技术领域
[0001] 本
发明涉及一种复合蛋白质组件及其制备方法，属于
食品添加剂技术领域。
背景技术
[0002] 蛋白质是生命的重要物质
基础，是构成和修复更新
机体组织的主要原料，并能够提供
能量。
氨基酸是蛋白质的基本单位，氨基酸种类、数量、排列方式和空间结构不同而形成了各种各样的蛋白质，而不同蛋白质的营养价值不同。决定蛋白质营养价值的主要因素是蛋白质中必需氨基酸(机体不能自身合成或合成速度不能满足人体需要，必须依靠食物提供)的种类和含量。
[0003] 不同来源的蛋白质，其氨基酸组成及
生物学效价存在差异，不同蛋白质的组合可以实现氨基酸的互补，从而提高其生物学效价。现有蛋白质粉大部分为单一来源或者2种蛋白质的混合物，产品流动性较差，冲调容易结
块。
发明内容
[0004] 为了解决上述问题，本发明通过配方筛选、工艺研究与验证，确定了产品状态为细颗粒状，配方主要由膜分离
酪蛋白、
乳清分离蛋白、
水解
胶原蛋白及
大豆分离蛋白等组成，工艺路线为
沸腾造粒干混工艺。本复合蛋白质组件产品为粉末形式，通过配方依据权威有效、工艺研究与验证充分。本发明复合蛋白质组件可用于蛋白营养补充或蛋白质-能量营养不良症人群。
[0005] 本发明的第一个目的是提供一种复合蛋白质组件的制备方法，所述复合蛋白质组件是以蛋白质主要成分，复配得到的混合物；所述复合蛋白质组件包括30％-60％膜分离酪蛋白、20％-40％乳清分离蛋白、1％-20％大豆分离蛋白、1％-15％水解胶原蛋白和0.1％-1％黄原胶；所述方法包括以下步骤：
[0006] (1)粉体混合：将
质量百分数为30％-60％膜分离酪蛋白、20％-40％乳清分离蛋白、1％-20％大豆分离蛋白、1％-15％水解胶原蛋白和0.1％-1％黄原胶混合均匀；
[0007] (2)造粒：将步骤(1)混合均匀的粉体作为造粒基粉加入到造粒机中进行造粒，得到复合蛋白质组件。
[0008] 在本发明的一种实施方式中，所述造粒过程中需要加入粘结剂溶液。
[0009] 在本发明的一种实施方式中，所述造粒基粉与粘结剂溶液的质量体积比为15g：(1-5)mL。
[0010] 在本发明的一种实施方式中，所述粘结剂溶液中包括
柠檬酸钾、
磷酸二氢钾、黄原胶和
罗汉果甜苷；其中，
柠檬酸钾的质量体积浓度为10g/100mL，磷酸二氢钾的质量体积浓度为2g/100mL，黄原胶的质量体积浓度为0.1g/100mL，罗汉果甜苷的质量体积浓度为0.5g/100mL。
[0011] 在本发明的一种实施方式中，所述粉体混合是采用三维运动混合机进行混合，三维
主轴转速为5～30r/min，混匀时间为5～40min。
[0012] 在本发明的一种实施方式中，所述造粒过程中进
风温度50-80℃。
[0013] 在本发明的一种实施方式中，所述造粒过程中风机
频率25-30Hz，反吹的吹扫时间1s，间隔6s，
蠕动泵转速8-10rpm，雾化压
力0.2-0.5MPa，气源压力0.1-0.5Mpa，气包压力
0.1-0.5Mpa。
[0014] 本发明的第二个目的是提供一种应用上述制备方法制备得到的复合蛋白质组件。
[0015] 本发明的第三个目的是提供一种含有上述复合蛋白质组件的食品、饮料、保健品和药物。
[0016] 本发明的第四个目的是提供一种复合蛋白质组件的复水方法，所述复水条件为：复合蛋白质组件和水的质量比为1：(12-20)，水温为60-80℃。
[0017] 本发明的第五个目的是提供一种上述复合蛋白质组件以及含有上述复合蛋白质组件的食品、饮料、保健品和药物在在蛋白营养补充或蛋白质-能量营养不良症人群方面的应用。
[0018] 本发明的有益效果：
[0019] (1)本发明配方主要由膜分离酪蛋白、乳清分离蛋白、水解胶原蛋白及大豆分离蛋白等组成，工艺路线为沸腾造粒干混工艺。本复合蛋白质组件呈细颗粒状，可用于蛋白营养补充或蛋白质-能量营养不良症人群。
[0020] (2)本发明制得的复合蛋白质组件平均
接触角为44.6°，流动性好；黏度值较低，平均值仅为9.3mPas，堆
密度平均为0.46g/cm3，相对标准偏差仅为1％，粉体颗粒分布较均匀，造粒效果较好。
附图说明
[0021] 图1为本发明复合蛋白质组件造粒后成品图。
[0022] 图2为不同用量粘结剂造粒效果图；其中，a、b、c、d和e中粘结剂用量分别为100mL/1.5kg、250mL/1.5kg、350mL/1.5kg、400mL/1.5kg和500mL/1.5kg。
具体实施方式
[0023] 以下对本发明的优选
实施例进行说明，应当理解实施例是为了更好地解释本发明，不用于限制本发明。
[0024] 实施例1：
[0025] (1)粉体混合工艺：
[0026] 三维运动混合机原理是装料的筒体在主动轴的带动下，作周而复始的平移、转动和翻滚等复合运动，促使物料沿着筒体作三向复台运动，从而实现多种物料的互相流动、扩散以达到均匀混合的目的。按照表1的配方将造粒基粉混合均匀，三维主轴转速为10r/min，混匀时间为20min；
[0027] (2)造粒：采用FL-2型沸腾制粒机(常州一步干燥设备有限公司)，沸腾造粒机开机稳定运行并加温烘干半小时，将经步骤(1)三维混合均匀后的造粒基粉和粘结剂溶液投入造粒釜中，进行沸腾干燥10min，然后进行喷雾制粒，制粒过程中观察物料流动性变化和物料温度，必要时停止喷雾，烘干物料后再进行喷雾制粒。制粒完成后，再进行烘干10min，取料，得到复合蛋白质组件；设备主要参数：进风温度60℃，风机频率25-30Hz，反吹吹扫时间1s，间隔6s，
蠕动泵转速8-10rpm，雾化压力0.2-0.25MPa气源压力0.5Mpa，气包压力0.5Mpa。
[0028] 表1复合蛋白质组件配方
[0029]
[0030] 1、产品流动性测试
[0031] 复合蛋白质组件产品造粒后实物如图1所示，产品呈细颗粒状。经粉体流动性测定结果见表2，复合蛋白质组件平均接触角为44.6°，满足粉体分装要求；平行取样测定相对标准偏差仅为1.1％，表明产品各组分分布较均匀。
[0032] 表2复合蛋白质组件产品流动性测试结果
[0033]
[0034] 注：H物料总高度；h扣除圆盘高度后物料高度；R圆盘半径；休止角α＝arctan(h/R)/Pi
[0035] 2、配方冲调性评价
[0036] 分别取复合蛋白质组件15g，依次溶解于30℃、40℃、50℃、60℃、70℃水200mL中，搅拌溶解，冲调性评价结果见表3及表4所示，其中30℃、40℃及50℃条件下产品复水较慢、水化不充分，有原料挂壁现象，复水温度60℃以上，复水迅速，水化充分，无挂壁现象。复水比为15g/200g时，产品微甜适口，黏度较低，无糊口感，肉眼无明显沉淀；有少量
泡沫漂浮，随时间慢慢减少。因此，复合蛋白质组件复水比以15g：200g水为宜，复水水温为60-80℃为宜，温度过高蛋白质变性。
[0037] 表3复合蛋白质组件不同水温下溶解效果
[0038] 序号 溶解水温 效果1 30℃ 溶解较慢，水化不充分，有原料挂壁
2 40℃ 溶解较慢，水化不充分，有原料挂壁
3 50℃ 溶解较慢，水化不充分，少量原料挂壁
4 60℃ 溶解较块，水化较充分，无挂壁
5 70℃ 溶解较块，水化充分，无挂壁
[0039] 表4复合蛋白质组件不同复水比例下黏度及口感
[0040]序号 复水比例 黏度mPa.s(系数0.5) 感官接受性
1 15g/100g水 18.5 糊口感
2 15g/150g水 14.1 轻微糊口感
3 15g/200g水 9.6 适宜，无糊口感
4 15g/400g水 6.4 组织稀薄，较寡淡
[0041] 3、黏度测试
[0042] 随机取复合蛋白质组件样品15g各三份，分别复水至200mL，分别测定黏度值，结果如表5所示，结果表明，复合蛋白质组件黏度值较低，平均值仅为9.3mPas，重复随机取样产品黏度值相对标准偏差为8％，说明产品各组分分散均匀。
[0043] 表5复合蛋白质组件产品黏度测试结果
[0044]
[0045] 4、渗透压测试
[0046] 随机取复合蛋白质组件样品15g各三份，分别复水至200mL，采用渗透压仪分别测定
流体渗透压，结果如表6所示，结果表明，产品在正常食用浓度下渗透压较低，平均值为44.7mOsm·L-1，重复随机取样产品渗透压值相对标准偏差仅为2％，说明产品各组分分散均匀。
[0047] 表6复合蛋白质组件渗透压测试结果
[0048]
[0049] 5、pH测试
[0050] 随机取复合蛋白质组件样品15g各三份，分别复水至200mL，采用数显酸度计测定产品pH值，结果如表7所示，结果表明，产品在正常食用浓度下pH值呈中性，平均值为7.08。重复随机取样产品渗透压值相对标准偏差为0.5％，说明产品各组分分散均匀，造粒过程中引入的柠檬酸钾及磷酸二氢钾在产品中分布均匀。
[0051] 表7复合蛋白质组件pH值测试结果
[0052]复合蛋白质组件 pH值测试1 pH值测试2 pH值测试3 pH值平均值
1 7.08 7.08 7.09 7.08
2 7.09 7.08 7.08 7.08
3 7.08 7.10 7.10 7.09
平均值 7.09
RSD 0.5％
[0053] 6、堆密度测试
[0054] 采用精密量杯法，分别量取一定体积的复合蛋白质组件产品，称重得到质量，采用密度计算公式ρ＝m/V计算堆密度。结果如表8所示，复合蛋白质组件产品堆密度平均为3
0.46g/cm，相对标准偏差仅为1％，说明粉体颗粒分布较均匀，造粒效果较好。
[0055] 表8复合蛋白质组件堆密度测试结果
[0056] 序号 体积cm3 净重g 堆密度g/cm31 100 49 0.46
2 200 96 0.47
3 300 148 0.45
4 400 199 0.46
平均 0.46
RSD 1％
[0057] 实施例2：造粒基粉原料的选择
[0058] 将实施例1中的水解胶原蛋白替换成大米蛋白，其他条件或者参数与实施例1一致，发现采用大米蛋白作为蛋白来源之一，氨基酸评分降低。
[0059] 实施例3：粉体混合工艺的选择
[0060] 按照实施例1的复合蛋白质组件基础配方，以10L容积三维混合运动设备的最大装料量分别称料，利用三维运动混合机进行预混20min，主轴转速为10r/min，混合完成后，对膜分离酪蛋白、速溶乳清蛋白、大豆分离蛋白和水解胶原蛋白预混料进行氨基酸组成分析，随机取样8份检测氨基酸含量分布，
色氨酸和胱氨酸按GB/T 18246-2000检测，苏氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸和精氨酸按照GB 5009.124-2016测定。计算标准偏差，评价三维混合效果。
[0061] 表9样品氨基酸含量
[0062]
[0063] 由表9可见，当三维主轴转速为10r/min，混匀时间为20min时，随机取样氨基酸含量的相对标准差，除蛋氨酸外，均小于10％，表明在实验条件下，各原料已混合均匀。混匀时间过短(<10min)，产品中不同原料分布不均匀，混匀时间过长会引起能耗增加，不利于节能减排。
[0064] 实施例4：粘结剂的选择
[0065] 1、粘结剂种类的选择：
[0066] 配方造粒的目的是改善产品的流动性、实现产品中微量成分的添加与均匀分布，实现产品优良的冲调性，避免结块。造粒需要分配配方中的粘结成分及作为造粒基粉的部分。针对
碳水化合物复合蛋白质组件造粒，需要考虑如下两个方面的问题：一是配方中微量成分为苹果酸，为了保证微量苹果酸在产品中分布均匀，需将苹果酸溶解到粘结剂中，造粒过程中均匀的喷洒在物料中，可以实现产品中苹果酸的分布均匀。
[0067] 分别采用黄原胶和果胶作为粘结剂，发现采用黄原胶作为粘结剂，造粒成型过程较慢，产品粒度分布不均匀，果胶造粒效果较好，故为了促进粉料的粘结成粒，采用果胶作为粘结剂。
[0068] 2、粘结剂用量的选择
[0069] 粘结剂液体用量与产品配方均匀性、能耗水平、造粒时长及造粒效果息息相关。参照实施例1的方法，保持其他条件不变，考察不同粘结剂用量(100mL、200mL、300mL、400mL及500mL)造粒效果及对产品流动性的影响。
[0070] 不同用量粘结剂造粒粒径效果观察及接触角分别见图2及表10所示，可见随着粘结剂用量的增加，制粒效果明显，原料流动性逐渐改善，粉体接触角由54.8°降至46.7°，其中当粘结剂用量大于250mL时，对粉体流动性的改善效果不明显，因此，以粉料/粘结剂溶液用量＝1.5kg/250mL作为适宜的粘结剂用量比例。
[0071] 表10不同粘结剂用量复合蛋白质组件产品流动性测试结果
[0072]序号 粘结剂用量/1.5kg粉料 粉体接触角
a 100mL 54.8°
b 250mL 52.3°
c 350mL 51.6°
d 400mL 48.4°
e 500mL 46.7°
[0073] 虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以
权利要求书所界定的为准。
