CN115500425B - 一种低消化凝固性大豆分离蛋白及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低消化凝固性大豆分离蛋白及其制备方法与应用。该低消化凝固性大豆分离蛋白在机体胃消化过程中具有较低凝固性,形成较少凝块或不形成凝块。该制备方法是对从大豆粕采用3碱溶酸沉′法萃取获得大豆蛋白进行植酸酶及蛋白质谷氨酰胺酶处理,然后进行对其热处理和干燥。本发明提供了一种具有较短胃消化过程且具有良好口感的低消化凝固性大豆分离蛋白,该蛋白产品可以作为植物蛋白配料应用于制备特医食品或运动营养食品范畴的全营养型即饮饮品。
Description
技术领域
本发明属于大豆分离蛋白功能性质改良的领域。具体涉及一种低消化凝固性大豆分离蛋白及其制备方法与应用。
背景技术
对于一些食品的消费场景,如针对进食受限、消化吸收障碍、代谢紊乱或特定疾病状态人群的特殊医学用途配方食品(简称特医食品)和满足运动人群的生理代谢状态、运动能力及对某些营养成分的特殊需求的运动营养食品,要求进食后其中的营养素可以被迅速消化水解并为人体吸收利用,不产生由胃胀气或胃排空延长等引起的各种消化不适。添加具备快消化特性的营养素配料是这两类食品能否发挥其功能的关键所在。
作为生命的基础物质,蛋白质是全营养类配方食品最重要的、且必须包含的营养素。随着近年绿色可持续发展理念的兴起以及对于植物蛋白生理功能的深入研究,各国食品工业开始将目光转向植物蛋白,尝试寻找新的植物蛋白资源及加工工艺,以其替代食品加工中常用的动物蛋白配料。大豆含有丰富的蛋白质,且产量丰富。大豆蛋白的氨基酸组成在植物蛋白中比较合理,属于优质蛋白质;其含硫氨基酸的含量较低,相对于动物蛋白更适合为肿瘤病患补充蛋白质。可见,大豆蛋白是制备特医食品以及运动食品合理的植物蛋白来源。将大豆蛋白作为此二类食品的蛋白质配料,还需在其加工中引入相关的修饰改性技术,改善其消化性能、加快其在人体胃肠道的消化进程,使其符合相应的要求。
人体进食以后,脑部会发出信号,相关的腺体开始向胃部分泌胃液。经过口腔咀嚼和唾液润湿形成的食团进入胃部后,其中的蛋白质在胃酸、胃蛋白酶和胃部蠕动等共同作用下逐渐被水解,生成多肽,随后进入小肠。蛋白质消化的进程,其消化水解产物能否快速进入人体血液循环***为人体所吸收利用关键取决于胃消化这一过程。人体胃部消化体系的酸碱度并非一成不变、总处于胃蛋白酶的最适工作pH条件,而是一个由中性范围逐渐酸化的过程。由于大部分食用蛋白质的等电点处于pH4.0-6.0之间,食团中的蛋白质在逐渐酸化及被酶解的过程中容易发生聚集并形成凝块,阻碍了胃蛋白酶与其底物的接触,因而延缓了蛋白质在此过程中的水解消化。蛋白质在此过程中的凝固性降低其消化效率。
有学者研究发现,对牛乳进行热处理和高压均质处理可以降低其中酪蛋白经历胃消化过程中的凝固性,可以加速其消化进程(J.Dairy Sci.,2017.100,36-47;Food Chem.,2019,286,216-225)。控制蛋白的消化性凝固的方法公开了一种在酪蛋白中添加大豆蛋白对其在消化道的凝固性进行控制的方法;通过引入异源蛋白质使两种生物大分子物质发生微相分离,进而削弱其在酸化过程中的凝固性。但是该方法只是通过异源蛋白的混合控制蛋白质的消化凝固性,并不涉及对大豆蛋白进行任何改性工艺降低其消化凝固性。
发明内容
针对当前缺乏降低大豆分离蛋白消化凝固性的技术,使大豆分离蛋白难以在特医食品或运动食品中应用的问题,本发明的目的是提供一种低消化凝固性大豆分离蛋白及其制备方法与应用,具体为对现有大豆分离蛋白制备工艺进行改良,制备获得一种在人体胃消化条件下发生较小程度凝固聚集、形成较少量凝块的大豆分离蛋白。该胃消化凝固性、形成凝块的数量显著低于目前以常规工艺制得或未经热处理制得的大豆分离蛋白产品。
具体而言,本发明涉及这种经过改良的大豆分离蛋白在人体消化过程中的凝固性,更具体的是在胃消化过程中的凝固性。本发明的目的是降低大豆分离蛋白在胃消化时的凝固性,同时改善其口感体验。
本发明以模拟人体胃部消化的体外半动态***观察大豆分离蛋白的消化行为,发现大豆蛋白在酸化及胃蛋白酶水解过程中具有明显的凝固性,而热处理则进一步提高其在胃肠道消化条件下的凝固性。热处理是食品工业中改善大豆蛋白成胶性能的有效手段。通过控制合适的条件(如温度和pH条件等)对大豆蛋白进行热处理,使其更多可用于组装形成三维凝胶网络的氨基酸侧链基团得以暴露,可以获得具有更高粘度及胶凝性能的蛋白产品。可见,热处理同样提高了大豆蛋白在胃消化过程中的凝固性。与动物来源的酪蛋白及人们的一般认知相反,热处理实际上并不是改善大豆蛋白消化性的可行办法。故此,以常规工艺制备获得的大豆分离蛋白并不具备低消化凝固性及快消化特性。
与动物蛋白不同,植物蛋白产品往往含有多种植物化学成分,植酸便是大豆蛋白中常见的其中一种物质。植酸限制了人体对各种矿物元素的吸收,更影响了大豆蛋白的聚集行为。植酸是由1个包含6个磷酸酯键的肌醇环组成,属于高荷电物质,在大豆中与蛋白质紧密结合,赋予大豆蛋白大量负电荷。在大豆蛋白加工中,各种工艺处理仍然无法改变植酸与大豆蛋白的结合方式。只有去除与大豆蛋白结合的植酸,改变大豆蛋白在胃消化酸化过程中的荷电状态,增加其在此过程中的分子间斥力,通过抑制其聚集达到有效控制其在胃消化过程中的凝固性,便可以使大豆蛋白实现快消化的目的。
另一方面,当大豆蛋白结合的植酸基团被去除后,大豆蛋白的等电点会向碱性pH范围移动,其酸溶性得以提高。然而,当蛋白质表面失去了植酸这一亲水基团后,其分子的持水性能有所降低,导致其制成蛋白液的口感变得粗糙,颗粒感更明显。如何改善其为消费者提供的口感体验也是大豆蛋白在特医食品或运动营养食品中应用需解决的问题。
为此,本发明在大豆分离蛋白制备过程中引入植酸酶和蛋白质谷氨酰胺酶处理,通过生物酶法分别对经过3碱溶酸沉′法萃取获得大豆蛋白进行植酸降解及脱酰胺处理,配合以适当热处理杀菌手段,并经过干燥获得具有低胃消化凝固性的大豆分离蛋白。本发明提供了一种具有较短胃消化过程且具有良好口感的大豆分离蛋白,该蛋白产品可以应用于属于特医食品或运动营养食品范畴的全营养型即饮饮品的制备。
本发明的目的具体通过如下技术方案实现:
本发明提供一种低消化凝固性大豆分离蛋白的制备方法,包括以下步骤:
(1)将大豆粕加入水中,搅拌使大豆粕充分分散悬浮于水中,再调节pH至6.5-8.5,继续搅拌0.5-2.5小时,获得大豆蛋白浆液;
(2)将步骤(1)所得的大豆蛋白浆液进行过滤,弃去豆渣,将滤液置于离心机中离心,取上清液,获得大豆蛋白提取液;
(3)调节步骤(2)所得大豆蛋白提取液pH至4.0-5.5,然后将其置于离心机中离心,弃去上清液,将沉淀充分分散于水中,获得大豆蛋白悬浮液;
(4)调节步骤(3)所得大豆蛋白悬浮液pH至5.0-6.5,加入植酸酶,将此料液置于35-60℃条件下反应0.5-2.0小时;
(5)调节步骤(4)所得经植酸酶处理的大豆蛋白料液pH至6.5-8.0,加入蛋白质谷氨酰胺酶,将此料液置于35-60℃条件下反应0.5-2.0小时,然后冷却至室温;
(6)对步骤(5)所得经过植酸酶及蛋白质谷氨酰胺酶处理的大豆蛋白料液进行脱盐处理,然后对此料液进行热处理,最后进行干燥,获得低消化凝固性大豆分离蛋白。
优选的,步骤(1)所述大豆粕与水的质量比为1∶5-1∶15。
优选的,步骤(2)所述过滤为使用100-300目滤布进行过滤。
优选的,步骤(2)所述离心的离心力为2000g-8000g,所述离心的时间为5-40分钟。
优选的,步骤(4)所述植酸酶质量为步骤(4)所述大豆蛋白悬浮液质量的0.2%-2%。
优选的,步骤(5)所述植酸酶质量为步骤(5)所述大豆蛋白悬浮液质量的0.2%-2%。
优选的,步骤(6)所述脱盐处理为将所得经过植酸酶及蛋白质谷氨酰胺酶处理的大豆蛋白料液置于4-20℃环境中,以截留分子量为10-80kDa的透析膜进行透析15-48小时。
优选的,步骤(6)所述热处理为将料液加热至65-121℃并维持15-45分钟,然后以冷却水迅速冷却至室温。
优选的,步骤(6)所述干燥为喷雾干燥,条件为进口温度130-180℃,出口温度90-110℃。
本发明提供所述所述制备方法制备得到的一种低消化凝固性大豆分离蛋白。
本发明还提供所述低消化凝固性大豆分离蛋白作为植物蛋白配料在全植物基特医食品或运动营养食品中的应用。
进一步地,所述低消化凝固性大豆分离蛋白在机体胃消化过程中具有较低凝固性,形成较少凝块或不形成凝块。
本发明的优点包括:
1、以本发明的制备方法获得的低消化凝固性大豆分离蛋白在人体胃部消化条件下的凝固性显著低于以常规3碱溶酸沉′工艺制备获得大豆分离蛋白。因此,本发明保护的低消化凝固性大豆分离蛋白在胃部消化条件下更容易被胃蛋白酶水解,因而具有较短的胃消化进程,适合作为植物蛋白配料应用于全植物基特医食品和运动营养食品。
2、本发明制备的低消化凝固性大豆分离蛋白的方法加入了植酸酶及蛋白质谷氨酰胺酶处理,配合以适合的热处理。该方法显著降低了所得大豆分离蛋白的消化凝固性,同时是一种大豆蛋白工业化制备比较容易实现并执行的方法。
附图说明
图1为经过对比例1-3不同处理制得大豆分离蛋白分散液在体外模拟胃消化过程中蛋白质参与形成凝块的百分比随消化时间的变化图。
图2为摄入实施例1-2不同处理制得的大豆分离蛋白后大鼠血清中必需氨基酸含量的变化图。
具体实施方式
为更好地理解本发明,下面结合实施例对本发明作进一步的说明,但本发明的实施方式不限于此。
以下各实施例子中,半动态体外模拟胃消化***的具体操作条件及所使用模拟消化液的组成如下:
将大豆分离蛋白分散于水中配置成蛋白含量为3.6%(w/w)的蛋白分散液,然后取50mL该分散液与10mL人工模拟唾液混合,置于37℃孵育2分钟,然后与17.5mL的基础胃液(含14mL人工模拟胃液和3.5mL胃蛋白酶溶液)混合然后开始消化进程。使用pH电位滴定仪以0.5mL/分钟的速度向该体系持续滴加人工模拟胃液,并记录消化过程中的pH变化;使用微量注射泵以0.125mL/分钟的速度向该体系持续滴加胃蛋白酶溶液;以三维圆周旋转摇床模拟胃糜的混合,水浴循环泵模拟37℃的恒温环境。每隔15分钟从消化容器底部取11.25mL,即为排空内容物。将排空的内容物的pH值调为7.2终止反应,冷冻干燥。将胃糜以8000g离心3分钟,去掉上清液,取其沉淀,备用。
人工模拟唾液的组成为15.1mmol/L KCl、3.7mmol/L KH2PO4、13.6mmol/L NaHCO3、0.15mmo1/L MgCl2、0.06mmol/L(NH4)2CO3和1.5mmol/L CaCl2,α-淀粉酶的酶活力为75U/mL。
人工模拟胃液的组成为6.9mmol/L KCl、0.9mmol/L KH2PO4、25.0mmol/L NaHCO3、47.2mmol/LNaCl、0.12mmol/L MgCl2、0.50mmol/L(NH4)2CO3和0.15mmol/L CaCl2。胃蛋白酶,该酶在整个体系的酶活力为2000 U/mL。
胃蛋白酶溶液:将胃蛋白酶溶于水中,配置成1100U/mL的溶液。
以下各实施例子中,以小鼠模型评价大豆蛋白的消化吸收特性的方法如下:
5周龄雄性Sprague-Dawley大鼠饲养在带有控制温度,湿度的房间内(23±2℃,12小时光/暗周期,55%±5%相对湿度)。经过两周适应性喂养后,对大鼠进行随机分组,每组10只。将大豆分离蛋白用生理盐水配置成20mg/mL分散液,大鼠灌胃量为1mL/100g体重。试验开始后,大鼠自由进食正常饲料。第6天开始连续3天喂养不含蛋白质的饲料。第9天灌胃前,所有大鼠禁食24小时,并通过眼眶采集血液;紧接着以不同大豆分离蛋白样品进行灌胃,每间隔2小时眼眶取血,共取血4次(即在分别灌胃后的2 h、4h、6h、8h眼眶取血);所有血液样品分别离心(3000 g,10分钟,4℃)收集血清,置于-80℃保存。取血过程结束后所有大鼠恢复正常饲料饮食,直至下一次实验开始。上述试验循环两次,每只大鼠一共进行10次眼眶采血。在第10次采血后,所有大鼠安乐死并进行无害化处理。
将血清置于4℃环境下,取200μL血清置于1.5mL离心管,加入等体积60 mg/mL三氯乙酸的水溶液,4℃环境中使其中蛋白成分沉淀12 h。在4℃条件下10000g离心10分钟。取出上清液并用0.22μm滤膜过滤后采用自动氨基酸分析仪分析氨基酸含量。
对比例1
取250g经粉碎的低温脱脂大豆粕与去离子水以1∶10的比例混合,搅拌使低温脱脂大豆粕充分悬浮,用2mol/LNaOH水溶液调pH至8.0,室温下500r/min搅拌2小时,然后以8000g离心20分钟,得到大豆蛋白浆液。将所述大豆蛋白浆液进行过滤,弃去豆渣沉淀,将滤液置于离心机中离心,收集上清液并以1mol/L盐酸调节pH至4.5。待蛋白质充分沉淀后,以8000g离心20分钟收集沉淀,将沉淀均匀分散于10倍沉淀质量的去离子水中,调节pH至7.5,得到最后的料液。将此料液于截留分子量为10kDa的透析袋中于4℃环境中透析48小时,收集透析袋中的料液,然后冷冻干燥获得经常规工艺制得大豆分离蛋白。
对比例2
取250g经粉碎的低温脱脂大豆粕与去离子水以1∶10的比例混合,搅拌使低温脱脂大豆粕充分悬浮,用2mol/LNaOH水溶液调pH至8.0,室温下500r/min搅拌2小时,然后以8000g离心20分钟,得到大豆蛋白浆液。将所述大豆蛋白浆液进行过滤,弃去豆渣沉淀,将滤液置于离心机中离心,收集上清液并以1mol/L盐酸调节pH至4.5。待蛋白质充分沉淀后,以8000g离心20分钟收集沉淀,将沉淀均匀分散于10倍沉淀质量的去离子水中,调节pH至7.5,得到最后的料液。将此料液于截留分子量为10kDa的透析袋中于4℃环境中透析48小时。将透析袋中的料液置于沸水浴(100℃)进行30分钟热处理,待冷却至室温后,冷冻干燥获得经过热处理的大豆分离蛋白。
对比例3
取250g经粉碎的低温脱脂大豆粕与去离子水以1∶10的比例混合,搅拌使低温脱脂大豆粕充分悬浮,用2mol/LNaOH水溶液调pH至8.0,室温下500r/min搅拌2小时,然后以8000g离心20分钟,得到大豆蛋白浆液。将所述大豆蛋白浆液进行过滤,弃去豆渣沉淀,将滤液置于离心机中离心,收集上清液并以1mol/L盐酸调节pH至4.5。待蛋白质充分沉淀后,以8000g离心20分钟收集沉淀,将60g沉淀均匀分散于10倍沉淀质量的去离子水中。调节pH至5.5,加入3g帝斯曼公司植酸酶,将料液置于50-55℃水浴中反应30分钟。然后调节料液pH至7.5,得到最后的料液。将最后的料液于截留分子量为10kDa的透析袋中于4℃环境中透析48小时,收集透析袋中的料液,然后冷冻干燥获得经植酸酶处理的大豆分离蛋白。
以半动态体外模拟胃消化***对对比例1-3制备所得的大豆分离蛋白的消化凝固性进行评价。
蛋白质在胃部消化逐渐酸化及被胃蛋白酶水解过程中发生凝固形成凝块,是其表面电荷被逐步中和,分子间斥力被削弱继而相互靠近并发生聚集造成的。将对比例1制备的常规工艺制得大豆分离蛋白在半动态体外模拟胃消化***条件下,从4%(w/w)大豆分离蛋白液与模拟胃液混合后,肉眼可见凝块就开始出现;待模拟胃消化进行15分钟后,65%的蛋白质发生了聚集凝固、参与形成凝块;随着模拟消化进行至30分钟和45分钟,分别仍有26%和24%的蛋白质成分参与凝块的形成。
在对比例3中,使用了植酸酶对大豆蛋白进行处理,获得植酸含量较低的大豆分离蛋白,在半动态体外模拟胃消化***条件下,从4%(w/w)大豆分离蛋白液开始,待模拟胃消化进行15分钟后,有61%的蛋白质发生了聚集凝固、参与形成凝块;随着模拟消化进行至30分钟,参与凝块形成的蛋白质下降至13.8%;当消化进行至45分钟和60分钟,形成凝块的蛋白质分别为4.7%和4.4%。可见,经过植酸酶处理后所获得大豆分离蛋白在胃消化条件下形成凝块的数量有了明显的下降。
图1为经过对比例1-3不同处理制得大豆分离蛋白所配置获得分散液在体外模拟胃消化过程中蛋白质参与形成凝块的质量百分比随消化时间的变化图。由图1可知,对比例1中,经过常规“碱溶酸沉”获得大豆分离蛋白在胃消化开始15分钟后65%的蛋白质发生凝固聚集形成凝块;随着胃酸及胃蛋白酶的持续滴加,凝块逐渐消失;当消化进行至30分钟,蛋白质形成凝块的比例下降至26%;当消化至45分钟,该比例为24%;当消化进行至60分钟、90分钟和120分钟,该比例持续下降,分别为11%、3%和0.3%。对比例2中,经过“碱溶酸沉”和热处理制得大豆分离蛋白在胃消化初始阶段便有大量凝块形成;当消化至15分钟时,81%的蛋白质参与形成凝块,随着消化进行至30分钟、45分钟、60分钟、90分钟和120分钟,形成凝块蛋白质占比分别下降至35%、17%、9.3%、4.4%和2.4%。对比例3中,以植酸酶处理制得大豆分离蛋白在胃消化至15分钟时,61%的蛋白形成凝块;当消化进行至30分钟,13.8%的蛋白参与形成凝块;随着消化至45分钟、60分钟、90分钟和120分钟,蛋白形成凝块的比例分别下降至4.7%、4.4%、0.8%和0.6%。由此可见,大豆分离蛋白制备过程中的热处理对其消化凝固性有增强的作用。经过植酸酶处理制得大豆分离蛋白的消化凝固性有了明显的下降,其胃消化进程缩短了30分钟。
实施例1
取250g经粉碎的低温脱脂大豆粕与去离子水以1∶10的比例混合,搅拌使低温脱脂大豆粕充分悬浮,用2mol/LNaOH水溶液调pH至8.0,室温下500r/min搅拌2小时,然后以8000g离心20分钟,得到大豆蛋白浆液。将所述大豆蛋白浆液进行过滤,弃去豆渣沉淀,将滤液置于离心机中离心,收集上清液并以1mol/L盐酸调节pH至4.5。待蛋白质充分沉淀后,以8000g离心20分钟收集沉淀,将60g沉淀匀分散于10倍沉淀质量的去离子水中。调节pH至5.5,加入3g帝斯曼公司植酸酶,将料液置于50-55℃水浴中反应30分钟。调节pH至7.0,加入5g日本天野酶制品株式会社的蛋白质谷氨酰胺酶,置于44℃C水浴中反应1小时,冷却至室温。此酶解反应结束后将料液pH调至7.5,得到最后的料液,将最后的料液于截留分子量为10 kDa的透析袋中于4℃环境中透析48小时,然后将透析袋中的料液置于沸水浴(100℃)进行30分钟热处理,以常温水冷却至室温后,冷冻干燥获得经双酶处理协同常压热处理的低消化凝固性大豆分离蛋白。
实施例2
取250 g经粉碎的低温脱脂大豆粕与去离子水以1∶10的比例混合,搅拌使低温脱脂大豆粕充分悬浮,用2 mol/LNaOH水溶液调pH至8.0,室温下500r/min搅拌2小时,然后以8000g离心20分钟,得到大豆蛋白浆液。将所述大豆蛋白浆液进行过滤,弃去豆渣沉淀,将滤液置于离心机中离心,收集上清液并以1mol/L盐酸调节pH至4.5。待蛋白质充分沉淀后,以8000g离心20分钟收集沉淀,将60g沉淀均匀分散于10倍沉淀质量的去离子水中。调节pH至5.5,加入3g帝斯曼公司植酸酶,将料液置于50-55℃水浴中反应30分钟。调节pH至7.0,加入5g日本天野酶制品株式会社的蛋白质谷氨酰胺酶,置于44℃水浴中反应1小时,冷却至室温。此酶解反应结束后将料液pH调至7.5,得到最后的料液,将最后的料液于截留分子量为10kDa的透析袋中于4℃环境中透析48小时,然后将透析袋中的料液水热处理,0.1MPa(121℃)处理15分钟,以常温水冷却至室温后,冷冻干燥获得经双酶处理协同高压热处理的低消化凝固性大豆分离蛋白。
实施例3
取250g经粉碎的低温脱脂大豆粕与去离子水以1∶10的比例混合,搅拌使低温脱脂大豆粕充分悬浮,用2mol/LNaOH水溶液调pH至7.0,室温下500r/min搅拌2小时,然后以8000g离心20分钟,得到大豆蛋白浆液。将所述大豆蛋白浆液进行过滤,弃去豆渣沉淀,将滤液置于离心机中离心,收集上清液并以1 mol/L盐酸调节pH至5.5。待蛋白质充分沉淀后,以8000 g离心20分钟收集沉淀,将60 g沉淀均匀分散于10倍沉淀质量的去离子水中。调节pH至6.0,加入6g帝斯曼公司植酸酶,将料液置于40℃水浴中反应1小时。调节pH至7.0,加入10g日本天野酶制品株式会社的蛋白质谷氨酰胺酶,置于40℃水浴中反应1小时,冷却至室温。此酶解反应结束后将料液pH调至7.0,得到最后的料液,将最后的料液于截留分子量为10kDa的透析袋中于4℃环境中透析48小时,然后将透析袋中的料液置于70℃水浴进行45分钟热处理,以常温水冷却至室温后,冷冻干燥获得经双酶处理协同常压热处理的低消化凝固性大豆分离蛋白。
实施例4
取250g经粉碎的低温脱脂大豆粕与去离子水以1∶10的比例混合,搅拌使低温脱脂大豆粕充分悬浮,用2 mol/LNaOH水溶液调pH至7.0,室温下500r/min搅拌2小时,然后以8000g离心20分钟,得到大豆蛋白浆液。将所述大豆蛋白浆液进行过滤,弃去豆渣沉淀,将滤液置于离心机中离心,收集上清液并以1mol/L盐酸调节pH至5.5。待蛋白质充分沉淀后,以8000g离心20分钟收集沉淀,将60 g沉淀均匀分散于10倍沉淀质量的去离子水中。调节pH至8.0,加入12 g帝斯曼公司植酸酶,将料液置于40℃水浴中反应1小时。调节pH至7.0,加入12g日本天野酶制品株式会社的蛋白质谷氨酰胺酶,置于60℃水浴中反应2小时,冷却至室温。此酶解反应结束后将料液pH调至7.0,得到最后的料液,将最后的料液于截留分子量为10kDa的透析袋中于4℃环境中透析48小时,然后将透析袋中的料液置于70℃水浴进行45分钟热处理,以常温水冷却至室温后,冷冻干燥获得经双酶处理协同常压热处理的低消化凝固性大豆分离蛋白。
将实施例1-4制备所得的低消化凝固性大豆分离蛋白用水配置成蛋白含量为40g/L的蛋白分散液,以柠檬酸调节pH至3.5,然后将其加热至100℃,维持30分钟,然后以常温水冷却至室温,获得大豆分离蛋白液。经过10位志愿者对此蛋白液口感风味进行评价,得到实施例1-3制备得到的低消化凝固性大豆分离蛋白具有良好口感,无粗糙和颗粒感。
以半动态体外模拟胃消化***对实施例1-2制备所得的低消化凝固性大豆分离蛋白的消化凝固性进行评价,以小鼠模型评价实施例1-2制备得到的低消化凝固性大豆分离蛋白的消化吸收特性。
实施例1中经双酶协同常压热处理制得低消化凝固性大豆分离蛋白与对比例1中经常规“碱溶酸沉”制得蛋白(未经热处理)具有相近的消化凝固性,两者在胃消化过程中在相近的时间节点形成数量相似的凝块。这表明两者具有相近的胃消化进程。实施例2中经双酶协同高压热处理制得大豆分离蛋白则在消化初期形成更多凝块,这些凝块需要更长时间才在胃酸及胃蛋白酶作用下逐渐消失,表明该蛋白具有更长的消化进程。图2显示了摄入不同处理大豆分离蛋白后大鼠血清中必需氨基酸含量的变化。与体外模拟胃消化的结果相一致,实施例1和对比例1中制得大豆分离蛋白被大鼠摄入后2小时内,大鼠血清中必需氨基酸含量变化趋势相近,两者均呈明显下降的趋势。大鼠摄入对比例1经常规工艺制得大豆分离蛋白2小时后,其血清中必需氨基酸含量由2514μg/mL下降至2077μg/mL。大鼠摄入经实施例1制得低消化凝固性大豆分离蛋白2小时后,其血清中必需氨基酸含量由2539μg/mL下降至2261μg/mL。而大鼠摄入实施例2制得低消化凝固性大豆分离蛋白2小时后,其血清中必需氨基酸含量由2472μg/mL上升至2557μg/mL,并未呈下降趋势,表明机体对本发明制备经高压热处理制备的大豆分离蛋白进行消化及吸收需要更多的时间,而机体对本发明经常压热处理制备的低消化凝固性大豆分离蛋白进行消化及吸收需要更短的时间。
Claims (7)
1.一种低消化凝固性大豆分离蛋白的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将大豆粕加入水中,搅拌使大豆粕充分悬浮,获得大豆蛋白浆液;
(2)将步骤(1)所述大豆蛋白浆液进行过滤,弃去豆渣,将滤液离心,取上清液,获得大豆蛋白提取液;
(3)调节步骤(2)所述大豆蛋白提取液为酸性,然后离心,弃去上清液,将沉淀充分分散于水中,获得大豆蛋白悬浮液;
(4)调节步骤(3)所述大豆蛋白悬浮液pH条件,加入植酸酶进行处理;加入植酸酶的质量为步骤(3)所述大豆蛋白悬浮液质量的0.2%-2%;
(5)调节步骤(4)所得经植酸酶处理的大豆蛋白料液pH条件,加入蛋白质谷氨酰胺酶进行处理;所述加入蛋白质谷氨酰胺酶进行处理为在35-60℃条件下反应0.5-2.0小时;加入蛋白质谷氨酰胺酶的质量为步骤(3)所述大豆蛋白悬浮液质量的0.2%-2%;
(6)对步骤(5)所得经过植酸酶及蛋白质谷氨酰胺酶处理的大豆蛋白料液进行脱盐处理,然后进行热处理,最后进行干燥,获得低消化凝固性大豆分离蛋白;所述热处理为将料液加热至65-121℃并维持15-45分钟,然后以冷却水冷却至室温。
2.根据权利要求1所述的一种低消化凝固性大豆分离蛋白的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述大豆蛋白浆液的pH为6.5-8.5;步骤(3)所述酸性的pH为4.0-5.5。
3.根据权利要求1所述的一种低消化凝固性大豆分离蛋白的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,调节大豆蛋白悬浮液pH为5.0-6.5。
4.根据权利要求1所述的一种低消化凝固性大豆分离蛋白的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,加入植酸酶进行处理为在35-60℃条件下反应0.5-2.0小时。
5.根据权利要求1所述的一种低消化凝固性大豆分离蛋白的制备方法,其特征在于,步骤(5)中,调节经植酸酶处理的大豆蛋白料液pH为6.5-8.0。
6.权利要求1-5任一项所述制备方法制备得到的一种低消化凝固性大豆分离蛋白。
7.权利要求6所述低消化凝固性大豆分离蛋白作为植物蛋白配料在全植物基特医食品或运动营养食品中的应用。
Priority Applications (1)
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植酸酶辅助加工对大豆分离蛋白理化、功能特性的影响研究;王红建;中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑(第12期);B024-108 * |
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