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专利名称::以脱脂大豆粕为原料生产大豆蛋白肽及膳食纤维的方法
技术领域:
:本发明涉及大豆的深加工
技术领域:
,具体来说是以大豆粕为原料,釆用酶法同时制取大豆蛋白肽和膳食纤维的方法。
背景技术:
:近年来,随着人们对食品和人体健康的深入研究,大豆食品对人体的各种保健功能成为了国际医学和食品工业的热门研究课题。大豆含有丰富的蛋白质和多种生理活性成分,人们热衷于充分提取和利用大豆中的营养成分和活性物质的研究。尤其是提取其中的大豆蛋白肽和膳食纤维,成为了当前研究和开发的技术热点。大豆蛋白肽也称大豆多肽,是指大豆蛋白质经酶解作用后,再经特殊处理后得到的蛋白质水解产物,是一种短肽的混合物,主要成份为3-8肽。因为大豆多肽的分子量相对于蛋白质分子小得多,表现出很高的生物活性,少量的肽就能发挥出非常重要的作用,所以又称为活性肽。大豆蛋白肽在原大豆蛋白序列中并无活性,一般通过胃肠道时释放出来的很少,但在体外通过水解将这些活性肽释放出来并加以浓缩,加以食用,从而成为一种新的健康食品。与大豆蛋白相比,大豆蛋白肽除氨基酸组成与大豆蛋白一样具有优质蛋白的特点外,还具有大豆蛋白所不具备的良好的溶解性、稳定性等理化性质,而且具有高营养易吸收、降血压、降胆固醇、促进脂质代谢、促进微生物生长、低抗原、调节血糖、提高耐力、促进矿物质吸收等多种生理功能。大豆膳食纤维又称食物纤维,是植物性食物中含有的,不能被人体所消化吸收也不能被酶分解利
用的碳水化合物。大豆膳食纤维包括纤维素、半纤维素、木质素和果胶等物质。虽然大豆膳食纤维不能被人体直接利用,但它的营养功能已被众多的营养、医学和食品专家所重视。1991年世界卫生组织(WHO)专家组在日内瓦会议上,将膳食纤维推荐为"人类膳食营养目标",列入继蛋白质、脂肪、糖类、维生素、矿物质和水之后的"第七营养素"。它具有安全减肥瘦身、降低血浆胆固醇水平、防治高血压、心脏病和动脉硬化、调节血糖、防止糖尿病、润肠通便、排毒清废等多种功效。现有的大豆的深加工技术较为成熟的主要有膜分离技术、酸碱沉淀分离技术、酶提取技术。膜分离技术是采用高分子膜以外界能量或者化学位差为推动力,对双组分或多组分的溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和浓缩的方法。该法不需要废水处理工程,产品氮溶指数(NSI)高。但操作工艺复杂,设备投入大,试验成本高;等电点蛋白质沉淀影响超滤操作。酸碱沉淀分离技术主要是利用碱溶液加入后可以溶解原料中的可溶成分,加入酸溶液后就可以沉淀原料液中的蛋白质,使其沉淀下来,达到进一步分离提纯目的的方法。该法成熟可靠,提取的膳食纤维含量高。但酸碱用量大,废水排除后污染严重,提取出来的膳食纤维产品黄,无光泽。酶提取技术
(简称酶法)主要是采用酶试剂在一定条件下对原料进行水解,然后对溶液中各溶质成分分离及提纯的原理进行的一种方法;该法工艺操作简单,无需大型设备,也不需要控制压力,同时可以代替酸碱法中酸的使用,减少了浓缩液调和过程中碱的用量,同时也保证了产品纯度,同时净化了乳清对环境的污染,不仅会取得良好的经济效益,也会产生一定的社会效益。此法的反应条件温和,副反应少,生产出的产品有多种生理活性,水解提取蛋白时,不破坏氨基酸,且水解程度可以控制;生产出来的产品溶解性非常好,也保证了产品应有的生理活性。因此,酶法在大豆深加工的应用十分广泛。在酶法大豆深加工技术中,通常提取大豆中的蛋白以及膳食纤维等成分的时候,采用的都不是单一的酶制剂,而是植物酶制剂(植物蛋白酶)和动物酶制剂(脂肪酶)混合使用,需要控制水解条件如温度、pH值、固液比、酶加入量、水解时间等,从而达到分别提取蛋白和膳食纤维的目的,且生产出来的都是单一产品。一般认为需要两种或两种以上的酶才能保证水解效果,《食品科技》的"内切酶与端肽酶协同水解大豆蛋白的研究"介绍,采用外切酶和内切酶双酶
水解的效果^艮好,但应用成本却很高。常见的技术中使用的酶有植物酶制剂(植物蛋白酶)和动物酶制剂(脂肪酶)。如在1999年第9期《食品科学》杂志上公开了"大豆多肽提取工艺研究"一文,它是以优质大豆为原料,采用水提取、酸沉淀与洗脱、酶水解、超滤膜分离、离子交换、喷雾干燥的工序提取大豆多肽固形物,其中,酶水解步骤采用的是AS1389中性蛋白酶和木瓜蛋白酶进行双酶水解,并叙述双酶水解效果优于单酶水解,能有效地减轻或消除苦味肽带来的苦味。这种方法工艺复杂,废水排放污染严重,且只能提取单一的大豆多肽物质;在2000年第四期《食品科学》杂志上公开的"酶法提取大豆膳食纤维,,一文中,是以豆渣为原料,主要采用蛋白酶和脂肪酶水解来得到膳食纤维的,该技术也存在提取成本高,提」取物质单一的缺陷;在2002年第六期《食品研究与开发》中公开的"酶法生产大豆膳食纤维的研究"中,是以白豆片为原料,还是采用蛋白酶和脂肪酶水解来得到膳食纤维的,该技术也存在提取成本高,提取物质单一的缺陷;^Hf了一种"以大豆为原料生产大豆蛋白肽的工艺,,,它主要是包括四个步骤,先将大豆蛋白溶解,然后离心提取溶解液中的沉淀物,再将该沉淀物酶解,得到的上清液再次用蛋白酶酶解得到大豆糖肽;其中还说明了通过多次酶解得到氨基酸平衡肽,大豆多肽等物质。该技术在酶解时可以使用单一的蛋白酶,也可使用多种蛋白酶,但也未能提取膳食纤维。从以上技术的结果来看,目前国内采用酶法制取工艺时都是采用多种酶制剂进行水解,成本较高。且制得的产品都比较单一,要么采用酶法制取单一的膳食纤维,要么就只制得蛋白,且产品含量都不是很高,其中膳食纤维产品中总膳食纤维含量只能达到
70%~75%,制取大豆蛋白时,大都选取优质大豆为原料,制取的大豆蛋白含量在65%以下。
发明内容本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点而提供一种提取大豆粕中的大豆蛋白肽和膳食纤维的方法,并且只釆用一种蛋白酶进行水解,所提取的大豆蛋白肽和膳食纤维含量高。本发明的目的是这样实现的采用脱脂豆粕作为原料,它是大豆经过搾油后的一种呈杠、散状的副产品。本发明包括如下步骤(1)将脱脂豆粕溶解;(2)将脱脂豆粕溶解液过滤得到滤渣和乳液;(3)将滤渣烘干、粉碎得到膳食纤维原料;(4)将膳食纤维原料用蛋白酶进行酶解,得到酶解液;(5)将(4)中酶解液分离得到沉淀物,再将该沉淀物干燥得到大豆膳食纤维产品。(6)将乳液加酸至蛋白等电点,离心除去乳清得到沉淀物;(7)将沉淀物水洗至中性,烘干并粉碎得到蛋白原料;(8)将蛋白原料用蛋白酶进行酶解,得到酶解液;(9)将(8)中酶解液干燥得到大豆蛋白肽产品。其中,上述(1)步中脱脂豆粕溶解时,脱脂豆粕在水中的重量浓度为13%,在常温条件下,PH值为中性条件进行溶解。在第(3)
步中滤渣烘干后的含水量在5-8%之间;在第(4)和第(8)步中所用的蛋白酶是同一种植物蛋白酶,它们是木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶、菠萝蛋白酶等酶中的一种;上述第(4)步酶解是在固液比i:io~i2,水解温度50~55°0:,~、水解时间6~12小时的条件下进行的、~4%;上述第(5)步中干燥得到的大豆膳食纤维产品水分含量在5%以内;上述第(8)步酶解是在固液比1:10~16,水解温度5055。C,~、水解时间6~8小时的条件下进行的、酶加入量为蛋白原料溶解液的重量的1~8%;上述第(8)%以内。本发明相比于现有技术有如下优点本发明是以脱脂豆粕为原料,采用酶法同时制备大豆蛋白肽和膳食纤维,工艺简单,易于才喿作;其次,本发明采用采用一种植物蛋白酶制剂在一条生产线上同时^:取大豆膳食纤维和大豆蛋白两种产品,其效果超过采用多种酶同时作用的提取工艺,通过此法所制得的膳食纤维不仅包括不溶性膳食纤维,还包括可溶性膳食纤维,其产品中的膳食纤维含量可达90%以上,制取蛋白产品中的大豆蛋白肽含量在65°/。以上,同时也大大降低了制备成本。图l是本发明的工艺流程图。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明,但本发明的保护范围并不只限于这些例子实施例1:将脱脂豆粕常温、在PH值为6的条件下进行搅拌溶解
5h,其中脱脂豆粕在水中的重量浓度为13%,形成溶解液,然后过滤溶解液,得到滤渣和乳液,对乳液进^f于等电点的调节。再将滤渣烘干至水分含量为5%,粉碎至粉状,在固液比1:10,水解温度5(TC,、水解时间6小时的条件下采用木瓜蛋白酶进行的酶解,%;然后将酶解液过滤得到沉淀物,%及其以下,得到大豆膳食纤维产品;另外,将乳液加盐酸至蛋白等电点,离心除去乳清得到沉淀物,再将沉淀物水洗至中性,%以下,并粉碎至粉状,得到蛋白原料,然后将蛋白原料在固液比l:10,水解温度5(TC,、水解时间6小时的条件下采用木瓜蛋白酶进行酶解,其中木瓜蛋白酶的加入量为蛋白原料溶解液的重量的1%,%以下,得到大豆蛋白肽。本发明制备的膳食纤维和大豆蛋白肽的具体指标如下tableseeoriginaldocumentpage11实施例2:将脱脂豆粕常温、在PH值为7的条件下进行搅拌溶解6h,其中脱脂豆粕在水中的重量浓度为13%,形成溶解液,然后过滤溶解液,得到滤渣和乳液,对乳液进行等电点的调节。再将滤渣烘干至水分含量为8%,粉碎至粉状,在固液比1:12,水解温度55。C,、水解时间12小时的条件下采用菠萝蛋白酶进行的酶解,其中菠萝蛋白酶加入量为膳食纤维溶解液的重量的
4%;然后将酶解液过滤得到沉淀物,%及其以下,得到大豆膳食纤维产品;另外,将乳液加盐酸至蛋白等电点,离心除去乳清得到沉淀物,再将沉淀物水洗至中性,%以下,并粉碎至粉状,得到蛋白原料,然后将蛋白原料在固液比l:16,水解温度55。C,、水解时间8小时的条件下采用菠萝蛋白酶进行酶解,其中菠萝蛋白酶的加入量为蛋白原料溶解液的重量的8%,%以下,得到大豆蛋白肽。本发明制备的膳食纤维和大豆蛋白肽的具体指标如下:tableseeoriginaldocumentpage1111实施例1:将脱脂豆粕常温、在PH值为7的条件下进行搅拌溶解7h,其中脱脂豆粕在水中的重量浓度为13%,形成溶解液,然后过滤溶解液,得到滤渣和乳液,对乳液进行等电点的调节。再将滤渣烘干至水分含量为7%,粉碎至粉状,在固液比l:ll,水解温度53。C,、水解时间8小时的条件下采用生姜蛋白酶进行的酶解,其中生姜蛋白酶加入量为膳食纤维溶解液的重量的2%;然后将酶解液过滤得到沉淀物,%及其以下,得到大豆膳食纤维产品;另外,将乳液加盐酸至蛋白等电点,离心除去乳清得到沉淀物,再将沉淀物水洗至中性,°/。以下,并粉碎至粉状,得到蛋白原料,然后将蛋白原料在固液比l:13,水解温度53。C,、水解时间
7小时的条件下采用生姜蛋白酶进行酶解,其中生姜蛋白酶的加入量为蛋白原料溶解液的重量的5%,%以下,得到大豆蛋白肽。本发明制备的膳食纤维和大豆蛋白肽的具体指标如下:tableseeoriginaldocumentpage12权利要求1、一种以脱脂大豆粕为原料生产大豆蛋白肽及膳食纤维的方法,其特征在于包括如下步骤(1)将脱脂豆粕溶解;(2)将脱脂豆粕溶解液过滤得到滤渣和乳液;(3)将滤渣烘干、粉碎得到膳食纤维原料;(4)将膳食纤维原料用植物蛋白酶进行酶解,得到酶解液;(5)将(4)中酶解液分离得到沉淀物,再将该沉淀物干燥得到大豆膳食纤维产品。(6)将乳液加酸至蛋白等电点,离心除去乳清得到沉淀物;(7)将沉淀物水洗至中性,烘干并粉碎得到蛋白原料;(8)将蛋白原料用蛋白酶进行酶解,得到酶解液;(9)将(8)中酶解液干燥得到大豆蛋白肽产品。2、如权利要求1所述的方法,其特征在于上述(1)步中脱脂豆粕溶解时,脱脂豆粕在水中的重量浓度为13%,在常温条件下,PH值为6-8进行溶解。3、如权利要求1所述的方法,其特征在于在第(3)步中滤渣烘干后的含水量在5~8%之间。4、如权利要求1所述的方法,其特征在于在第(4)和第(8)步中所用的植物蛋白酶是同一种植物蛋白酶,它们是木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶或生姜蛋白酶等酶中的一种。5、如权利要求1所述的方法,其特征在于第(4)步酶解是在固液比
1:1G12,水解温度5055。C,~、水解时间6~12小时的条件下进行的,~4%。6、如权利要求l所述的方法,其特征在于第(5)步中干燥得到的大豆膳食纤维产品水分含量在5%以内。7、如权利要求1所述的方法,其特征在于第(8)步酶解是在固液比1:10~16,水解温度5055。C,-、水解时间6~8小时的条件下进行的、酶加入量为蛋白溶解液的重量的1~8%。8、如权利要求l所述的方法,其特征在于第(8)%以内。全文摘要本发明公开了一种以大豆粕为原料,采用酶法同时制取大豆蛋白肽和膳食纤维的方法,它是将脱脂豆粕溶解后,过滤得到滤渣和乳液,再分别将滤渣处理得到膳食纤维,将乳液处理得到大豆蛋白肽产品,本发明工艺简单,易于操作;其次,本发明采用一种植物蛋白酶制剂在一条生产线上同时提取大豆膳食纤维和大豆蛋白两种产品,其效果超过采用多种酶同时作用的提取工艺,通过此法所制得的膳食纤维不仅包括不溶性膳食纤维,还包括可溶性膳食纤维,其产品中的膳食纤维含量可达90%以上,制取蛋白产品中的大豆蛋白肽含量在65%以上,大大降低了制备成本。