[发明专利]一种从豆粕直接生产改性大豆蛋白的集成化方法

说明书

技术领域

本发明涉及蛋白质改性领域，具体地说是一种从豆粕直接生产改性大豆蛋白的集成化方法。

背景技术

与蛋白质复性（变性蛋白质恢复其天然构象和生物活性）不同，“蛋白改性”是指基于结构决定功能的原理，利用化学、物理、或生物学手段使其氨基酸残基和多肽链结构发生变化，引起蛋白质大分子空间结构和理化性质发生改变，在不影响其营养价值和安全性的基础上控制其功能特性的过程。

胶囊是指将药物或加有辅料充填于空心硬质胶囊或弹性软质囊材中而制成的制剂。空心胶囊常指用明胶制成的质硬且有弹性的囊状物。胶囊生产中，由于动物明胶本身的理化性质和来源的复杂性、难控性决定了产品存在诸多难以克服的性能和安全方面的缺陷，已为业界的共识。同时，动物性胶囊存在：（1）保存时间短,（2）成本高，（3）原料易被污染以及（4）伊斯兰国家抵制等问题，使得明胶胶囊的应用受到影响。特别是：不法厂商利用工业明胶生产的“问题胶囊”（蓝矾皮）事件发生以后。中国医药包装协会副会长冯国平就明确表示：“逐步用植物胶囊替代动物胶囊是解决胶囊污染顽疾的根本途径”。近年来，发达国家植物胶囊以每年20-30%的速度增长。据报道：美国要求今后几年内使植物胶囊的市场占有率达到80% 以上。

植物胶囊是用改性植物纤维素或水溶性多糖为原料制成的空心胶囊，常由主材羟丙基甲基纤维素（HPMC）加辅料形成的共聚物经胶囊生产工艺制成。HPMC为改性植物纤维素，因成本高且无营养，限制了植物胶囊的发展。故：为解决明胶胶囊存在的上述问题，降低植物胶囊成本，已成为药用胶囊发展的迫切需求。然而，植物蛋白与明胶的性质差异使得植物蛋白无法直接应用于成熟的明胶胶囊生产工艺中，故植物蛋白的改性就成为植物胶囊生产的瓶颈。

大豆蛋白是世界上公认的高营养蛋白，与鸡蛋、牛奶、牛肉等中的蛋白营养等价，不具有肉类蛋白中的高胆固醇、高脂肪和高热量。目前大豆蛋白产品主要分为大豆浓缩蛋白（含量≥65%）和大豆分离蛋白（含量≥90%），主要应用于乳制品、肉制品、婴儿食品及相关蛋白饮料中。大豆蛋白不仅营养价值高，原料广泛，而且具有多种功能特性，除能补充人体必需能量外，还能预防一定的疾病，因此大豆蛋白已经成为植物改性蛋白应用的首选。大豆蛋白改性应用于植物胶囊生产未见报道。

发明内容

本发明旨在降低生产成本，提高改性蛋白产品质量的稳定性，从豆油副产品豆粕中直接得到接近明胶功能性质的系列改性大豆蛋白产品（和碳水化合物副产品），应用于胶囊及食品领域中。从根本上扭转食品、医药及其它工业对明胶的依赖，从源头上杜绝动物蛋白产品的安全问题。显然：该改性大豆蛋白的集成化生产方法具有广泛的应用价值。

一种从豆粕直接生产改性大豆蛋白的集成化方法，其特征在于：包括以下步骤: 豆粕粉碎、发酵、均质、酶改性、分离、喷雾干燥过程。

所述的从豆粕直接生产改性大豆蛋白的集成化方法为：将豆粕粉碎过筛（100目）后，置于发酵池或其它发酵容器中，按10: 1的比例加入铵盐水（10-20%硫酸铵）与枯草芽孢杆菌的混合液（10^8-9个细胞/毫升），35℃-40℃发酵12-24小时。发酵过后的豆粕高压均质(40-400MPa)。均质后的溶液加入浓度为1%的蛋白酶或其它酶在适当的pH或适当的温度下反应适当的时间。反应后的溶液在中性或酸性条件下膜过滤(5000-10000Da)，透滤液浓缩可得到寡糖等碳水化合物，滞留液经喷雾干燥得到改性大豆蛋白；所述的其它酶包括各种蛋白酶、糖基化酶、甲基化酶、羟化酶、酯化酶等。

一种从豆粕直接生产改性大豆蛋白的集成化方法，其特征在于：所述的粉碎过筛后的豆粕颗粒越小（大于100目），越有利于蛋白质与碳水化合物的溶解，促进与微生物和（或）酶作用。

一种从豆粕直接生产改性大豆蛋白的集成化方法，其特征在于：所述的发酵在于降解组织蛋白质与多糖和产生新的蛋白质，提高蛋白质产量，同时，进行大豆蛋白质的第一次生物改性；其发酵方式包括固体发酵与液体发酵，纯培养与混合培养，发酵菌株包括各种微生物或细胞组织。固态发酵法具有操作简单、投资少、环境污染较少、发酵过程粗放等优点。

一种从豆粕直接生产改性大豆蛋白的集成化方法，其特征在于：所述的均质压力取决于不同的改性蛋白功能要求，低压均质常可改善大豆蛋白的溶解性和乳化性；中压均质可改善大豆蛋白的凝胶性；高压均质提高大豆蛋白的持水性和持油性。