[发明专利]一种颗粒化大豆蛋白及其制备方法

说明书

技术背景

本发明属于大豆蛋白结构和功能的修饰领域，具体涉及一种颗粒化大豆蛋白及其制备方法。

背景技术

蛋白质是构成生命的基础物质，长期蛋白质摄入不足会导致发育不良、肌肉萎缩、代谢功能衰退、免疫力下降等一系列健康问题。根据《中国居民营养与慢性病状况报告》，目前我国有大部分人群处于一个负氮平衡的状态，因此富含蛋白质的食品具有很好的市场前景。随着人们对健康饮食的日益重视，高蛋白食品越来越受到消费者欢迎。

大豆蛋白是一种优质的植物蛋白，其氨基酸组成比较平衡，含有各种人体必需氨基酸，营养相对全面。与动物蛋白相比，含有较少的饱和脂肪和胆固醇，可以降低患高血脂、心血管等疾病的风险，并且在价格上具有一定优势。大豆蛋白的生产符合我们所提倡的可再生、可持续发展的趋势，使用大豆蛋白部分取代肉制品和乳制品对缓解人口迅速增长带来的环境压力有着重要的意义。然而，大豆蛋白的凝胶特性会使高蛋白食品呈现一种坚韧的口感，极大的限制了它在食品中的应用。结构和功能性是决定蛋白质品质的重要因素，要开拓大豆蛋白在食品中的应用，需要对其微结构进行适当的修饰，改变其凝胶特性。

颗粒化是一种改变蛋白质微结构的有效手段。蛋白质形成具有微米尺度的颗粒后，其刚性结构显著降低其相互作用，可以实现在提高蛋白含量的同时保持食品原有的质构。将蛋白质颗粒化，目前主要有两种方式：一种是热聚集或酸沉降结合高剪切或高压的处理；一种是通过乳化法制备。前者更适合连续的工业化生产。

专利CN1678199A在持续的高剪切搅拌下加热蛋白溶液，冷却后进行均化处理，得到不溶蛋白颗粒。美国专利US8889209B2公开了一套连续生产颗粒化乳清蛋白的装置。乳清浓缩蛋白加压至4～8MPa，然后通过一系列的板式、管式换热器，在经历升降温过程后再通过均质设备最终得到颗粒化乳清蛋白。但是该方法适用于含大量巯基和二硫键的蛋白，并不适用于大豆蛋白。相比于动物蛋白，大豆蛋白含有较少二硫键。二硫键是肽链上两个半胱氨酸残基的巯基基团发生氧化反应形成的共价键。二硫键容易被还原而断裂，断裂后可再次氧化重新形成二硫键，是可以动态变化的化学键。蛋白质凝胶的弹性和稳定性与二硫键有很大的关系。动物蛋白与植物蛋白之间的结构差异使其热诱导凝胶特性存在很大差异。目前所报道制备颗粒化蛋白的方法适用于蛋清蛋白、乳清蛋白等动物蛋白，但是对于封闭大豆蛋白的疏水基团和氢键结合位点，制备低粘度的颗粒化大豆蛋白并不适用。

发明内容

在不影响食品口感的前提下提高其蛋白质含量，以及提高大豆蛋白的应用价值，本发明从修饰大豆蛋白的微结构出发，采用重复多次热处理结合高剪切的方式对大豆蛋白进行处理，经过反复的热处理使大豆蛋白颗粒化，减少其表面用于疏水相互作用及氢键结合的活性位点。颗粒化大豆蛋白用于增加食品中的蛋白质含量而不改变食品质构，其中一个目标是在高蛋白食品中的应用。

本发明目的通过如下技术方案实现。

一种颗粒化大豆蛋白，所述的颗粒化大豆蛋白颗粒内部蛋白含量不低于46wt%；所述的颗粒化大豆蛋白的颗粒粒度集中在2～20μm范围内。

优选的，所述的颗粒化大豆蛋白在pH值为2.0～8.0的条件下，颗粒蛋白质不溶度在85%以上；

优选的，所述的颗粒化大豆蛋白在12%浓度下，热诱导仍不形成凝胶。

以上所述的一种颗粒化大豆蛋白的制备方法，包括如下步骤：

（1）将大豆分离蛋白加入水中，搅拌至完全溶解，再调节pH至3.8～5.5，得蛋白溶液；

（2）将步骤（1）所得的蛋白溶液置于90～100℃水浴环境中搅拌，然后冷却至室温，得蛋白液；

（3）将步骤（2）得到的蛋白液重复步骤（2）的处理过程；

（4）将步骤（3）所得的蛋白液进行预均质，然后进行高压均质，最后进行喷雾干燥，得到颗粒化大豆蛋白。

优选的，步骤（1）所述大豆分离蛋白与水的质量比为1:5～1:10。

优选的，步骤（1）所述溶解的时间为1～3h。

优选的，步骤（2）所述搅拌的转速为400～1000r/min；搅拌的时间为5～60min。

优选的，步骤（2）所述冷却的方式为在室温下搅拌冷却或在冰水浴环境中高速分散快速冷却；所述搅拌冷却时的转速是400～1000r/min；所述高速分散的速度为8000～12000r/min。

优选的，步骤（3）所述重复步骤（2）的处理过程0～4次。

优选的，步骤（4）所述预均质的转速为9000～15000r/min，时间为1～3min。