CN107319096B - 一种高水分花生拉丝蛋白及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高水分花生拉丝蛋白及其制备方法，所述方法包括将低温脱脂花生蛋白粉粉碎，混合均匀；然后进行挤压组织化处理，挤压温度依次为：喂料区60℃～80℃、混合区90℃～100℃、蒸煮区120℃～160℃、冷却区90℃～150℃、成型区50℃～100℃；在挤压过程中在线加水，调整物料水分为45％～60％；挤压成型后冷却，即得。本发明方法制备的高水分花生拉丝蛋白水分含量在55％以上，色泽亮白、味道清香、纤维丝状结构丰富，具有即食性的特点，可作为肉的替代物，用于鸡丁、手撕肉、素肠等加工。该技术原料全利用，几乎无废弃物排放，生产连续，工艺集成度高，能耗低，有利于提升花生蛋白粉的附加值。
Description
技术领域
本发明涉及一种高水分花生拉丝蛋白及其制备方法。
背景技术
我国是世界花生第一生产和消费国，2015年我国花生产量为1644万t，占世界总产量的40.77％。花生总产量的50％～65％用于制油，脱脂花生饼粕是花生仁经压榨或浸提取油后的副产物，其中蛋白质含量高达50％～70％(干基)。据估计，我国每年约有300万t以上的花生饼粕亟待开发利用，可折合花生蛋白约150万t以上，成为我国继小麦、大豆之后的第三大植物蛋白来源。长期以来，由于传统制油工艺落后，致使脱脂后的花生粕中蛋白质严重变性，不宜食用，只能作为饲料或肥料，造成蛋白资源的巨大浪费。近年来，随着人们对花生蛋白的日益重视，通过改进传统制油技术，采用低温压榨法、低温预压榨-水溶法、水酶法、高效萃取法等制油技术，在获得高质量花生油的同时，也得到了优质的低变性花生蛋白(氮溶解指数70％以上)。目前，花生蛋白制品主要有三种类型：花生蛋白粉、花生蛋白浓缩物和花生分离蛋白。花生蛋白粉色泽亮白，不含胆固醇，无胀气因子，消化系数高达90％，其特征氨基酸精氨酸具有延缓衰老的功效，具有极高的开发利用价值。
食品挤压技术是集混合、搅拌、破碎、加热、蒸煮、膨化及成型等过程为一体的高新食品加工技术，具有高效率、低能耗，少排放、低成本，高温短时、营养损失小等特点。采用挤压技术生产食品已有超过70年的历史，其中以大豆蛋白、花生蛋白、面筋蛋白、乳清蛋白等植物蛋白为主要原料，生产组织化植物蛋白(TVP)是挤压技术在食品工业中的重要应用。挤压法生产的组织化植物蛋白具有优良的吸水性和吸油性等功能特性，胆固醇含量为零，在人体内消化吸收生物价值达93％～97％，且具有预防高血压、肥胖以及心脑血管等“现代文明病”的功能，可作为肉制品添加物或模拟肉供人们食用。组织化蛋白根据原料蛋白质含量可分为高蛋白组织化蛋白(蛋白质含量高于70％)和低蛋白组织化蛋白(蛋白质含量在50％～55％之间)；根据生产水分含量可分为低水分组织化蛋白(水分含量低于35％)和高水分组织化蛋白(水分含量高于45％)；根据产品纤维状结构可分为普通组织化蛋白(具有少量纤维状结构)和拉丝蛋白(具有明显的纤维状结构)。普通低水分组织蛋白是目前国际和国内市场上的主要产品形态，而高水分拉丝蛋白是一类新型产品，从其组织结构和质地上分析，比膨化型具有更多优越性能。高水分拉丝蛋白的纤维长度更长，结构更细腻，质地更均匀，更具有弹性和韧性，可以直接食用，是膨化型产品的更新换代产品。
中国专利“一种利用热榨花生饼粕生产花生组织蛋白的方法”(公开号CN102028094A)公开了一种以热榨花生饼粕为原料制备膨化型花生组织蛋白的方法。虽然其加工过程中加入了维生素类营养强化物质，但在后续的高温烘干使得花生中的营养物质严重破坏。中国专利“一种组织化拉丝蛋白及其制备方法”(公开号CN102028094A)公开了一种以谷物蛋白、分离蛋白、淀粉为原辅料，在挤压机出口处配备有拉丝出口模具，获得了低水分组织化拉丝蛋白，经过复水后该组织化拉丝蛋白具有类似动物肌肉的感观、特性，可撕拉成丝。但其产品需要复水后食用，丝状结构不丰富，主要用途为肉制品添加物。中国专利“一种用大豆分离蛋白生产即食型素肉的方法”(公开号CN101889627A)公开了一种应用大豆分离蛋白生产高水分大豆组织蛋白的方法。但大豆分离蛋白制造成本高，且含有胀气因子，组织化蛋白产品含有豆腥味，降低了消费者的可接受性。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的是提供一种不使用添加剂生产高水分花生拉丝蛋白的方法及所生产的产品。
本发明技术方案如下：
一种高水分花生拉丝蛋白的制备方法，包括如下步骤：
1)将低温脱脂花生蛋白粉粉碎，混合均匀；
2)挤压组织化：将步骤1)所得物料进行挤压组织化处理(例如采用螺杆挤压机)，挤压温度依次为：60℃～80℃(挤出机机筒喂料区的温度)、90℃～100℃(混合区的温度)、120℃～160℃(蒸煮区的温度)、90℃～150℃(冷却区的温度)、50℃～100℃(成型区的温度)；在挤压过程中在线加水，调整物料水分，使水与物料在机筒内混合均匀，使挤压过程中物料水分含量为45％～60％(质量分数)；挤压成型后冷却，即得高水分花生拉丝蛋白。
进一步地，为使低温脱脂花生蛋白粉充分混匀、使物料分子充分接触，更利于后续挤压组织化处理，形成高水分花生拉丝蛋白，优选将低温脱脂花生蛋白粉粉碎成小颗粒状，过60～80目筛。更进一步地，还可将混匀后的物料装入密封容器，平衡一段时间。所述平衡时间一般可为20～30h，例如24h。
步骤1)可用混料机进行充分斩拌混料。
进一步地，步骤2)所述挤压温度依次为60℃～70℃(喂料区)、90℃～98℃(混合区)、135℃～155℃(蒸煮区)、90℃～120℃(冷却区)、50℃～80℃(成型区)。
在本发明一个具体实施方式中，步骤2)所述挤压温度依次为70℃(喂料区)、98℃(混合区)、140℃(蒸煮区)、120℃(冷却区)、80℃(成型区)。
在本发明一个具体实施方式中，步骤2)调整所述挤压过程中物料水分含量为54％(质量分数)。
进一步地，步骤2)挤压过程中螺杆转速为180～250r/min，喂料速度为100～160g/min；优选地，螺杆转速为180～210r/min，喂料速度为140～160g/min。在本发明一个具体实施方式中，螺杆转速为200r/min，喂料速度为150g/min。
进一步地，上述高水分花生拉丝蛋白的制备方法，还包括将挤压组织化处理后挤压成型的物料进行切断、冷却的步骤，例如将从挤压机出来的物料切至15～20cm，即得到高水分花生拉丝蛋白。将切断后的高水分花生拉丝蛋白，装入真空包装袋，抽真空封口包装，在流化床上冷却。
本发明挤压组织化处理可采用双螺杆挤压机。
优选地，本发明所用双螺杆挤压机螺杆组装方式是高剪切组合：螺杆剪切元件选用剪切角为45°的捏合块，分成4个剪切段，与输送元件间隔安装在长径比为24:1的螺杆上。
优选地，将挤压组织化处理后挤压成型的物料经过一个长约1m，宽约80cm，高约3cm的冷却模口进行冷却，得到高水分花生拉丝蛋白。进一步地，所述冷却模口的温度为50℃～80℃。
进一步地，本发明所述低温脱脂花生蛋白粉粗蛋白含量≥55％，粗脂肪含量≤7％。
本发明还包括上述方法制备的高水分花生拉丝蛋白。
本发明还包括上述高水分花生拉丝蛋白在食品加工方面的应用。
本发明上述高水分花生拉丝蛋白可用于制作半成品如“素鸡丁”作为宫保鸡丁的配菜、烧烤肉、火锅肉、快餐用肉饼，终端产品如蛋白素肉、手撕肉、素肠等食品。
本发明所得高水分花生拉丝蛋白改善了以大豆为原料产品的豆腥味，克服了以花生蛋白为原料，难以制备高水分拉丝蛋白的难题，产品后续无需复水。具有较好的口感，无豆腥味，色泽自然，均匀一致，无焦糊色，营养丰富，风味较佳。
本发明高水分花生拉丝蛋白产品色泽亮白，表面光滑，质地柔软，味道清香，具有即食性的特点，类似高水分大豆拉丝蛋白；具有明显的纤维化结构，其组织化度为1.0～1.2，纤维丝强度为0.4～0.6kg，弹性为0.8～0.95，硬度为18～30.5kg，咀嚼度(×103)为13～18。
进一步地，本发明高水分花生拉丝蛋白水分含量为50％～60％。
所述组织化度、纤维丝强度、弹性、硬度、咀嚼度均可采用本领域通用的方法检测。
本发明高水分花生拉丝蛋白可作为肉的替代物，用于鸡丁、手撕肉、素肠等加工。本发明方法原料全利用，几乎无废弃物排放，生产连续，工艺集成度高，能耗低，有利于提升花生蛋白粉的附加值。
本发明各原料均可市售购得。
本发明有益效果：
(1)不添加任何外源成分，完全使用花生固有的成分实现。
(2)采用特殊挤压工艺，缩短了高温处理时间，极大地减少了花生中营养成分的破坏。
(3)挤压过程中物料含水率可达55％以上，获得的高水分花生拉丝蛋白具有丰富的丝状结构。
(4)产品无需复水，可作为模拟肉直接食用。
附图说明
图1为本发明方法的工艺流程图。
图2a为本发明获得高水分花生拉丝蛋白外观状态图。
图2b为本发明获得高水分花生拉丝蛋白内部结构图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。实施例中涉及的操作如无特殊说明，均为本领域常规技术操作。实施例中的实施条件可以根据具体的实验条件或者工厂条件进一步调整，未注明实施条件的通常为常规实验中的条件。
以下挤压组织化处理采用FMHE36-24双螺杆挤压机。
以下组织化度、纤维丝强度、弹性、硬度、咀嚼度、色泽、单位机械能耗(SME)参照文献李淑静(2014)、张波(2010)张汆(2007)等的方法检测(见参考文献)。
以下所用低温脱脂花生蛋白粉购于青岛长寿食品有限公司，基本理化指标如下
实施例1
一种高水分花生拉丝蛋白制备方法，包括如下步骤：
(1)原料粉碎：将低温脱脂花生蛋白粉粉碎成小颗粒状，过60～80目筛，称取5kg；
(2)原料预混：将称好的原料在混料机内分批次预混5min，平衡24h；
(3)螺杆元件组合：高剪切组合，即剪切元件选用剪切角为45°的捏合块，将组装好的螺杆放入挤压机机筒内，固定牢固；
(4)挤压机预热：将双螺杆挤压机启动后进行预热，挤压机各区段预设温度为喂料区70℃、混合区的温度为98℃、蒸煮区的温度为140℃、冷却区的温度为120℃、成型区的温度为80℃；调整螺杆转速为200r/min，喂料速度为150g/min；
(5)调整物料水分：在挤压过程中在线加水，使水与物料在机筒内混合均匀，使物料最终水分质量分数为54％；
(6)挤压成型：将调整完水分的物料在挤压内挤出成型，经过一个长约1m，宽约80cm，高约3cm的冷却模口，得到高水分花生拉丝蛋白；
(7)切割：在挤压机出口处，用液压切刀将挤出的花生拉丝蛋白切割成长约20cm的长条状；
(8)封装：将长条状的高水分花生拉丝蛋白用真空包装袋迅速封装，放入4℃冷库中贮藏。
本实施例所制得的高水分花生拉丝蛋白检测结果如下：
实施例2
一种高水分花生拉丝蛋白制备方法，具体操作步骤同实施例1，区别仅在于：步骤(4)中，蒸煮区的温度为160℃。
本实施例所制得的高水分花生拉丝蛋白检测结果如下：
实施例3
一种高水分花生拉丝蛋白制备方法，具体操作步骤同实施例1，区别仅在于：步骤(5)中，使挤压过程中物料水分含量为62％(质量分数)。
本实施例所制得的高水分花生拉丝蛋白检测结果如下：
实施例1-3获得的高水分花生拉丝蛋白外观状态及内部结构分别见图2a和图2b。
对比例1
一种高水分花生拉丝蛋白制备方法，具体操作步骤同实施例1，区别在于：步骤(1)中，将低温脱脂花生蛋白粉粉碎，过30目筛。
本对比例所制得的高水分花生拉丝蛋白检测结果如下：
对比例2
一种高水分花生拉丝蛋白制备方法，具体操作步骤同实施例1，区别仅在于：步骤(4)中，蒸煮区的温度为110℃。
本对比例所制得的高水分花生拉丝蛋白检测结果如下：
对比例3
一种高水分花生拉丝蛋白制备方法，具体操作步骤同实施例1，区别仅在于：步骤(5)中，使挤压过程中物料水分含量为40％(质量分数)。
本对比例所制得的高水分花生拉丝蛋白检测结果如下：
实施例1-3、对比例1-3制作得到的高水分花生拉丝蛋白的对比结果如表1所示：
表1对比结果
参考文献：
1.李淑静.原料热特性与挤压组织化蛋白质构特性的关系研究[D].中国农业科学院,2014.
2.张汆.花生蛋白挤压组织化技术及其机理研究[D].西北农林科技大学,2007.
3.张波.双螺杆挤压机螺杆作用表征研究[D].中国农业科学院,2010.
虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (11)
1.一种高水分花生拉丝蛋白的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将低温脱脂花生蛋白粉粉碎，混合均匀；
2)挤压组织化：将步骤1)所得物料进行挤压组织化处理，挤压温度依次为：喂料区60℃～80℃、混合区90℃～100℃、蒸煮区120℃～160℃、冷却区90℃～150℃、成型区50℃～100℃；在挤压过程中在线加水，调整物料水分，使挤压过程中物料水分含量为45％～60％；挤压成型后冷却，即得高水分花生拉丝蛋白；
所述冷却为将挤压组织化处理后挤压成型的物料经过一个长1m，宽80cm，高3cm的冷却模口进行冷却；所述冷却模口的温度为50℃～80℃；
步骤2)挤压过程中螺杆转速为180～250r/min，喂料速度为100～160g/min；
所述挤压组织化处理采用双螺杆挤压机；螺杆组装方式是高剪切组合：螺杆剪切元件选用剪切角为45°的捏合块，分成4个剪切段，与输送元件间隔安装在长径比为24:1的螺杆上。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)将低温脱脂花生蛋白粉粉碎成小颗粒状，过60～80目筛；或进一步地，还包括将混匀后的物料装入密封容器，平衡一段时间；
和/或，所述低温脱脂花生蛋白粉粗蛋白含量≥55％，粗脂肪含量≤7％。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)所述挤压温度依次为喂料区60℃～70℃、混合区90℃～98℃、蒸煮区135℃～155℃、冷却区90℃～120℃、成型区50℃～80℃。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤2)所述挤压温度依次为喂料区70℃、混合区98℃、蒸煮区140℃、冷却区120℃、成型区80℃。
5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤2)调整所述挤压过程中物料水分含量为54％。
6.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤2)挤压过程中螺杆转速为180～210r/min，喂料速度为140～160g/min。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤2)挤压过程中螺杆转速为200r/min，喂料速度为150g/min。
8.根据权利要求1-4、7任一项所述的制备方法，其特征在于，所述高水分花生拉丝蛋白水分含量为50％～60％。
9.权利要求1-8任一项所述方法制备的高水分花生拉丝蛋白。
10.根据权利要求9所述的高水分花生拉丝蛋白，其特征在于，组织化度为1.0～1.2，纤维丝强度为0.4～0.6kg，弹性为0.8～0.95，硬度为18～30.5kg，咀嚼度为13×103～18×103；水分含量为50％～60％。
11.权利要求9或10所述高水分花生拉丝蛋白在食品加工方面的应用。
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