一种提高花生蛋白溶解性的方法技术

本发明专利技术属于农副产品深加工技术领域，具体涉及一种提高花生蛋白溶解性的方法，具体为：以花生蛋白为原料，采用超声波辅助改性，中和，离心，上清液经透析后，干燥，获得改性花生蛋白。和现有的改性方法相比，本发明专利技术改性方法具有产率高，产品溶解性高，经济环保等优点。本发明专利技术方法提高花生蛋白的溶解性，拓展了花生蛋白的应用范围，有利于提高花生蛋白的消费量，具有积极的经济价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于农副产品深加工领域，具体涉及一种提高花生蛋白溶解性的方法，该方法通过超声波辅助改性、离心、透析、干燥等工序制备获得高溶解性的花生蛋白。
技术介绍
我国是花生的生产大国，2015年花生产量为1700万吨，居世界首位。由于国内花生需求旺盛以及国家粮油供给安全需要，国内花生产量还将持续上涨，带动整个花生产业发展。花生蛋白是花生的重要组分之一，占花生质量的25%左右。研究表明，花生蛋白营养价值高，富含人体所需的8种必需氨基酸，并且抗营养因子与肠胃胀气因子含量少，所以被消化吸收，其消化系数可达90%以上。同时，由于花生资源丰富，花生蛋白来源充足，价格便宜，因此花生蛋白已经在食品、化工、医药领域得到广泛的应用。虽然花生蛋白已经发展成为食用植物蛋白中第三大蛋白源，但是其溶解分散性较差，尤其在酸性、中性环境，溶解度下，易产生沉淀的特性，制约其在饮料行业中的应用。为拓宽花生蛋白的使用范围，有必要对花生蛋白进行改性，以提高其溶解性。目前，提高花生蛋白溶解性的方法主要是化学改性和酶法改性。酶法改性虽然条件温和，环保绿色的优点，但由于酶价格昂贵，可靠性较差的制约，工业上采用酶法改性花生蛋白应用较少。化学改性中酰化改性是成熟的改性方法，但目前的酰化改性存在处理量小、产品品质不稳定等问题。因此，有必要建立新的改性工艺。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服现有技术缺陷，提供一种提高花生蛋白溶解性的方法，该方法具有生产效率高、节能环保、易于控制、产品品质高等优点。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种提高花生蛋白溶解性的方法，其包括如下步骤：1）花生蛋白的制备花生经脱皮后，粉碎至40—80目，装袋后，采用亚临界萃取除去油脂获得脱脂花生粉，脱脂花生粉经碱溶酸沉后，干燥，粉碎至100—200目，获得花生蛋白粉，密封保存；其中，亚临界萃取的条件是：以丁烷为萃取剂，丁烷加入的体积量（L）是花生质量（kg）的3—6倍，萃取温度为30—60℃，萃取次数3—6次，每次萃取时间为15—50min。脱脂花生粉碱溶酸沉的条件：碱溶时，脱脂花生粉中加入水配成浓度为5—15%（m/V）的悬浊液，调节pH到8.5—11.5，以200—500rpm转速搅拌30—60min后，4000rpm离心20min，收集上清液，调节pH到4.3—4.5，4℃静置3—6h后，4000rpm离心20min，收集沉淀，水洗至中性，获得花生蛋白。干燥可以是鼓风干燥、真空干燥、冷冻真空干燥等。2）花生蛋白改性将步骤1）获得的花生蛋白粉加入水中配成3—15%（m/V）的花生蛋白溶液，然后转入超声波提取仪中，在温度30—65℃、转速300—500rpm的搅拌条件下，缓慢加入改性剂并使浓度达到5—25%（m/V），维持体系pH在7.0—9.0之间，超声提取30—90min后，中和，获得改性花生蛋白液，装入容器中备用。3）改性花生蛋白的浓缩分离将步骤2）获得的改性花生蛋白液进行离心，取上清液透析脱除盐分，透析后，溶液喷雾干燥即获得改性花生蛋白。其中，透析是在自来水中。喷雾干燥的条件是：料液浓度为3—9%，进风温度为150—190℃，出风温度为70—110℃。具体的，步骤1）中所述的花生蛋白粉纯度大于75%，油脂含量低于1%。具体的，步骤2）中所述的改性剂可以是乙酸酐、丙酸酐、丙二酸酐和丁二酸酐中的一种或两种以上的混合物。具体的，步骤2）中所述的超声提取条件如下：超声波频率为20kHZ、25kHZ、40kHZ、59kHZ或其组合；超声方式为间歇式，每次超声3—15s后，暂停3—9s；超声波强度为20—200W/kg料液。具体的，步骤3）中离心选用平板离心机进行，离心条件如下：滤布目数600—1000，离心转速1800—2800rpm。具体的，步骤3）中透析时，采用截留分子量1000—7000道尔顿的透析膜，透析6—12h。本专利技术方法有机集成了超声波辅助改性与透析脱盐技术，其中，超声波辅助改性利用超声波的机械效应、空化效应和热效应，来增大原料分子的分散程度，促进原料分子结构舒展，提高反应物之间的碰撞几率，从而起到加快改性反应速率，提高产品酰化度的目的；透析作为膜分离的重要分支，利用渗透压原理，在无外界能量输入下，截留蛋白、多糖等生物大分子溶质，除去小分子溶质，整个过程，节能降耗，条件温和，蛋白不易变性。上述技术的应用在提高样品处理量、生产效率和产品品质的同时，降低了生产成本和减少环境污染，为花生蛋白的工业化改性修饰提供了途径。与现有技术相比，本专利技术方法的有益效果如下：1）采用超声波辅助改性，在提高生产效率、缩短改性时间的同时，也提高了产品的酰化度，从而改善了花生蛋白的溶解性；2）透析应用于改性花生蛋白的回收分离，在提高处理量的同时，也降低了能耗与设备投资；3）改性花生蛋白溶解性提高，在酸性、中性条件下，仍能较好溶解，拓展了花生蛋白在饮料行业中的应用。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术的技术方案作进一步地详细介绍，但本专利技术的保护范围并不局限于此。实施例1一种提高花生蛋白溶解性的方法，其包括如下步骤：1）花生蛋白制备：取干花生果10kg，脱红衣后，粉碎至60目，装入200目尼龙袋后，转移入亚临界萃取罐中，加入30L丁烷，在40℃萃取5次，每次萃取时间30min，结束亚临界萃取。将脱脂后的花生粉加水55.8L配成10%（m/V，下同）的花生粉悬浊液，调节pH至10.5，以500rpm转速搅拌45min后，4000rpm离心20min，收集上清液，调节pH到4.4，4℃静置5h后，4000rpm离心20min，收集沉淀，水洗至中性，获得花生蛋白。于50℃鼓风干燥6h后，粉碎至160目，获得1.895kg花生蛋白粉，密封保存。2）花生蛋白改性：将步骤1）获得的花生蛋白粉加入29.68L水中配成6%（m/V，下同）的花生蛋白溶液，然后转入超声波提取仪中，温度45℃、转速500rpm的搅拌条件下，慢慢加入2kg丁二酸酐，并加入氢氧化钠使体系pH维持在8.0—8.5之间，完全加入丁二酸酐后，以20kHZ超声波按照20W/kg强度作用40min，其中每次超声10s，暂停5s。超声提取结束后，中和，获得改性花生蛋白液，装入容器备用。3）改性花生蛋白浓缩分离：将步骤2）获得的改性花生蛋白液通过滤布目数为800目的平板离心机，以2800rpm的转速离心，取透过液采用截留分子量为3500道尔顿的透析膜，透析8h。透析结束后，加水将料液稀释至5%，以进风温度160℃、出风温度80℃进行喷雾干燥，获得改性花生蛋白1.713kg。蛋白溶解性用氮溶解指数来表示，氮溶解指数测定具体如下：分别称取1g蛋白粉2份，取其中1份蛋白粉加入去离子水调节至pH7.0，室温搅拌1h，随后定容到50mL，4000r/min离心20min，量取上清液总体积，记为Vt。随后取V1上清液进行凯氏定氮测定氮元素质量M1。另1份蛋白粉进行凯氏定氮测定氮元素质量Mo，采用如下公式计算：。在pH为7时，所得改性花生蛋白的氮溶解指数是未改性花生蛋白的1.39倍。实施例2一种提高花生蛋白溶解性的方法，其包括如下步骤：1）花生蛋白制备：取干花生果5kg，脱红衣后，粉碎至80目，装入150目尼龙袋后，转移入亚临界萃取罐中，加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高花生蛋白溶解性的方法，其特征在于，包括如下步骤：1）花生蛋白的制备花生经脱皮后，粉碎至40—80目，采用亚临界萃取除去油脂获得脱脂花生粉，脱脂花生粉经碱溶酸沉后，干燥，粉碎至100—200目，获得花生蛋白粉，密封保存；2）花生蛋白改性将步骤1）获得的花生蛋白粉加入水中配成3—15%的花生蛋白溶液，然后转入超声波提取仪中，在温度30—65℃、转速300—500rpm的搅拌条件下，加入改性剂并使浓度达到5—25%，维持体系pH在7.0—9.0之间，超声提取30—90min后，中和，获得改性花生蛋白液，备用；3）改性花生蛋白的浓缩分离将步骤2）获得的改性花生蛋白液进行离心，取上清液透析脱除盐分，透析后，溶液喷雾干燥即获得改性花生蛋白。

【技术特征摘要】
1.一种提高花生蛋白溶解性的方法，其特征在于，包括如下步骤：1）花生蛋白的制备花生经脱皮后，粉碎至40—80目，采用亚临界萃取除去油脂获得脱脂花生粉，脱脂花生粉经碱溶酸沉后，干燥，粉碎至100—200目，获得花生蛋白粉，密封保存；2）花生蛋白改性将步骤1）获得的花生蛋白粉加入水中配成3—15%的花生蛋白溶液，然后转入超声波提取仪中，在温度30—65℃、转速300—500rpm的搅拌条件下，加入改性剂并使浓度达到5—25%，维持体系pH在7.0—9.0之间，超声提取30—90min后，中和，获得改性花生蛋白液，备用；3）改性花生蛋白的浓缩分离将步骤2）获得的改性花生蛋白液进行离心，取上清液透析脱除盐分，透析后，溶液喷雾干燥即获得改性花生蛋白。2.如权利要求1所述提高花生蛋白溶解性的方法，其特征在于，步骤1）中所述的花生蛋白粉纯...

【专利技术属性】
技术研发人员：芦鑫，张丽霞，孙强，宋国辉，黄纪念，高锦鸿，王静博，
申请(专利权)人：河南省农业科学院，
类型：发明
国别省市：河南;41