一種土豆蛋白的復合改性方法及應用的制作方法
【專利摘要】一種土豆蛋白的復合改性方法及應用，屬于淀粉類食品添加劑【技術領域】。本發(fā)明取土豆蛋白1份和反應介質6-8.5份配成懸浮液，再超聲波振蕩2-10min，60-75℃水浴加熱，磁力攪拌，加入0.1-1.0mol/L酸溶液0.5-3份，酸溶液按循環(huán)次數(shù)平分依次加入，8-15min后停止水浴；加入弱堿性鹽中和過量酸至pH7，弱堿性鹽的濃度為0.05-0.2mol/L，繼續(xù)超聲振蕩2-10min；將最終得到的產物冷凍干燥至恒重，研磨粉碎后即得復合改性的土豆蛋白。改性后的土豆蛋白作為淀粉類食品添加劑，可替代無機鹽類添加劑，用于面粉、面條、面包等食品加工。
【專利說明】一種土豆蛋白的復合改性方法及應用
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種天然土豆蛋白的復合改性方法，及其改性后的土豆蛋白在淀粉類食品中作為添加劑的應用，屬于淀粉類食品添加劑【技術領域】。
【背景技術】
[0002]淀粉類食品的改良的發(fā)明很多，目前市售的淀粉類食品改良劑一般采用無機鹽類與表面活性劑進行復配，例如明帆，碳酸鹽，亞硫酸鹽，乳化劑，蛋白粉等。它們對淀粉類食品，如拉面、面包等進行改良，增加韌性，調節(jié)硬度和口感。但無機鹽類食品添加劑對人體產生毒性，長期食用會對人體產生不良的影響。世界衛(wèi)生組織早在1989年就正式將鋁定為食品污染物并要求嚴加控制，長期食用明礬，明礬中的鋁元素滲入骨骼中沉積下來使骨質變得松軟，隨著血液進入大腦沉積下來會使腦組織發(fā)生器質性改變，輕者記憶力減退，重者造成癡呆；沉積于皮膚，可使皮膚彈性降低，皺紋增多。Na+被認為是誘導高血壓的起因之一。目前使用的氧化劑溴酸鉀是面粉增筋劑的典型代表，使用它已有80余年歷史，但近代國際上不少學者研究證實，它與動物組織的癌變有關，國際糧農衛(wèi)生組織食品添加劑法規(guī)委員會指出，溴酸鉀殘留有致癌毒性。亞硝酸鹽在食品加工中可用作護色劑，具有很強的毒性，攝入3克即可致死。亞硫酸是一種古老的漂白劑和防腐劑，由于亞硫酸本身為液體，運輸使用不便，故多以亞硫酸鈉或亞硫酸氫鈉等鹽類代替，亞硫酸適用于植物性食品的防腐和漂白、保色和防止維生素破壞的作用，但是亞硫酸能破壞魚、肉中的硫胺素。如果食用了二氧化硫超標的食物，人體會出現(xiàn)急性中毒，表現(xiàn)為頭暈、嘔吐、惡心、腹瀉、全身乏力、胃粘膜損傷等，嚴重時會毒害肝和腎臟，引起急性中毒，二氧化硫還是一種致癌物質。過氧化苯甲酰增白劑會破壞面粉的營養(yǎng)，導致面粉中的類胡蘿卜素、葉黃素等天然成份喪失，過氧化苯甲酰水解后產生的苯甲酸進入人體后在肝臟內進行分解，長期過量食用后會對肝臟造成嚴重的損害，極易加重肝臟負擔，引發(fā)多種疾病，短期過量食用會使人產生惡心、頭暈、神經衰弱等中毒現(xiàn)象。針對上述的傳統(tǒng)淀粉類食品添加劑對人體長期產生的不良影響，開發(fā)一種天然無害且品質好的改良劑是一個亟待解決的問題。
[0003]作為淀粉類食品的添加劑需具備以下條件:性能穩(wěn)定，無毒副作用，溫和無刺激性，營養(yǎng)性，口感清香，與淀粉長鏈分子發(fā)生作用，能夠對淀粉類食品加工過程中的流變性能以及面團的韌性，硬度，保水性，表面光潔度等性能有很好的改善。制備方法簡單，耗能少，且成本低，在干燥狀態(tài)下穩(wěn)定性好。
[0004]土豆蛋白分成清蛋白、球蛋白、齊醇溶蛋白等多種蛋白質。其中，醇蛋白和清蛋白少許存在，且氨基酸組成比較全，鈣、磷、鐵等礦物質含量較高，是營養(yǎng)豐富、物美價廉的植物性蛋白源，已作為一種食品添加劑應用于食品加工行業(yè)。王彥波等(王彥波，李愛花，喬永欽等，土豆蛋白的生產與應用，糧食與飼料工業(yè)，1995，(4):13-14)系統(tǒng)地綜述了土豆蛋白的生產與應用。土豆蛋白是純凈的蛋白濃縮物，具有多種均衡的氨基酸組分，有極高的營養(yǎng)價值。土豆蛋白是一種極具潛力的保健食品。土豆提取物含豐富的蛋白質、粗纖維、碳水化合物，能為人類提供有益的營養(yǎng)元素。土豆蛋白含有大量粘體蛋白質，粘體蛋白質是一種多糖蛋白的混合物，能預防心血管系統(tǒng)的脂肪沉積，保持動脈血管的彈性，防止動脈粥樣化的過早發(fā)生，還可防止肝、腎中結締組織的萎縮，保持呼吸道和消化道的潤滑。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種天然土豆蛋白的復合改性方法，改性后的土豆蛋白能夠改善淀粉類食品質構性和加工性，并將改性后的土豆蛋白作為食品添加劑應用于淀粉類食品替代傳統(tǒng)的添加劑。
[0006]本發(fā)明的技術方案:一種土豆蛋白的復合改性方法，包括以下步驟:
(O按質量比，取土豆蛋白I份和反應介質6-8.5份配置成懸浮液;反應介質為水或乙醇溶液；
(2)將懸浮液超聲波振蕩，振蕩時間為2-10min；
(3)將超聲振蕩后的懸浮液水浴加熱，溫度為60-75°C，磁力攪拌，加入酸溶液，酸溶液的濃度為0.1- 1.0 mol/L，酸的加入量為0.5-3份，酸溶液按循環(huán)次數(shù)平分依次加入，每次水浴加熱8-15 min后停止水??；
酸溶液為鹽酸、氫碘酸、硫酸、磷酸、檸檬酸、醋酸、己二酸、富馬酸、酒石酸、蘋果酸、乳酸中的至少一種；
(4)按順序重復步驟(2)和步驟(3)，循環(huán)2-3次；
(5)加入食品級弱堿性鹽中和過量酸至pH7，繼續(xù)超聲振蕩2-10min，弱堿性鹽的濃度為 0.05-0.2mol/L ；
食品級弱堿性鹽為碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀、碳酸氫鉀、磷酸鈉、磷酸三鉀、檸檬酸鈉、檸檬酸鉀中的至少一種；
(6)將最終得到的產物冷凍干燥至恒重，研磨粉碎后即得復合改性的土豆蛋白。
[0007]步驟(3)中酸溶液的濃度優(yōu)選為0.3-0.5mol/L。
[0008]步驟(5)中弱堿性鹽的濃度優(yōu)選為0.1 mol/L。
[0009]優(yōu)選的土豆蛋白、反應介質和酸的投料質量比為1:8:1。
[0010]用所述的復合改性方法制得的復合改性土豆蛋白在淀粉類食品中的應用，作為淀粉類食品添加劑，替代無機鹽類添加劑，用于面制品的食品加工。
[0011]本發(fā)明的有益效果:
1、復合改性方法簡易可行，對溫度要求不高，改性過程中沒有不可食用類雜質引入；
2、物理改性采用超聲波，當液體介質經受快速膨脹時，形成氣液兩相空穴；當引起液體膨脹的力被移去時，空穴會迅速擴大，瞬間形成了很大的壓力，因而在很小的范圍內得到了很大的切應力，使物體被粉碎，采用此方法，可以增大蛋白質的提取率，對次級結構會有影響；
3、復合改性后的土豆蛋白的化學結構和物理結構都有一定程度的改善，乳化性大大提
聞;
4、復合改性后的土豆蛋白起到明顯的增韌作用，并且小分子部分作為乳化劑，親水基團結合麥膠蛋白，親油基團結合麥谷蛋白，使面筋蛋白質分子相互聯(lián)結起來，同時也能增強淀粉與蛋白質分子之間的聯(lián)結作用，進而形成結構牢固而致密的面筋網(wǎng)絡，增強面團的粘彈性和柔韌性，減少了濕面的干物質失落率； 5、復合改性后的土豆蛋白是一種天然可食用性蛋白，具有很好的營養(yǎng)價值，并且環(huán)境友好，對人體無毒無害；
6、采用水或60%-80%的乙醇溶液作溶劑，無毒副作用，滿足食品衛(wèi)生的生產要求；
7、可以作為淀粉類食品添加劑，替代無機鹽類添加劑，能夠用于面粉、面條、面包等食品力口工。
【具體實施方式】
[0012]下面通過實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0013]實施例1
步驟1、將稱量好的土豆蛋白I份和去離子水8份，放入單口瓶中，配置成懸浮液，常溫下超聲波振蕩5min ；
步驟2、停止振蕩，單口瓶移至65°C水浴加熱，磁力攪拌，將1/3份的0.3 mol/L的鹽酸溶液緩慢滴入單口瓶中，IOmin后停止水?。?br> 步驟3、將步驟2的單口瓶連同溶液一起移至超聲波振蕩5min ；
步驟4、停止振蕩，單口瓶移至65°C水浴加熱，磁力攪拌，再次將1/3份的0.3 mol/L的鹽酸溶液緩慢滴入單口瓶中，IOmin后停止水??；
步驟5、將步驟4的單口瓶連同溶液一起移至超聲波振蕩5min ；
步驟6、停止振蕩，單口瓶移至65°C水浴加熱，磁力攪拌，將剩余的1/3份的0.3mol/L的鹽酸溶液緩慢滴入單口瓶中，IOmin后停止水浴；
步驟7、加入可以食用的0.lmol/L的碳酸鈉調節(jié)至pH 7,繼續(xù)超聲振蕩5min ；
步驟8、將步驟7得到的產物冷凍干燥至恒重。研磨粉碎后得復合改性的土豆蛋白。
[0014]實施例2、3
改變酸的濃度分別為0.5、1.0 mol/L，酸加入總量分別為0.5份、I份，其它條件同實施例I。
[0015]實施例4
步驟1、將稱量好的土豆蛋白I份和70%的乙醇溶液7份，放入單口瓶中，配置成懸浮液，常溫下超聲波振蕩3min;
步驟2、停止振蕩，單口瓶移至75°C水浴加熱，磁力攪拌，取2/3份0.lmol/L的氫碘酸溶液緩慢滴入單口瓶中，8min后停止水?。?br> 步驟3、將步驟2的單口瓶連同溶液一起移至超聲波振蕩3min ；
步驟4、停止振蕩，單口瓶移至75°C水浴加熱，磁力攪拌，再次將2/3份0.lmol/L的氫碘酸溶液緩慢滴入單口瓶中，8min后停止水浴；
步驟5、將步驟4的單口瓶連同溶液一起移至超聲波振蕩3min ；
步驟6、停止振蕩，單口瓶移至75°C水浴加熱，磁力攪拌，將剩余的2/3份0.lmol/L的氫碘酸溶液緩慢滴入單口瓶中，8min后停止水浴；
步驟7、加入可以食用的0.2mol/L的碳酸鉀調節(jié)至pH 7，繼續(xù)超聲振蕩3min ；
步驟8、將步驟7得到的產物冷凍干燥至恒重。研磨粉碎后得復合改性的土豆蛋白。
[0016]實施例5:
改變實施例4中反應介質乙醇溶液的質量分數(shù)為78%，弱堿性鹽為0.05mol/L檸檬酸鈉和檸檬酸鉀的混合物，其余條件同實施例4。
[0017]實施例6
改變實施例4中反應介質乙醇溶液的質量分數(shù)為80%，加入的酸為1.0mol/L醋酸和磷酸的混合酸，其余條件同實施例4。
[0018]實施例7
步驟1、將稱量好的土豆蛋白I份和去離子水6份，放入單口瓶中，配置成懸浮液，常溫下超聲波振蕩8min ；
步驟2、停止振蕩，單口瓶移至65°C水浴加熱，磁力攪拌，取I份0.lmol/L的氫碘酸和檸檬酸的混合溶液緩慢滴入單口瓶中，15min后停止水浴；
步驟3、將步驟2的單口瓶連同溶液一起移至超聲波振蕩8min ；
步驟4、停止振蕩，單口瓶移至65°C水浴加熱，磁力攪拌，再次將I份0.lmol/L的氫碘酸和檸檬酸的混合溶液緩慢滴入單口瓶中，15min后停止水浴；
步驟5、將步驟4的單口瓶連同溶液一起移至超聲波振蕩8min ；
步驟6、停止振蕩，單口瓶移至65°C水浴加熱，磁力攪拌，將剩余的I份0.lmol/L氫碘酸和檸檬酸的混合溶液緩慢滴入單口瓶中，15min后停止水??；
步驟7、加入可以食用的0.15mol/L的碳酸鉀與磷酸鈉的混合溶液調節(jié)至pH 7，繼續(xù)超聲振蕩3min ；
步驟8、將步驟7得到的產物冷凍干燥至恒重。研磨粉碎后得復合改性的土豆蛋白。
[0019]實施例8
將復合方法改性的土豆蛋白與馬鈴薯淀粉或者玉米淀粉按照1: 50的比例混合均勻后，在和面機中和面，經擠出、過水、包裝后即得到成品拉面，該拉面制品的乳化性、膨潤性明顯提高。復合方法改性后的土豆蛋白與淀粉長鏈分子作用后，形成三維網(wǎng)絡結構，改善了淀粉類食品的內部質構，使得面類制品具有很高的韌性，彈性，耐煮，并且口感勁道。去酰胺得到的部分小分子物質具有優(yōu)越的乳化性能，使拉面制品表面光潔滑爽，持水性顯著提高。
【權利要求】
1.一種土豆蛋白的復合改性方法，其特征在于包括以下步驟: (1)按質量比，取土豆蛋白I份和反應介質6-8.5份配置成懸浮液;反應介質為水或乙醇溶液； (2)將懸浮液超聲波振蕩，振蕩時間為2-10min； (3)將超聲振蕩后的懸浮液水浴加熱，溫度為60-75°C，磁力攪拌，加入酸溶液，酸溶液的濃度為0.1-1.0 mol/L，酸的加入量為0.5-3份，酸溶液按循環(huán)次數(shù)平分依次加入，每次水浴加熱8-15min后停止水?。? 酸溶液為鹽酸、氫碘酸、硫酸、磷酸、檸檬酸、醋酸、己二酸、富馬酸、酒石酸、蘋果酸、乳酸中的至少一種； (4)按順序重復步驟(2)和步驟(3)，循環(huán)2-3次； (5)加入食品級弱堿性鹽中和過量酸至pH7，繼續(xù)超聲振蕩2-10 min，弱堿性鹽的濃度為 0.05-0.2mol/L ； 食品級弱堿性鹽為碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀、碳酸氫鉀、磷酸鈉、磷酸三鉀、檸檬酸鈉、檸檬酸鉀中的至少一種； (6)將最終得到的產物冷凍干燥至恒重，研磨粉碎后即得復合改性的土豆蛋白。
2.根據(jù)權利要求1所述的土豆蛋白的復合改性方法，其特征在于步驟(3)中酸溶液的濃度為 0.3-0.5mol/L。
3.根據(jù)權利要求1所述的土豆蛋白的復合改性方法，其特征在于步驟(5)中弱堿性鹽的濃度為0.1 mol/L。
4.根據(jù)權利要求1所述的土豆蛋白的復合改性方法，其特征在于土豆蛋白、反應介質和酸的投料質量比為1:8:1。
5.用權利要求1所述方法制得的復合改性土豆蛋白在淀粉類食品中的應用，其特征在于作為淀粉類食品添加劑，替代無機鹽類添加劑，用于面制品的食品加工。
【文檔編號】A23J3/14GK103431157SQ201310376943
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月27日 優(yōu)先權日:2013年8月27日
【發(fā)明者】沈夏, 魏晨飛, 溫志明 申請人:江蘇康科食品工程技術有限公司