一种发酵植物蛋白凝胶的制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种发酵植物蛋白凝胶的制备方法和应用，属于食品加工技术领域。所述发酵植物蛋白凝胶的制备方法包括：(1)往植物蛋白溶液中接种开菲尔菌粒进行发酵培养，得到pH值达到蛋白等电点的植物蛋白发酵液；(2)植物蛋白发酵液加热后，加入多糖和盐离子搅拌混匀，降温冷却后得到发酵植物蛋白凝胶。本发明专利技术提供了一种以发酵植物蛋白为原料制备蛋白凝胶的制备工艺，利用开菲尔菌粒发酵植物蛋白，通过发酵增强蛋白分子间的作用力，改善了植物蛋白的凝胶结构和强度。本发明专利技术中的发酵植物蛋白具有更好的凝胶性能，所得的蛋白凝胶具有较强的结构稳定性和粘弹性，在食品加工材料领域具有广阔的应用前景。具有广阔的应用前景。具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种发酵植物蛋白凝胶的制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及食品加工
，具体涉及一种利用发酵方法制备植物蛋白凝胶的方法。

技术介绍

[0002]随着生活水平的提高和对健康的追求，植物蛋白质的食用率逐渐提高。研究表明，与动物蛋白相比，植物来源的蛋白质，尤其是大豆蛋白，更有助于降低血脂水平。大豆分离蛋白是大豆蛋白的主要组成部分，其中含有90％以上的蛋白质，含有近20种氨基酸，营养丰富，是动物蛋白的潜在替代品。
[0003]以蛋白质为基质制备的凝胶，具有一定的粘弹性和持水性，且能将脂肪、风味物质等包裹在其三维网状结构中，对于食品的质构具有重要的作用。蛋白凝胶是蛋白质分子在不同物理化学作用下，分子内作用力(氢键、二硫键)，以及蛋白质
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蛋白质、蛋白质
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水以及相邻多肽链间引力、斥力达到平衡，形成的定向有序的网络空间结构。一般认为，形成和维持蛋白质凝胶的作用力主要是疏水相互作用、氢键、静电相互作用等物理作用力。目前，较多研究报道了大豆蛋白的热促凝胶能力以及一些环境因素对其凝胶能力或凝胶过程的影响。大豆蛋白凝胶的形成主要依靠分子间的氢键、离子键、二硫键和疏水作用，其中疏水相互作用和氢键对大豆球蛋白凝胶的形成非常重要(分子间作用力对大豆蛋白凝胶形成的影响，食品科学，2009,30(13).)。
[0004]研究表明，蛋白分子与大分子多糖和盐离子的结合能够加强分子间相互作用，包括氢键、二硫键、疏水相互作用等，并且能够增强凝胶的强度。蛋白质和多糖属于不同类别的生物聚合物，在化学结构、物理性质和功能上表现出很大的差异。因此在蛋白质和多糖的混合物中可以产生更广泛的相行为；另一方面，通过结合蛋白质和多糖的各自优势，可生产出具有多结构和更高营养价值的混合凝胶。例如，专利文献CN 109123602 A公开了一种食品用蛋白质
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多糖复合热凝胶，具体公开以大豆分离蛋白和甜菜果胶作为底物，在催化剂漆酶作用下，大豆分离蛋白中的酪氨酸和甜菜果胶中的阿魏酸均可被漆酶高效利用，90℃加热后形成双网络凝胶体系，有效提高凝胶的机械性能和持水能力。
[0005]目前，有关于蛋白
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多糖凝胶的研究已经较为全面，但以发酵植物蛋白为原料制备得到的蛋白凝胶还鲜有研究。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种可改善植物蛋白凝胶的凝胶特性和强度的方法，拓宽蛋白凝胶在食品加工材料中的应用前景。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]本专利技术提供了一种发酵植物蛋白凝胶的制备方法，包括以下步骤：
[0009](1)往植物蛋白溶液中接种开菲尔菌粒进行发酵培养，得到pH值达到蛋白等电点的植物蛋白发酵液；
[0010](2)植物蛋白发酵液加热后，加入多糖和盐离子搅拌混匀，降温冷却后得到发酵植物蛋白凝胶。
[0011]开菲尔粒是一种天然的多菌种复合共生体系，由乳酸菌、醋酸菌以及酵母等多种微生物及蛋白质与多糖基质共同形成。本专利技术使用开菲尔菌粒发酵植物蛋白，通过分解植物蛋白中的大分子物质、改变pH等过程，使植物蛋白中的极性基团更多地暴露，在后续的凝胶制备过程中与多糖和盐离子能够形成更加紧密的凝胶交联结构，达到改善蛋白凝胶粘弹性和稳定性的目的。
[0012]所述植物蛋白可以为但不限于豆类蛋白、谷类蛋白。优选的，所述植物蛋白为大豆分离蛋白、豌豆分离蛋白或绿豆蛋白。
[0013]步骤(1)中，将植物蛋白溶于水中形成均匀溶液，灭菌后接种开菲尔粒发酵，通过发酵改变植物蛋白分子间的作用力。
[0014]优选的，所述植物蛋白溶液的制备方法包括：每100mL水中加入8
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12g的植物蛋白，充分搅拌溶解后，高压灭菌制得植物蛋白溶液。
[0015]优选的，高压灭菌条件为100
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115℃下处理15
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30min，防止蛋白变性结块。
[0016]优选的，每100mL植物蛋白溶液中接种5
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8g的开菲尔菌粒。
[0017]本专利技术研究表明，利用开菲尔菌粒发酵过程中，发酵液的pH值呈现下降趋势，pH的变化能够有效改变蛋白质功能基团的电离作用，影响蛋白分子间的作用。当pH值达到植物蛋白的等电点附近，蛋白沉降和变性效果较为明显。因此，可以根据具体植物蛋白的等电点调整发酵条件，以发酵液pH值达到植物蛋白等电点作为发酵终点。
[0018]优选的，发酵培养的温度为25
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28℃。
[0019]具体的，当植物蛋白为大豆分离蛋白，发酵条件采用28℃下发酵36
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48h。经48h的发酵酸化，大豆分离蛋白溶液的pH从7.0下降至3.1
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4.0，能够达到大豆分离蛋白的等电点附近。经过发酵后的大豆分离蛋白富含多种氨基酸，且能够形成低强度的凝结结构。
[0020]步骤(2)中，向发酵后的植物蛋白中加入多糖和盐离子，经过加热、搅拌和冷却，形成凝胶交联结构。
[0021]优选的，所述加热的温度为70
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90℃，时间为20
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30min。通过加热打开蛋白质结构，使其与多糖更好地结合，以形成结构紧密的凝胶。更为优选，加热的温度为80℃。
[0022]优选的，所述多糖可以为但不限于：魔芋多糖、壳聚糖、β
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葡聚糖、卡拉胶、琼脂糖。
[0023]优选的，所述多糖与植物蛋白的质量比为0.05
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0.2：1。更为优选，所述多糖与植物蛋白的质量比为0.1：1。
[0024]优选的，添加多糖过程中同时添加三聚磷酸钠以增加凝胶强度，三聚磷酸钠与植物蛋白的质量比为0.1
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0.2：1。
[0025]进一步的，加热后的发酵植物蛋白溶液与多糖搅拌均匀后再加一定量的盐离子溶液，持续搅拌至均匀，形成凝胶网络结构。
[0026]优选的，所述盐离子采用氯化钙，氯化钙与植物蛋白的质量比为0.4
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0.8：1。更为优选，氯化钙与植物蛋白的质量比为0.5：1。
[0027]进一步的，充分混合均匀的溶液置于0
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8℃条件下冷却过夜，得到发酵植物蛋白凝胶。
[0028]本专利技术提供了一种由上述制备方法制得的发酵植物蛋白凝胶。研究表明，相较于
采用未发酵植物蛋白制备的蛋白凝胶，本专利技术提供的蛋白凝胶具有较强的结构稳定性和粘弹性，以及更高的营养价值，为其在食品胶体领域的研究，包括植物基蛋白替代品以及可食用膜包装等方向的应用提供支持。
[0029]本专利技术还提供了所述的发酵植物蛋白凝胶作为食品胶体材料在制备加工食品或可食用包装膜中的应用。
[0030]本专利技术具备的有益效果：
[0031]本专利技术提供了一种以发酵植物蛋白为原料制备蛋白凝胶的制备工艺，利用开菲尔菌粒发酵植物蛋白，通过发酵增强蛋白分子间的作用力，改善了植物蛋白的凝胶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发酵植物蛋白凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)往植物蛋白溶液中接种开菲尔菌粒进行发酵培养，得到pH值达到蛋白等电点的植物蛋白发酵液；(2)植物蛋白发酵液加热后，加入多糖和盐离子搅拌混匀，降温冷却后得到发酵植物蛋白凝胶。2.如权利要求1所述的发酵植物蛋白凝胶的制备方法，其特征在于，所述植物蛋白为大豆分离蛋白、豌豆分离蛋白或绿豆蛋白。3.如权利要求1或2所述的发酵植物蛋白凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述植物蛋白溶液的制备方法包括：每100mL水中加入8
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12g的植物蛋白，充分搅拌溶解后，高压灭菌制得植物蛋白溶液。4.如权利要求1所述的发酵植物蛋白凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，每100mL植物蛋白溶液中接种5
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8g的开菲尔菌粒。5.如权利要求1或4所述的发酵植物蛋白凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，发酵培养的温度为25...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈启和，史瑛，骆佳琪，芦红云，王禹锡，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：