一种大豆分离蛋白的提取方法技术

本发明专利技术涉及食品及食品加工领域，尤其涉及一种大豆分离蛋白的提取方法。本发明专利技术方法包括脱脂大豆粕第一次提取、分离、第二次提取、分离、酸沉、中和、杀菌、干燥等步骤。通过本发明专利技术方法能够有效的控制大豆分离蛋白生产过程中的微生物生长繁殖，改善产品口感，降低蛋白水解程度，减少蛋白流失，在提高生产得率的同时降低了生产成本。

Method for extracting soybean protein isolate

The invention relates to the field of food and food processing, in particular to a method for extracting soybean protein isolate. The method of the invention comprises defatted soybean meal, the first extraction, the separation, the second extraction, the separation, the acid precipitation, neutralization, sterilization and drying. The effective separation of the production process control of soybean protein in microbial growth and reproduction by the method of the invention can improve product texture, reduce the protein hydrolysis degree, reduce protein loss, in improving the yield and reduce the cost of production.

【技术实现步骤摘要】
一种大豆分离蛋白的提取方法
本专利技术涉及食品及食品加工领域，尤其涉及一种大豆分离蛋白的提取方法。
技术介绍
大豆分离蛋白(SPI)是以低温脱溶大豆粕为原料生产的一种全价蛋白类食品添加剂。大豆分离蛋白中蛋白质含量在90％以上，并含有近20种氨基酸，其中包括多种人体必需氨基酸。大豆分离蛋白营养丰富，且不含胆固醇，是植物蛋白中为数不多的可替代动物蛋白的品种。大豆分离蛋白由于具有分散性、乳化性、水合性、吸油性、凝胶性、发泡性、结膜性等多种功能特性而被广泛应用于食品生产各领域。例如，大豆分离蛋白可应用于肉制品、饮料、营养食品、发酵食品生产，对提高食品品质、强化营养、降低血清胆固醇、防止心脏和脑血管疾病具有独特的作用。目前，大豆分离蛋白的生产一般采用碱溶酸沉工艺，其中的提取工序通常分两次进行，第一次提取采用碱溶法，向提取罐内加入适量碱液和水溶解豆粕，调节料液PH至碱性，在40-55℃条件下提取60min以上，离心分离后得到固相豆渣和液相豆乳；然后再用适量的碱水对固相豆渣进行第二次提取，提取仍在40-55℃条件下进行，最后将两次提取得到的豆乳混合均匀后进入酸沉工序加酸沉降处理。然而，上述大豆分离蛋白的常规提取工艺存在一些明显的缺点：1、中间产品菌落总数高：从投料开始，蛋白提取过程需要经历约60-90min的第一次提取时间和约10-20min的第二次提取时间，提取时料液的PH为7-8，温度40-55℃，水分90％以上，而且料液中含有大量的碳水化合物和蛋白质，是天然的微生物培养基，因此，从投料到得到中间产品豆乳的过程中微生物大量生长繁殖，最高可以达到108数量级以上，通常在105-108数量级之间。料液中微生物的大量生长繁殖会对生产产生许多不利影响，一方面微生物生长繁殖产生的代谢产物中的不良风味物质会大大降低蛋白产品的口感，另一方面，微生物代谢产生大量蛋白酶，蛋白酶会水解蛋白导致蛋白在酸沉工序中无法正常沉淀，造成大量蛋白流失。2、蛋白损失率高：提取后每吨大豆粕原料可产生含水量约为83.0％的豆渣2.6吨以上，豆渣中粗蛋白含量为20％以上，总体蛋白损失率达9.0％以上，造成蛋白资源的大量浪费，导致产品收率低，生产成本高。针对上述大豆分离蛋白生产工艺中的微生物控制问题，目前业界绝大部分企业仅从食品安全角度出发，认为通过后续的高温瞬时杀菌工序能够有效杀死微生物，因此基本不考虑提取、酸沉、中和工序中的微生物控制问题；另有一些企业则是通过提高原辅料标准、杀菌剂处理、添加防腐剂等方法来应对此问题，但提高原辅料标准可控性及操作性很差，使用杀菌剂会引发食品安全问题，添加防腐剂不仅抑制微生物的效果差，而且成本很高。综上可以看出，有关现有大豆分离蛋白生产工艺中微生物大量生长繁殖给生产带来不利影响的问题，目前还未引起行业的普遍重视，即使个别企业采取了一些应对措施，但效果都不甚理想，有些措施本身还会引发新的问题。我们在长期的生产实践中，充分认识到了此问题对大豆分离蛋白的生产所造成的严重不良影响，我们认为解决此问题绝不是仅仅依靠高温瞬时杀菌就能够完成的，而是应该强调对整个提取工艺流程进行系统控制，本专利技术通过对大豆分离蛋白提取工艺条件的改进进而建立了一套新的大豆分离蛋白提取方法，本专利技术方法能够有效的控制生产过程中的微生物生长繁殖，改善产品口感，降低蛋白水解程度，减少蛋白流失，在提高生产得率的同时降低了生产成本。
技术实现思路
解决的技术问题本专利技术需要解决的问题是：现有大豆分离蛋白生产工艺中微生物大量生长繁殖会给生产带来诸多不利影响，例如降低蛋白产品的口感、造成大量蛋白流失等。然而，目前此问题还未引起行业的普遍重视，即使个别企业采取了一些措施，如提高原辅料标准、杀菌剂处理、添加防腐剂等来应对此问题，但效果都不甚理想，有些措施本身还会引发新的问题。技术方案本专利技术旨在提供一种简便易行的，能够对生产工艺中微生物增殖进行有效控制的，显著降低蛋白损失率的大豆分离蛋白提取方法。首先，本专利技术采用第一次提取低温工艺，能够有效控制微生物的生长繁殖，我们发现，在大豆分离蛋白生产过程中，物料中微生物生长繁殖最适合的温度是25-40℃之间，通过避开此最适温度可以有效降低中间产品中的菌落总数。其次，本专利技术采用第二次提取高温工艺，一方面能够有效实现对微生物的杀菌，使第二次提取分离后得到的液相豆乳里面微生物数量减少98％以上；另一方面，高温高PH条件下能够更好的促进大豆纤维成分的溶解，更有效的破坏纤维的组织结构，使豆粕中一些被纤维包裹的或是与大分子结合的糖蛋白能够溶解出来，不仅大大降低了每吨豆粕产生豆渣的量，而且在一定程度上降低了豆渣中粗蛋白的含量，减少了蛋白损失。综上，本专利技术提供了一种大豆分离蛋白的提取方法，包括以下步骤：(1)第一次提取：将脱脂大豆粕和8-12倍量的水混合后置于提取罐中，向该提取罐中加入浓度为30％的氢氧化钠溶液，调节混合料液pH值至7.0-8.0，在水温10-25℃的条件下，搅拌浸提60-90min，浸提完成后，对提取液进行离心分离，得到固相豆渣组分1和液相豆乳组分1；(2)第二次提取：用蒸汽、水和30％的氢氧化钠溶液预先配制PH11-13的淡碱水，保持淡碱水温度为70-85℃；向上述固相豆渣组分1中加入脱脂大豆粕4-8倍量的上述淡碱水进行水溶，调节混合料液PH值至8.0-9.0，进行第二次搅拌浸提10-20min，第二次浸提完成后，对提取液进行离心分离，得到固相豆渣组分2和液相豆乳组分2；(3)酸沉：将上述液相豆乳组分1和液相豆乳组分2混合均匀后移入酸沉罐，将该豆乳混合液的温度保持在30-45℃，加盐酸调节pH至4.0-6.0，进行沉降，酸沉完成后，对酸沉液进行离心分离，得到大豆分离蛋白粗品；(4)上述大豆分离蛋白粗品经本领域中常规的中和、杀菌、干燥工艺制得大豆分离蛋白成品。进一步地，上述大豆分离蛋白的提取方法步骤(4)中还包括本领域中常规的酶解工艺过程。进一步地，上述大豆分离蛋白的提取方法步骤(4)之后还包括表面处理工艺过程，所述表面处理工艺过程是指向干燥后的大豆分离蛋白成品表面喷涂0.1-1.0‰的食用表面活性剂。优选的，上述食用表面活性剂为改性大豆磷脂。作为一种优选，本专利技术大豆分离蛋白的提取方法，包括以下步骤：(1)第一次提取：将脱脂大豆粕和10倍量的水混合后置于提取罐中，向该提取罐中加入浓度为30％的氢氧化钠溶液，调节混合料液pH值至8.0，在水温25℃的条件下，搅拌浸提60min，浸提完成后，对提取液进行离心分离，得到固相豆渣组分1和液相豆乳组分1；(2)第二次提取：用蒸汽、水和30％的氢氧化钠溶液预先配制PH11-13的淡碱水，保持淡碱水温度为85℃；向上述固相豆渣组分1中加入脱脂大豆粕6倍量的上述淡碱水进行水溶，调节混合料液PH值至9.0，进行第二次搅拌浸提20min，第二次浸提完成后，对提取液进行离心分离，得到固相豆渣组分2和液相豆乳组分2；(3)酸沉：将上述液相豆乳组分1和液相豆乳组分2混合均匀后移入酸沉罐，将该豆乳混合液的温度保持在40℃，加盐酸调节pH至5.0，进行沉降，酸沉完成后，对酸沉液进行离心分离，得到大豆分离蛋白粗品；(4)上述大豆分离蛋白粗品经本领域中常规的中和、杀菌、干燥工艺制得大豆分离蛋白成品。进一步地，上述大本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大豆分离蛋白的提取方法，其特征在于包括以下步骤：(1)第一次提取：将脱脂大豆粕和8‑12倍量的水混合后置于提取罐中，向该提取罐中加入浓度为30％的氢氧化钠溶液，调节混合料液pH值至7.0‑8.0，在水温10‑25℃的条件下，搅拌浸提60‑90min，浸提完成后，对提取液进行离心分离，得到固相豆渣组分1和液相豆乳组分1；(2)第二次提取：用蒸汽、水和30％的氢氧化钠溶液预先配制PH11‑13的淡碱水，保持淡碱水温度为70‑85℃；向上述固相豆渣组分1中加入脱脂大豆粕4‑8倍量的上述淡碱水进行水溶，调节混合料液PH值至8.0‑9.0，进行第二次搅拌浸提10‑20min，第二次浸提完成后，对提取液进行离心分离，得到固相豆渣组分2和液相豆乳组分2；(3)酸沉：将上述液相豆乳组分1和液相豆乳组分2混合均匀后移入酸沉罐，将该豆乳混合液的温度保持在30‑45℃，加盐酸调节pH至4.0‑6.0，进行沉降，酸沉完成后，对酸沉液进行离心分离，得到大豆分离蛋白粗品；(4)上述大豆分离蛋白粗品经本领域中常规的中和、杀菌、干燥工艺制得大豆分离蛋白成品。

【技术特征摘要】
1.一种大豆分离蛋白的提取方法，其特征在于包括以下步骤：(1)第一次提取：将脱脂大豆粕和8-12倍量的水混合后置于提取罐中，向该提取罐中加入浓度为30％的氢氧化钠溶液，调节混合料液pH值至7.0-8.0，在水温10-25℃的条件下，搅拌浸提60-90min，浸提完成后，对提取液进行离心分离，得到固相豆渣组分1和液相豆乳组分1；(2)第二次提取：用蒸汽、水和30％的氢氧化钠溶液预先配制PH11-13的淡碱水，保持淡碱水温度为70-85℃；向上述固相豆渣组分1中加入脱脂大豆粕4-8倍量的上述淡碱水进行水溶，调节混合料液PH值至8.0-9.0，进行第二次搅拌浸提10-20min，第二次浸提完成后，对提取液进行离心分离，得到固相豆渣组分2和液相豆乳组分2；(3)酸沉：将上述液相豆乳组分1和液相豆乳组分2混合均匀后移入酸沉罐，将该豆乳混合液的温度保持在30-45℃，加盐酸调节pH至4.0-6.0，进行沉降，酸沉完成后，对酸沉液进行离心分离，得到大豆分离蛋白粗品；(4)上述大豆分离蛋白粗品经本领域中常规的中和、杀菌、干燥工艺制得大豆分离蛋白成品。2.如权利要求1所述的大豆分离蛋白的提取方法，其特征在于：步骤(4)中还包括本领域中常规的酶解工艺过程。3.如权利要求1所述的大豆分离蛋白的提取方法，其特征在于：步骤(4)之后还包括表面处理工艺过程，所述表面处理工艺过程是指向干燥后的大豆分离蛋白成品表面喷涂0.1-1.0‰的食用表面活性剂。4.如权利要求3所述的大豆分离蛋白的提取方法，所述食用表面活性剂为改性大豆磷脂。5.如权利要求1所述的大...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘军，刘汝萃，王彩华，范书琴，李顺秀，
申请(专利权)人：山东禹王生态食业有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37