一种在酸性条件下制备纤维化大豆蛋白凝胶的方法技术

一种在酸性条件下制备纤维化大豆蛋白凝胶的方法，属于植物蛋白的加工技术领域。其通过大豆水提物的制备、大豆蛋白液的制备、蛋白溶液体系的制备和热处理最终得到纤维化大豆蛋白凝胶。本发明专利技术利用在酸性条件下蛋白质分子水解、聚合和交联的原理，制得纤维化大豆蛋白凝胶，其可作为人造素肉的基料或动物蛋白的替代品，可有效弥补我国在动物蛋白资源方面的不足，在环保、绿色、健康方面有重大意义。

【技术实现步骤摘要】
一种在酸性条件下制备纤维化大豆蛋白凝胶的方法
本专利技术涉及一种在酸性条件下制备纤维化大豆蛋白凝胶的方法，属于植物蛋白的加工

技术介绍
植物蛋白的资源利用率高，来源丰富，如大豆蛋白、花生蛋白、葵花籽蛋白、芝麻蛋白和核桃蛋白等。利用植物蛋白发展素肉制品产业，使其成为动物蛋白的替代品，可有效弥补我国在动物蛋白资源方面的不足。最为重要的是，对地球环境和动物友好等具有极其重要的意义。素肉制品市场广阔，主要消费人群为素食者，或者因健康、道德、环保等原因减少肉类消费的非素食者。素肉制品不仅满足消费者对肉感的追求，还有降低胆固醇和防治心血管疾病等功效。长期食用植物蛋白可有效规避食用动物肉的风险，防治慢性疾病，符合消费者对食品营养健康的追求。此外，肉类生产过程中会产生大量污染环境的排放物，这也促使各国消费者转向更加可持续发展的产品。大豆是我国重要的油料作物，是食用油的主要来源。大豆还富含蛋白质等营养物质，其中蛋白质含量高达36％～40％，氨基酸组成均衡，是植物中唯一类似于动物蛋白的完全蛋白质。和食用动物蛋白相比，食用大豆蛋白可减少胆固醇、饱和脂肪酸的摄入，预防心血管疾病和骨质疏松症，对防治肾脏病和高血压也十分有益。在植物蛋白纤维化方面，主要包括挤压膨化技术和酸诱导技术两种。工业上一般采取挤压膨化技术实现植物蛋白的纤维化。挤压膨化是一种利用物料中过热状态的水分瞬间汽化，破坏物料的分子结构，得到纤维化蛋白的技术。需要在高温高压的条件下进行，因此导致能耗高、设备维护成本高。而本项目利用酸诱导技术来实现植物蛋白的纤维凝胶化，其优势在于所需的设备较为简单，且不需要高温高压，是一种比较安全的技术。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种在酸性条件下制备纤维化大豆蛋白凝胶的方法，其利用酸诱导技术来实现植物蛋白的纤维凝胶化，制备过程采用的设备简单，整个过程不需要高温高压，安全可靠。本专利技术的技术方案，一种在酸性条件下制备纤维化大豆蛋白凝胶的方法，步骤如下：(1)大豆水提物的制备：取大豆洗净，随后低温浸泡和打浆，经过过滤得到大豆水提物；(2)大豆蛋白液的制备：对步骤(1)制备得到的大豆水提物进行离心，去除轻相和重相后，得到的中间相即为大豆蛋白液；(3)蛋白溶液体系的制备：对步骤(2)制备所得大豆蛋白液进行等电点沉淀，离心得到蛋白沉淀和上清液；除去一定质量的上清液，将所得蛋白沉淀，与剩余的上清液混合均匀，即得到蛋白溶液体系；(4)热处理：调节步骤(3)所得蛋白溶液体系pH为酸性，进行热处理，即得到纤维化大豆蛋白凝胶。进一步地，步骤(1)具体为：将大豆洗净后在4℃浸泡16～20h，取出用去离子水冲洗干净；取大豆加水打浆，过滤除去豆渣得到大豆水提物。进一步地，所述大豆加水打浆，大豆与水的质量比为1：8-10，打浆时间为2min。进一步地，步骤(2)具体为：对步骤(1)制备得到的大豆水提物以7000～9000rpm的转速离心8～12min，去除轻相和重相，得到的中间相即为大豆蛋白液。进一步地，步骤(3)具体为：取pH调节剂调节pH至4-5，对步骤(2)制备所得大豆蛋白液进行等电点沉淀；随后在2000rpm离心10min，得到蛋白沉淀和上清液；去除部分上清液，去除的上清液质量为大豆蛋白液总质量的65％～75％；将蛋白沉淀与余下的上清液混合均匀，即得到蛋白溶液体系。进一步地，步骤(4)具体为：取pH调节剂对所得蛋白溶液体系调节pH至2.5～3.5，在35～65℃的温度下热处理6～24h，得到纤维化大豆蛋白凝胶。进一步地，所述pH调节剂具体为盐酸、磷酸、柠檬酸、乙酸、乳酸中的一种或二种以上的任意组合。进一步地，采用的pH调节剂为盐酸。进一步地，离心采用的离心机为卧式螺旋离心机。进一步地，步骤(4)中取盐酸调节pH至2.5，65℃的温度下热处理6h。本专利技术的有益效果：本专利技术将大豆蛋白在低pH值条件下加热进行酸水解，随后聚集、成胶，其利用了酸诱导植物蛋白纤维化技术。该技术原理为蛋白质在低pH值、低离子强度下加热，通过非共价作用形成一种纤维聚集物。相较于现有的挤压膨化技术，其优势在于所需的设备较为简单，且不需要高温高压，是一种比较安全的技术。附图说明图1是实施例1中pH和温度对大豆蛋白水解的影响的电泳图。图2是实施例4中pH2.5，在65℃下水浴6小时所得的凝胶图。图3是实施例5中加热不同时间所制得的凝胶对比图，分别为24h、12h、6h。图4是实施例6中不同调酸所得的凝胶对比图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明，但本专利技术所要保护的范围并不限于此。实施例1pH和温度对大豆蛋白水解的影响(1)大豆水提物的制备：320g大豆洗净后，加入3000mL去离子水，在4℃下低温浸泡18h。取出冲洗豆子，加入去离子水至总重为3200g，磨浆2min、过滤得到大豆水提物和豆渣；(2)大豆蛋白液的制备：取步骤(1)制备的大豆水提物在8000rpm下离心10min，用纱布滤去上层油脂，得到大豆蛋白液；(3)凝胶的制备：将蛋白溶液分成9份，其中4份用磷酸将pH调至2.5，4份用磷酸将pH调至3.0，另外1份作为对照；两种pH的蛋白溶液分成4份放入酶解器，分别在35℃，45℃，55℃，65℃恒温加热6h。结果表明，pH2.5时，55℃、65℃条件下可形成凝胶，35℃、45℃条件下呈黏稠液体状。pH3.0时，65℃条件下可形成凝胶，35℃、45℃和55℃条件下呈黏稠液体状。取样稀释，进行Tricine-SDS-PAGE分析，pH和温度对大豆蛋白水解的影响如图1所示，泳道1是marker，泳道2是大豆蛋白液，泳道3～6分别为pH2.5在35℃、45℃、55℃、65℃下的样品，泳道7～10分别为pH3.0在35℃、45℃、55℃、65℃下的样品。结果显示，大豆蛋白(75kDa、37kDa和20kDa)在pH2.5、65℃下发生最明显的水解，其次是pH3.0、65℃发生了较大程度的水解；其余条件下也发生了一定程度的水解。其中pH2.5、65℃下，生成了分子量约为25kDa、15kDa等多肽产物。实施例2大豆蛋白液的蛋白质含量测定(1)大豆水提物的制备：160g大豆洗净后，加入1600mL去离子水，在4℃下低温浸泡18h。取出冲洗豆子，加入去离子水至总重为1600g，磨浆2min、过滤得到大豆水提物和豆渣；(2)大豆蛋白液的制备：取步骤(1)制备的大豆水提物在8000rpm下离心10min，用纱布滤去上层油脂，得到大豆蛋白液。用烘箱法测定此方法下得到的蛋白溶液的固形物含量为5.643％。用凯氏定氮法测定蛋白质含量为2.68％。实施例3上清液含量对凝胶的影响(1)大豆水提物的制备：160g大豆洗净后，加入1600mL去离子水，在4℃下低温浸泡18h。取出冲洗豆子，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在酸性条件下制备纤维化大豆蛋白凝胶的方法，其特征是步骤如下：/n(1)大豆水提物的制备：取大豆洗净，随后低温浸泡和打浆，经过过滤得到大豆水提物；/n(2)大豆蛋白液的制备：对步骤(1)制备得到的大豆水提物进行离心，去除轻相和重相后，得到的中间相即为大豆蛋白液；/n(3)蛋白溶液体系的制备：对步骤(2)制备所得大豆蛋白液进行等电点沉淀，离心得到蛋白沉淀和上清液；除去一定质量的上清液，将所得蛋白沉淀，与剩余的上清液混合均匀，即得到蛋白溶液体系；/n(4)热处理：调节步骤(3)所得蛋白溶液体系pH为酸性，进行热处理，即得到纤维化大豆蛋白凝胶。/n

【技术特征摘要】
1.一种在酸性条件下制备纤维化大豆蛋白凝胶的方法，其特征是步骤如下：
(1)大豆水提物的制备：取大豆洗净，随后低温浸泡和打浆，经过过滤得到大豆水提物；
(2)大豆蛋白液的制备：对步骤(1)制备得到的大豆水提物进行离心，去除轻相和重相后，得到的中间相即为大豆蛋白液；
(3)蛋白溶液体系的制备：对步骤(2)制备所得大豆蛋白液进行等电点沉淀，离心得到蛋白沉淀和上清液；除去一定质量的上清液，将所得蛋白沉淀，与剩余的上清液混合均匀，即得到蛋白溶液体系；
(4)热处理：调节步骤(3)所得蛋白溶液体系pH为酸性，进行热处理，即得到纤维化大豆蛋白凝胶。


2.根据权利要求1所述在酸性条件下制备纤维化大豆蛋白凝胶的方法，其特征是步骤(1)具体为：将大豆洗净后在4℃浸泡16～20h，取出用去离子水冲洗干净；取大豆加水打浆，过滤除去豆渣得到大豆水提物。


3.根据权利要求2所述在酸性条件下制备纤维化大豆蛋白凝胶的方法，其特征是：所述大豆加水打浆，大豆与水的质量比为1：8-10，打浆时间为2min。


4.根据权利要求1所述在酸性条件下制备纤维化大豆蛋白凝胶的方法，其特征是步骤(2)具体为：对步骤(1)制备得到的大豆水提物以7000～9000rpm的转速离心8～12min，去除轻相和重相后，得到的中间相即为大豆蛋白液。

【专利技术属性】
技术研发人员：陈业明，王欣羽，华欲飞，孔祥珍，张彩猛，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32