一种高水分拉丝蛋白及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高水分拉丝蛋白及其制备方法，涉及植物蛋白精深加工技术领域。本发明专利技术以世界卫生组织推荐的必需氨基酸评分为参照，基于已知原料的必需氨基酸含量情况，应用数学模型来调节优化产品的必需氨基酸配比，使用方便快捷，并且具有广泛的适用性。生产制得的高水分拉丝蛋白不仅蛋白质含量高，而且必需氨基酸搭配均衡，相对于市面的一般的拉丝蛋白具有更高的营养价值。本发明专利技术通过改进制备工艺，制得的高水分拉丝蛋白必需氨基酸搭配均衡、具有与动物肉相似的质构特性。具有与动物肉相似的质构特性。具有与动物肉相似的质构特性。

【技术实现步骤摘要】
一种高水分拉丝蛋白及其制备方法


[0001]本专利技术涉及植物蛋白精深加工
，具体而言，涉及一种高水分拉丝蛋白及其制备方法。

技术介绍

[0002]世界人口数量持续增长，据报道预计到2050年，全球人口数量将突破90亿。人口的增长带来了资源与环境压力的加重。而如何在有限的资源条件下维持人类正常的身体健康成为了研究热点。
[0003]蛋白质是维持人体生命健康不可或缺的营养元素，摄取一定数量合理搭配的蛋白质将有益于人体健康。目前，动物源肉制品是人体补充蛋白质的重要来源，但动物蛋白供给紧张，后续可能难以满足人类对蛋白质的需求。传统的动物蛋白来源依靠饲养家禽及牲畜获取，此种获取方式不仅需要占用大量的土地和消耗大量的水资源，还存在饲养家禽及牲畜带来的环境等问题。此外，动物蛋白中胆固醇含量较高，长期过量食用易造成肥胖，并引发一系列慢性疾病。
[0004]植物蛋白资源丰富、廉价易得、氨基酸组成均衡，具有很高的营养价值，食用植物蛋白不仅有助于缓解人类对蛋白需求的压力，而且可以减轻过量食用动物蛋白引发的健康问题。通过一定的技术手段可以用植物蛋白生产出具有动物肉相似的纤维结构、质构、颜色和风味、的产品，制得的产品具备环保节能、营养健康等特点，有助于丰富食谱，植物蛋白的生产是未来食品发展的一个重要方向。
[0005]目前，市售植物肉产品是以低水分拉丝蛋白(大豆蛋白为主)为原料，经复水、斩拌、混合、粘合、成型等工艺制备而成。存在加工工艺复杂，产品的质构拟合度低的问题。通过使用高水分拉丝蛋白作为原料，有助于简化植物肉产品的生产工艺和提升产品的质构品质，但已有的大多高水分拉丝蛋白生产方式原料较为单一，或未注重产品的氨基酸配比，或生产工艺有待优化。
[0006]鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种高水分拉丝蛋白及其制备方法，通过对高水分拉丝蛋白的配方进行优化，并对生产工艺进行改良从而制备必需氨基酸搭配均衡、具有和动物肉相似质构特性的高水分拉丝蛋白。本专利技术的提出有助于推进安全健康、营养美味的植物肉产品的开发。
[0008]本专利技术是这样实现的：
[0009]第一方面，本专利技术提供了一种高水分拉丝蛋白的制备方法，其包括如下步骤：将混匀后的植物蛋白原料和添加剂的混合物输入双螺杆挤压机，并通入水与混合物进行混合，然后进行挤压；
[0010]植物蛋白原料包括主要植物蛋白原料，或包括主要植物蛋白原料和其他植物蛋白
原料；其中，主要植物蛋白原料包括大豆蛋白、豌豆蛋白、小麦蛋白，其他植物蛋白原料选自花生蛋白、大米蛋白、酵母蛋白、菌菇蛋白和微藻蛋白中的至少一种；
[0011]植物蛋白原料的添加量通过如下方法获得：通过求差平方和的数学模型评价植物蛋白原料中的必需氨基酸的配比的优劣，调整植物蛋白原料中各植物蛋白原料的比例以获取必需氨基酸的配比均衡的植物蛋白原料配方；
[0012]通过测定蛋白原料必需氨基酸含量，a
i
＝[x
i1
,x
i2,
x
i3
,x
i4
,x
i5
,x
i6
,x
i7
]‑1,x指代单一必需氨基酸的相对含量，以色氨酸含量记为1；a
i
(i＝1,2,...,n)为某一原料各必需氨基酸评分。
[0013]蛋白原料比例b
i
∈[0,1]，且
[0014]A＝[a1,a2,...,a
i
]‑1,(i＝1,2,...,n)；
[0015]B＝[b1,b2,...,b
i
]‑1,(i＝1,2,...,n)；
[0016]C＝BA＝[c1,c2,c3,c4,c5,c6,c7]‑1,c
j
(j＝1,2,...,7)；
[0017]D＝[d1,d2,d3,d4,d5,d6,d7]‑1，d
j
(j＝1,2,...,7)为世卫组织推荐人体必需氨基酸评分；
[0018]配方的必需氨基酸配比评分为：
[0019]所得的必需氨基酸配比评分数值越小，表示配方的必需氨基酸配比评分和世界卫生组织推荐的氨基酸评分模式越接近，即原料的氨基酸配比更优。
[0020]双螺杆挤压机包括沿物料行进方向依次分布的温区1、温区2、温区3、温区4、温区5、温区6、温区7和温区8；
[0021]温区1的温度为室温，温区2
‑
温区8的温度分别为：
[0022]40℃、60℃、80℃、120℃、130℃～170℃、130℃～170℃、120℃，设置双螺杆转速为360rpm～480rpm，喂料速度为20kg/h～30kg/h，水分含量为50％～70％，冷却模块温度为40℃～60℃；
[0023]双螺杆挤压机的双螺杆螺纹组合机构由螺纹元件、剪切元件和反螺旋元件组成。
[0024]专利技术人以多种植物蛋白为主要原料，经一定的数学模型评价和优化原料的氨基酸配比，采用双螺杆挤压机，通过使用一定的添加剂，结合对水分含量、挤压温度、螺杆转速、喂料速度等工艺参数的优化，制备出高水分拉丝蛋白。该高水分拉丝蛋白的生产方式原料包括多种植物蛋白原料，制得的高水分拉丝蛋白必需氨基酸搭配均衡、具有与动物肉相似的质构特性，具体而言，具有与动物肉相似的高水分拉丝蛋白的硬度、弹性、咀嚼度、组织化度(纤维度)、剪切力等特性，质构拟合度高。本专利技术的提出有助于推进安全健康、营养美味的植物肉产品的开发。
[0025]专利技术人发现，高水分拉丝蛋白生产工艺中的物料水分含量和挤压温度对制得高水分拉丝蛋白产品的质构影响较大。当物料水分含量降低，会影响制得的高水分拉丝蛋白的弹性和纤维化程度。提升挤压温度(即提升温区的温度)会导致高水分拉丝蛋白的硬度和弹性明显下降，咀嚼性较小，纤维化程度和纤维丝强度明显下降。
[0026]通过调配蛋白原料比例可以提升制得产品的营养价值。具体而言，本专利技术在基于
对已有蛋白原料必需氨基酸含量进行检测的条件下，使用一定的数学模型，和世界卫生组织推荐的必需氨基酸评分进行对比分析，通过对蛋白原料必需氨基酸的配比优劣进行评价，并调整蛋白原料比例从而获取在较优的必需氨基酸配比下所对应的植物蛋白原料配方。通过数学模型，有助于提升高水分拉丝蛋白所含必需氨基酸的营养均衡性，整体上提升制得产品的营养价值。
[0027]采用上述工艺条件制得的高水分拉丝蛋白和真肉的质构参数相近。
[0028]在本专利技术应用较佳的实施方式中，双螺杆挤压机的双螺杆螺纹组合机构从物料进料端向物料出口端依次设置有如下组件：
[0029]相互配合的10个螺纹元件，相互配合的1个剪切元件，相互配合的4个螺纹元件，相互配合的2个剪切元件，相互配合的4个螺纹元件，相互配合的2个剪切元件，相互配合的1个反螺纹元件，相互配合的4个螺纹元件，相互配合的2个剪切元件，相互配合的1个反螺纹元件，相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高水分拉丝蛋白的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：将混匀后的植物蛋白原料和添加剂的混合物输入双螺杆挤压机，并通入水与所述混合物进行混合，然后进行挤压；所述植物蛋白原料包括主要植物蛋白原料，或包括主要植物蛋白原料和其他植物蛋白原料；其中，所述主要植物蛋白原料包括大豆蛋白、豌豆蛋白、小麦蛋白，所述其他植物蛋白原料选自花生蛋白、大米蛋白、酵母蛋白、菌菇蛋白和微藻蛋白中的至少一种；所述植物蛋白原料的添加量通过如下方法获得：通过求差平方和的数学模型评价植物蛋白原料中的必需氨基酸的配比的优劣，调整植物蛋白原料中各植物蛋白原料的比例以获取必需氨基酸的配比均衡的植物蛋白原料配方；通过测定蛋白原料必需氨基酸含量，a
i
＝[x
i1
,x
i2,
x
i3
,x
i4
,x
i5
,x
i6
,x
i7
]
‑1,x指代单一必需氨基酸的相对含量，以色氨酸含量记为1；a
i
(i＝1,2,...,n)为某一原料各必需氨基酸评分；蛋白原料比例b
i
∈[0,1]，且A＝[a1,a2,...,a
i
]
‑1,(i＝1,2,...,n)；B＝[b1,b2,...,b
i
]
‑1,(i＝1,2,...,n)；C＝BA＝[c1,c2,c3,c4,c5,c6,c7]
‑1,c
j
(j＝1,2,...,7)；D＝[d1,d2,d3,d4,d5,d6,d7]
‑1，d
j
(j＝1,2,...,7)为世卫组织推荐人体必需氨基酸评分；配方的必需氨基酸配比评分为：所述双螺杆挤压机包括沿物料行进方向依次分布的温区1、温区2、温区3、温区4、温区5、温区6、温区7和温区8；所述温区1、温区2和温区3为输送区，所述温区4和温区5为混合区，所述温区6、温区7和温区8为蒸煮区；所述温区1的温度为室温，所述温区2
‑
温区8的温度分别为：40℃、60℃、80℃、120℃、130℃～170℃、130℃～170℃、120℃，设置双螺杆转速为360rpm～480rpm，喂料速度为20kg/h～30kg/h，水分含量为50％～70％，冷却模块温度为40℃～60℃；所述双螺杆挤压机的双螺杆螺纹组合机构由螺纹元件、剪切元件和反螺旋元件组成。2.根据权利要求1所述的高水分拉丝蛋白的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤压机的双螺杆螺纹组合机构从物料进料端向物料出口端依次设置有如下组件：相互配合的10个螺纹元件，相互配合的1个剪切元件，相互配合的4个螺纹元件，相互配合的2个剪切元件，相互配合的4个螺纹元件，相互配合的2个剪切元件，相互配合的1个反螺纹元件，相互配合的4个螺纹元件，相互配合的2个剪切元件，相互配合的1个反螺纹元件，相互配合的8个螺纹元件。3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾利蓉，余杰，张贞炜，李顺舟，邢沁浍，陈燕，吕金刚，
申请(专利权)人：宜宾四川大学产业技术研究院四川大学，
类型：发明
国别省市：