專利名稱：高凝膠性大豆蛋白的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于大豆蛋白加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高凝膠性大豆蛋白的制備方法。
背景技術(shù)：
凝膠性是大豆蛋白重要功能特性之一。在豆腐制作過程中，膠凝作用可使液態(tài)的豆奶轉(zhuǎn)變成凝乳狀的食品；同樣香腸、午餐肉等碎肉制品業(yè)利用該特性賦予制品良好凝膠組織結(jié)構(gòu)，增加咀嚼感，并為肉制品保持水分和脂肪提供基質(zhì)。膠凝作用是指由一定程度變性的分子聚集并形成一種有序的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的過程。蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)形成是蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)-溶劑(水)相互作用及相鄰多肽鏈吸引力和排斥力平衡的結(jié)果。目前常用的蛋白改性手段主要包括包括物理改性、化學(xué)改性、酶法改性，還有多種改性手段聯(lián)合的組合改性。由于物理改性程度低、功能性改善不明顯，化學(xué)改性存在安全隱患，因此在食品中選擇酶法對大豆蛋白進(jìn)行改性。轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶是一種?；D(zhuǎn)移酶，在肽鏈中谷氨酰胺殘基的Y-羧酰胺基作為?；w與主要的胺類作為?；荏w之間催化?；D(zhuǎn)移反應(yīng)。轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶可以催化相同或不同蛋白質(zhì)分子間的交聯(lián)和聚合形成了空間的網(wǎng)絡(luò)交錯結(jié)構(gòu)，形成新的共價(jià)鍵，增強(qiáng)蛋白質(zhì)的凝膠性。酶交聯(lián)反應(yīng)前經(jīng)常需要對大豆蛋白進(jìn)行預(yù)處理，常用的預(yù)處理方法有物理方法和化學(xué)方法。目前報(bào)道的物理方法主要有加熱、超高壓、超聲波、擠壓、研磨等；化學(xué)方法主要有添加二氧化硫、酸、堿、脲等。其中物理處理由于方法簡便，無毒副作用等特點(diǎn)，更加適合于在食品工業(yè)中應(yīng)用。國內(nèi)外已有人對大豆蛋白的凝膠性進(jìn)行改性研究，Ramirez-Suarez等(2003)研究報(bào)道，利用轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶對SPI進(jìn)行改性，適度酶解導(dǎo)致的蛋白中疏水基團(tuán)的暴露有利于在較低的蛋白濃度下形成網(wǎng)絡(luò)組織結(jié)構(gòu)，可提高SPI的凝膠能力以及凝膠性能等。田少君等(2005)人研究了轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶對大豆分離蛋白凝膠性的影響改性，分離蛋白在加酶量為5~8、 !1值8.0、反應(yīng)溫度為37°C、蛋白濃度為12%時(shí)凝膠性明顯得到改善，隨著轉(zhuǎn)谷酰胺酶作用時(shí)間的延長，大豆分離蛋白凝膠性也呈增加趨勢。Jia等(2010)發(fā)現(xiàn)超聲處理后，小麥胚芽蛋白能在更短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到更高的DH。而超聲預(yù)處理結(jié)合酶法聯(lián)合改性提高大豆蛋白凝膠性的研究報(bào)道很少，現(xiàn)有的大豆蛋白改性方法存在改性程度低，酶用量大，酶解時(shí)間長等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高凝膠性大豆蛋白的制備方法，達(dá)到提高大豆蛋白凝膠性，簡化工藝、減少酶用量及酶解時(shí)間的目的。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的
高凝膠性大豆蛋白的制備方法，該方法包括以下步驟
(I)將大豆分離蛋白加水混合制成體積濃度為5%的蛋白溶液，將蛋白溶液進(jìn)行超聲預(yù)處理；(2)將步驟(I)中經(jīng)超聲預(yù)處理后的蛋白溶液調(diào)節(jié)pH和溫度后進(jìn)行酶交聯(lián)反應(yīng)，將交聯(lián)后的產(chǎn)物冷卻至室溫，調(diào)節(jié)PH至7-7. 5，然后經(jīng)濃縮、冷凍干燥后即得高凝膠性大豆蛋白。所述步驟(I)的超聲功率為200-600W，超聲時(shí)間為10_50min。所述步驟(I)的超聲超聲功率為500W，超聲時(shí)間為30min。所述步驟(2)中的交聯(lián)反應(yīng)酶為轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶。所述步驟(2)的酶交聯(lián)反應(yīng)時(shí)間為O. 5-2. 5h,加酶量為大豆分離蛋白重量的20-60 U/g,酶解 pH 為 6. 5-8. 5，酶解溫度為 30-70°C。所述步驟(2)的酶交聯(lián)反應(yīng)時(shí)間為I. 54h,加酶量為大豆分離蛋白重量的41. 6U/g，酶解PH為7. 62，酶解溫度為47. 3°C。
本發(fā)明方法采用超聲預(yù)處理結(jié)合酶法聯(lián)合改性制備高凝膠性大豆蛋白，原料蛋白在超聲的機(jī)械效應(yīng)、熱效應(yīng)和空化等效應(yīng)的作用下，隨著聲化學(xué)作用加強(qiáng)，影響到大豆分離蛋白溶液體系微觀結(jié)構(gòu)和7S蛋白及和IlS蛋白解離程度，增加了蛋白的溶解性，有利于后續(xù)的轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶交聯(lián)反應(yīng)，當(dāng)轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶作用于蛋白質(zhì)分子時(shí)，形成蛋白質(zhì)分子內(nèi)和分子間的ε-(Υ-谷氨?；?賴氨酸異肽鍵，使蛋白質(zhì)發(fā)生交聯(lián)，形成了高分子量聚合物，從而改善大豆蛋白的凝膠性；本方法具有生產(chǎn)工藝簡單，所需酶用量少，酶解時(shí)間短和生產(chǎn)成本低的特點(diǎn)。


圖I是本發(fā)明方法的工藝路線 圖2超聲功率對凝膠強(qiáng)度的影響；
圖3超聲時(shí)間對凝膠強(qiáng)度的影響；
圖4酶解時(shí)間與加酶量交互對凝膠強(qiáng)度的響應(yīng)面；
圖5酶解時(shí)間與酶解pH交互對凝膠強(qiáng)度的響應(yīng)面；
圖6加酶量與酶解溫度交互對凝膠強(qiáng)度的響應(yīng)面；
圖7酶解pH與酶解溫度交互對凝膠強(qiáng)度的響應(yīng)面。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。高凝膠性大豆蛋白的制備方法，該方法包括以下步驟
(1)將大豆分離蛋白加水混合制成體積濃度為5%的蛋白溶液，將蛋白溶液進(jìn)行超聲預(yù)處理；
(2)將步驟(I)中經(jīng)超聲預(yù)處理后的蛋白溶液調(diào)節(jié)pH和溫度后進(jìn)行酶交聯(lián)反應(yīng)，將交聯(lián)后的產(chǎn)物冷卻至室溫，調(diào)節(jié)PH至7-7. 5，然后經(jīng)濃縮、冷凍干燥后即得高凝膠性大豆蛋白。所述步驟(I)的超聲功率為200-600W，超聲時(shí)間為10_50min。所述步驟(I)的超聲超聲功率為500W，超聲時(shí)間為30min。所述步驟(2)中的交聯(lián)反應(yīng)酶為轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶。所述步驟(2)的酶交聯(lián)反應(yīng)時(shí)間為O. 5-2. 5h,加酶量為大豆分離蛋白重量的20-60 U/g,酶解 pH 為 6. 5-8. 5，酶解溫度為 30-70°C。所述步驟(2)的酶交聯(lián)反應(yīng)時(shí)間為I. 54h,加酶量為大豆分離蛋白重量的41. 6U/g，酶解PH為7. 62，酶解溫度為47. 3°C。實(shí)施例I :超聲預(yù)處理最佳參數(shù)的篩選試驗(yàn) I材料與方法
I. I材料、試劑
權(quán)利要求
1.高凝膠性大豆蛋白的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟 (1)將大豆分離蛋白加水混合制成體積濃度為5%的蛋白溶液，將蛋白溶液進(jìn)行超聲預(yù)處理； (2)將步驟(I)中經(jīng)超聲預(yù)處理后的蛋白溶液調(diào)節(jié)pH和溫度后進(jìn)行酶交聯(lián)反應(yīng)，將交聯(lián)后的產(chǎn)物冷卻至室溫，調(diào)節(jié)PH至7-7. 5，然后經(jīng)濃縮、冷凍干燥后即得高凝膠性大豆蛋白。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述步驟(I)的超聲功率為200-600W，超聲時(shí)間為10-50min。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述步驟(I)的超聲超聲功率為500W，超聲時(shí)間為30min。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述步驟(2)中的交聯(lián)反應(yīng)酶為轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述步驟(2)的酶交聯(lián)反應(yīng)時(shí)間為.0.5-2.5h，加酶量為大豆分離蛋白重量的20-60 U/g，酶解pH為6. 5-8. 5，酶解溫度為.30-70。。。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述步驟(2)的酶交聯(lián)反應(yīng)時(shí)間為.1.54h，加酶量為大豆分離蛋白重量的41. 6U/g，酶解pH為7. 62，酶解溫度為47. 3°C。
全文摘要
高凝膠性大豆蛋白的制備方法屬于大豆蛋白加工技術(shù)領(lǐng)域；該方法包括以下步驟(1)將大豆分離蛋白與水混合制成蛋白溶液，將蛋白溶液進(jìn)行超聲預(yù)處理；(2)將步驟(1)中經(jīng)超聲預(yù)處理后的蛋白溶液調(diào)節(jié)pH和溫度，加入轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，將交聯(lián)后的產(chǎn)物冷卻至室溫，調(diào)節(jié)pH至中性，然后經(jīng)濃縮、冷凍干燥后即得高凝膠性大豆蛋白；該方法所需設(shè)備簡單、操作安全，生產(chǎn)所需酶用量少、酶解時(shí)間短、成本低而且環(huán)保，獲得的大豆蛋白具有高凝膠強(qiáng)度，同時(shí)凝膠穩(wěn)定性好，擴(kuò)大了大豆蛋白在食品中應(yīng)用的范圍。
文檔編號A23J3/16GK102934731SQ20121052138
公開日2013年2月20日 申請日期2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月7日
發(fā)明者江連洲, 李楊, 齊寶坤, 王心剛, 王梅, 韓宗元, 曹亮, 王中江, 王勝男, 馮紅霞, 王歡 申請人:東北農(nóng)業(yè)大學(xué)