高起泡性和起泡稳定性大豆蛋白组合物及其制备方法技术

本发明专利技术涉及高起泡性和起泡稳定性大豆蛋白组合物及其制备方法。本发明专利技术的大豆蛋白组合物的大豆蛋白含量≥65wt％，以该组合物中大豆蛋白总量计，分子量在50kDa以上的蛋白的含量为50wt％以上，分子量在10kDa以下的蛋白的含量为30wt％以下，且该大豆蛋白组合物的蛋白表面疏水性≥1200。本发明专利技术的大豆蛋白组合物具有与鸡蛋蛋白类似，甚至更佳的起泡性及起泡稳定性。

Soybean protein composition with high foaming property and foaming stability and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
高起泡性和起泡稳定性大豆蛋白组合物及其制备方法
本专利技术涉及高起泡性和起泡稳定性大豆蛋白组合物及其制备方法。
技术介绍
食品泡沫通常是指气体在连续液相或半固相中分散所形成的分散体系。在稳定的泡沫体系中，由弹性的薄层连续相将各个气泡分开，气体所形成的气泡的直径从1μm到几厘米，典型的食品例子就是冰淇淋、啤酒、搅打奶油等。通常在有起泡裹气性能要求的食品领域中，包括烘焙、冰淇淋等，主要依靠鸡蛋蛋白、酪蛋白等动物蛋白来发挥起泡裹气性能。近几年，植物蛋白由于其来源广泛，价格便宜，不含胆固醇等优势，越来越受到消费者的青睐，因此开发出具有良好起泡裹气和稳定性能的植物蛋白，来部分替代动物蛋白具有非常重要的意义。大豆蛋白是优质的植物蛋白，具有一定的持水持油、乳化和起泡性能，但是其起泡性，特别是泡沫稳定性相比动物蛋白而言，差距较大，远远不能满足应用要求，因此制备性能改善大豆蛋白的起泡性，特别是起泡稳定性成为拓展其应用的关键所在。现有的对大豆蛋白起泡性能改善的技术手段包括化学改性、酶法改性、物理改性、复配外源物质，或者多种手段的组合联用。例如，CN104982647B通过添加米黑根毛霉和3-10％的羧甲基纤维素来提升大豆蛋白的起泡性；CN104304644A通过向γ-多聚谷氨酸来提升大豆蛋白的起泡性；CN104558157A通过磷酸化卵清蛋白来提升蛋白起泡性。这种引入外源物质或者基团的复配、化学改性手段，优点在于简单、低成本，但是在蛋白应用到特定食品体系时，这些外源物质可能会和食品体系中其他配料有不确定反应，甚至有一定安全隐患；纯的物理手段可能存在改性程度不高，性能提升程度不够等问题。目前研究最多的是利用酶解来提升蛋白起泡性能，但是仅依靠酶解手段降低大豆蛋白分子量、提升其起泡性、提升程度也可能不够，过程中会产生一些小分子肽，气泡稳定性可能会有一定的降低。CN102940125B利用脉冲电场辅助酶解，并结合超滤筛选10-20KDa分子量的蛋白片段，来完成对于大豆蛋白起泡性能的提升，缺点在于利用超滤选择特定分子量区间的操作限制了起泡性蛋白得率。CN200810196568A和CN101361532A通过碱性蛋白酶处理复合蛋白或者大豆蛋白，然后通过超滤去除小分子后，在利用TG酶交联多肽片段，从而提升蛋白起泡性及泡沫界面膜强度，进一步提升起泡稳定性，过程中都是需要通过超滤进行蛋白分子量的筛选，蛋白利用率受到限制，较为繁琐。且很多专利中测试蛋白起泡性能的手段为配置蛋白稀溶液进行高速搅拌均质，该方法与实际应用差距较大，起泡提升效果与实际应用可能还具有一定差距。也披露了利用发酵来提升大豆蛋白的消化特性、营养特性等。例如，CN201710513516.X利用酶解结合发酵来制备具有降低胆固醇、甘油三酯(TG)和/或低密度脂蛋白(LDL)功能的植物蛋白，但此申请没有涉及到起泡等功能性的说明。但是根据其报道的分子量分布，即分子量在3000以下的肽含量为45％以上，可以推测其功能性，尤其是起泡稳定性会有一定程度的降低。CN109310128A利用一步或多步的组合酶解来降低大豆蛋白的过敏性，提升大豆蛋白的功能特性，发泡性能约为鸡蛋蛋白的60％或以上，与鸡蛋蛋白还是有一定差距，进一步利用发酵来改善酶解的风味、口感等感官特性。
技术实现思路
本专利技术提供一种大豆蛋白组合物，所述大豆蛋白组合物的大豆蛋白含量≥65wt％，以该组合物中大豆蛋白总量计，分子量在50kDa以上的蛋白的含量为50wt％以上，分子量在10kDa以下的蛋白的含量为30wt％以下，且该大豆蛋白组合物的蛋白表面疏水性≥1200。在一个或多个实施方案中，所述大豆蛋白组合物中蛋白二级结构的α-螺旋＜20％。在一个或多个实施方案中，所述大豆蛋白含量在65-95wt％之间，优选在70-80wt％之间。在一个或多个实施方案中，所述分子量在50kDa以上的蛋白的含量为50-70wt％。在一个或多个实施方案中，所述分子量在10kDa以下的蛋白的含量为15-30wt％。在一个或多个实施方案中，所述蛋白表面疏水性在1200-1400的范围内。在一个或多个实施方案中，所述蛋白二级结构的α-螺旋含量≤18wt％，如10-18wt％或15-18wt％。在一个或多个实施方案中，所述大豆蛋白组合物为干燥粉末形式或溶液形式。本专利技术还提供一种大豆蛋白组合物的制备方法，所述方法包括：(1)发酵，包括利用益生菌发酵含有豆粕和碳水化合物的豆粕悬浮液；(2)离心分离，包括离心分离发酵所得发酵液，获得沉淀；(3)水合，包括制备步骤(2)获得的沉淀的悬浮液并在碱性条件下进行水合；(4)离心分离，包括离心分离步骤(3)水合后的悬浮液，获得上清液；(5)酶解，包括利用蛋白酶酶解步骤(4)获得的上清液；和(6)任选的干燥步骤(5)获得的酶解液。在一个或多个实施方案中，所述碳水化合物为糖，包括单糖或寡糖。在一个或多个实施方案中，所述单糖包括五碳糖和六碳糖，所述寡糖包括二糖、三糖和四糖。在一个或多个实施方案中，所述糖选自核糖、脱氧核糖、葡萄糖、果糖、半乳糖、麦芽糖、蔗糖和乳糖中的一种或多种。在一个或多个实施方案中，所述豆粕的蛋白含量为45-55wt％，脂肪含量为0-3wt％，膳食纤维的含量为14-20wt％，灰分含量为3-10wt％，水分含量为5-12wt％；膳食纤维中，可溶膳食纤维含量为0-4wt％，不可溶膳食纤维含量为10-20wt％。在一个或多个实施方案中，所述豆粕预先用水处理10-60分钟，豆粕与水的重量比为1：5到1：20，如1：5到1：12。在一个或多个实施方案中，所述豆粕悬浮液中，碳水化合物与豆粕的重量比为1：20到1：4，如3：20到1：4。在一个或多个实施方案中，用于发酵的菌为益生菌，优选选自双歧杆菌属、乳杆菌属、链球菌属、乳球菌属、酵母和芽孢杆菌属中的一种或多种组合；优选地，用于发酵的益生菌为乳杆菌属、双歧杆菌属和芽孢杆菌属的细菌，或者为乳杆菌属、双歧杆菌属、芽孢杆菌属和链球菌属的细菌。在一个或多个实施方案中，发酵时间为5-12h，优选6-11h，进一步优选6-10h。在一个或多个实施方案中，发酵温度为30-45℃，优选32-43℃，进一步优选35-43℃。在一个或多个实施方案中，发酵初始，该豆粕悬浮液的pH为中性pH，当发酵液的pH在3.5-5之间、优选在4-5之间、进一步优选在4-4.8之间时，发酵结束。在一个或多个实施方案中，步骤(2)获得的沉淀为去除了低分子量物质的沉淀。在一个或多个实施方案中，所述低分子量物质为小分子肽和/或单糖和/或寡糖；优选地，所述小分子肽的分子量在5000Da以下；所述寡糖为含有2-10个糖苷键聚合而成的糖。在一个或多个实施方案中，所述碱性条件的pH为7-8.5、优选7.2-8.2、更优选7.4-8.2。在一个或多个实施方案中，用溶剂、优选水配制所述悬浮液，溶剂的重量为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大豆蛋白组合物，其特征在于，所述大豆蛋白组合物的大豆蛋白含量≥65wt％，以该组合物中大豆蛋白总量计，分子量在50kDa以上的蛋白的含量为50wt％以上，分子量在10kDa以下的蛋白的含量为30wt％以下，且该大豆蛋白组合物的蛋白表面疏水性≥1200；优选地，所述大豆蛋白组合物中蛋白二级结构的α-螺旋＜20％。/n

【技术特征摘要】
1.一种大豆蛋白组合物，其特征在于，所述大豆蛋白组合物的大豆蛋白含量≥65wt％，以该组合物中大豆蛋白总量计，分子量在50kDa以上的蛋白的含量为50wt％以上，分子量在10kDa以下的蛋白的含量为30wt％以下，且该大豆蛋白组合物的蛋白表面疏水性≥1200；优选地，所述大豆蛋白组合物中蛋白二级结构的α-螺旋＜20％。


2.如权利要求1所述的大豆蛋白组合物，其特征在于，所述大豆蛋白组合物具有以下一个或多个特征：
(1)所述大豆蛋白含量在65-95wt％之间，优选68-90wt％，更优选在70-80wt％之间；
(2)所述分子量在50kDa以上的蛋白的含量为50-70wt％；
(3)所述分子量在10kDa以下的蛋白的含量为15-30wt％；
(4)所述蛋白表面疏水性在1200-1400的范围内；
(5)所述蛋白二级结构的α-螺旋含量≤18wt％，如10-18wt％或15-18wt％；
(6)所述大豆蛋白组合物为干燥粉末形式或溶液形式。


3.大豆蛋白组合物的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
(1)发酵，包括利用益生菌发酵含有豆粕和碳水化合物的豆粕悬浮液；
(2)离心分离，包括离心分离发酵所得发酵液，以获得去除了低分子量物质的沉淀；
(3)水合，包括制备步骤(2)获得的去除了低分子量物质的沉淀的悬浮液并在碱性条件下进行水合；
(4)离心分离，包括离心分离步骤(3)水合后的悬浮液，获得上清液；
(5)酶解，包括利用蛋白酶酶解步骤(4)获得的上清液；和
(6)任选的干燥步骤(5)获得的酶解液。


4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述发酵步骤具有以下一个或多个特征：
(1)所述碳水化合物为糖，包括单糖或寡糖；优选地，所述单糖包括五碳糖和六碳糖，所述寡糖包括二糖、三糖和四糖；更优选地，所述糖选自核糖、脱氧核糖、葡萄糖、果糖、半乳糖、麦芽糖、蔗糖和乳糖中的一种或多种；
(2)所述豆粕的蛋白含量为45-55wt％，脂肪含量为0-3wt％，膳食纤维的含量为14-20wt％，灰分含量为3-10wt％，水分含量为5-12wt％；膳食纤维中，可溶膳食纤维含量为0-4wt％，不可溶膳食纤维含量为10-20wt％；
(3)所述豆粕预先用水处理10-60分钟，豆粕与水的重量比为1：5到1：20，如1：5到1：12；
(4)所述豆粕悬浮液中，碳水化合物与豆粕的重量比为1：20到1：4，如3：20到1：4；
(5)用于发酵的菌为益生菌，优选选自双歧杆菌属、乳杆菌属、链球菌属、乳球菌属、酵母和芽孢...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷宝茹，张毓，郑妍，杨武林，
申请(专利权)人：丰益上海生物技术研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31