提高蛋白质起泡性及泡沫稳定性的方法技术

本发明专利技术公开了提高蛋白质起泡性及泡沫稳定性的方法。本发明专利技术将乳清浓缩蛋白进行高温热处理后得到纳米纤维聚合物，其起泡能力和泡沫稳定性较处理前有明显提升。本发明专利技术还发现，将所制备的纳米纤维聚合物作为诱导剂与乳清浓缩蛋白混合后进行热处理能进一步提高乳清浓缩蛋白的起泡性和泡沫稳定性。本发明专利技术更进一步将乳清浓缩蛋白纤维聚合物用酶进行水解，将所得到的水解液作为诱导剂与乳清浓缩蛋白混合进行高温热处理，结果发现处理后的乳清蛋白起泡能力较处理前提高了47.73％～59.09％、泡沫稳定性提高了84.98％～101.1％。本发明专利技术方法生产成本低，原料来源广泛，不需要复杂的设备，工艺简单，易于推广应用。

【技术实现步骤摘要】
提高蛋白质起泡性及泡沫稳定性的方法
本专利技术涉及提高蛋白质起泡性和泡沫稳定性的方法，尤其涉及提高乳清浓缩蛋白起泡性和泡沫稳定性的方法，属于改善蛋白质起泡性及起泡稳定性领域。
技术介绍
目前，关于提高蛋白起泡性的研究多采用蛋白酶对蛋白进行改性，一定程度上提高蛋白起泡性。乳清蛋白质在低pH值、低离子强度、高温热处理条件下可形成直径为纳米级的纤维聚合物，纤维聚合物因其较高的长宽比，在食品工业中可作为增稠剂和起泡稳定剂，显著提高蛋白起泡性。而缺少蛋白酶对纳米纤维聚合物改性后对蛋白起泡性的研究。目前，关于提高蛋白起泡性的研究多采用蛋白酶对蛋白进行改性，这只能在一定程度上提高蛋白起泡性。譬如，经胰蛋白酶酶解的乳清浓缩蛋白(DH为1％)起泡性和泡沫稳定性较未酶解的乳清浓缩蛋白只是分别提高了10.94％和24.39％。将大豆分离蛋白经碱性蛋白酶酶解后，其泡沫稳定性仅提高了20.38％。现有的提高蛋白起泡性以及泡沫稳定性的方法均不同程度的存在改善效果不够显著等缺陷，导致这些蛋白在食品工业中的应用受到限制，有待改进。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够显著提高蛋白质起泡性及起泡稳定性的方法本专利技术的上述目的是通过以下技术方案来实现的：一种提高蛋白质起泡性及泡沫稳定性的方法，包括：将蛋白质进行高温热处理制备得到蛋白纤维聚合物；其中所述的采用高温热处理制备得到蛋白纤维聚合物的方法包括：将蛋白溶于水中后调整pH值至1.0-3.0后再调整蛋白的浓度至1.5-3.5wt％，在60℃-100℃的温度下加热处理即得；优选的，将蛋白溶于水中后调整pH值至2.0后再调整蛋白的浓度至2.0wt％，在90℃的温度下加热处理即得；其中，所述的加热处理时间可以是0.5-20h；优选为10h。本专利技术还提供了一种提高蛋白质起泡性及泡沫稳定性的方法，包括：(1)将蛋白质进行高温热处理制备得到蛋白纤维聚合物；(2)将所得到的蛋白纤维聚合物与蛋白混合后进行热处理；作为一种优选的实施方式，步骤(1)中所述的采用高温热处理制备得到蛋白纤维聚合物的方法包括：将蛋白溶于水中后调整pH值至1.0-3.0后再调整蛋白的浓度至1.5-3.5wt％，在60℃-100℃的温度下加热处理；优选的，将蛋白溶于水中后调整pH值至2.0后再调整蛋白的浓度至2.0wt％，在90℃的温度下加热处理即得；其中，所述的加热处理时间可以是0.5-20h；优选为10h。作为一种优选的实施方式，步骤(2)中将所得到的蛋白纤维聚合物与蛋白按照1:3的质量比例进行混合进行热处理；其中，所述的热处理是在pH2.0，处理温度为90℃的条件下进行热处理；所述的热处理时间可以是0.5-30h，优选为2-15h，最优选为10h。作为一种优选的实施方式，步骤(2)中将得到的蛋白纤维聚合物用水调整至浓度为2.0wt％后再与浓度为2.0wt％蛋白质按照1:3的蛋白质量比例进行混合在pH2.0，处理温度为90℃的条件下进行热处理；其中，所述的加热处理时间可以是0.5-20h；优选为10h。本专利技术还提供了另一种提高蛋白质起泡性及起泡稳定性的方法，包括：(1)将蛋白质进行高温热处理制备得到蛋白纤维聚合物；(2)将蛋白纤维聚合物用酶进行水解处理后得到蛋白纤维聚合物水解液；(3)将蛋白纤维聚合物水解液与蛋白混合后进行热处理；作为一种优选的实施方式，步骤(1)所述的采用高温热处理的方法制备得到蛋白纤维聚合物的方法包括：将蛋白溶于水中后调整pH值至1.0-3.0后再调整蛋白的浓度至1.5-3.5wt％，在60℃-100℃的温度下加热处理；优选的，将蛋白溶于水中后调整pH值至2.0后再调整蛋白的浓度至2.0wt％，在90℃的温度下加热处理即得；其中，所述的加热处理时间可以是0.5-20h；优选为10h。为了达到更好的效果，将蛋白溶于水中后调整pH值至2.0后离心，取中间清液用pH2.0的水调整蛋白浓度至2.0wt％后在90℃的温度下进行加热处理。作为一种优选的实施方式，步骤(2)中用于水解蛋白纤维聚合物的水解酶包括胰蛋白酶、胃蛋白酶、木瓜蛋白酶和碱性蛋白酶中的任何一种；采用不同的酶进行水解时，需要采用不同的水解条件，譬如最适水解pH值、酶与底物的用量配比以及酶解温度等，这是本领域人员依据所选用的酶的种类再结合其酶学性质就可容易确定相应的条件或参数；作为参考，采用碱性蛋白酶进行酶解反应时，可参考以下反应条件进行酶解反应：取2.0wt％蛋白溶液调节pH值至8.0；按照酶与底物比(E/S)1/30(6193U/g蛋白质，w/w)加入酶液，55℃水浴消化2h，酶解后灭活，调节pH至2.0，备用。作为参考，采用胃蛋白酶进行酶解反应时，可参考以下反应条件进行酶解反应：将2.0wt％蛋白溶液调节pH值至2.0；按照酶与底物比(E/S)1/30(1687U/g蛋白质，w/w)加入酶液，37℃水浴消化2h，酶解后灭活，调节pH至2.0，备用。作为参考，采用胰蛋白酶酶解反应时，可参考以下反应条件进行酶解反应：将2.0wt％蛋白溶液调节pH值至7.0，按照酶与底物比(E/S)1/30(7447U/g蛋白质，w/w)加入酶液，37℃水浴消化2h，酶解后灭活，调节pH至2.0，备用。作为参考，采用木瓜蛋白酶酶解反应时，可参考以下反应条件进行酶解反应：将2.0wt％蛋白溶液调节pH值至7.0，按照酶与底物比(E/S)1/30(5313U/g蛋白质，w/w)加入酶液，55℃水浴消化2h，酶解后灭活，调节pH至2.0，备用。步骤(3)中可以将所得到的蛋白纤维聚合物与蛋白按照1:(1-5)的质量比例进行混合进行热处理，作为一种优选的实施方式，步骤(3)中将蛋白纤维聚合物水解液与蛋白按照1：3的质量比例混合后进行热处理；为了达到更好的效果，进一步优选的，将蛋白纤维聚合物水解液的浓度调整至1.5wt％与1.5wt％蛋白水溶液混合进行热处理。其中，所述的热处理在pH1.0-3.0，处理温度为60-100℃的条件下进行热处理；优选在pH2.0，处理温度为90℃的条件下进行热处理；所述的热处理时间可以是0.5-30h，优选为2-15h，最优选为10h。本专利技术中所述的提高蛋白质起泡性及泡沫稳定性的方法适用于大豆蛋白、乳清蛋白卵白蛋白、β-乳球蛋白或α-乳白蛋白等任何一种蛋白质改善其起泡性及泡沫稳定性，尤其适用于乳清蛋白。本专利技术将乳清浓缩蛋白在pH2.0，90℃热处理10h后可形成长的、有分支/无分支、半柔性纳米纤维聚合物；与乳清蛋白常规结构相比，乳清蛋白纳米纤维这种独特的蛋白质聚合结构可明显提高乳清蛋白的起泡性能，起泡能力和泡沫稳定性分别提高了36.36％和55.22％。本专利技术进一步发现，将所制备的纳米纤维聚合物与乳清浓缩蛋白按照蛋白质量比1:3混合，在pH2.0，90℃条件下热处理后也能有效提高了乳清浓缩蛋白的起泡性和泡沫稳定性。本专利技术在此基础上进一步进行了改进和提升：选取多种酶(譬如，胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶和碱性蛋白酶)分别对乳清浓缩蛋白纤维聚合物进行水解，水解产物本身就已经比未水解前的乳清蛋白纳米纤维泡沫稳定性有提高，提高幅度为16.57～24.94％；然后，进一步将乳清浓缩蛋白纤维聚合物水解液作为诱导剂与乳清浓缩蛋白按照蛋白质量比1:3混合，在pH本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高蛋白质起泡性及泡沫稳定性的方法，其特征在于，包括：将蛋白质进行高温热处理制备得到蛋白纤维聚合物。其中所述的采用高温热处理制备得到蛋白纤维聚合物的方法包括：将蛋白溶于水中后调整pH值至1.0‑3.0后再调整蛋白的浓度至1.5‑3.5wt％，在60℃‑100的℃温度下加热处理即得；优选的，将蛋白溶于水中后调整pH值至2.0后再调整蛋白的浓度至2.0wt％，在90℃的温度下加热处理10h即得。

【技术特征摘要】
1.一种提高蛋白质起泡性及泡沫稳定性的方法，其特征在于，包括：将蛋白质进行高温热处理制备得到蛋白纤维聚合物。其中所述的采用高温热处理制备得到蛋白纤维聚合物的方法包括：将蛋白溶于水中后调整pH值至1.0-3.0后再调整蛋白的浓度至1.5-3.5wt％，在60℃-100的℃温度下加热处理即得；优选的，将蛋白溶于水中后调整pH值至2.0后再调整蛋白的浓度至2.0wt％，在90℃的温度下加热处理10h即得。2.一种提高蛋白质起泡性及泡沫稳定性的方法，其特征在于，包括：(1)将蛋白质进行高温热处理制备得到蛋白纤维聚合物；(2)将所得到的蛋白纤维聚合物与蛋白混合后进行热处理。3.一种提高蛋白质起泡性及起泡稳定性的方法，其特征在于，包括：(1)将蛋白质进行高温热处理制备得到蛋白纤维聚合物；(2)将蛋白纤维聚合物用酶进行水解处理后得到蛋白纤维聚合物水解液；(3)将蛋白纤维聚合物水解液与蛋白混合后进行热处理。4.按照权利要求1-3任何一项所述的方法，其特征在于，所述的高温热处理的方法包括：将蛋白溶于水中将pH值至1.0-3.0并将蛋白的浓度调至1.5-3.5wt％，在60-100℃的温度下加热处理。5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，将蛋白溶于水中后调整pH值至2.0后离心，取中间清液用pH2.0的水调整蛋白浓度至2.0wt％后在90℃的温度下加热处理10h。6.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(2)中将所得到的蛋白纤维聚合物与蛋白按照1:3的质量比例进行混合进行热处理；优选的，步骤(2)中将得到的蛋白纤维聚合物用水调整至浓度为2.0wt％后再与浓度为2.0wt％蛋白质按照1:3的蛋白质量比例进行混合进行热...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐红华，谭俊艳，谢明明，丁瑞，王欣，关琛，
申请(专利权)人：东北农业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23