CN1066925C - 一种蛋白胶的制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种制作蛋白胶的方法。在第一步中，含蛋白溶液被加热杀菌。在第二步中，含蛋白溶液被冷却，并向该含蛋白溶液中加入酶。在随后的第三步中，在保持第二步的温度下，含蛋白溶液和酶混合得到混合物。在第四步中，混合物被无菌装填在食品容器中。在第五步中，无菌装填的混合物在环境温度下静置，此期间酶使含蛋白溶液中的蛋白变性。由于不需要将混合物加热使含蛋白溶液中的蛋白变性，制作方法中消耗的能源降低，从而降低了生产成本。

Description

一种蛋白胶的制造方法
技术领域
本发明涉及一种蛋白胶的制造方法。
背景技术
在传统的制造诸如豆腐的蛋白胶的方法中，含有蛋白质的水溶液(以下称之为“含蛋白溶液”)被装入食品用容器中使之在其中凝固，化学凝固剂、转谷氨酰胺酶(transglutaminase)等被加入到该含蛋白溶液中，然后加热。
图1是流程图，示意了第一种传统的制造蛋白胶方法，图2是第一种传统的制造蛋白胶的方法中的温度的曲线图。图2中，横坐标代表时间，纵坐标代表温度。
如图1和2所示，在第一个步骤中，含蛋白溶液的温度在时间t1内，从约80℃升高到130-140℃，以将溶液加热数秒至10秒杀菌。
当要得到的蛋白胶是豆腐时，豆乳被用作含蛋白溶液。制造豆乳的方法如下。首先洗涤大豆，然后在未示出的浸泡槽中浸泡。然后，用未示出的磨将大豆磨碎得到“浆”--一种磨碎大豆的浆，将其在98-105℃下加热2-5分钟。从“浆”中去除豆渣得到豆乳。
在第二个步骤中，在时间t2，化学凝固剂被加入到含蛋白溶液中。在此步中，葡糖酸δ-内酯(GDL)、氯化镁(MgCl2)等被用作化学凝固剂。化学凝固剂在通过除菌滤器后加入到含蛋白溶液中，含蛋白溶液的温度被保持在10℃以防止将会在较高温度下发生的化学反应。
在随后的第三步中，在时间t3，含蛋白溶液与化学凝固剂混合得到混合物。在此步中，含蛋白溶液的温度也被保持在10℃以防止将会在较高温度下发生的化学反应。
在第四步中，在时间t4，该混合物被无菌装填在一个未示出的食品用容器中。在此步中，含蛋白溶液的温度保持在10℃以防止将会在较高温度下发生的化学反应。
在第五步中，在时间t5，该混合物被加热到90-95℃达30分钟以使混合物中的含蛋白溶液在化学凝固剂的作用下凝固。
用这种方法可以制作出蛋白胶。
图3是流程图，示意了第二种传统的制作蛋白胶的方法，图4是在第二种传统的制作蛋白胶的方法中的温度的曲线图。在图4中横坐标代表时间，纵坐标代表温度。
如图3和4所示，在第一步中，在时间t11，含蛋白溶液从约80℃被冷却到25-50℃。向冷却的溶液中加入转谷氨酰胺酶。转谷氨酰胺酶是一种在γ-羧基酰胺基团的酰基转移反应中作催化剂的酶，γ-羧基酰胺是肽链中的谷氨酰胺残基。
在第二步中，含蛋白溶液在时间t12，与转谷氨酰胺酶混合。在此步中，含蛋白溶液的温度保持在25-50℃以防止将会在较高温度下发生的、由转谷氨酰胺酶的存在引起的催化反应的发生。
在随后的第三步中，在时间t13，含蛋白溶液和转谷氨酰胺酶的混合物被装填在一个未示出的食品用容器中。在此步中，混合物的温度也保持在10-60℃，优选25-50℃，从而防止将会在较高温度下发生的、由转谷氨酰胺酶的存在引起的催化反应的发生。
在第四步中，在时间t14，该混合物被加热到40℃的低温，从而促使由转谷氨酰胺酶催化的反应，得到蛋白胶。
在第五步中，在时间t15，蛋白胶被加热到90℃的高温使转谷氨酰胺酶失活。
用这种方法可得到蛋白胶。
但是，在上述使用化学凝固剂的制作蛋白胶的传统方法中，含蛋白溶液和化学凝固剂的混合物必须在第五步中被加热到90-95℃达30分钟使混合物中的含蛋白溶液凝固。在另一个用转谷氨酰胺酶制作蛋白胶的传统方法中，混合物必须在第四步中被加热到40℃的低温由转谷氨酰胺酶促进催化反应，然后在第五步中被加热到90℃的高温使转谷氨酰胺酶失活。因此这些传统方法存在着消耗能源导致生产成本较高的缺点。
本发明的目的是解决上述制作蛋白胶传统方法的问题，提供一种能降低生产成本的制作蛋白胶的方法。
发明的公开
为达到该目的，根据本发明的制作蛋白胶的方法包括，给含蛋白溶液加热杀菌的第一步，将含蛋白溶液冷却并向其加入酶的第二步，将含蛋白溶液和酶混合得到混合物的第三步，将混合物无菌装填在食品用容器中的第四步，和将无菌装填的混合物在环境温度下静置的第五步。
当混合物在第五个步骤中于环境温度下静置时，酶使含蛋白溶液中的蛋白变性。
由于不需要将混合物加热来使含蛋白溶液中的蛋白变性，制作方法中的能源消耗就下降了，从而降低了生产成本。
在根据本发明的制作蛋白胶的另一种方法中，酶是转谷氨酰胺酶。在这种情况下，转谷氨酰胺酶的使用稳定了含蛋白溶液的变性。
在根据本发明制作蛋白胶的另一种方法中，根据含蛋白溶液中的蛋白的变性程度来确定向含蛋白溶液中加入的转谷氨酰胺酶的量。因此，转谷氨酰胺酶的量可以降至使含蛋白溶液中的蛋白变性所必须的最小量，从而降低生产成本。
根据本发明制作蛋白胶的再一种方法包括，将含蛋白溶液加热杀菌的第一步，冷却含蛋白溶液并加入转谷氨酰胺酶、氯化镁和乳酸钙的第二步，混合含蛋白溶液、转谷氨酰胺酶、氯化镁和乳酸钙得到混合物的第三步，将该混合物无菌装填在食品用容器中的第四步，和将无菌装填的混合物在环境温度下静置的第五步。
当混合物在第五步中于环境温度下静置时，转谷氨酰胺酶、氯化镁和乳酸钙使含蛋白溶液中的蛋白变性。
由于不需要将混合物加热来使含蛋白溶液中的蛋白变性，制作方法中的能源消耗就下降了，从而降低了生产成本。
并且，由于转谷氨酰胺酶的量可以降低一个与加入含蛋白溶液的氯化镁和乳酸钙的量一致的量，因此降低了转谷氨酰胺酶的量，生产成本进一步降低了。
在另一个根据本发明制作蛋白胶的方法中，相对于1g蛋白，含蛋白溶液中加入的转谷氨酰胺酶量为10-40单位。相对于蛋白，向溶液中加入的氯化镁量优选确定为等于或小于4.8％重量。相对于蛋白，向溶液中加入的乳酸钙量优选确定为等于或小于1.6％重量。
在这种情况下，由于向含蛋白溶液中加入的转谷氨酰胺酶的量能因氯化镁和乳酸钙的量而降低，生产成本能降低。此外，由于抑制了氯化镁给蛋白胶带来的苦味，可以防止蛋白胶的味道不好。还有，由于可以保持乳酸钙的水溶性，从而可防止乳酸钙在蛋白胶中以固体物质的形式存在。
在根据本发明制作蛋白胶的再一种方法中，含蛋白溶液在第三步中的温度和混合物在第四步中的温度被保持在10-60℃。在这一情况下，可以防止催化反应在第三步和第四步中发生。
附图的简要说明
图1是示意制作蛋白胶的第一种传统方法的流程图。
图2是制作蛋白胶的第一种传统方法中的温度的曲线图。
图3是示意制作蛋白胶的第二种传统方法流程图。
图4是制作蛋白胶的第二种传统方法中的温度的曲线图。
图5是示意一种根据本发明实施方案制作蛋白胶的方法流程图。
图6是根据本发明实施方案制作蛋白胶的方法中的温度的曲线图。
图7是示意根据本发明实施方案的蛋白胶的凝胶性质的图。
图8是示意蛋白胶的强度和凝胶性质的图。
图9是示意根据本发明制作蛋白胶的方法的实施例的流程图。
实施本发明的最佳方式
下面参照附图详细说明本发明的实施方案。
图5是示意根据本发明实施方案制作蛋白胶的一种方法的流程图，图6是根据本发明实施方案制作蛋白胶的方法中的温度的曲线图。在图6中，横坐标代表时间而纵坐标代表温度。
如图5所示，在第一步中，在时间t21，含蛋白溶液的温度从约80℃升高到140℃，将含蛋白溶液加热数秒至10秒杀菌。含蛋白溶液包括浆液、乳液、浆状流体等等。
当要得到的蛋白胶是豆腐时，豆乳被用作含蛋白溶液。首先描述制作豆乳的方法。大豆被洗净然后浸泡于未示出的浸泡槽中。然后，用一个未示出的磨将大豆磨碎得到“浆”--一种磨碎的大豆的浆，然后该将被加热到98-105℃达2-5分钟使蛋白变性。然后，从“浆”中去除豆渣得到豆乳。此处的蛋白变性是指蛋白中的氢键。离子键或部分-S-S键断裂从而使蛋白的有序结构变成网状结构的现象。
在第二步中，在时间t22，含蛋白溶液被冷却到10-60℃，优选25-50℃，然后向溶液中加入转谷氨酰胺酶。转谷氨酰胺酶是一种在γ-羧基酰胺基的酰基转移反应中作为催化剂的酶，γ-羧基酰胺基是肽链中的谷氨酰胺残基。转谷氨酰胺酶可以使含蛋白溶液中蛋白一致变性。
除了转谷氨酰胺酶，其他的化学凝固剂可以以0.2-0.5％重量加入到含蛋白溶液中。这种化学凝固剂的例子包括酸，诸如葡糖酸δ-内酯，和二价阳离子，诸如氯化镁、硫酸钙、硫酸镁、氯化钙等。
其结果是转谷氨酰胺酶的量可以降低以降低生产成本。转谷氨酰胺酶的量可以降低到使含蛋白溶液中的蛋白凝固所必须的最小量。此处的蛋白凝固是指变性的蛋白的高序结构发生变化的现象。当含蛋白溶液中的蛋白变性时，上述的二价阳离子进入蛋白结构变得容易，从而使含蛋白溶液开始凝固。
在随后的第三步中，在时间t23，含蛋白溶液与转谷氨酰胺酶混合得到混合物。在这一步骤中，含蛋白溶液的温度保持在10-60℃，优选25-50℃，从而防止将在较高温度下发生的催化反应。
在第四步中，在时间t24，该混合物被无菌装填在一个未示出的食品用容器中。在这个步骤中，含蛋白溶液的温度仍被保持在10-60℃，优选25-50℃，从而防止将在较高温度下发生的由转谷氨酰胺酶催化的反应。
在第五步中，在时间t25，被无菌装填在食品用容器中的混合物在环境温度(例如，25℃)下静置约1-7天。转谷氨酰胺酶使含蛋白溶液中的蛋白逐渐凝固和成熟(ripen)。
用这种方法可以制作出蛋白胶。
在转谷氨酰胺酶被加入到豆乳中制作豆腐时，1g蛋白需要2000单位(1activa TG/源材料粉末=10，000单位/g)转谷氨酰胺酶。其结果是成本提高。
通过在豆乳中加入预定量的氯化镁和预定量的乳酸钙，可以降低加入到豆乳中的转谷氨酰胺酶的量。如果加入到豆乳中的镁的量大于6.0％重量的话，会引起奇怪的味道，从而使豆腐的味道变坏。如果加入到豆乳中的乳酸钙的量大于2.0％重量，乳酸钙饱和，使部分乳酸钙保持为固体，从而被除菌滤器截留。并且它使豆腐呈现颗粒结构。
在这个实施方案中，相对于1g蛋白，转谷氨酰胺酶的量为10-40单位，加入预定量为4.8％或更低的氯化镁(相对于蛋白的总重量)和预定量为1.6％或更低的乳酸钙(相对于蛋白的总重量)并与保持在10-60℃，优选25-50℃的豆乳混合。然后，豆乳、转谷氨酰胺酶、氯化镁和乳酸钙的混合物被无菌装填在一个食品用容器中并在25℃下静置2-5天。其结果是，得到了没有奇怪味道和颗粒质地的豆腐。
此外，在转谷氨酰胺酶、氯化镁和乳酸钙被加入并与保持在10-60℃，优选25-40℃下的豆乳混合得到混合物，然后该混合物被无菌装填在一个食品用容器中并在25℃下静置2-5天的情况下，得到了质地细腻的豆腐，没有奇怪的味道和颗粒结构，并且其中分离出来的水较少。
在转谷氨酰胺酶、氯化镁和乳酸钙被加入并与保持在20℃的豆乳混合得到混合物，然后该混合物被无菌装填在食品用容器中并在10℃或更低的温度下静置2-5天的情况下，豆乳不发生凝固。
下面描述根据本发明制作蛋白胶的方法的实施方案制作的蛋白胶的性质。
图7是示意根据本发明实施方案的蛋白胶的凝胶性质的图，图8是示意蛋白胶的强度和凝胶性质的图，图9是示意根据本发明制作蛋白胶的一种方法的流程图。在图7中，横坐标代表试验棒***的量而纵坐标代表作用于试验棒上的压力。在图8中，横坐标代表凝胶发生破裂的压力(本文述为“凝胶破裂强度”)而纵坐标代表试验棒***的量。
用图9所示的方法制作豆腐11并测定其性质。在制作豆腐11时，相对于1g蛋白，转谷氨酰胺酶的量为10单位，4.8％重量的氯化镁和1.6％重量的乳酸钙被加入到豆乳中。
如图7所示，直径为10mm的试验棒12被垂直地放置在豆腐11的表面上，按箭头A所示的方向、以10cm/mmin的速度向豆腐11推进。测定施加在试验棒12上的压力与试验棒***量之间的关系，用豆腐的表面作为试验棒***量的零位置(0mm)。
当施加在试验棒12上的压力增加时，试验棒12的头在凝胶破裂点B将豆腐11的表面刺破并进入豆腐11里面。
对一系列豆腐11块测定在凝胶破裂点B的凝胶破裂强度和试验棒***量之间的关系进行检测并绘制曲线图，所绘的点落在图8中的Ar1区域中。由此表明豆腐11具有足够高的凝胶破裂强度，与传统豆腐相比，试验棒的***量足够大。
图8的Ar2区域示意的范围是，对用传统方法制作的豆腐11进行上述的试验时，每个代表凝胶破裂强度和试验棒***量关系的点落入的范围。
未示出的食品用容器可以是砖形的包装容器。这时，在一个未示出的包装容器制作设备中，由韧性叠层材料作的网状(web-like)包装材料被纵向密封形成管状包装。然后上述混合物被无菌装填在管状包装中，该包装被横向密封从而得到包装容器。例如，包装材料可以是这样的类型，其中聚乙烯膜在纸基质的两面形成最里和最外层。
当制作蛋白胶的传统方法用这种包装容器作为食品容器时，由于混合物在被装入该食品容器后必须加热而出现了问题。就是说，由于聚乙烯层在加热过程中软化，容器的密封位置或盖舌位置(三角形的接头位置)分开，或蛋白胶凝固在聚乙烯层上。溶解在混合物中的空气等膨胀使食品容器变形。在食品容器被浸泡在热水中加热混合物时，水渗入基质中降低了食品容器的强度。
相反，在根据本发明制作蛋白胶的方法中，混合物被装入食品容器后不需要加热。因此防止了食品容器的密封位置和盖舌位置分开，还防止了蛋白胶凝于聚乙烯层上。食品容器不会因溶于混合物的空气等的膨胀而变形。此外还防止了食品容器因水浸入到包装材料的基质中而产生的强度下降。
本发明并不限于上述的实施方案，在本发明精神的基础上可以进行各种改进和变化。因此，这些改进和变化不应被排除在本发明的范围之外。
工业应用性
本发明能够应用于制作诸如将被装填在食品容器中的如豆腐之类的蛋白胶的设备中。

Claims (6)

1、一种制作蛋白胶的方法，包括：
   (a)将含蛋白溶液加热杀菌的第一步；
   (b)冷却所述含蛋白溶液并向其中加入酶的第二步；
   (c)混合所述含蛋白溶液和所述酶形成混合物的第三步；
   (d)将所述混合物无菌装填在食品容器中的第四步；和
   (e)将所述无菌装填的混合物在环境温度下静置的第五步。
2、根据权利要求1制作蛋白胶的方法，其中所述的酶是转谷氨酰胺酶。
3、根据权利要求2制作蛋白胶的方法，其中加入到所述含蛋白溶液中的所述转谷氨酰胺酶的量根据所述含蛋白溶液中蛋白的变性程度来确定。
4、一种制作蛋白胶的方法，包括：
   (a)将含蛋白溶液加热杀菌的第一步；
   (b)冷却所述含蛋白溶液并向其中加入转谷氨酰胺酶、氯化镁和乳酸钙的第二步；
   (c)混合所述含蛋白溶液、转谷氨酰胺酶、氯化镁和乳酸钙形成混合物的第三步；
   (d)将所述混合物无菌装填在食品容器中的第四步；和
   (e)将所述无菌装填的混合物在环境温度下静置的第五步。
5、根据权利要求4制作蛋白胶的方法，其中，相对于1g蛋白，含蛋白溶液中加入的转谷氨酰胺酶量为10-40单位，相对于蛋白，向所述溶液中加入预定量为等于或小于4.8％重量的所述氯化镁，相对于蛋白，向所述溶液中加入预定量为等于或小于1.6％重量的所述乳酸钙。
6、根据权利要求1-5任一项的制作蛋白胶的方法，其中，所述含蛋白溶液在第三步中的温度和所述混合物在第四步中的温度保持在10-60℃。
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