)人】江西師范大學(xué)
【公開日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年5月19日