一種小麥面筋蛋白的改性方法及在酸奶制品中的應用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種小麥面筋蛋白的改性方法，及其改性后的小麥面筋蛋白肽在酸奶中替代部分牛奶蛋白的應用。取小麥面筋蛋白與水配制小麥面筋蛋白懸浮液，加入有機酸作為脫酰胺介質(zhì)，常溫水化后于110-126℃下進行有機酸脫酰胺改性，冷卻、透析去除鹽離子后，再經(jīng)過堿性蛋白酶酶解、滅酶、離心、噴霧干燥得到改性小麥面筋蛋白肽。改性后的小麥面筋蛋白肽用于酸奶中，替代部分牛奶蛋白后得到的發(fā)酵酸奶，發(fā)酵時間縮短20%且各方面指標均有較好地保持。本發(fā)明其生產(chǎn)工藝簡單有序，安全性高，利用價值大，可實施性強，適合工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)制備。
【專利說明】一種小麥面筋蛋白的改性方法及在酸奶制品中的應用

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種小麥面筋蛋白的改性方法，及其改性后的小麥面筋蛋白肽在酸奶 中替代部分牛奶蛋白的應用。

【背景技術】
[0002] 酸奶是由乳酸菌發(fā)酵而制成的產(chǎn)品，其常用的發(fā)酵劑是由嗜熱鏈球菌和保加利亞 乳桿菌混合而成。酸奶成品含大量的活性乳酸菌，具有良好的口感風味和緩解乳糖不耐癥、 改善腸道功能、抗腫瘤、抗氧化等多種生理功能，是乳業(yè)發(fā)展中的重點和熱點。酸奶具有的 多種生理功能，主要是其中含有的活性乳酸菌作用的結(jié)果，因此，如何提高乳酸菌在酸奶發(fā) 酵和儲藏中的活性及穩(wěn)定性，向酸奶中添加一些營養(yǎng)類或功能性的原料而生產(chǎn)新型酸奶正 在成為一種發(fā)展趨勢，已成為近年來研究的熱點之一。Rajiv等的研究表明，在酸奶中添加 半胱氨酸可以促進嗜熱鏈球菌的生長增殖，而Oliveira、Lucas等報道了在酸奶中添加酪 蛋白可以明顯促進嗜熱鏈球菌的生長，但對其他益生菌的影響很??；Yazici和Dave等分 別通過添加蛋白基質(zhì)脂肪替代物和乳清蛋白濃縮物表明蛋白水解物對益生菌的發(fā)酵過程 起著特殊的機制作用。趙新淮、潘思軼等報道了大豆蛋白水解物能夠促進乳酸菌的增殖及 發(fā)酵乳的產(chǎn)酸。王艷、王金水等人的研究報告指出在一定適宜條件下的風味蛋白酶水解物 對酸奶的發(fā)酵起著促進作用；趙謀明、劉宏峰等人則通過研究發(fā)現(xiàn)酪蛋白水解物在加入適 宜量后酸奶的發(fā)酵速率和整體質(zhì)構(gòu)有了明顯改善；趙強忠等研究結(jié)果表明乳清蛋白水解物 可以明顯促進酸奶的發(fā)酵和縮短酸奶發(fā)酵時間，并研究了對低脂發(fā)酵酸奶的發(fā)酵速度、儲 存穩(wěn)定性和質(zhì)構(gòu)特性的影響?？梢钥闯錾a(chǎn)個性化、溫和可口、順滑稠厚、更有益健康的酸 奶是廣大消費者的需求，研究開發(fā)出產(chǎn)酸更快、營養(yǎng)功效豐富、質(zhì)量穩(wěn)定、成本適中的酸奶 生產(chǎn)技術十分必須。
[0003] 小麥面筋蛋白（俗稱谷朊粉）是小麥淀粉生產(chǎn)的副產(chǎn)物，蛋白質(zhì)含量高達72%? 85%，是我國一重要大宗蛋白。小麥面筋蛋白作為一種純天然的食品添加劑，在食品安全等 方面具有無可比擬的優(yōu)勢，是一種營養(yǎng)物質(zhì)豐富、食用安全的植物蛋白。小麥面筋蛋白含有 大量的不帶電荷的極性氨基酸殘基（如谷氨酰胺和天門冬氨酰胺，占氨基酸總量的1/3)和 很少的帶電荷的氨基酸殘基（如Lys、Arg、Glu、Asp)，因此導致了它的水難溶性，限制了其 他功能特性的應用，使其不能滿足食品加工及其他工業(yè)方面的要求。要高值化利用小麥蛋 白，首先要增大其溶解性或使其良好的分散于溶液體系，因此就要利用一定的生物化學手 段改善小麥蛋白的一些生物化學性質(zhì)，提高其表面活性，亦可拓寬小麥蛋白的應用范圍。專 利CN101480217 -種有機酸脫酰胺改性小麥面筋蛋白的方法報道了將小麥面筋蛋白配制 成懸浮液改性修飾后，濃縮、噴霧干燥得到樣品，顯著提高了小麥面筋蛋白的溶解性、氣泡 性、乳化性等功能特性。本專利在上述基礎上利用有機酸脫酰胺改性蛋白，進一步進行堿性 蛋白酶解得到小麥面筋蛋白肽，用于酸奶發(fā)酵，提高了發(fā)酵效率，降低了生產(chǎn)成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提了一種小麥面筋蛋白的改性方法及在酸奶制品中的應用，以 改性的小麥面筋蛋白肽作為替代蛋白，降低了生產(chǎn)成本，并且提高了酸奶食品的發(fā)酵效率。
[0005] 為了實現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明的技術方案是：從促發(fā)酵效率和生產(chǎn)成本兩方面改 善酸奶發(fā)酵技術，其特征在于操作步驟如下： 本發(fā)明首先提供了一種小麥面筋蛋白的改性方法，包括以下步驟：取小麥面筋蛋白與 水配制小麥面筋蛋白懸浮液，加入有機酸作為脫酰胺介質(zhì)，常溫水化后于11〇-126°C下進行 有機酸脫酰胺改性，冷卻、透析去除鹽離子后，再經(jīng)過堿性蛋白酶酶解、滅酶、離心、噴霧千 燥得到改性小麥面筋蛋白肽。
[0006] 小麥面筋蛋白懸浮液的質(zhì)量濃度為5-15% ;有機酸為可食性有機酸，有機酸在小 麥面筋蛋白懸浮液中的質(zhì)量濃度為2-5% ;常溫水化時間為2_6h ;有機酸脫酰胺改性的設備 為高壓滅菌鍋；有機酸脫酰胺改性的時間為10-30 min。
[0007] 所述有機酸為檸檬酸、琥珀酸、醋酸中的一種或兩種以上混合物。
[0008] 所述透析的截留膜分子量為14, OOODa，在-4°C下透析24-48h。
[0009] 所述堿性蛋白酶為普通商業(yè)堿性蛋白酶，酶活15,000-30,000 u/g，其加酶量 0.5-2%([E] / [S])，酶解溫度 55°C，酶解時間 24-48h。
[0010] 本發(fā)明還保護了由上述的改性方法得到的改性小麥面筋蛋白肽。
[0011] 另外，本發(fā)明還保護了所述改性小麥面筋蛋白肽在酸奶制品中的應用，即將所述 改性小麥面筋蛋白肽用于酸奶中，替代部分牛奶蛋白。
[0012] 所述替代部分牛奶蛋白的替代量為2-lOwt%。
[0013] 所述的酸奶工藝流程為：乳粉+穩(wěn)定劑+糖+改性小麥面筋蛋白肽一5〇?55°C水 化30min - 20MPa均質(zhì)一95°C /5 min殺菌一冷卻至42?-接種發(fā)酵劑一42?發(fā)酵至pH 4. 40 -冷卻至18°C- 4°C冷藏。
[0014] 所述的接種發(fā)酵劑為普通商業(yè)乳酸菌粉。所述的20MPa均質(zhì)次數(shù)為2-3次。
[0015] 將該改性小麥面筋蛋白肽用于酸奶中，替代部分牛奶蛋白，酸奶發(fā)酵時間縮短2〇% 且各方面指標均有較好地保持。
[0016] 本發(fā)明的突出優(yōu)點是： (1)本發(fā)明以有機酸脫酰胺改性的小麥面筋蛋白作為替代蛋白源，在保證了酸奶各方 面品質(zhì)的前提下，降低了生產(chǎn)成本，增強了酸奶生產(chǎn)企業(yè)的利潤效益。
[0017] (2)本發(fā)明以堿性蛋白酶對小麥面筋蛋白進行深度改性，產(chǎn)生更加大量的纈氨酸、 亮氨酸和異亮氨酸等有益發(fā)酵菌生長的氨基酸種類，且無不可食用類雜質(zhì)引入，在保證了 酸奶的口味下，提高了酸奶食品發(fā)酵效率，提高了乳酸菌的發(fā)酵性能，克服了其在生產(chǎn)工藝 中發(fā)酵時間長的問題。
[0018] (3)本發(fā)明以有機酸脫酰胺改性后的小麥面筋蛋白作為堿性蛋白酶酶解底物，并 且在改性前進行了水化處理，達到脫酰胺前可溶性蛋白含量最大，更有利于有機酸脫酰胺 后的酶解。該蛋白改性預處理使蛋白三級結(jié)構(gòu)舒展，分子柔韌性增加，疏水性氨基酸暴露， 提高了堿性蛋白酶酶解的敏感性，增大了酶解產(chǎn)生纈氨酸、亮氨酸和異亮氨酸等有益發(fā)酵 菌生長的氨基酸的含量，從根本促進了酸奶發(fā)酵的效率。
[0019] (4)本發(fā)明以深度改性的小麥面筋蛋白肽為替代蛋白，強化了酸奶蛋白的凝膠結(jié) 構(gòu)，増強了酸奶產(chǎn)品的多樣性，增強了酸奶的風味。
[0020] (5)本發(fā)明其生產(chǎn)工藝簡單有序，安全性高，利用價值大，可實施性強，適合工業(yè)化 大規(guī)模生產(chǎn)制備。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021] 圖1為小麥面筋蛋白肽的添加量對酸奶發(fā)酵時間的影響。

【具體實施方式】
[0022] 下面通過實施例對本發(fā)明作進一步說明 實例1 按質(zhì)量比，將小麥面筋蛋白肽5%溶于水，放入單口瓶中，配置成懸浮液。按質(zhì)量比， 將0. 5%的醋酸加入懸浮液中，將單口瓶放于常溫水浴搖床中，水化8小時。水化時間到 后，停止振蕩，將均勻分散小麥面筋蛋白的單口瓶移至已升溫至l〇〇°C殺菌鍋中，并設定 110-126?加熱lOmin。有機酸脫酰胺完快速放氣取出，冷卻、4?透析24h，然后用堿性蛋白 酶酶解。最佳酶解溫度45°C，底物濃度5%,并加入1%堿性蛋白酶（[E] / [S])酶解時間至 12h。到酶解時間后，將酶解液至沸水浴中滅酶l〇min，離心得到改性小麥面筋蛋白肽。將最 終得到的產(chǎn)物噴霧千燥得到改性后的小麥面筋蛋白肽，用于酸奶發(fā)酵。將改性后的小麥面 筋蛋白肽替代牛奶蛋白按如下配方進行：發(fā)酵乳配方（l〇〇〇g):全脂奶粉奶粉1〇〇 g，蔗糖 80 g，穩(wěn)定劑5.0 g。添加改性小麥面筋蛋白肽時，替換含等量蛋白質(zhì)的全脂奶粉，以3%替 代量添加于奶液中，替代含等量蛋白質(zhì)的奶粉。
[0023] 實施例2-3 堿性蛋白酶酶解時間分別為24、36h。其他步驟同實施例1。
[0024] 實施例4-6 挑選堿性蛋白酶酶解時間分別為36h的深度改性小麥面筋蛋白肽以3%、5%、 10%(w/w) 替代量添加于奶液中，替代含等量蛋白質(zhì)的奶粉。其他步驟同實施例U
[0025] 表1小麥面筋蛋白肽替代量對發(fā)酵酸奶質(zhì)構(gòu)的影響

【權利要求】
1. 一種小麥面筋蛋白的改性方法，其特征在于包括以下步驟：取小麥面筋蛋白與水配 制小麥面筋蛋白懸浮液，加入有機酸作為脫酰胺介質(zhì)，常溫水化后于 u〇-i26°C下進行有機 酸脫酰胺改性，冷卻、透析去除鹽離子后，再經(jīng)過堿性蛋白酶酶解、滅酶、離心、噴霧千燥得 到改性小麥面筋蛋白肽。
2. 根據(jù)權利要求1所述小麥面筋蛋白的改性方法，其特征在于：小麥面筋蛋白懸浮液 的質(zhì)量濃度為5-15% ;有機酸為可食性有機酸，有機酸在小麥面筋蛋白懸浮液中的質(zhì)量濃 度為2-5%;常溫水化時間為2_6h ;有機酸脫酰胺改性的設備為高壓滅菌鍋；有機酸脫釀胺 改性的時間為1010 min。
3. 根據(jù)權利要求1所述小麥面筋蛋白的改性方法，其特征在于：所述有機酸為梓檬酸、 琥珀酸、醋酸中的一種或兩種以上混合物。
4. 根據(jù)權利要求1所述小麥面筋蛋白的改性方法，其特征在于：所述透析的截留膜分 子量為14, OOODa，在-4°C下透析24_48h。
5. 根據(jù)權利要求1所述小麥面筋蛋白的改性方法，所述堿性蛋白酶的酶活為 15, 000-30, 000 u/g，其加酶量為底物含量的〇. 5-2wt%，底物質(zhì)量濃度為5_10%，酶解溫度 為55。(：，酶解時間為24-48h。
6. 如權利要求1-5任一項所述的改性方法得到的改性小麥面筋蛋白肽。
7. 如權利要求6所述的改性小麥面筋蛋白肽在酸奶制品中的應用，其特征在于：將所 述改性小麥面筋蛋白肽用于酸奶中，替代部分牛奶蛋白。
8. 根據(jù)權利要求7所述的改性小麥面筋蛋白肽在酸奶制品中的應用，其特征在于：所 述替代部分牛奶蛋白的替代量為2_10wt%。
9. 根據(jù)權利要求7所述的改性小麥面筋蛋白肽在酸奶制品中的應用，其特征在于： 所述的酸奶工藝流程為：乳粉+穩(wěn)定劑+糖+改性小麥面筋蛋白肽- 5〇?55°C水化 30min?20MPa均質(zhì)-95°C /5 min殺菌一冷卻至42°C-接種發(fā)酵劑-42°C發(fā)酵至PH 4. 40 -冷卻至18°C - 4°C冷藏。
【文檔編號】A23J3/18GK104186921SQ201410488967
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月23日 優(yōu)先權日:2014年9月23日
【發(fā)明者】廖蘭, 李章發(fā), 周非白, 李華強, 韓雪躍, 趙謀明 申請人:福州大學