一種采用木瓜蛋白酶改性提高大豆分離蛋白凍融穩(wěn)定性的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種采用木瓜蛋白酶改性提高大豆分離蛋白凍融穩(wěn)定性的方法，尤其涉及一種采用酶改性提高大豆分離蛋白凍融穩(wěn)定性的方法，屬于大豆分離蛋白的改性領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]大豆?fàn)I養(yǎng)成分豐富，富含人體所必需的8種氨基酸，且氨基酸分?jǐn)?shù)接近動物蛋白，是取代動物蛋白最好的植物蛋白之一。然而，隨著食品工業(yè)的快速發(fā)展，人們逐漸發(fā)現(xiàn)一些蛋白質(zhì)在功能上已不能滿足食品加工的需求。研宄大豆蛋白改性技術(shù)，開發(fā)不同功能性和不同應(yīng)用領(lǐng)域的大豆蛋白產(chǎn)品是食品產(chǎn)業(yè)發(fā)展和市場的需要。
[0003]酶法改性作為一種高效的處理方式在大豆蛋白改性中應(yīng)用廣泛。與其他改性方法相比，酶法改性在生產(chǎn)中具有許多優(yōu)點(diǎn)，主要有以下幾點(diǎn):
[0004](I)酶解條件溫和，反應(yīng)速度快，易于控制；
[0005](2)蛋白經(jīng)酶解后，能使蛋白獲得更好的功能特性；
[0006](3)酶解產(chǎn)物安全性高，易被人體消化吸收。
[0007]木瓜蛋白酶是一種巰基蛋白酶，作用的底物較廣泛。有研宄表明:選用木瓜蛋白酶水解大豆分離蛋白，酶解液的溶液度、乳化能力、發(fā)泡能力大大提高，但發(fā)泡穩(wěn)定性下降、粘度下降。對于感官特性，酶解大豆分離蛋白苦味增加而豆腥味減弱。
[0008]目前國內(nèi)關(guān)于凍融環(huán)境的專用大豆蛋白，尚無成熟生產(chǎn)技術(shù)和相關(guān)產(chǎn)品，從而限制了大豆蛋白在冷凍食品中的廣泛應(yīng)用，所以亟待研宄出應(yīng)用于相關(guān)領(lǐng)域的專用型大豆蛋白，滿足當(dāng)前冷凍食品行業(yè)迫切需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是對木瓜蛋白酶限制性水解大豆分離蛋白條件進(jìn)行優(yōu)化，取得最佳水解條件，然后研宄改性產(chǎn)物的凍融穩(wěn)定性。
[0010]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:
[0011]一種采用木瓜蛋白酶提高大豆分離蛋白凍融穩(wěn)定性的方法，包括以下步驟:將大豆分離蛋白與蒸餾水混合攪拌，得到底物濃度為2-4%的混合物，將混合物的pH值調(diào)至5.5-7，然后將混合物放入恒溫磁力攪拌水浴鍋中，木瓜蛋白酶的加酶量為6000-8000U/g，在溫度為40-55°C的條件下限制性水解，得到水解液。將20% (V/V)大豆油與水解液混合，再在20000r/min的條件下均質(zhì)2min，制成乳狀液，然后對乳液進(jìn)行凍融處理(_20°C冷凍24h，40°C 解凍 2h) ο
[0012]通過單因素試驗得出，木瓜蛋白酶對大豆分離蛋白的最佳限制性水解條件:水解溫度為50°C、pH值為7.0、底物濃度為3%、加酶量為7000U/g。
[0013]本發(fā)明利用大豆分離蛋白為原料，采用木瓜蛋白酶對其進(jìn)行改性，研宄出應(yīng)用于凍融環(huán)境的專用大豆蛋白，滿足當(dāng)前冷凍食品行業(yè)迫切需求。
【附圖說明】
[0014]圖1水解時間的確定；
[0015]圖2水解溫度的確定；
[0016]圖3水解pH值的確定；
[0017]圖4底物濃度的確定；
[0018]圖5加酶量的確定；
[0019]圖6原料大豆分離蛋白及不同改性產(chǎn)物乳狀液凍融前后的粒徑大??；
[0020]圖7經(jīng)凍融循環(huán)后大豆分離蛋白及不同改性產(chǎn)物乳狀液的聚集度。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說明，但并不局限于此，凡是對本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍中。
[0022]—、水解度
[0023]水解度的測定采用的是pH-stat法。
[0024]DH= (BXN)/(a XmXhtot) X 100%
[0025]式中:Β—消耗堿液的體積mL ;Ν—堿液的濃度mol/L ；
[0026]α —0.44 ；m一底物中蛋白質(zhì)總含量 g ；htot—7.75mmol/g。
[0027]二、粒徑大小
[0028]采用高精度粒度分析儀測定乳狀液中粒子的大小，并采用d3，2表示乳狀液的粒徑大小。
[0029]三、聚結(jié)度
[0030]利用粒徑數(shù)據(jù)計算凍融乳狀液的聚結(jié)程度(CD% )
[0031]CD (% ) — [ (d4；3sds f-t_d4，3SDS in)/d4，3SDS in] XlOO
[0032]式中:d4，3SDS f_t—凍融處理后乳狀液粒徑大??；
[0033]d4；3SDS in—未經(jīng)凍融處理時乳狀液粒徑大小。
[0034]四、單因素試驗
[0035]1、水解時間的確定
[0036]配制50mL3% (W/V)的大豆分離蛋白分散液，并將體系pH值調(diào)為7.0，添加8000U/g的木瓜蛋白酶，在45°C的水浴條件下水解。以水解度為指標(biāo)，確定反應(yīng)時間。
[0037]結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著反應(yīng)時間的延長，水解度不斷增加，但當(dāng)反應(yīng)時間達(dá)到60min之后，水解度隨著時間的變化不顯著(圖1)。
[0038]2、水解溫度的確定
[0039]配制50mL3% (W/V)的大豆分離蛋白分散液5份，將pH值均調(diào)為7.0，加入8000U/g的木瓜蛋白酶。分別置于40°〇、45°〇、50°〇、55°〇反應(yīng)6011^11。以水解度為指標(biāo)，確定反應(yīng)溫度。
[0040]結(jié)果發(fā)現(xiàn):隨著溫度的增加，水解度呈現(xiàn)上升趨勢。當(dāng)溫度達(dá)到50°C時，水解度達(dá)到4%，滿足限制性水解，所以選取50°C為反應(yīng)溫度(圖2)。
[0041]3、水解pH值的確定
[0042]配制50mL3% (W/V)的大豆分離蛋白分散液4份，將pH值分別調(diào)為5.5、6、6.5、7。然后添加8000U/g的木瓜蛋白酶，置于50°C反應(yīng)60min。以水解度為指標(biāo)，確定pH值。
[0043]結(jié)果發(fā)現(xiàn):隨著pH的增加，水解度呈現(xiàn)上升趨勢。當(dāng)pH值為7.0時，達(dá)到限制性水解，所以最終選取ΡΗ7.0 (圖3)。
[0044]4、加酶量的確定
[0045]配制50mL3% (W/V)的大豆分離蛋白分散液5份，將pH值均調(diào)為7.0，分別添加6000、6500、7000、7500、8000U/g的木瓜蛋白酶。置于50 °C反應(yīng)60min。以水解度為指標(biāo)，確定加酶量。
[0046]結(jié)果發(fā)現(xiàn):隨著加酶量的增加，水解度呈現(xiàn)上升趨勢；當(dāng)加酶量為7000U/g時，水解度達(dá)到4% (圖4)。
[0047]5、料液比的確定
[0048]配制50mL2%、2.5%、3%、3.5%、4% (W/V)的大豆分離蛋白分散液，并將體系pH值調(diào)為7.0，添加7000U/g的木瓜蛋白酶，置于50°C下反應(yīng)60min。以水解度為指標(biāo)，確定底物濃度。
[0049]結(jié)果發(fā)現(xiàn):隨著底物濃度的增加，水解度呈現(xiàn)上升趨勢，當(dāng)?shù)孜餄舛葹?%時，水解度達(dá)到4% (圖5)。
[0050]五、原料及不同改性產(chǎn)物乳狀液的凍融穩(wěn)定性比較。
[0051]將原料及改性產(chǎn)物用蒸餾水配制成蛋白濃度2%的溶液，調(diào)節(jié)pH值至7.0，加入20%大豆油，利用高速勻漿機(jī)于20000r/min下剪切2min，制成乳液。然后對乳液進(jìn)行凍融處理(_20°C冷凍24h，40°C解凍2h)。
[0052]結(jié)果發(fā)現(xiàn):隨著水解度的增加，新鮮乳液和凍融乳液的粒徑均逐漸變小；并且乳狀液經(jīng)凍融處理后粒徑均增大，其中大豆分離蛋白乳液粒徑變化最大，水解度為4%的乳狀液粒徑變化最小(圖6)。
[0053]相比于大豆分離蛋白，改性產(chǎn)物乳狀液經(jīng)凍融處理后其聚集度較小，而且隨著水解度的增加，乳狀液的聚集度逐漸減小(圖7)。綜上得出改性乳狀液的凍融穩(wěn)定性明顯高于大豆分離蛋白乳狀液。當(dāng)水解度為4%時，乳狀液的凍融穩(wěn)定性最好。
【主權(quán)項】
1.一種采用木瓜蛋白酶改性提高大豆分離蛋白凍融穩(wěn)定性的方法，其特征在于所述方法步驟如下:步驟一:將大豆分離蛋白與蒸餾水混合攪拌，得到底物濃度為2-4%的混合物；步驟二:將混合物的PH值調(diào)至5.5-7，然后將混合物放入恒溫磁力攪拌水浴鍋中；步驟三:木瓜蛋白酶的加酶量為6000-8000U/g ;步驟四:在溫度為40-55°C的條件下限制性水解，得到水解液；步驟五:將20% (V/V)大豆油與水解液混合，再在20000r/min的條件下均質(zhì)2min，制成乳狀液，然后對乳液進(jìn)行凍融處理(_20°C冷凍24h，40°C解凍2h)。
2.按照權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟一中所述底物濃度為3%。
3.按照權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟二中所述水解PH值為7.0o
4.按照權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟三中所述加酶量為7000U/g。
5.按照權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟四中所述水解溫度為50°C。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種采用木瓜蛋白酶改性提高大豆分離蛋白凍融穩(wěn)定性的方法。該制備方法包括以下步驟：將大豆分離蛋白配制成分散液；用酸(堿)將分散液調(diào)至一定pH值，然后添加木瓜蛋白酶反應(yīng)，即得改性大豆蛋白。然后將其制成乳狀液，研究相比于原料，改性產(chǎn)物乳狀液的凍融穩(wěn)定性。通過單因素試驗得出最佳限制性水解條件，水解溫度為50℃、pH值為7.0、底物濃度為3%、加酶量為7000U/g。最終確定了酶改性產(chǎn)物乳狀液的凍融穩(wěn)定性有顯著提高。
【IPC分類】A23J3-16, A23J3-34
【公開號】CN104770559
【申請?zhí)枴緾N201510236317
【發(fā)明人】于國萍, 劉慕君, 蔡興航, 齊微微, 姚宇秀, 郭佩佩, 陳雪, 蔣華彬
【申請人】東北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年5月11日