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一种植物蛋白无菌长效酶解方法

阅读:188发布:2021-09-19

专利汇可以提供一种植物蛋白无菌长效酶解方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种 植物 蛋白无菌长效酶解方法,属于 食品加工 技术领域。所述方法如下:将 粉碎 后的植物蛋白原料或植物蛋白提取物用 水 配成料液;使料液pH为蛋白酶最适pH,灭菌;无菌操作,用水将食品用商品蛋白酶配成所需浓度的酶液,过滤除菌,把过滤除菌的酶液加入灭过菌的料液中,得到反应液;搅拌反应液充分混合,最适 温度 酶解;加热灭酶活。所述方法可提高植物蛋白的 水解 度,酶解时间得到延长,用酶量大大降低,染菌 风 险明显降低,植物蛋白水解度达到18%以上,有效解决了植物蛋白难酶解、用酶量大、酶解过程中酶解液易腐败的难题,降低了酶的使用成本;由于不使用 防腐剂 和酶的保护剂,酶解物的成分和口味不受影响,对酶解物应用更有意义。,下面是一种植物蛋白无菌长效酶解方法专利的具体信息内容。

1.一种植物蛋白无菌长效酶解方法,其特征在于:所述方法步骤如下:
(1)将粉碎后的植物蛋白原料或植物蛋白提取物用配制成料液;
植物蛋白原料或植物蛋白提取物的质量分数为1%~20%;
(2)使料液的pH值为蛋白酶的最适pH,进行灭菌;
当料液的pH值不是蛋白酶的最适pH时,用液或酸液调节使料液的pH值为蛋白酶的最适pH;
所述碱液和酸液分别为按照食品安全国家标准《食品添加剂使用标准》GB2760-2014中允许使用的碱和酸;
所述灭菌为在110℃~121℃下高压蒸汽灭菌15min~30min,或在140℃~150℃下超高温灭菌15s~8min;
(3)采用无菌操作,用水将食品用商品蛋白酶配制成所需浓度的酶液,进行过滤除菌,过滤孔径≤0.25μm,把经过过滤除菌的酶液加入到灭过菌的料液中,得到反应液;
当一种以上的食品用商品蛋白酶的最适pH值相差≤2时,同时酶解,pH值为给定条件下水解度最大时的pH值;最适pH值相差>2时,分步酶解;
(4)搅拌反应液至充分混合,酶解12h~120h;单一蛋白酶酶解时,酶解温度为单一蛋白酶的最适温度,一种以上蛋白酶同时酶解时,酶解温度根据给定酶解条件下植物蛋白水解度最大时的温度确定;
(5)加热灭酶活。
2.根据权利要求1所述的一种植物蛋白无菌长效酶解方法,其特征在于:粉碎的植物蛋白原料或植物蛋白提取物过40目以上的筛。
3.根据权利要求1所述的一种植物蛋白无菌长效酶解方法,其特征在于:所述植物蛋白原料包括大豆、豆粕和花生粕中的一种以上;植物蛋白提取物包括植物蛋白原料中提取的大豆浓缩蛋白、大豆分离蛋白、花生浓缩蛋白、花生分离蛋白、玉米蛋白和谷朊蛋白中的一种以上。
4.根据权利要求1所述的一种植物蛋白无菌长效酶解方法,其特征在于:所述碱液包括氢、氢氧化、氢氧化钠、酸钾、碳酸钠、碳酸氢钾和碳酸氢钠中的一种以上;所述酸液包括盐酸醋酸和乳酸中的一种以上。
5.根据权利要求1所述的一种植物蛋白无菌长效酶解方法,其特征在于:所述食品用商品蛋白酶包括木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶、枯草杆菌蛋白酶、胰糜蛋白酶、胰蛋白酶、胃蛋白酶、味蛋白酶和Protamex中的一种以上。
6.根据权利要求1所述的一种植物蛋白无菌长效酶解方法,其特征在于:以植物蛋白原料或植物蛋白提取物的蛋白总体质量为100%计,非液态食品用商品蛋白酶的质量分数为
0.1%~20%,液态食品用商品蛋白酶的体积分数为0.1%~20%。
7.根据权利要求1~6任一项所述的一种植物蛋白无菌长效酶解方法,其特征在于:采用膜过滤或填充料过滤;过滤材料包括尼龙、聚四氟乙烯、纤维素、聚醚砜、陶瓷或烧结金属。
8.根据权利要求7所述的一种植物蛋白无菌长效酶解方法,其特征在于:粉碎的植物蛋白原料或植物蛋白提取物过40目以上的筛;所述植物蛋白原料包括大豆、豆粕和花生粕中的一种以上;植物蛋白提取物包括植物蛋白原料中提取的大豆浓缩蛋白、大豆分离蛋白、花生浓缩蛋白、花生分离蛋白、玉米蛋白和谷朊蛋白中的一种以上。
9.根据权利要求8所述的一种植物蛋白无菌长效酶解方法,其特征在于:所述碱液包括氢氧化钙、氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钾和碳酸氢钠中的一种以上;所述酸液包括盐酸、醋酸和乳酸中的一种以上。
10.根据权利要求9所述的一种植物蛋白无菌长效酶解方法,其特征在于:所述食品用商品蛋白酶包括木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶、枯草杆菌蛋白酶、胰糜蛋白酶、胰蛋白酶、胃蛋白酶、风味蛋白酶和Protamex中的一种以上;以植物蛋白原料或植物蛋白提取物的蛋白总体质量为100%计,非液态食品用商品蛋白酶的质量分数为0.1%~
20%,液态食品用商品蛋白酶的体积分数为0.1%~20%。

说明书全文

一种植物蛋白无菌长效酶解方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种植物蛋白无菌长效酶解方法,属于食品加工技术领域。

背景技术

[0002] 蛋白质解产生的多肽和基酸可广泛应用于食品味剂、乳制品、饮料、保健营养品化妆品、医药、饲料等,用于提供食品的营养成分、改善食品鲜味口感、提供美拉德热反应的前体,增强食品的乳化作用和持水性等物理特性、发挥抗化作用,甚至部分多肽具有降血压等功能。
[0003] 蛋白质水解的常用方法主要有:酸水解,水解和酶水解。酸水解和碱水解能够将蛋白质完全水解,但在水解过程中会产生1,3-二氯-2-丙醇和3-氯-1,2-丙二醇等致癌物质。由于生产工艺日渐成熟,生产成本逐步降低,生产过程及产品安全性高,利用酶水解蛋白的方法正成为主流趋势。与动物蛋白相比,植物蛋白成本低,来源广,产量大而且不含有脂肪、胆固醇、激素等不利于健康的物质。因此,可以通过水解植物蛋白来获取多肽和氨基酸。
[0004] 通过前期的实验证明,植物蛋白具有比动物蛋白更难酶解的特性,其主要原因是植物蛋白具有较动物蛋白紧密的二级结构,阻碍了蛋白酶与植物蛋白的接触,大大降低了植物蛋白的酶解速度。因此,延长酶解时间就成为了提高酶解效率,降低酶使用成本的有效方法之一。但是,在延长酶解时间的同时,就会面临原料腐败变质的问题,酶解12小时后,原料开始变绿、腐败变质。2013年,申请人申请的“一种植物蛋白长效酶解方法”,通过添加防腐剂和酶的保护剂的方法,有效延长了酶解时间,获得了中国发明专利授予权(ZL201310445146.2),然而,由于使用了防腐剂和酶的保护剂,酶解物的成分和口味会受到影响。

发明内容

[0005] 针对现有技术中植物蛋白由于长时间酶解而产生腐败变质的问题,本发明的目的在于提供一种植物蛋白无菌长效酶解方法。
[0006] 为实现本发明的目的,提供以下技术方案。
[0007] 一种植物蛋白无菌长效酶解方法,所述方法步骤如下:
[0008] (1)将粉碎后的植物蛋白原料或植物蛋白提取物用水配制成料液;
[0009] 其中,以水的总体质量为100%计,植物蛋白原料或植物蛋白提取物的质量分数为1%~20%;
[0010] 优选粉碎的植物蛋白原料或植物蛋白提取物过40目以上的筛;
[0011] 所述植物蛋白原料可以是大豆、豆粕和花生粕等一种以上富含植物蛋白的原料,植物蛋白提取物可以是从植物蛋白原料中提取的大豆浓缩蛋白、大豆分离蛋白、花生浓缩蛋白、花生分离蛋白、玉米蛋白和谷朊蛋白等一种以上。
[0012] (2)使料液的pH值为蛋白酶的最适pH,进行灭菌;
[0013] 其中,当料液的pH值不是蛋白酶的最适pH时,用碱液或酸液调节使料液的pH值为蛋白酶的最适pH;
[0014] 所述碱液为按照食品安全国家标准《食品添加剂使用标准》GB2760-2014中允许使用的碱,包括氢氧化、氢氧化、氢氧化钠、酸钾、碳酸钠、碳酸氢钾和碳酸氢钠等一种以上;
[0015] 所述酸液为按照食品安全国家标准《食品添加剂使用标准》GB2760-2014中允许使用的酸,包括盐酸醋酸和乳酸等一种以上;
[0016] 所述灭菌为在110℃~121℃条件下高压蒸汽灭菌15min~30min,或在140℃~150℃条件下超高温灭菌15s~8min。
[0017] (3)采用无菌操作,用水将食品用商品蛋白酶配制成所需浓度的酶液,进行过滤除菌,过滤孔径≤0.25μm,把经过过滤除菌的酶液加入到灭过菌的料液中,得到反应液;
[0018] 其中,所述食品用商品蛋白酶可以是木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶、枯草杆菌蛋白酶、胰糜蛋白酶、胰蛋白酶、胃蛋白酶、风味蛋白酶和Protamex(Novozymes)中的一种以上;当一种以上的食品用商品蛋白酶的最适pH值相差≤2时同时酶解,pH值为给定条件下水解度最大时的pH值;最适pH值相差>2时,需要分步酶解;
[0019] 优选以植物蛋白原料或植物蛋白提取物的蛋白总体质量为100%计,非液态食品用商品蛋白酶的质量分数为0.1%~20%,液态食品用商品蛋白酶的体积分数为0.1%~20%;
[0020] 所述过滤可以采用膜过滤或填充料过滤等过滤方式,过滤材料可以是尼龙、聚四氟乙烯、纤维素或聚醚砜等有机材料,也可以是陶瓷、烧结金属等无机材料。
[0021] (4)搅拌反应液至充分混合,酶解时间为12h~120h;单一蛋白酶酶解时,酶解温度为单一蛋白酶的最适温度,一种以上蛋白酶同时酶解时,酶解温度根据给定酶解条件下植物蛋白水解度最大时的温度确定。
[0022] (5)加热灭酶活。
[0023] 有益效果
[0024] 1.本发明提供了一种植物蛋白无菌长效酶解方法,所述方法在一定的植物蛋白浓度、酶种类、酶浓度、pH、温度等条件下,进行长时间的充分酶解,使酶解时间达到12h~120h,提高植物蛋白的水解度,用酶量降低了一倍以上,植物蛋白水解度达到18%以上,有效解决了植物蛋白难酶解、用酶量大、酶解过程中酶解液易腐败的难题,降低了酶的使用成本;
[0025] 2.本发明提供了一种植物蛋白无菌长效酶解方法,所述方法通过在加入蛋白酶之前对植物蛋白原料或植物蛋白提取物采用高压蒸汽灭菌或超高压灭菌;再通过膜过滤等无菌过滤技术将蛋白酶进行过滤除菌,采用无菌操作将除菌后的蛋白酶加入灭菌后的含有植物蛋白原料或植物蛋白提取物的料液中,植物蛋白酶解时间得到了延长,染菌的风险明显降低,由于不使用防腐剂和酶的保护剂,酶解物的成分和口味不受影响,对酶解物应用更有意义。

具体实施方式

[0026] 下面对本发明的优选实施方式做出详细说明。
[0027] 以下实施例中的蛋白酶解液中的蛋白水解度均采用GB 5009.235-2016中的甲滴定法进行测定。
[0028] 实施例1
[0029] 大豆分离蛋白的无菌长效酶解
[0030] (1)称取5g大豆分离蛋白(YP928C饮料型大豆分离蛋白,GB/T20371,100目,山东禹王生态食业有限公司)溶解于盛有80mL蒸馏水的250mL三瓶中配制成料液。
[0031] (2)用2mol/L的氢氧化钠溶液调节料液的pH值至7,放入灭菌瓶中,用灭菌封瓶膜封瓶口,放入高压蒸汽灭菌锅中在110℃进行灭菌处理20min。
[0032] (3)在无菌操作台中,放入移液枪、灭菌后的移液枪头、灭菌后的孔径为0.22μm的滤膜(天津市科亿隆实验设备有限公司)、灭菌后的针头式注射器和灭菌处理后冷却的料液,紫外灭菌30min;在无菌操作台中将0.2g中性蛋白酶(Novozymes)及0.2g风味蛋白酶(Novozymes)一起溶于20mL无菌水中,充分溶解后,配成20mg/mL的酶液,利用针头式注射器取酶液通过无菌滤膜进行过滤,将经过过滤除菌的酶液加入到灭过菌的料液中,充分混匀后得到反应液。
[0033] (4)搅拌反应液至充分混合,在55℃恒温水浴锅中进行酶解24h后在无菌操作台进行取样,获得蛋白酶解液,测定水解度。经测定,大豆分离蛋白水解度为31%。
[0034] (5)将酶解液加热至100℃,维持5min灭酶活。
[0035] 实施例2
[0036] 玉米蛋白的无菌长效酶解
[0037] (1)将玉米蛋白(秦皇岛骊骅淀粉股份有限公司)用九阳多功能料理机进行干磨粉碎,过40目以上的筛,蛋白含量经测定(凯氏定氮法)为70%,称取10g加入至250mL三角瓶中,随后加入80mL蒸馏水溶解,配制成料液。
[0038] (2)用2mol/L氢氧化钠溶液调节料液的pH至9.0,放入灭菌瓶中,用灭菌封瓶膜封瓶口,放入高压蒸汽灭菌锅中在121℃进行灭菌处理20min。
[0039] (3)在无菌操作台中,放入移液枪、灭菌后的移液枪头、灭菌后的孔径为0.22μm的滤膜(天津市科亿隆实验设备公司)、灭菌后的针头式注射器和灭菌处理后冷却的料液,紫外灭菌30min;在无菌操作台中将碱性蛋白酶(Novozymes)0.7g溶于20mL无菌水中,充分溶解后,配成35mg/mL的酶液,利用针头式注射器取酶液通过无菌滤膜进行过滤,将经过过滤除菌的酶液加入到灭过菌的料液中,充分混匀后得到反应液。
[0040] (4)搅拌反应液至充分混合,在50℃恒温水浴锅中酶解72h后在无菌操作台取样,获得蛋白酶解液,测定水解度,经测定,玉米蛋白水解度为28%。
[0041] (5)将酶解液加热至100℃,维持5min灭酶活。
[0042] 实施例3
[0043] 花生蛋白粉的无菌长效酶解
[0044] (1)称取蛋白含量为52%花生蛋白粉(60目,河南亮健科技有限公司)15g加入250mL三角瓶中,加入80mL水溶解配制成料液。
[0045] (2)加入Na2CO3粉,调节料液的pH为7.0,放入灭菌瓶中,用灭菌封瓶膜封瓶口,放入高压蒸汽灭菌锅在121℃进行灭菌处理20min。
[0046] (3)在无菌操作台中,放入移液枪、灭菌后的移液枪头、灭菌后的孔径为0.22μm的滤膜(天津市科亿隆实验设备公司)、灭菌后的针头式注射器和灭菌处理后冷却的料液,紫外灭菌30min;在无菌操作台中将木瓜蛋白酶0.25g(广西南宁庞博生物工程有限公司)和风味蛋白酶(Novozymes)0.25g一起溶于20mL无菌水中,充分溶解后,配成25mg/mL的酶液,利用针头式注射器取酶液通过无菌滤膜进行过滤,将经过过滤除菌的酶液加入到灭过菌的料液中,充分混匀后得到反应液。
[0047] (4)搅拌反应液至充分混合,在55℃恒温水浴锅中酶解48h后在无菌操作台取样,获得蛋白酶解液,测定水解度,经测定,花生蛋白水解度为21%。
[0048] (5)将酶解液加热至100℃,维持5min灭酶活。
[0049] 实施例4
[0050] 谷朊粉的无菌长效酶解
[0051] (1)称取8g谷朊粉(GB/T21924-2008一级,蛋白含量85%,65目,北京天竹食品添加剂有限公司)于250mL三角瓶中,加入80mL水,搅拌均匀溶解后配制成料液。
[0052] (2)用5mol/L浓盐酸调节料液的pH为2.0,放入灭菌瓶中,用灭菌封瓶膜封瓶口,放入高压蒸汽灭菌锅121℃进行灭菌处理20min。
[0053] (3)在无菌操作台中,放入移液枪、灭菌后的移液枪头、灭菌后的孔径为0.22μm的滤膜(天津市科亿隆实验设备公司)、灭菌后的针头式注射器和灭菌处理后冷却的料液,紫外灭菌30min;在无菌操作台中将0.08g胃蛋白酶(四川德阳市生化制品有限公司)溶于无菌水配制的pH为2.0的20mL盐酸溶液中,充分溶解后,配成4mg/mL的酶液,利用针头式注射器取酶液通过无菌滤膜过滤,将经过过滤除菌的酶液加入到灭过菌的料液中,充分混匀后得到反应液。
[0054] (4)搅拌反应液至充分混合,在37℃恒温水浴锅中进行酶解16h后在无菌操作台进行取样,获得蛋白酶解液,测定水解度。经测定,谷朊蛋白水解度为18.5%。
[0055] (5)将酶解液加热至100℃,维持5min灭酶活。
[0056] 实施例5
[0057] 大豆分离蛋白的无菌酶解
[0058] (1)称取0.6Kg大豆分离蛋白(YP928C饮料型大豆分离蛋白,GB/T20371,100目,山东禹王生态食业有限公司)溶解于盛有10L水的塑料桶中,搅拌均匀配制成料液。
[0059] (2)利用2mol/L HCl溶液调节料液的pH至6.5,经HZ-SJJ-实验型超高温杀菌设备(上海辉展实验设备有限公司)在140℃超高温灭菌30s,中间部分冷却的料液无菌接入一个灭过菌的无菌不锈容器中,接约500mL。
[0060] (3)在无菌操作台中,放入移液枪、灭菌后的移液枪头、灭菌后的孔径为0.22μm的滤膜(天津市科亿隆实验设备公司)、灭菌后的针头式注射器、灭菌后的料液、灭过菌的250mL三角瓶,紫外灭菌30min;在无菌操作台中将0.15g中性蛋白酶(Novozymes)溶于20mL无菌水中,充分溶解后,配成7.5mg/mL的酶液,利用针头式注射器取酶液通过无菌滤膜过滤,将经过过滤除菌的酶液和灭过菌的80mL料液放入到灭过菌的250mL三角瓶中,充分混匀后得到反应液。
[0061] (4)搅拌反应液至充分混合,在50℃恒温水浴锅中酶解72h后在无菌操作台取样,获得蛋白酶解液,测定水解度。经测定,大豆分离蛋白水解度为29%。
[0062] (5)将酶解液加热至100℃,维持5min灭酶活。
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