一種對(duì)大豆分離蛋白進(jìn)行酶水解的方法
【專利摘要】一種對(duì)大豆分離蛋白進(jìn)行酶水解的方法，屬于大豆蛋白加工領(lǐng)域。本發(fā)明按照以下步驟改性大豆分離蛋白：（1）大豆分離蛋白熱處理；（2）大豆分離蛋白進(jìn)行有限酶水解；（3）有限酶水解后的大豆分離蛋白加熱鈍化蛋白酶；（4）噴霧干燥，制得產(chǎn)品酶解大豆蛋白干粉。本發(fā)明通過酶制劑的篩選，控制酶解條件，采用天野蛋白酶PC10F和/或SDNY10酶解得到的酶解大豆蛋白干粉粘度和凝膠強(qiáng)度較弱，苦味較小，而其它功能性質(zhì)良好。
【專利說明】一種對(duì)大豆分離蛋白進(jìn)行酶水解的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種篩選酶制劑控制酶解條件水解大豆蛋白，控制生產(chǎn)低粘度、弱凝膠性、且苦味小的植物蛋白的方法，屬于大豆蛋白加工領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]食品工業(yè)的飛速發(fā)展迫切需要具有各種專門功能性的大豆分離蛋白作為食品的原料成分或添加基料，蛋白質(zhì)改性技術(shù)是實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)的重要手段。蛋白質(zhì)改性是人為地對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行修飾，從而改善產(chǎn)品的相容性和功能性。目前蛋白質(zhì)改性技術(shù)主要有物理改性、化學(xué)改性、酶法改性和基因工程改性。蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)，取決于它的氨基酸組成、分子大小及形態(tài)結(jié)構(gòu)等，所以，一切能改變蛋白質(zhì)氨基酸組成、分子大小和形態(tài)結(jié)構(gòu)的因素必將影響其功能特性。研究提高大豆分離蛋白的功能性，就要從大豆分離蛋白的組成和結(jié)構(gòu)入手，再進(jìn)一步探索加工工藝對(duì)產(chǎn)品功能性的影響。酶法改性通常是蛋白酶的有限水解。酶法改性的程度取決于所用的酶、處理的時(shí)間以及人們所需要的功能性質(zhì)。蛋白經(jīng)酶解后，其功能性質(zhì)的變化十分顯著，并且同化學(xué)改性相比，酶法改性還具有以下幾個(gè)方面優(yōu)點(diǎn):(I)酶解過程十分溫和，很少或沒有不受歡迎的副反應(yīng)或副產(chǎn)品；(2)最終水解產(chǎn)物經(jīng)平衡后，含鹽極少且最終產(chǎn)品的功能性質(zhì)可通過選擇特定的酶和反應(yīng)因素加以控制；(3)蛋白水解產(chǎn)物可直接為消化不良者提供營養(yǎng)。
[0003]大豆蛋白制品越來越廣泛地用于食品加工的各個(gè)領(lǐng)域，這與其營養(yǎng)豐富且在食品加工、儲(chǔ)藏和消費(fèi)過程中體現(xiàn)出的良好的功能性質(zhì)有很大關(guān)系。大豆蛋白質(zhì)經(jīng)過蛋白酶處理后，溶解性、粘度、乳 化力、起泡力、抗氧化性等功能特性均有所改善。大豆分離蛋白對(duì)于所應(yīng)用食品體系的黏度和凝膠性有顯著影響。高分子的蛋白溶液有很大的黏性，酶改性可以顯著降低大豆分離蛋白的黏度，酶解同時(shí)會(huì)導(dǎo)致凝膠性的降低甚至達(dá)到無凝膠性的程度。低黏度的大豆分離蛋白可作為乳化劑應(yīng)用于濃湯、高蛋白飲料、酸化飲料、嬰兒食品、成人保健品、高蛋白的點(diǎn)心中。然而，酶水解的蛋白質(zhì)產(chǎn)物有苦味，水解物的口感對(duì)其應(yīng)用以及產(chǎn)品的可接受性影響重大。
[0004]酶水解的各種蛋白質(zhì)經(jīng)常表現(xiàn)苦味的原因是形成了苦味肽.大部分苦味肽的苦味是其中的疏水性氨基酸引起的。在完整的球蛋白分子中.大部分疏水性側(cè)鏈藏在內(nèi)部，它們不接觸味蕾，感覺不到苦味。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)水解時(shí)，肽鏈含有的疏水性氨基酸充分暴露出來，接觸味蕾產(chǎn)生苦味。隨水解進(jìn)程的繼續(xù)，越來越多的疏水性氨基酸側(cè)鏈暴露出來使苦味增加。按照Ney提出的Q規(guī)則理論，認(rèn)為可以從蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)上判斷其水解物苦味生成的傾向，如果蛋白質(zhì)本身的疏水性較強(qiáng)的話，那么它們的水解物中疏水性多肽出現(xiàn)的機(jī)會(huì)就較多，則水解物較苦。蛋白質(zhì)的疏水性強(qiáng)弱可以根據(jù)它們Q值(平均疏水度)的大小加以判斷。聞Q值的蛋白質(zhì)如釀蛋白、大?蛋白和玉米醇溶蛋白就極易廣生苦味，而像肉類蛋白和膠原蛋白的Q值較低，就不易產(chǎn)生苦味。此外，大豆制品的苦澀味和收斂性也與大豆異黃酮有關(guān)，游離的苷元型較之結(jié)合的糖苷具有更強(qiáng)的不愉快的風(fēng)味。異黃酮在大豆中多以糖苷型存在，糖苷經(jīng)酸水解或葡萄糖苷酶催化分解能轉(zhuǎn)化為游離型的苷元。而苦味的有無及大小限制了大豆蛋白酶解物的應(yīng)用范圍。所以，在運(yùn)用酶水解大豆分離蛋白提高功能性質(zhì)的同時(shí)，控制苦味的產(chǎn)生引起廣泛關(guān)注。
[0005]本發(fā)明以脫脂豆柏為原料，通過堿溶酸沉制備大豆分離蛋白。大豆分離蛋白本身無苦味等不良風(fēng)味，但是粘度高，溶解性、分散性等功能性較差。通過選擇合適的酶，在合適的條件下進(jìn)行酶水解，達(dá)到合適的水解度，最終實(shí)現(xiàn)了在不產(chǎn)生明顯苦味情況下蛋白質(zhì)功能性質(zhì)的明顯改善。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種對(duì)大豆分離蛋白進(jìn)行酶水解的方法，通過酶制劑的篩選和酶解條件的控制得到低粘度、弱凝膠性、苦味值小的大豆分離蛋白。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案:一種對(duì)大豆分離蛋白進(jìn)行酶水解的方法，按照以下步驟改性大豆分離蛋白:
(O大豆分離蛋白熱處理:取大豆分離蛋白加入去離子水中，配制成質(zhì)量濃度5%~?5%的溶液；將此溶液倒入酶解反應(yīng)器中，在5(T85°C處理l(T30min ；
(2)大豆分離蛋白進(jìn)行有限酶水解:用0.5 mol/L NaOH溶液將步驟(1)所得蛋白溶液調(diào)pH 6.5~8.5，待pH穩(wěn)定15min后，按照E: S=0.01%~0.1%酶底比加入天野PClOF蛋白酶或天野SDNYlO蛋白酶之一種(若底物為IOg則加入酶制劑I~IOmg)，或天野PClOF蛋白酶和天野SDNYlO蛋白酶按照質(zhì)量比5: f 1:5的混合酶后酶解(若底物為10g，如加入混合酶制劑總共6mg，則天野PClOF蛋白酶為5~lmg，天野SDNYlO蛋白酶為I~5mg)，將單一酶或混合酶加入蛋白溶液中并開始酶解計(jì)時(shí)，維持pH保持恒定,反應(yīng)5~30min ；
(3)有限酶水解后的大豆分離蛋白加熱鈍化蛋白酶:迅速將有限酶水解后的蛋白溶液在高于酶失活的溫度下加熱15飛Omin后冷卻至室溫；
(4)噴霧干燥:將鈍化后的蛋白溶液噴`霧干燥,控制進(jìn)風(fēng)溫度為11(T130°C,出風(fēng)溫度為8(T90°C，得酶解大豆蛋白干粉。
[0008]所述的對(duì)大豆分離蛋白進(jìn)行酶水解的方法，所得產(chǎn)物酶解大豆蛋白干粉的水懸浮液具有如下物理特征:
(1)室溫下，固形物含量為10%懸浮液的IOOiT1剪切速率下粘度不大于IOmPa.s ；
(2)12%固形物含量懸浮液在95°C加熱30min，并冷卻至室溫后，凝膠強(qiáng)度不大于3g ；
(3)室溫下，固形物含量為3%懸浮液的離心沉淀率不大于3%；
(4)室溫下,配制成固形物含量為5%懸浮液的分散時(shí)間不大于40s。
[0009]所得產(chǎn)物酶解大豆蛋白干粉具有如下成分特征:
(O苷元型異黃酮與總異黃酮之比不大于25% ；
(2)在70%乙醇中可溶性氮與總氮之比不大于23%；
(3)70%乙醇可溶性氮在C18柱上的峰面積加權(quán)平均保留時(shí)間不大于56min。
[0010]所得產(chǎn)物酶解大豆蛋白干粉具有如下風(fēng)味特征:
(1)以3%固形物含量分散于去離子水中所得懸浮液的苦味值不大于2；
(2)以3%固形物含量分散于5%蔗糖溶液中所得懸浮液的苦味值不大于I;
(3)以3%固形物含量分散于牛奶中所得懸浮液的苦味值不大于I。
[0011]分析方法:1、氮含量的測(cè)定:半微量凱氏定氮法(GB 5009.5—1985)。
[0012]2、粘度的測(cè)定:將得到的酶解大豆蛋白干粉溶于去離子水中，配制成10%濃度的溶液，于磁力攪拌器上攪拌30min后，用MCR301旋轉(zhuǎn)流變儀測(cè)定粘度變化。測(cè)定參數(shù):測(cè)試類型Stead State Flow，夾具60mm 2°椎板，樣品間隙1mm，溫度25 °C，剪切速率從0.1s ^2508 1O
[0013]3、凝膠強(qiáng)度的測(cè)定:將得到的酶解大豆蛋白干粉溶于去離子水中，于燒杯中配制成12%濃度的溶液。將此燒杯置于90°C的水浴中加熱保溫30 min，然后用冰浴冷卻至室溫，在4°C的冰箱中保存24 h，從冰箱中取出陳化30 min即可測(cè)定。用TA_XT2i質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定凝膠強(qiáng)度，選用直徑為12 mm的圓柱狀平頭沖頭。設(shè)定前進(jìn)速度:2mm/s,,沖壓速度:1 mm/s ；后撤速度:2 mm/s，沖壓深度:10 mm，則形變?yōu)?0% ;每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)定3次取平均值得到凝膠質(zhì)構(gòu)參數(shù)。記錄探頭下壓過程中感應(yīng)的最大應(yīng)力為凝膠強(qiáng)度。
[0014]4、離心沉淀率的測(cè)定:將得到的酶解大豆蛋白干粉溶于去離子水中，配制成3%濃度的溶液10mL，攪拌均勻后，4000r/min離心15min。離心沉淀率=(沉淀重量/離心樣品重量)X 100%。
[0015]5、分散時(shí)間的測(cè)定:取2g蛋白粉，加入38mL去離子水中，記錄從攪拌開始到粉塊全部散去所需的時(shí)間，重復(fù)3次取平均值。
[0016]6、異黃酮的提取與測(cè)定:準(zhǔn)確稱取酶解大豆分離蛋白粉lg，加入4mL 0.1M HCl和20mL乙腈，室溫下攪拌2h，濾紙過濾后，取濾液真空旋轉(zhuǎn)蒸干，用80%甲醇定容至10mL，通過孔徑0.45 μ m的醋酸纖維素膜，上清液以A液[乙腈(含0.05%三氟乙酸)]和B液[水(含0.05%三氟乙酸)]為流動(dòng)相，色譜柱C18梯度洗脫。對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)樣品測(cè)定異黃酮的含量，即通過保留時(shí)間找到對(duì)應(yīng)的某種異黃酮標(biāo)樣，由標(biāo)樣峰面積、濃度和樣品峰面積求出樣品中該種異黃酮的濃度。采用的梯度和流速如下:
【權(quán)利要求】
1.一種對(duì)大豆分離蛋白進(jìn)行酶水解的方法，其特征在于按照以下步驟改性大豆分離蛋白: (O大豆分離蛋白熱處理:取大豆分離蛋白加入去離子水中，配制成質(zhì)量濃度5%~?5%的溶液；將此溶液倒入酶解反應(yīng)器中，在5(T85°C處理l(T30min ； (2)大豆分離蛋白進(jìn)行有限酶水解:用0.5mol/L NaOH溶液將步驟(1)所得蛋白溶液調(diào)pH 6.5~8.5，待pH穩(wěn)定15min后，按照E:S=0.01%~0.1%酶底比加入天野PClOF蛋白酶或天野SDNYlO蛋白酶之一種，或加入天野PClOF蛋白酶和天野SDNYlO蛋白酶按照質(zhì)量比5:1~1:5的混合酶，將單一酶或混合酶加入蛋白溶液中并開始酶解計(jì)時(shí)，維持pH保持恒定，反應(yīng)5~30min ； (3)有限酶水解后的大豆分離蛋白加熱鈍化蛋白酶:迅速將有限酶水解后的蛋白溶液在高于酶失活的溫度下加熱15飛Omin后冷卻至室溫； (4)噴霧干燥:將鈍化后的蛋白溶液噴霧干燥,控制進(jìn)風(fēng)溫度為11(T130°C,出風(fēng)溫度為8(T90°C，得酶解大豆蛋白干粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)大豆分離蛋白進(jìn)行酶水解的方法，其特征在于所得產(chǎn)物酶解大豆蛋白干粉的水懸浮液具有如下物理特征: Cl)室溫下，固形物含量為10%懸浮液在IOOiT1剪切速率下的粘度不大于IOmPa.s ； (2)12%固形物含量懸浮液在95°C加熱30min，并冷卻至室溫后，凝膠強(qiáng)度不大于3g ； (3)室溫下，固形物含量為3%懸浮液的離心沉淀率不大于3%； (4)室溫下,配制成固形物含量為5%懸浮液的分散時(shí)間不大于40s。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)大豆分離蛋白進(jìn)行酶水解的方法，其特征在于所得產(chǎn)物酶解大豆蛋白干粉具有如下成分特征: (O苷元型異黃酮與總異黃酮之比不大于25% ； (2)在70%乙醇中可溶性氮與總氮之比不大于23%； (3)70%乙醇可溶性氮在C18柱上的峰面積加權(quán)平均保留時(shí)間不大于56min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)大豆分離蛋白進(jìn)行酶水解的方法，其特征在于所得產(chǎn)物酶解大豆蛋白干粉具有如下風(fēng)味特征: (1)以3%固形物含量分散于去離子水中所得懸浮液的苦味值不大于2； (2)以3%固形物含量分散于5%蔗糖溶液中所得懸浮液的苦味值不大于I; (3)以3%固形物含量分散于牛奶中所得懸浮液的苦味值不大于I。
【文檔編號(hào)】A23J3/16GK103719534SQ201310715130
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月23日
【發(fā)明者】華欲飛, 葛文靜, 孔祥珍, 張彩猛, 陳業(yè)明 申請(qǐng)人:江南大學(xué)