專利名稱：一種生產強化特性大豆蛋白的工藝及其原料配方的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種強化特性大豆蛋白粉的生產工藝及其原料配方，屬于食品原料的生產技術領域，特別是一種采用干法研磨技術實現形成蛋白質-多糖共價鍵聚合物的生產工藝及其原料配方。
背景技術：
隨著國內外大豆蛋白市場需求的不斷增長，國內大豆蛋白的生產也步入了一個快速發展的時期，產量逐年提高。大豆蛋白質具有一定的乳化性和凝膠性，廣泛應用于國內的食品生產行業，例如肉制品和乳制品，但未經強化的大豆蛋白其乳化性和凝膠性表現不是很突出，因此在食品生產中仍然會部分加入凝膠劑和乳化劑，而添加劑的加入對人體會產生一定的傷害，同時提高生產成本。因此若能研究出一種具有強凝膠性或乳化性的大豆蛋白，在增加營養的同時，又不添加凝膠劑或乳化劑，降低了生產成本。研究表明，大豆蛋白與天然植物多糖在一定條件下可以結合形成蛋白質-多糖復合物，強化大豆蛋白的特性，包括凝膠性、乳化性、水溶性、熱穩定性及抗氧化性，這種處理方式叫做大豆蛋白-多糖接枝改性。大豆蛋白通過與多糖進行接枝改性獲得的產物比沒有經過改性的大豆蛋白功能都有所提高。目前，大豆蛋白與多糖進行接枝改性研究的方法主要有兩種一是干法反應，主要應用于蛋白質與多糖之間，二是濕法反應，主要應用于蛋白質與單糖或雙糖之間。一般來說，上述兩種蛋白質-多糖接枝反應的方法中，其反應的速度都很慢，干法反應的時間在M小時以上，甚至幾天到幾周；而濕法反應則因反應溫度的不同而不同，反應所需的時間從數小時到數周不等，因此，以上兩種方法都很難應用于工業生產。此外，蛋白質-糖接枝改性隨著反應時間的延長，其副產品增多，而且復雜，直接影響蛋白質-多糖接枝改性物的質量，因此，如何保證蛋白質與多糖的充分反應、以形成更多的蛋白質-多糖接枝改性物，同時又可以在短時間內完成生產，提高生產效率，降低生產成本， 成為當下本領域的技術人員難以突破的技術難題。
發明內容
本發明為解決現有技術中大豆蛋白質-多糖接枝改性技術由于生產時間長、副產物復雜造成的產品質量較差、且生產成本高的技術問題，本發明設計了一種生產強化特性大豆蛋白的工藝方法及其工藝配方，利用大豆蛋白與天然植物多糖交聯協同增效及納米離子干法聚合技術，采用全新工藝線路，生產出具有強化特性的大豆蛋白。本發明為實現發明目的采用的技術方案是，一種生產強化特性大豆蛋白的工藝方法，上述的工藝方法是借助高頻共振研磨設備、采用干法研磨大豆蛋白及多糖，實現大豆蛋白的糖基化接枝改性、形成蛋白質-多糖共價鍵聚合物，具體工藝步驟包括A、按配方比例、以大豆蛋白為主料、加入魔芋精粉或魔芋精粉與阿拉伯膠的混合物、以及反應助劑進行原料預混；B、將預混處理后的原料引入高頻共振研磨機中進行干法共振研磨、形成蛋白質-多糖復合物，工藝參數包括控制共振頻率為5000 10000赫茲、振幅為5 12mm、物料溫度為40 100°C、時間為15 70分鐘；C、冷卻至室溫、篩分后包裝出廠。一種生產強化特性大豆蛋白的原料配方，適用于權利要求1所述的工藝方法，上述的原料配方中各組成成分、以及各組成成分所占有效重量百分比是
大豆蛋白84-95%
PH值調節劑0.002-0.2%本發明的關鍵是采用大豆蛋白與天然植物多糖交聯協同增加效、以及納米離子干法聚合技術，采用全新工藝線路，生產出具有強化特性的大豆蛋白。本發明中大豆蛋白與天然植物多糖共存一體時，雖然兩者分子上的功能性基團沒有發生本質上的改變，但通過高頻共振超微、控制一定溫度、PH值，多糖與蛋白質之間在氫鍵連接劑氯化鉀或氯化鈉的作用下發生了不同的反應，該反應主要是通過分子間氫鍵發生作用，形成共價鍵結合的蛋白質-多糖復合物。該復合物既保留了蛋白質的表面活性，又具有多糖的親水性能，大大增強了親水親油基團數量，顯著增強了乳化穩定性能。試驗證明，使用大豆蛋白、魔芋膠和阿拉膠多糖三元復合的共價結合物，其乳化性能十分顯著。同時，由于大豆蛋白主要由四級結構具有凝膠能力的結合球蛋白構成，魔芋葡甘聚糖是由葡萄糖和甘露糖按一定比例，通過糖苷鍵連接而成，在堿性條件下加熱具有強凝膠能力的植物多糖，因此，在一定條件下，大豆蛋白與魔芋多糖完全可以形成以結合球蛋白為主體的凝膠性蛋白多糖共價鍵結合物。該結合物在水溶情況下加熱，呈現出凝膠動態模量中彈性的貢獻超過了粘性，溶液產生了強凝膠化作用，形成了穩定的三維膠聯網絡結構。且氫鍵連接劑和堿性PH值，能顯著提高凝膠強度，形成一種熱不可逆凝膠。本發明的有益效果是通過采用魔芋葡甘聚糖或魔芋葡甘聚糖與阿拉伯膠的混合物作為多糖源與大豆蛋白借助干法高頻共振研磨設備，反應形成強化特性大豆蛋白，顯著提高了大豆蛋白的凝膠性、乳化性和熱穩定性，將采用干法制備強化特性大豆蛋白的方法， 由試驗階段發展到工業生產，并且極大的縮短了生產時間，提高了生產效率，降低了生產成本，同時由于生產時間較短，可以避免產生更多的副產物，提高了產品的質量，為生產增加了一定的經濟效益。
具體實施例方式一種生產強化特性大豆蛋白的工藝方法，上述的工藝方法是借助高頻共振研磨設備、采用干法研磨大豆蛋白及多糖，實現大豆蛋白的糖基化接枝改性、形成蛋白質-多糖共價鍵聚合物，具體工藝步驟包括
A、按配方比例、以大豆蛋白為主料、加入魔芋精粉或魔芋精粉與阿拉伯膠的混合物、以及反應助劑進行原料預混；B、將預混處理后的原料引入高頻共振研磨機中進行干法共振研磨、形成蛋白質-多糖復合物，工藝參數包括控制共振頻率為5000 10000赫茲、振幅為5 12mm、物料溫度為40 100°C、時間為15 70分鐘，要求物料細度有20%左右達到納米級。；C、冷卻至室溫、篩分后包裝出廠。上述的反應助劑包括PH值調節劑及氫鍵連接劑。上述的PH值調節劑是磷酸鉀、氫氧化鈣、氫氧化鈉、或碳酸鈉中的一種或兩種及兩種以上物質組成的混劑。上述的氫鍵連接劑是氯化鈉、氯化鉀中的一種或兩種物質組成的混劑。本工藝技術中的關鍵設備是高頻共振研磨機，可選用國內外市售定型設備。其基本要求是1、材質應選用符合國家食品安全要求的不銹鋼材質；2、結構應是雙層水冷可調溫型；間歇式或連續式均可；3、研磨介質為不銹鋼或陶瓷介質；4、共振頻率在5000-10000赫茲；5、振幅在 5_12mm。采用本工藝生產強化特性大豆蛋白，工藝溫度控制不同可得到不同特性的大豆蛋白，例如生產強化凝膠蛋白控制物料溫度在40-60°C范圍；生產強化乳化性蛋白控制溫度在60-100°C范圍。本工藝的生產步驟將配方中的原、輔料混合均勻，置于高頻共振研磨機內振動研磨，并根據物料溫度適時開啟冷卻水控制物料溫度，掌握好研磨時間，當物料細度達到要求時，即可放出物料，包裝出廠。一種生產強化特性大豆蛋白的原料配方，上述的原料配方中各組成成分、以及各組成成分所占有效重量百分比是
大豆蛋白
魔芋精粉阿拉伯膠氫鍵連接劑
84-95% 4.77-15% 0-5% 0.2-0.5%
PH值調節劑0.002-0.2% 上述的PH值調節劑是磷酸鉀、氫氧化鈣、氫氧化鈉、或碳酸鈉中的一種或兩種及兩種以上物質組成的混劑。 上述的氫鍵連接劑是氯化鈉、氯化鉀中的一種或兩種物質組成的混劑。下面給出上述配方的5個具體實施例
權利要求
1.一種生產強化特性大豆蛋白的工藝，其特征在于所述的工藝借助高頻共振研磨設備、采用干法研磨大豆蛋白及多糖，實現大豆蛋白的糖基化接枝改性、形成蛋白質-多糖共價鍵聚合物，具體工藝步驟包括A、按配方比例、以大豆蛋白為基料、加入魔芋精粉或魔芋精粉與阿拉伯膠的混合物、以及反應助劑進行原料預混；B、將預混處理后的原料引入高頻共振研磨機中進行干法共振研磨、形成蛋白質-多糖復合物，控制共振頻率為5000 10000赫茲、振幅為5 12mm、物料溫度為40 100°C、直至至少20%的物料細度達到納米級；C、冷卻至室溫、篩分后包裝出廠。
2.根據權利要求1所述的一種生產強化特性大豆蛋白的工藝，其特征在于所述的反應助劑包括PH值調節劑及氫鍵連接劑。
3.根據權利要求2所述的一種生產強化特性大豆蛋白的工藝，其特征在于所述的PH 值調節劑是磷酸鉀、氫氧化鈣、氫氧化鈉、或碳酸鈉中的一種或兩種及兩種以上物質組成的混劑。
4.根據權利要求2所述的一種生產強化特性大豆蛋白的工藝，其特征在于所述的氫鍵連接劑是氯化鈉、氯化鉀中的一種或兩種物質組成的混劑。
5.一種生產強化特性大豆蛋白的原料配方，適用于權利要求1所述的工藝，其特征在于所述的原料配方中各組成成分、以及各組成成分所占有效重量百分比是大豆蛋白84-95%，魔芋精粉4.77-15%，阿拉伯膠0-5%，氫鍵連接劑 0.2-0.5%，PH 值調節劑 0.002-0.2%。
6.根據權利要求5所述的一種生產強化特性大豆蛋白的原料配方，其特征在于所述的PH值調節劑是磷酸鉀、氫氧化鈣、氫氧化鈉、或碳酸鈉中的一種或兩種及兩種以上物質組成的混劑。
7.根據權利要求5所述的一種生產強化特性大豆蛋白的原料配方，其特征在于所述的氫鍵連接劑是氯化鈉、氯化鉀中的一種或兩種物質組成的混劑。
全文摘要
一種生產強化特性大豆蛋白的工藝及其原料配方，本發明通過采用魔芋葡甘聚糖或魔芋葡甘聚糖與阿拉伯膠的混合物作為多糖源與大豆蛋白借助干法高頻共振研磨設備，反應形成強化特性大豆蛋白，顯著提高了大豆蛋白的凝膠性、乳化性和熱穩定性，將采用干法制備強化特性大豆蛋白粉的方法，由試驗階段發展到工業生產，并且極大的縮短了生產時間，提高了生產效率，降低了生產成本，同時由于生產時間較短，可以避免產生更多的副產物，提高了產品的質量，為生產增加了一定的經濟效益。
文檔編號C08B37/00GK102399368SQ20111020908
公開日2012年4月4日 申請日期2011年7月25日 優先權日2011年7月25日
發明者富曉斌, 張和平, 張燕平, 徐仁 申請人:張和平, 張燕平