本發(fā)明屬于植物蛋白加工技術(shù)，主要涉及一種利用固定化酶脫除水酶法大豆多肽苦味的方法。
背景技術(shù)：
水酶法作為一種新興的“綠色、安全、環(huán)?！碧嵊图夹g(shù)，是在機(jī)械破碎的基礎(chǔ)上，對(duì)油料組織以及脂蛋白、脂多糖等復(fù)合體進(jìn)行酶解，條件溫和，所制油品質(zhì)高，同時(shí)分離得到的蛋白可以進(jìn)行深加工并進(jìn)一步應(yīng)用于多種食品體系。水酶法提油過(guò)程中酶的作用會(huì)伴隨大豆蛋白的有限水解，釋放短鏈多肽，大豆多肽已被證明具有降低血壓、降低血脂、降低膽固醇、調(diào)節(jié)血糖、促進(jìn)脂質(zhì)代謝等多種功能。水酶法提取大豆油后得到的水解液中的成分為多肽、蛋白質(zhì)、多糖。一般天然蛋白質(zhì)的疏水性基團(tuán)都包含在分子結(jié)構(gòu)內(nèi)部,因此不會(huì)呈現(xiàn)苦味。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)水解成小分子多肽時(shí),就會(huì)曝露出其疏水性氨基酸殘基,此類氨基酸殘基與苦味受體相互作用進(jìn)而產(chǎn)生苦味。
酸性蛋白酶是指在pH值為酸性的條件下水解蛋白質(zhì)肽鍵的酶類。根據(jù)酸性蛋白酶產(chǎn)生菌的不同，可將酸性蛋白酶分為霉菌酸性蛋白酶、酵母菌酸性蛋白酶和擔(dān)子菌酸性蛋白酶。黑曲霉酸性蛋白酶具有外肽酶活性，可作用于多肽將肽鏈末端的疏水性氨基酸切掉，生成游離氨基酸以達(dá)到脫苦效果。但酶制劑的價(jià)格昂貴，不能反復(fù)使用，不易于產(chǎn)業(yè)化使用。通過(guò)物理吸附法將酸性蛋白酶固定化可以克服游離態(tài)酶在應(yīng)用上的局限性，并且操作簡(jiǎn)便、條件溫和、不會(huì)引起酶變性，所制得的固定化酸性蛋白酶酶活回收率高，且載體可重復(fù)利用。
微射流是一種采用超高壓組合力、高頻振動(dòng)、瞬時(shí)降壓、強(qiáng)烈剪切和氣蝕的動(dòng)態(tài)高壓先進(jìn)技術(shù)，與傳統(tǒng)的閥均質(zhì)化相比，高壓微射流技術(shù)表現(xiàn)出更大的能量密度。此外，微射流具有沒(méi)有外源性的化學(xué)物質(zhì)、較少的營(yíng)養(yǎng)損失和較短的處理時(shí)間等優(yōu)點(diǎn)。微射流可以高效的調(diào)節(jié)乳清蛋白、花生蛋白質(zhì)和大豆蛋白的理化性質(zhì)和結(jié)構(gòu)特性。有研究結(jié)果表明，經(jīng)過(guò)高壓微射流處理后，蛋白溶液中的7S、11S組分更易被蛋白酶水解。由此本發(fā)明將高壓微射流技術(shù)與水酶法聯(lián)用，提高其水解液中的大豆多肽含量。
本方法通過(guò)高壓微射流預(yù)處理豆粉溶液，再聯(lián)合物理吸附法將黑曲霉酸性蛋白酶固定化后脫去水酶法大豆多肽的苦味，不但提高了水解液中大豆多肽含量，同時(shí)降低了生產(chǎn)成本，為固定化酶脫除水酶法大豆多肽苦味的實(shí)際生產(chǎn)奠定理論基礎(chǔ)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種利用固定化酶脫除水酶法大豆多肽苦味的方法，達(dá)到降低生產(chǎn)成本、提高水酶法大豆多肽的含量和品質(zhì)、脫除大豆多肽苦味，實(shí)現(xiàn)水酶法副產(chǎn)物高效利用的目的。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：
一種利用固定化酶脫除水酶法大豆多肽苦味的方法，該方法包括以下步驟：(1)將大豆粉碎后加水混合得到混合液，(2)對(duì)混合液進(jìn)行高壓微射流處理；(2)處理后的混合液加入堿性蛋白酶酶解；(3)固定化黑曲霉酸性蛋白酶的制備；(4)固定化酶脫除大豆多肽苦味；(5)真空濃縮、冷凍干燥得到大豆多肽。
所述的高壓微射流預(yù)處理優(yōu)選參數(shù)為：微射流均質(zhì)壓力為130MPa，高壓微射流均質(zhì)次數(shù)為2次，高壓微射流均質(zhì)時(shí)間為3min，混合液濃度為40g/L。
所述的酶解工藝為：向高壓微射流預(yù)處理后的豆粉溶液中加入protex-6L進(jìn)行酶解，并用2mol/L的NaOH調(diào)節(jié)溶液的pH值，所述的堿性蛋白酶的添加量為豆粉質(zhì)量的5％,酶解pH為8-11，酶解溫度為55℃-60℃，酶解時(shí)間為1-3h，料液比為1：5-8。
所述的固定化酸性蛋白酶的制備包括以下步驟：將黃原膠與海藻酸鈉制備成復(fù)合凝膠，將復(fù)合凝膠滴加到CaCl2溶液中，固定化后濾出載體顆粒并放入酸性蛋白酶的酶液中進(jìn)行吸附，制成的球狀顆粒為所需的固定化酸性蛋白酶，所述的黃原膠與海藻酸鈉的比例為1：1-6，復(fù)合凝膠的濃度為1.5-2.0g/ml,CaCl2溶液的濃度為4.0g/100mL，固定化溫度為4℃，固定化時(shí)間為1-3h，酶液pH為2-5，酸性蛋白酶的酶活力為1500-2500U/g,吸附時(shí)間為1-3h。
所述的制備固定化酸性蛋白酶的優(yōu)選參數(shù)為：酸性蛋白酶為黑曲霉酸性蛋白酶，黃原膠與海藻酸鈉的比例為1：5，復(fù)合凝膠的濃度為1.9g/ml,復(fù)合凝膠的滴加速度為3滴/s,固定化時(shí)間為2.5h，酶液pH為3，酸性蛋白酶的酶活力為2100U/g，吸附時(shí)間為2.5h,此參數(shù)制備出的固定化酸性蛋白酶回收率高，且酶活回收率高。
所述的固定化酶脫除大豆多肽苦味的優(yōu)選參數(shù)為：固定化酸性蛋白酶的添加量為混合液質(zhì)量的5％，酶解pH為3.0-5.0，酶解時(shí)間為1-3h,酶解溫度為45℃-50℃。
本方法在水酶法提取大豆油的工藝基礎(chǔ)上，采用物理吸附法固定黑曲霉酸性蛋白酶脫除大豆多肽的苦味；輔以高壓微射流預(yù)處理技術(shù)，改善大豆蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)和結(jié)構(gòu)特性，提高大豆多肽的品質(zhì)和含量。該方法具有所需的工藝設(shè)備簡(jiǎn)單、操作安全、生產(chǎn)成本低、黑曲霉酸性蛋白酶可回收重復(fù)利用的特點(diǎn)，制得的大豆多肽品質(zhì)好且無(wú)豆腥味、無(wú)苦味。
附圖說(shuō)明
附圖發(fā)明的工藝路線圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述：
一種利用固定化酶脫除水酶法大豆多肽苦味的方法，該方法包括以下步驟：(1)將大豆粉碎后加水混合得到混合液，(2)對(duì)混合液進(jìn)行高壓微射流處理；(2)處理后的混合液加入堿性蛋白酶酶解；(3)固定化黑曲霉酸性蛋白酶的制備；(4)固定化酶脫除大豆多肽苦味；(5)真空濃縮、冷凍干燥得到大豆多肽。
所述的高壓微射流預(yù)處理優(yōu)選參數(shù)為：微射流均質(zhì)壓力為130MPa，高壓微射流均質(zhì)次數(shù)為2次，高壓微射流均質(zhì)時(shí)間為3min，混合液濃度為40g/L。
所述的酶解工藝為：向高壓微射流預(yù)處理后的豆粉溶液中加入protex-6L進(jìn)行酶解，并用2mol/L的NaOH調(diào)節(jié)溶液的pH值，所述的堿性蛋白酶的添加量為豆粉質(zhì)量的5％,酶解pH為8-11，酶解溫度為55℃-60℃，酶解時(shí)間為1-3h，料液比為1：5-8。
所述的固定化酸性蛋白酶的制備包括以下步驟：將黃原膠與海藻酸鈉制備成復(fù)合凝膠，將復(fù)合凝膠滴加到CaCl2溶液中，固定化后濾出載體顆粒并放入酸性蛋白酶的酶液中進(jìn)行吸附，制成的球狀顆粒為所需的固定化酸性蛋白酶，所述的黃原膠與海藻酸鈉的比例為1：1-6，復(fù)合凝膠的濃度為1.5-2.0g/ml,CaCl2溶液的濃度為4.0g/100mL，固定化溫度為4℃，固定化時(shí)間為1-3h，酶液pH為2-5，酸性蛋白酶的酶活力為1500-2500U/g,吸附時(shí)間為1-3h。
所述的制備固定化酸性蛋白酶的優(yōu)選參數(shù)為：酸性蛋白酶為黑曲霉酸性蛋白酶，黃原膠與海藻酸鈉的比例為1：5，復(fù)合凝膠的濃度為1.9g/ml,復(fù)合凝膠的滴加速度為3滴/s,固定化時(shí)間為2.5h，酶液pH為3，酸性蛋白酶的酶活力為2100U/g，吸附時(shí)間為2.5h,此參數(shù)制備出的固定化酸性蛋白酶回收率高，且酶活回收率高。
所述的固定化酶脫除大豆多肽苦味的優(yōu)選參數(shù)為：固定化酸性蛋白酶的添加量為混合液質(zhì)量的5％，酶解pH為3.0-5.0，酶解時(shí)間為1-3h,酶解溫度為45℃-50℃。
實(shí)施例1：
將擠壓膨化大豆粉溶于去離子水制備成濃度為30g/L的豆粉溶液，將豆粉溶液在微射流均質(zhì)壓力為120MPa，均質(zhì)次數(shù)為2次，均質(zhì)時(shí)間為3min的條件下進(jìn)行高壓微射流處理；然后調(diào)節(jié)經(jīng)過(guò)高壓微射流預(yù)處理后的豆粉溶液的pH為9，溫度為55℃，在料液比1：5的條件下，向調(diào)節(jié)好溫度和pH的豆粉溶液中加入5％的堿性蛋白酶Protex 6L進(jìn)行酶解1h，酶解后95℃滅酶15min，離心得到水解液；將黃原膠與海藻酸鈉以1：3的比例制備成濃度為1.5g/ml的復(fù)合凝膠，將復(fù)合凝膠滴加到濃度為4.0g/100mL CaCl2溶液中，在4℃下固定化1h后濾出載體顆粒，在黑曲霉酸性蛋白酶的酶活力為1500U/g的條件下，將載體顆粒放入pH為2的黑曲霉酸性蛋白酶的酶液中進(jìn)行吸附，吸附1h后制成的球狀顆粒為所需的固定化黑曲霉酸性蛋白酶；調(diào)節(jié)水解液的pH為3，溫度為45℃后，向水解液中加入5％固定化黑曲霉酸性蛋白酶進(jìn)行脫苦處理1h；脫苦處理后進(jìn)行真空濃縮、冷凍干燥得到大豆多肽。該方法工藝簡(jiǎn)單、成本低、黑曲霉酸性蛋白酶可回收重復(fù)利用、制備的大豆多肽品質(zhì)高且無(wú)苦味。
實(shí)施例2：
將擠壓膨化大豆粉溶于去離子水制備成濃度為40g/L的豆粉溶液，將豆粉溶液在微射流均質(zhì)壓力為120MPa，均質(zhì)次數(shù)為2次，均質(zhì)時(shí)間為3min的條件下進(jìn)行高壓微射流處理；然后調(diào)節(jié)經(jīng)過(guò)高壓微射流預(yù)處理后的豆粉溶液的pH為10，溫度為60℃，在料液比1：6的條件下，向調(diào)節(jié)好溫度和pH的豆粉溶液中加入5％的堿性蛋白酶Protex 6L進(jìn)行酶解2h，酶解后95℃滅酶15min，離心得到水解液；將黃原膠與海藻酸鈉以1：5的比例制備成濃度為1.7g/ml的復(fù)合凝膠，將復(fù)合凝膠滴加到濃度為4.0g/100mL CaCl2溶液中，在4℃下固定化2h后濾出載體顆粒，在黑曲霉酸性蛋白酶的酶活力為1700U/g的條件下，將載體顆粒放入pH為3的黑曲霉酸性蛋白酶的酶液中進(jìn)行吸附，吸附2h后制成的球狀顆粒為所需的固定化黑曲霉酸性蛋白酶；調(diào)節(jié)水解液的pH為4，溫度為47℃后，向水解液中加入5％固定化黑曲霉酸性蛋白酶進(jìn)行脫苦處理2h；脫苦處理后進(jìn)行真空濃縮、冷凍干燥得到大豆多肽。該方法工藝簡(jiǎn)單、成本低、黑曲霉酸性蛋白酶可回收重復(fù)利用、制備的大豆多肽品質(zhì)高且無(wú)苦味。
實(shí)施例3：
將擠壓膨化大豆粉溶于去離子水制備成濃度為50g/L的豆粉溶液，將豆粉溶液在微射流均質(zhì)壓力為120MPa，均質(zhì)次數(shù)為2次，均質(zhì)時(shí)間為3min的條件下進(jìn)行高壓微射流處理；然后調(diào)節(jié)經(jīng)過(guò)高壓微射流預(yù)處理后的豆粉溶液的pH為11，溫度為55℃，在料液比1：7的條件下，向調(diào)節(jié)好溫度和pH的豆粉溶液中加入5％的堿性蛋白酶Protex 6L進(jìn)行酶解1h，酶解后95℃滅酶15min，離心得到水解液；將黃原膠與海藻酸鈉以1：7的比例制備成濃度為1.9g/ml的復(fù)合凝膠，將復(fù)合凝膠滴加到濃度為4.0g/100mL CaCl2溶液中，在4℃下固定化2.5h后濾出載體顆粒，在黑曲霉酸性蛋白酶的酶活力為2100U/g的條件下，將載體顆粒放入pH為4的黑曲霉酸性蛋白酶的酶液中進(jìn)行吸附，吸附2.5h后制成的球狀顆粒為所需的固定化黑曲霉酸性蛋白酶；調(diào)節(jié)水解液的pH為5，溫度為45℃后，向水解液中加入5％固定化黑曲霉酸性蛋白酶進(jìn)行脫苦處理3h；脫苦處理后進(jìn)行真空濃縮、冷凍干燥得到大豆多肽。該方法工藝簡(jiǎn)單、成本低、黑曲霉酸性蛋白酶可回收重復(fù)利用、制備的大豆多肽品質(zhì)高且無(wú)苦味。