CN103014112A - 一种大豆肽及其工业化生产方法与应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大豆肽及其工业化生产方法与应用。本发明通过将大豆分离蛋白溶于50～55℃的水中，搅拌并调节溶液的pH值为4.2～4.8，离心去除上清液，得到酸性淤浆；解碎酸性淤浆，向酸性淤浆中加入50～55℃的水，并用碱调节pH值至7.2～7.4；保持53～58℃，加入碱性蛋白酶和复合风味蛋白酶，复合酶解反应；再加入相当于中性蛋白酶，继续反应；接着将pH值调节至4.2～4.5，加热灭酶，离心分离，得上清液，在上清液中加入粉末活性炭，搅拌，过滤去除固体成分，灭菌，浓缩，喷雾干燥得大豆肽粉末物质。该大豆肽肽含量为70～80%，即使溶解浓度为质量体积比10%时，其水溶液颜色也接近无色透明。

Description

一种大豆肽及其工业化生产方法与应用

技术领域

本发明涉及一种肽的制备方法，特别涉及一种大豆肽及其工业化生产方法与应用。

背景技术

大豆肽是大豆蛋白质的酶解产物，与大豆蛋白相比，具有易吸收，能迅速给机体能量、无蛋白变性、无豆腥味、无残渣、液体粘性小和受热不凝固等特性，另外更具有降低胆固醇，降血压和促进脂肪代谢，抗过敏等独特功能。因此，大豆肽是比大豆蛋白更为优质的、新型的大豆深加工产品以及营养品，在食品，医药、日用化工领域中具有更广阔的发展前景。

目前，常见的制备大豆肽的方法有酶水解法、微生物发酵法以及两种方法联合使用。

已有的专利或专利申请所公开的制备大豆肽的方法，对于大豆肽的色泽问题均未进行充分的解决。如CN102178028A提到采用一种预处理的大孔树脂对最后的酶解液进行脱色除味，CN1827772提到用活性炭对最后的酶解液进行脱苦脱色。以上这些方法均属于后处理脱色方法，同时这些方法脱色效果有限。CN1491572A公开了一种抑制酶解液色变的方法，它是在酶解过程中添加少量色变抑制剂抑制美拉德反应，从而抑制色素物质生成。该专利的色变抑制剂中的双氧水已被国家禁止使用在食品加工中，其他的亚硫酸钠等物质也有引起食品安全的担忧。CN101974591A公开了一种酶法提取大豆肽的方法，其中提到对原料大豆蛋白溶解后加入酒精和亚硫酸钠进行蒸煮，然后酶解，用活性炭脱色，最后得到了白色的大豆肽粉末。该专利加入的亚硫酸盐超出国家标准GB2760中的限定，尽管其后脱盐除去，但同样引起食品安全的担忧。

显然，提供一种能安全解决大豆肽色泽的方法是有益的，尤其在工业上的应用，更能扩宽大豆肽的应用范围。

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种大豆肽的工业化生产方法。

本发明的另一目的在于提供通过所述的工业化生产方法得到的大豆肽。

本发明的再一目的在于提供所述的大豆肽的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种大豆肽的工业化生产方法，包含以下步骤：

（1）酸洗：将大豆分离蛋白溶于50～55℃的水中，搅拌并调节溶液的pH值为4.2～4.8，离心去除上清液，得到酸性淤浆；将酸性淤浆重复上述操作，同时此次上清液作为下一次酸洗水；

（2）解碎中和：解碎酸性淤浆，向酸性淤浆中加入50～55℃的水，并用碱调节pH值至7.2～7.4；

（3）酶解：保持53～58℃，加入相当于大豆分离蛋白质量1～3%的碱性蛋白酶（Alcalase）和相当于大豆分离蛋白质量0.1～1%的复合风味蛋白酶（Flavourzyme），复合酶解反应；加入相当于大豆分离蛋白质量1～3%的中性蛋白酶（Neutrase），继续反应；

（4）酸沉：接着将pH值调节至4.2～4.5；

（5）灭酶：加热灭酶；

（6）分离：离心分离，得上清液与滤渣；

（7）上清液处理：加入粉末活性炭，搅拌，过滤去除固体成分，灭菌，浓缩，喷雾干燥得大豆肽粉末物质；该大豆肽粉末物质为白色。

所述的大豆肽的工业化生产方法，还包含以下步骤：

（8）滤渣处理：在步骤（6）得到的滤渣中加入水调成浆液，将pH值调至6.5～7，灭菌，浓缩，喷雾干燥得大豆分离蛋白粉。

以上步骤所述的pH值通过酸或碱进行调节；

所述的酸优选为盐酸、磷酸和柠檬酸中的至少一种；更优选为柠檬酸；

所述的碱优选为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙和碳酸钠中的至少一种；

以上步骤用于分离的设备，可以是蝶式离心机，也可以是卧螺离心机；

步骤（1）中所述50～55℃的水的体积用量为相当于大豆分离蛋白质量6～8倍（按L：kg）；

步骤（1）中所述的搅拌的速度优选为100～150rpm；

步骤（2）中所述的水的体积用量相当于大豆分离蛋白质量8～10倍；

步骤（3）中所述的复合酶解反应的时间优选为3～4小时；

步骤（3）中所述的继续反应的时间优选为4～5小时；

步骤（4）中所述的pH值优选为4.5；

步骤（5）中所述的加热灭酶的条件优选为85～90℃反应10～20分钟；

步骤（7）中所述的活性炭的用量为每升上清液配比5～20g活性炭；

步骤（7）中所述的浓缩的程度优选为浓缩至30～40%固形物含量；

步骤（7）中所述的浓缩优选为通过三效蒸发器浓缩；

步骤（7）中所述的灭菌优选为137～145℃灭菌5～7秒；

步骤（8）中所述的浓缩的程度优选为浓缩至15～25%固形物含量

步骤（8）中所述的浓缩优选为通过三效蒸发器浓缩；

步骤（8）中所述的灭菌优选为137～145℃灭菌5～7秒；

一种大豆肽，通过上述工业化生产方法得到。利用该方法生产的大豆肽，即使溶解浓度为质量体积比10%时，其水溶液颜色也接近无色透明。

根据本发明得到的大豆肽粉蛋白质含量（干基重）85～90%，大豆肽含量为70～80%，同时得到的大豆分离蛋白粉蛋白质含量（干基重）明显高于90%，可添加入面糊，以及谷类食物中作为营养物质。

本发明的原理：本发明的酸洗步骤，在于去除大豆分离蛋白中的糖类物质和色素物质等，从而减少后续工序中色素物质的生成。基于成本以及效率，二次酸洗是可行有效的，更多将会变得繁琐，当酸洗温度过低时，蛋白损失加大，同时细菌较易繁殖。中和pH不宜太高，否则最终产品风味不佳，同时，pH越高，美拉得反应越快，生成的类色素物质越多，使酶解液颜色加深。采用Alcalase碱性蛋白酶和Flavourzyme风味蛋白酶随后加入Neutrase中性蛋白酶进行酶解的方式。此方式避免了酶解过程中碱的加入，同时减轻了最终产品的苦味。本发明的酶解步骤，优选用柠檬酸。其后的灭酶过程在起灭酶作用的同时，可以加快沉淀蛋白的附聚，促进上清液和淤浆的分离。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

（1）本发明提供的是大豆肽的工业化生产方法，使用该方法，能有效解决大豆肽的色泽。利用该方法生产的大豆肽，即使溶解浓度为质量体积比10%时，其水溶液颜色也接近无色透明。

（2）本发明提供的大豆肽肽含量为70～80%。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

（1）酸洗：取100kg大豆分离蛋白（市售），以100rpm的速度搅拌溶解于600L温度为55℃的水中，用柠檬酸调节pH值为4.2，用卧螺离心机离心去除上清液，淤浆继续酸洗一次，分离；

（2）解碎中和：将淤浆解碎，溶于800L、温度为55℃的水中，用氢氧化钠调节其pH值为7.2；

（3）酶解：保持55℃，加入3kg碱性蛋白酶（Alcalase2.4L，诺维信公司生产）和0.1kg复合风味蛋白酶（Flavourzyme1000L，诺维信公司生产）酶解，酶解3小时；再加入中性蛋白酶（Neutrase0.8L、诺维信公司生产）1kg，酶解4小时。

（4）酸沉、灭酶、分离：接着用柠檬酸调pH值至4.5，升温至85℃，15分钟后，用卧螺离心机离心，分离上清液与滤渣。

（5）上清液处理：每升上清液加入5g活性炭，反应1小时，板框过滤，滤液经137℃超高温瞬时灭菌7秒，经三效蒸发器浓缩至40%固形物含量，喷雾干燥得35kg白色粉末大豆肽。

（6）滤渣处理：滤渣加水，调节pH至7.0，经137℃超高温瞬时灭菌7秒，经三效蒸发器浓缩至20%固形物含量，喷雾干燥得大豆分离蛋白60kg。

实施例2

（1）酸洗：取100kg大豆分离蛋白，以150rpm搅拌溶解于600L温度为55℃水中，用柠檬酸调节pH值为4.5，离心去除上清液，淤浆继续酸洗一次，分离；

（2）解碎中和：将淤浆解碎，溶于800L、温度为55℃的水，用氢氧化钠调节其pH值为7.4；

（3）酶解：保持53℃，加入3kg碱性蛋白酶（Alcalase2.4L，诺维信公司生产），加入0.5kg复合风味蛋白酶（Flavourzyme1000L，诺维信公司生产）酶解，酶解3.5小时，加入中性蛋白酶1kg（Neutrase0.8L、诺维信公司生产），酶解4.5小时；

（4）酸沉、灭酶、分离：用柠檬酸调酸至4.5，升温至85℃，15分钟后，离心取上清液；

（5）上清液处理：每升上清液加入10g活性炭，反应1小时，板框过滤，滤液经137℃超高温瞬时灭菌7秒，经三效蒸发器浓缩至40%固形物含量，喷雾干燥得33kg白色粉末大豆肽。

（6）滤渣处理：残渣加水，调节pH至7.0，经137℃超高温瞬时灭菌7秒，经三效蒸发器浓缩至20%固形物含量，喷雾干燥得大豆分离蛋白63kg。

实施例3

（1）酸洗：取100kg大豆分离蛋白，130rpm搅拌溶解于600L、温度为55℃水中，用盐酸使pH值为4.8，离心去除上清液，淤浆继续酸洗一次，分离；

（2）解碎中和：将淤浆解碎，溶于800L，温度为55℃的水，用氢氧化钠调节其pH值为7.4；

（3）酶解：保持58℃，加入1kg碱性蛋白酶（Alcalase2.4L，诺维信公司生产），1.0kg复合风味蛋白酶（Flavourzyme1000L，诺维信公司生产）酶解，酶解4小时，加入3kg中性蛋白酶（Neutrase0.8L、诺维信公司生产），酶解5小时；

（4）酸沉、灭酶、分离：用盐酸调酸至4.5，升温至85℃，15分钟后，离心取上清液；

（5）上清液处理：每升上清液加入20g活性炭，反应1小时，板框过滤，滤液经137℃超高温瞬时灭菌7秒，经三效蒸发器浓缩至40%固形物含量，喷雾干燥得28kg白色粉末大豆肽。残渣加水，调节PH至7.0，经137℃，超高温瞬时灭菌7秒，经三效蒸发器浓缩至20%固形物含量，喷雾干燥得大豆分离蛋白65kg。

实施例4

本实施例说明了本发明中的最终得到的大豆分离蛋白粉在面包的应用。

取10g本发明的大豆分离蛋白粉混合入90g市售的面粉中，加入盐1g、活化酵母1.5g、白糖5g和面，在32℃恒温箱中发面100min，然后成型，最后在40℃醒发120min，放入焙烤箱200℃15min，进行评价。

面包指标：重量146g，体积720，比容4.86

面包组织结构细腻，孔隙小而均匀，松软弹性好。

对比例1

同实施例1，区别仅在于步骤（3）酶解时先加入中性蛋白酶和风味蛋白酶，其后加入碱性蛋白酶，具体如下：保持55℃，加入1kg中性蛋白酶（Neutrase0.8L、诺维信公司生产）和0.2kg复合风味蛋白酶（Flavourzyme1000L，诺维信公司生产）酶解，酶解3小时；再加入3kg碱性蛋白酶（Alcalase2.4L，诺维信公司生产），酶解4小时。得到大豆肽粉末25kg，大豆分离蛋白粉71kg。

对比例2

同实施例2，区别仅在于步骤（4）酸沉、灭酶、分离中省略“用柠檬酸调酸至4.5”步骤。得到大豆肽粉末35kg，大豆分离蛋白60.5kg。

对比例3

同实施例2，区别仅在于步骤（1）用碱调pH至8.5。得到大豆肽粉末36kg，大豆分离蛋白粉60kg

效果实施例

（1）采用GB/T 5009.5规定的方法测定实施例1～3以及对比例1～3制得的大豆肽蛋白质含量；采用GB/T22492-2008附录B规定的方法分析实施例1～3以及对比例1～3制得的大豆肽粉肽含量；采用GB/T22492-2008附录A高效凝胶过滤色谱法分析实施例1～3以及对比例1～3制得的大豆肽粉平均分子量，结果见表1。

表1大豆肽粉分析检测结果

（2）采用GB/T 5009.5规定的方法测定实施例1～3以及对比例1～3制得的大豆分离蛋白粉蛋白质含量；GB/T 5009.4规定的方法测定实施例1～3以及对比例1～3制得的大豆分离蛋白粉灰分含量。结果见表2。

表2大豆分离蛋白粉分析检测结果

（3）水溶液颜色的检测

将喷雾得到的大豆肽粉末溶于去离子水中配成10%浓度溶液，在420nm波长用分光光度计测定其光密度。结果见表3。

表3大豆肽颜色分析结果

（4）苦味的检测：

将大豆肽粉用去离子水配制成10%的溶液，然后通过非正式的品尝组（8-9个成员）以0（不苦）～10（极苦）的尺度来评价所配置的溶液，4或者更小的值被认为是不苦，可以接受的。结果见表4。

表4大豆肽苦味分析结果

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大豆肽的工业化生产方法，其特征在于包含以下步骤：

（1）酸洗：将大豆分离蛋白溶于50～55℃的水中，搅拌并调节溶液的pH值为4.2～4.8，离心去除上清液，得到酸性淤浆；将酸性淤浆重复上述操作，同时此次上清液作为下一次酸洗水；

（2）解碎中和：解碎酸性淤浆，向酸性淤浆中加入50～55℃的水，并用碱调节pH值至7.2～7.4；

（3）酶解：保持53～58℃，加入相当于大豆分离蛋白质量1～3%的碱性蛋白酶和相当于大豆分离蛋白质量0.1～1%的复合风味蛋白酶，复合酶解反应；加入相当于大豆分离蛋白质量1～3%的中性蛋白酶，继续反应；

（4）酸沉：接着将pH值调节至4.2～4.5；

（5）灭酶：加热灭酶；

（6）分离：离心分离，得上清液与滤渣；

（7）上清液处理：加入粉末活性炭，搅拌，过滤去除固体成分，灭菌，浓缩，喷雾干燥得大豆肽粉末物质。

2.根据权利要求1所述的大豆肽的工业化生产方法，其特征在于还包含以下步骤：（8）滤渣处理：在步骤（6）得到的滤渣中加入水调成浆液，将pH值调至6.5～7，灭菌，浓缩，喷雾干燥得大豆分离蛋白粉。

3.根据权利要求1所述的大豆肽的工业化生产方法，其特征在于：所述的pH值通过酸或碱进行调节。

4.根据权利要求3所述的大豆肽的工业化生产方法，其特征在于：所述的酸为盐酸、磷酸和柠檬酸中的至少一种；所述的碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙和碳酸钠中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的大豆肽的工业化生产方法，其特征在于：

步骤（1）中所述50～55℃的水的体积用量为相当于大豆分离蛋白质量6～8倍；

步骤（1）中所述的搅拌的速度为100～150rpm；

步骤（2）中所述的水的体积用量相当于大豆分离蛋白质量8～10倍。

6.根据权利要求1所述的大豆肽的工业化生产方法，其特征在于：

步骤（3）中所述的复合风味蛋白酶的用量为相当于大豆分离蛋白质量0.2%；

步骤（3）中所述的复合酶解反应的时间为3～4小时；

步骤（3）中所述的继续反应的时间为4～5小时。

7.根据权利要求1所述的大豆肽的工业化生产方法，其特征在于：步骤（5）中所述的加热灭酶的条件为85～90℃反应10～20分钟。

8.根据权利要求1所述的大豆肽的工业化生产方法，其特征在于：

步骤（7）中所述的活性炭的用量为每升上清液配比5～20g活性炭；

步骤（7）中所述的浓缩的程度为浓缩至30～40%固形物含量；

步骤（7）中所述的浓缩为通过三效蒸发器浓缩；

步骤（7）中所述的灭菌为137～145℃灭菌5～7秒。

9.一种大豆肽，通过权利要求1～8任一项所述的工业化生产方法得到。

10.权利要求9所述的大豆肽在食品领域中的应用，其特征在于：所述的大豆肽作为营养添加剂进行应用。