一種大豆分離蛋白的生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種大豆分離蛋白的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：步驟1，將脫脂豆粕與濃度為20～50g/L的浸提液按1:5～15重量的料液比混合，在40～70℃的溫度且攪拌條件下浸提25～80min；浸提液的溶質(zhì)由亞硫酸鈉與六偏磷酸鈉按1.5～5:1的重量比混合而成；步驟2，對(duì)步驟1產(chǎn)物進(jìn)行第一次離心分離，獲得蛋白液和豆渣；用酸調(diào)節(jié)蛋白液pH值至4.2～4.5；步驟3，步驟2所得蛋白液離心分離后進(jìn)行解碎；向解碎產(chǎn)物中加入堿液中和至pH＝7.1±0.1；滅菌、脫水、干燥后得到大豆分離蛋白。本發(fā)明方法將大豆分離蛋白的得率由“堿溶酸沉”法的33％左右提高到45％。還解決了產(chǎn)品灰分高、色澤深、純度低的問題。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于蛋白生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種大豆分離蛋白的生產(chǎn)方法。 -種大豆分離蛋白的生產(chǎn)方法

【背景技術(shù)】
[0002] 我國是大豆故鄉(xiāng)，大豆中富含蛋白質(zhì)（占36%)和脂肪（占23%)，為人類提供了 豐富的植物蛋白資源和食用油資源。我國年產(chǎn)大豆為1700多萬噸，約占世界總產(chǎn)量的9% 左右，為了滿足國內(nèi)油脂加工業(yè)、飼料業(yè)的需要，我國的大豆進(jìn)口量從1996年的110多萬 噸，迅速增加到2013年的6000萬噸。大豆蛋白質(zhì)由于氨基酸種類齊全，故稱完全蛋白質(zhì)。 目前，利用大豆柏開發(fā)了分離蛋白、濃縮蛋白、組織蛋白、脫腥豆粉、豆摻等大豆食品。
[0003] 大豆分離蛋白生產(chǎn)方法主要有3種："堿溶酸沉"法、超濾法、離子交換法。離子 交換法生產(chǎn)大豆分離蛋白，其純度高、灰分少、色澤淺；但生產(chǎn)周期過長、目前尚處于實(shí)驗(yàn)階 段，有待于進(jìn)一步推廣開發(fā)和應(yīng)用。超濾法具有傳統(tǒng)分離操作（如蒸發(fā)、萃取、蒸餾等）無可 比擬優(yōu)點(diǎn)，如無相變、能耗低、工藝設(shè)備簡單、分離效果好，同時(shí)不會(huì)造成環(huán)境污染等。利用 超濾技術(shù)生產(chǎn)大豆分離蛋白，可除去或降低脂肪氧化酶在蛋白中含量，分離出植酸等微量 成分，因而產(chǎn)品內(nèi)植酸量少，消化率高、其產(chǎn)品色澤淺、無異味。同時(shí)可應(yīng)用超濾和反滲透技 術(shù)進(jìn)一步處理濃縮制備高附加值且用途廣泛低聚糖等，廢水也能得到循環(huán)使用，這樣就不 存在污染。但企業(yè)采用超濾膜法生產(chǎn)大豆分離蛋白時(shí)，由于超濾膜污染會(huì)導(dǎo)致膜通量下降， 造成分離性能發(fā)生變化從而使生產(chǎn)能力下降，及連續(xù)性不能解決或生產(chǎn)成本過高等原因往 往而放棄，因此，采用此種方法生產(chǎn)大豆分離蛋白企業(yè)是鳳毛麟角。目前，國內(nèi)絕大部分廠 家生產(chǎn)大豆分離蛋白采用"堿溶酸沉"法，產(chǎn)品得率在33%左右，產(chǎn)品質(zhì)量不高，普遍存在產(chǎn) 品灰分高、色澤深、純度低問題，主要原因是"堿溶酸沉"中和工序中殘留部分檸檬酸、焦性 麩氨酸等有機(jī)酸鹽類和植酸磷脂等含磷化合物所引起；另外，產(chǎn)品溶解性、速溶性也較差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提出一種大豆分離蛋白的生產(chǎn)方法，以解決"堿溶酸沉"法產(chǎn)品得 率低（在33%左右），產(chǎn)品質(zhì)量不高，普遍存在產(chǎn)品灰分高、色澤深、純度低的問題。
[0005] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：一種大豆分離蛋白的生產(chǎn) 方法，包括以下步驟：
[0006] 步驟1，將脫脂豆柏與濃度為20?50g/L的浸提液按1:5?15重量的料液比混 合，在40?70°C的溫度且攪拌的條件下浸提25?80min ;所述浸提液的溶質(zhì)由亞硫酸鈉與 六偏磷酸鈉按1. 5?5:1的重量比混合而成；
[0007] 步驟2,對(duì)步驟1產(chǎn)物進(jìn)行第一次離心分離，獲得蛋白液和豆渣；用酸調(diào)節(jié)蛋白液 pH值至4. 2?4. 5,優(yōu)選的，加酸時(shí)的攪拌速度為45?60r/min，當(dāng)溶液達(dá)到等電點(diǎn)時(shí)停止 攪拌，靜置35min ;
[0008] 步驟3,蛋白液離心分離后進(jìn)行解碎；向解碎產(chǎn)物中加入堿液中和至pH = 7. 1±0. 1，優(yōu)選的，中和溫度30°C，攪拌速度為90r/min ;
[0009] 滅菌、脫水、干燥后得大豆分離蛋白產(chǎn)品。
[0010] 如上所述的大豆分離蛋白的生產(chǎn)方法，優(yōu)選的，步驟2中所述的酸選自鹽酸、硫 酸、磷酸中的一種或多種。
[0011] 如上所述的大豆分離蛋白的生產(chǎn)方法，優(yōu)選的，所述堿液選自氫氧化鈉溶液、氫氧 化鉀溶液中的一種或多種。
[0012] 如上所述的大豆分離蛋白的生產(chǎn)方法，優(yōu)選的，步驟1，脫脂豆柏與濃度為20? 50g/L的浸提液按1:10?11的料液比混合，在52°C的溫度浸提60min ;所述浸提液的溶質(zhì) 由亞硫酸鈉與六偏磷酸鈉按3:1的重量比混合形成。
[0013] 如上所述的大豆分離蛋白的生產(chǎn)方法，滅菌過程為：將中和后的蛋白液泵入加熱 器，通入蒸汽使溫度迅速升溫到130?150°C，保留10?15s。
[0014] 如上所述的大豆分離蛋白的生產(chǎn)方法，脫水過程為：滅菌后的蛋白液進(jìn)入閃蒸罐 降溫濃縮，真空度為0. 06?0. 08MPa，溫度為85°C，濃縮15?30%。
[0015] 如上所述的大豆分離蛋白的生產(chǎn)方法，優(yōu)選的，對(duì)第一次離心分離獲得的豆渣重 復(fù)步驟1的處理，對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行第二次離心分離，第二次離心分離獲得蛋白液與第一次離心 分離獲得的蛋白液進(jìn)行相同的后續(xù)處理。
[0016] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：將大豆分離蛋白的得率由"堿溶酸沉" 法的33%左右提高到45%。大豆分離蛋白的生產(chǎn)方法應(yīng)用過程中所使用原料不含檸檬酸、 焦性麩氨酸等有機(jī)酸鹽類和植酸磷脂等含磷化合物，產(chǎn)品灰分高、色澤深、純度低問題得到 解決。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 圖1為本發(fā)明一種實(shí)施例的大豆分離蛋白的生產(chǎn)方法流程圖；
[0018] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例2的實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖；
[0019] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例3的實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖；
[0020] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例4的實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖；
[0021] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例5的實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖；
[0022] 圖6為本發(fā)明實(shí)施例6的實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0024] 實(shí)施例1
[0025] 1、亞硫酸鈉溶液浸提大豆蛋白（第一次浸提）
[0026] 亞硫酸鈉和六偏磷酸鈉混合而成的提取液總濃度39g/L (亞硫酸鈉和六偏磷酸鈉 重量配比3 :1)，料液比（脫脂豆柏：提取液）1 :11，浸提溫度52°C，浸提時(shí)間60min，攪拌轉(zhuǎn) 速 50r/min〇
[0027] 2、離心分離
[0028] 離心分離獲得蛋白液和豆渣；臥式離心機(jī)（阿法拉伐公司，型號(hào)NX418)，進(jìn)料流量 8m 3/h,轉(zhuǎn)速 4000r/min。
[0029] 3、第二次浸提
[0030] 將上步離心分離出豆渣進(jìn)行第二次浸提，浸提參數(shù)如第一次浸提。
[0031] 4、酸沉
[0032] 將兩次浸提、離心所得的蛋白液合并泵入酸沉罐，調(diào)節(jié)溫度至45°C，加入質(zhì)量濃度 為25 %鹽酸溶液，調(diào)整pH值至4. 2?4. 5,加酸時(shí)的攪拌速度為50r/min，當(dāng)溶液達(dá)到等電 點(diǎn)時(shí)停止攪拌，靜置35min。
[0033] 大豆蛋白等電點(diǎn)pH值范圍狹窄，一般為4. 2?4. 5,超出此范圍，豆清水中殘蛋白 量會(huì)增加，降低蛋白質(zhì)酸沉得率，只有pH達(dá)到大豆蛋白的等電點(diǎn)附近時(shí)才能凝聚沉淀，要 獲得理想沉淀效果，需準(zhǔn)確控制pH值。此外，在加酸過程中，攪拌速度過慢會(huì)降低蛋白質(zhì)酸 沉得率；加酸速度過快，會(huì)使部分蛋白質(zhì)發(fā)生水解或變性，造成蛋白質(zhì)流失和影響產(chǎn)品功能 性，攪拌速度一般為30?60r/min。
[0034] 5、離心分離
[0035] 對(duì)酸沉后的蛋白液離心分離；臥式離心機(jī)（阿法拉伐公司，型號(hào)NX418)，進(jìn)料流量 8m 3/h,轉(zhuǎn)速 4000r/min。
[0036] 6、解碎
[0037] 由于分離出的蛋白質(zhì)成凝膠狀，有較多團(tuán)塊，加入蛋白質(zhì)重量5 %的水于解碎機(jī)中 研磨解碎，攪打成勻漿，再由濃漿泵輸送到中和罐。
[0038] 7、中和
[0039] 向中和罐內(nèi)加入質(zhì)量濃度為4. 5%的氫氧化鈉液中和至pH7. 1±0. 1，中和溫度 30°C，攪拌速度為90r/min。
[0040] 8、蒸汽滅菌
[0041] 將中和罐內(nèi)的中和蛋白液用柱塞泵泵入加熱器，通入直接蒸汽迅速升溫到 140°C，保留 12s。
[0042] 9、閃蒸脫水
[0043] 滅菌后的蛋白液進(jìn)入閃蒸罐降溫濃縮，真空度為0. 06?0. 08MPa，溫度為85°C， 濃縮20%。
[0044] 10、噴霧干燥
[0045] 工藝參數(shù)：蒸發(fā)水量5t/h，進(jìn)風(fēng)溫度175°C，出風(fēng)溫度< 70°C。經(jīng)檢測，大豆分離 蛋白的得率為45%。蛋白質(zhì)提取率（％ )=試劑提取的蛋白質(zhì)質(zhì)量/大?柏中蛋白質(zhì)的質(zhì) 量 Χ100%。
[0046] 實(shí)施例2 :亞硫酸鈉-六偏磷酸鈉比例對(duì)大豆蛋白提取率的影響
[0047] 亞硫酸鈉與六偏磷酸鈉重量配比依次設(shè)定為1. 5:1 ;2:1 ;2. 5:1 ;3:1 ;4:1 ;5:1 ; 亞硫酸鈉與六偏磷酸鈉總濃度35g/L，料液比1 :10,浸提時(shí)間60min，浸提溫度45°C。其余 條件和步驟與實(shí)施例1相同，所得結(jié)果如圖2所示。
[0048] 實(shí)施例3 :亞硫酸鈉與六偏磷酸鈉總濃度對(duì)大豆蛋白提取率的影響
[0049] 亞硫酸鈉與六偏磷酸鈉重量配比3 :1，分別將提取液濃度設(shè)定為15 ;20 ;25 ;30 ; 35 ;40 ;45 ;料液比1 :10,浸提時(shí)間60min，浸提溫度45°C。其余條件和步驟與實(shí)施例1相 同，所得結(jié)果如圖3所示。
[0050] 實(shí)施例4 :料液比（大豆柏：提取劑）對(duì)大豆蛋白提取率的影響
[0051] 亞硫酸鈉與六偏磷酸鈉配比3 :1，浸提液總濃度35g/L，依次將料液比設(shè)定為 1:5 ;1:7 ;1:9 ;1:11 ;1:13 ;1:15 ;浸提時(shí)間60min，浸提溫度45°C。其余條件和步驟與實(shí)施 例1相同，所得結(jié)果如圖4所示。
[0052] 浸提液加入越多，蛋白質(zhì)的提取率就越高，但是加浸提液太多，酸沉?xí)r乳清液中的 球蛋白量增加，蛋白的損失量增高；加浸提液太少，大豆蛋白的溶出率大大下降，還會(huì)增加 后續(xù)各工序的難度。經(jīng)試驗(yàn)得出浸提時(shí)大豆柏與亞硫酸鈉溶液的比例為1:11最適合提取。
[0053] 實(shí)施例5 :浸提時(shí)間對(duì)大豆蛋白提取率的影響
[0054] 亞硫酸鈉與六偏磷酸鈉配比3 :1，提取劑總濃度35g/L，料液比1 :10,浸提溫度 45°C，浸提時(shí)間依次設(shè)定為 20min ;30min ;40min ;50min ;60min ;70min ;80min。其余條件和 步驟與實(shí)施例1相同，所得結(jié)果如圖5所示。
[0055] -般來說浸提時(shí)間越長，蛋白的溶出率就越高，但一定時(shí)間后，蛋白得率隨浸提時(shí) 間的延長而無顯著的變化。研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)浸提時(shí)間達(dá)到40?60分鐘時(shí)，蛋白質(zhì)的溶出率區(qū) 域處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。綜合考慮能源消耗、生產(chǎn)周期、工藝成本等各種因素，最優(yōu)的浸提時(shí) 間為52分鐘。
[0056] 實(shí)施例6 :浸提溫度對(duì)大豆蛋白提取率的影響
[0057] 亞硫酸鈉與六偏磷酸鈉配比3 :1，提取劑總濃度35g/L，料液比1 :10,浸提時(shí)間 60min，浸提溫度依次設(shè)定為20°C ;30°C ;40°C ;50°C ;60°C ;70°C。其余條件和步驟與實(shí)施 例1相同，所得結(jié)果如圖6所示。
[0058] 浸提溫度的高低對(duì)蛋白收率、純度及色澤有顯著影響。浸提溫度一般控制在52°C 為佳，浸提溫度過低，容易使浸出效率偏低，浸提溫度過高，容易使蛋白質(zhì)變性，粘度增加， 不易分離，浸提耗能也增高。
[0059] 以上實(shí)施例僅為本發(fā)明的示例性實(shí)施例，不用于限制本發(fā)明，本發(fā)明的保護(hù)范圍 由權(quán)利要求書限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明做出各 種修改或等同替換，這種修改或等同替換也應(yīng)視為落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種大豆分離蛋白的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟： 步驟1，將脫脂豆柏與濃度為20?50g/L的浸提液按1:5?15重量的料液比混合，在 40?70°C的溫度且攪拌條件下浸提25?80min ;所述浸提液的溶質(zhì)由亞硫酸鈉與六偏磷 酸鈉按1. 5?5:1的重量比混合而成； 步驟2，對(duì)步驟1產(chǎn)物進(jìn)行第一次離心分離，獲得蛋白液和豆渣；用酸調(diào)節(jié)蛋白液pH值 至 4. 2 ?4. 5 ; 步驟3,步驟2所得蛋白液離心分離后進(jìn)行解碎；向解碎產(chǎn)物中加入堿液中和至pH = 7. 1±0. 1 ;滅菌、脫水、干燥后得到大豆分離蛋白。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大豆分離蛋白的生產(chǎn)方法，其特征在于，步驟2中所述的酸選 自鹽酸、硫酸、磷酸中的一種或多種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大豆分離蛋白的生產(chǎn)方法，其特征在于，步驟3中所述的堿液 選自氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液中的一種或多種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大豆分離蛋白的生產(chǎn)方法，其特征在于，步驟1，脫脂豆柏與 濃度為20?50g/L的浸提液按1:10?11的料液比混合，在52°C的溫度浸提60min ;所述 浸提液的溶質(zhì)由亞硫酸鈉與六偏磷酸鈉按3:1的重量比混合形成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大豆分離蛋白的生產(chǎn)方法，其特征在于，滅菌過程為：將中和 后的蛋白液泵入加熱器，通入蒸汽使溫度迅速升溫到130?150°C，保留10?15s。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大豆分離蛋白的生產(chǎn)方法，其特征在于，脫水過程為：滅菌后 的蛋白液進(jìn)入閃蒸罐降溫濃縮，真空度為〇. 06?0. 08MPa，溫度為85°C，濃縮15?30%。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大豆分離蛋白的生產(chǎn)方法，其特征在于，對(duì)第一次離心分離 獲得的豆渣重復(fù)步驟1的處理，對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行第二次離心分離，第二次離心分離獲得蛋白液 與第一次離心分離獲得的蛋白液進(jìn)行相同的后續(xù)處理。
【文檔編號(hào)】A23J1/14GK104041655SQ201410268683
【公開日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年6月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月16日
【發(fā)明者】徐義民, 祁春利, 陳紅莉, 陳樹新, 陸應(yīng)菊, 吳妍妍, 王春靈 申請(qǐng)人:新疆西部牧業(yè)股份有限公司