一种基于酶复合改性的大豆多糖及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于酶复合改性的大豆多糖制备方法，在大豆多糖溶液中，边搅拌边加入谷氨酰胺转胺酶，进行糖蛋白交联反应，然后加热灭酶；经冷却，边搅拌边加入氯化钠或氯化钙和去酯化酶，进行去酯化反应，然后加入酸终止反应，加热灭酶；用乙醇沉淀干燥后得到改性大豆多糖。用本发明专利技术方法通过酶复合改性改变大豆多糖组分和结构，赋予大豆多糖较高的对蛋白的分散稳定特性，在乳酸清凉饮料的制备中起到较好的稳定效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种改性技术制备大豆多糖的方法，采用的改性技术是酶复合改性，用于稳定乳酸清凉饮料。
技术介绍
随着我国居民的消费水平不断提高，人们消费饮料的观念正在从嗜好型饮料向保健型饮料转变，由于消费者对健康体魄和优美身材的追求，使得市场上各种低脂、脱脂、低蛋白酸奶深受欢迎，通过强化各种营养素(维生素、矿物质)和益生素而得到的高附加值酸奶更为深受广大消费者欢迎。因而开发研制酸性乳饮料的市场潜力很大，社会效益显著。乳酸清凉饮料是以脱脂奶粉为主要原料，通过发酵或不发酵，再添加其他配料调制而成的低 蛋白含乳饮料，乳蛋白含量一般在0. 1-0. 3% ;在？11值小于4. 5的高酸环境下，含乳的基料粘度如水一样低。但是这类饮料最常见的质量问题即沉淀和分层问题，也就是如何解决蛋白质粒子稳定化的问题。开发这种新的功能性饮料，则能填补我国饮料市场上缺乏低蛋白饮料的空白，也因而受到广泛关注。大豆多糖是从大豆皮和大豆子叶部分所得到的水溶性膳食纤维。在豆制品加工业中，每年都有大量的加工副产物豆渣被直接废弃或者被用作动物饲料，而很少有厂家回收利用。实际上，干豆渣中含有近35%的水溶性大豆多糖。水溶性大豆多糖不仅具有膳食纤维的减肥、通便、调节胃肠中微生物营养的平衡和类胆固醇的代谢以及抑制免疫血清中脂质的氧化的作用，还具有其他优越的食品功能特性，例如乳化及乳化稳定性、抗氧化性、抑菌性、抗黏结性及耐热、耐酸、耐盐的特性等等。基于以上特性，水溶性大豆多糖可以作为乳化剂、分散剂、稳定剂等。大豆水溶性多糖作为优良的酸乳饮料蛋白稳定剂，不仅能够稳定蛋白颗粒，还因其膳食纤维的多功能性极大提高了酸乳饮料的附加营养价值，因而是一种越来越受到人们的青睐的新型食品添加剂。这些良好的功能性与大豆多糖的组成成分、结构和分子构成有很大的关系。研究表明大豆多糖是一种酸性杂多糖，结构与果胶类似，其含有总量近9%的结合蛋白(肽)和游离蛋白(肽)，结合蛋白(肽)约3%和游离蛋白(肽)6%，随着离心分离自由的游离蛋白会被分离出去，连接于大豆多糖上的结合蛋白能够促进大豆多糖主链快速结合到酪蛋白表面，并能在酪蛋白表面形成厚层，提高大豆多糖侧链间的空间排斥力，在某种程度上，大豆多糖上连接的结合蛋白(肽)还能够提高其乳化能力。另外，大豆多糖含有近20%的半乳糖醛酸的酸性多糖，其分子质量为5 00(Tl 000000 u,由半乳糖(Gal)、阿拉伯糖(Ara)、半乳糖醒酸、鼠李糖(Rha)、岩藻糖(Fuc)、木糖(Xyl)、葡萄糖(Glc)等组成。其主链由聚半乳糖醛酸(GN)和聚鼠李糖半乳糖(RG)组成，在主链上结合有半乳聚糖侧链和阿拉伯糖侧链。其侧链在稳定酸性乳饮料时起着重要的作用。酸性基团缔合到酪蛋白表面上再通过中性糖侧链形成覆盖在蛋白质颗粒表面的厚层所产生的空间位阻来稳定蛋白颗粒。避免了酪蛋白在酸性条件下沉淀，以此稳定酪蛋白颗粒。目前的研究表明，大豆多糖在应用性及功能性上均优于果胶、瓜尔胶、阿拉伯胶等常用胶体。大豆多糖链上的自由羧基沿着聚合链的分布情况及大豆多糖链上的结合蛋白含量决定其在酸性饮料中的稳定性，且某些半乳糖醛酸的残基会被甲基酯化，酯化发生在半乳糖醛酸残基聚合之后；而大豆多糖稳定酸乳中酪蛋白的能力与其链上自由羧基嵌段的结构和长度有关。自由羧基嵌段太长会使悬吊链太短或者无法产生，使多糖与酪蛋白结合物的空间排斥力减小，同样也会与酸乳饮料中的钙离子反应造成凝胶沉淀；自由羧基嵌段太短会导致多糖无法准确地结合到酪蛋白上。普通商用大豆多糖中，通常结合蛋白(肽)含量约2 3%，酯化程度在40飞0%，根据研究发现，高稳定性的大豆多糖的结合蛋白(肽)在4 6%，酯化度通常在20 30%之间。专利CN1927033研究了果胶酯酶、果胶反排除酶、聚半乳糖酶对大豆碎粒酵素处理形成大豆粉末和大豆浆液，该专利仅仅从解碎的角度使用了果胶酯酶，但并没有深入研究果胶酯酶对大豆浆液中的具体成分造成的影响；已有文献报道了用双酶法处理提取大豆多糖，探讨酶种类、双酶组合、酶解时间、pH、固液比等对提取率的影响以及大豆多糖对氧自由基的清除能力(宋慧，苗敬芝，董玉玮.双酶法提取大豆多糖及其抗氧化性研究[J].中国食品添加剂，2011，(5) :89-93.);另有文献报道了果胶甲酯酶对大豆皮的脱脂影响，考察酶解温度、酶解时间、PH和酶的加入量对果胶产品酯化度和果胶提取率的影响，提出酯化度对大豆多糖稳定性存在影响，但对于大豆多糖上蛋白质的作用未作研究(刘贺，郭晓飞，刘昊东等.大豆皮果胶酶法脱脂参数研究[J].食品工业科技，2011，32(5) 273-464.);另有文献报道了可溶性大豆多糖在功能性低蛋白饮料中的应用，在该研究中从感官和沉淀率对比了以可溶性大豆多糖，CMC、果胶、PGA为乳化稳定剂,大豆多糖表现出最佳稳定效果的乳化剂(李小林，何莹.可溶性大豆多糖在功能性低蛋白饮料中的应用[J].现代食品科技，2010，26 (3) :303—305.)。目前人们对大豆多糖的提取工艺从不同的方面做了很多的研究，对大豆多糖的化学、物理及生物改性进行了一些研究，但是有关用于稳定乳酸清凉饮料的大豆多糖的作用机理并没有系统的研究，大豆多糖中组分和分子结构对其稳定性的影响也未见报道，因此如何提高大豆多糖在低蛋白饮料中的高稳定性一直是研发热点。本专利技术在对大豆多糖的现有研究基础上，提出一种对大豆多糖的组分和分子结构进行改性的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于酶复合改性的大豆多糖制备方法，所制得的大豆多糖是一种在乳酸清凉饮料中具高稳定性的水溶性大豆多糖，可用于制备稳定的乳酸清凉饮料。本专利技术中“酶复合改性”方法，是指在大豆多糖溶液中，依次加入谷氨酰胺转胺酶和去酯化酶，分别对大豆多糖进行酶化学反应。本专利技术的目的主要通过以下技术方案实现一种基于酶复合改性的大豆多糖制备方法，主要包括以下步骤 在大豆多糖溶液中，首先边搅拌边加入谷氨酰胺转胺酶，在适宜的温度和PH条件下进行糖蛋白交联反应，一段时间后加热灭酶；然后冷却至时宜温度，边搅拌边加入氯化钠或氯化钙和去酯化酶，在适宜的温度和PH条件下对大豆多糖进行去酯化处理，一段时间后加入酸终止反应，加热灭酶；用乙醇沉淀后干燥得到酶改性大豆多糖。其中，所述大豆多糖溶液的浓度为i°/rio%。其中，所述谷氨酰胺转胺酶的酶活单位为5(T200U/g，加酶量0.02、. 1%，酶解pH为5. 0 7. O。酶解温度4(T70°C，反应时间3(Tl20min。反应结束后加热至10(Tl50°C灭酶。其中，所述氯化钠或氯化钙的浓度为0. ro. 15mol/L。其中，所述去酯化酶为黑曲霉果胶甲酯酶，柑橘果胶甲酯酶，大豆果胶甲酯酶，优选黑曲霉果胶甲酯酶。去酯化反应的加酶量l(T20mL，酶解pH为5. 2 7. O，酶解温度40 70°C，反应时间30 120min。其中，所述方法中用0. Olmol/L氢氧化钠维持反应过程pH，根据添加量监控反应程度。·其中，通过加入0. Olmol/L盐酸调节至pH4终止所述去酯化反应，加热至8(Tl20°C灭酶。本专利技术方法中，通过采用乙醇沉淀后经干燥得到沉淀物，制备得到改性大豆多糖。本专利技术创新之处在于，本专利技术首次提出对大豆多糖进行酶法复合改本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于酶复合改性的大豆多糖制备方法，其特征在于，在大豆多糖溶液中，边搅拌边加入谷氨酰胺转胺酶，进行糖蛋白交联反应，然后加热灭酶；冷却后，边搅拌边加入氯化钠或氯化钙和去酯化酶，进行去酯化反应，然后加入酸终止反应，加热灭酶；用乙醇沉淀后干燥得到改性大豆多糖。

【技术特征摘要】
1.一种基于酶复合改性的大豆多糖制备方法，其特征在于，在大豆多糖溶液中，边搅拌边加入谷氨酰胺转胺酶，进行糖蛋白交联反应，然后加热灭酶；冷却后，边搅拌边加入氯化钠或氯化钙和去酯化酶，进行去酯化反应，然后加入酸终止反应，加热灭酶；用乙醇沉淀后干燥得到改性大豆多糖。2.根据权利要求I所述的基于酶复合改性的大豆多糖制备方法，其特征在于，所述大豆多糖溶液的浓度为i°/rio%。3.根据权利要求I所述的基于酶复合改性的大豆多糖制备方法，其特征在于，所述谷氨酰胺转胺酶的酶活单位为5(T200U/g，加酶量0. 02、. 1%，酶解pH为5. (T7. 0，酶解温度40 70°C，反应时间30 120min。4.根据权利要求I所述的基于酶复合改性的大豆多糖制备方法，其特征在于，所述谷氨酰胺转胺酶酶促反应后加热至10(Tl5(rC灭酶，所述去酯化反应后加热至8(T12(TC灭酶。5.根据权利要求I所述的基于酶复合改性的大豆多糖制备方法，其特征在于，所述氯化钠或氯...

【专利技术属性】
技术研发人员：常忠义，谭静，高红亮，张亦澜，吕远，黄橙子，崔红亮，
申请(专利权)人：华东师范大学，平顶山天晶植物蛋白有限责任公司，
类型：发明
国别省市：