一種TG酶改良高水分花生拉絲蛋白品質方法與流程
2023-12-05 09:30:02 5
本發明涉一種tg酶改良高水分花生拉絲蛋白品質方法。
背景技術：
採用擠壓技術生產食品已有超過70年的歷史，其中以大豆蛋白、花生蛋白、麵筋蛋白、乳清蛋白等植物蛋白為主要原料，生產組織化植物蛋白(tvp)是擠壓技術在食品工業中的重要應用。擠壓法生產的組織化植物蛋白具有優良的吸水性和吸油性等功能特性，膽固醇含量為零，在人體內消化吸收生物價值達93％～97％，且具有預防高血壓、肥胖以及心腦血管等「現代文明病」的功能，可作為肉製品添加物或模擬肉供人們食用。組織化蛋白根據原料蛋白質含量可分為高蛋白組織化蛋白(高於70％)和低蛋白組織化蛋白(50％～55％)；根據生產水分含量可分為低水分組織化蛋白(低於35％)和高水分組織化蛋白(高於45％)；根據產品纖維狀結構可分為普通組織化蛋白(具有少量纖維狀結構)和拉絲蛋白(具有明顯的纖維狀結構)。低水分組織蛋白是目前國際和國內市場上的主要產品形態，主要是組織化大豆，而高水分組織化蛋白是一類新型產品，從其組織結構和質地上分析，比膨化型具有更多優越性能，是膨化型產品的更新換代產品。
相比組織化大豆蛋白，組織化花生蛋白雖有色澤亮白、香味獨特等方面的優勢，但其組織結構還比較差。tg酶可以催化蛋白質分子間發生交聯反應、改善蛋白質的許多重要性能。如用該酶生產重組肉時，不僅可以將碎肉粘結在一起，還可以將各種非肉蛋白交聯到肉蛋白上，可明顯改善肉製品的口感、風味、組織結構和營養，提升蛋白質的營養價值。tg酶還可以將人體必需胺基酸(如賴氨酸)共價交聯到蛋白質上，可防止美拉德反應對胺基酸的破壞；可提高蛋白質的營養價值。
中國專利「以高溫豆粕為原料的大豆組織蛋白的生產方法」(申請號200810137299.x)公開了一種以高溫豆粕為原料的大豆組織蛋白的生產方法。該發明使用生物酶解技術使高溫豆粕蛋白質活化，使氮溶指數增加，改善蛋白質的組織化和纖維化作用。但生物酶解技術主要針對變性比較嚴重的蛋白原料，而且在酶解過程中容易產生苦味，不利於消費。中國專利「一種用大豆分離蛋白生產即食型素肉的方法」(公開號cn101889627a)公開了一種通過向大豆分離蛋白中添加大豆多糖的方法生產高水分大豆組織蛋白。但其多糖添加量在20％以上，不符合健康飲食的習慣，尤其對於糖尿病患者。中國專利「纖維拉絲蛋白的製備工藝」(申請號cn201010203086.x)公開了一種以中變性低脂花生蛋白粉為原料製備膨化型花生拉絲蛋白的方法。但其水分含量僅為25％左右，且後續的高溫烘乾過程，對花生蛋白粉中的營養物質損壞嚴重。其產品在後續應用過程中需要復水，只能作為肉製品添加物。
有鑑於此，特提出本發明。
技術實現要素：
本發明的目的是提供一種tg酶改良高水分花生拉絲蛋白品質的方法及所生產的高水分花生拉絲蛋白。
本發明技術方案如下：
一種tg酶改良高水分花生拉絲蛋白品質的方法，包括以下步驟：
1)將低溫脫脂花生蛋白粉粉碎，與適量tg酶混合均勻；
所述tg酶添加量為低溫脫脂花生蛋白粉重量的0～2％；
優選地，所述tg酶添加量為低溫脫脂花生蛋白粉重量的0.09％-1％。
進一步地優選地，所述tg酶添加量為低溫脫脂花生蛋白粉重量的0.18％-0.5％。
在本發明一個具體實施方式中，所述tg酶添加量為低溫脫脂花生蛋白粉重量的0.3％。
在本發明一個具體實施方式中，所述tg酶添加量為低溫脫脂花生蛋白粉重量的0.09％。
本發明所述tg酶即穀氨醯胺轉胺酶(transglutaminase)。
2)擠壓組織化：將步驟1)所得物料進行擠壓組織化處理(例如採用螺杆擠壓機)，擠壓溫度依次為：60℃～80℃(擠出機機筒餵料區的溫度)、80℃～100℃(混合區的溫度)、130℃～160℃(蒸煮區的溫度)、90℃～130℃(冷卻區的溫度)、50℃～90℃(成型區的溫度)；在擠壓過程中在線加水，調整物料水分，使水與物料在機筒內混合均勻，使擠壓過程中物料水分含量為45％～65％(質量分數)；擠壓成型後冷卻，製得高水分花生拉絲蛋白。
進一步地，為使物料之間(低溫脫脂花生蛋白粉與tg酶)充分混勻、使物料分子充分接觸，更利於後續擠壓組織化處理，形成高水分花生拉絲蛋白，優選將低溫脫脂花生蛋白粉粉碎成小顆粒狀，過60～80目篩。更進一步地，還可將混勻後的物料裝入密封容器，平衡一段時間。所述平衡時間一般可為20～30h，例如24h。
步驟1)可用混料機進行充分斬拌混料。
進一步地，步驟2)所述擠壓溫度依次為60℃～70℃(餵料區)、90℃～100℃(混合區)、140℃～160℃(蒸煮區)、100℃～130℃(冷卻區)、60℃～80℃(成型區)。
在本發明一個具體實施方式中，步驟2)所述擠壓溫度依次為70℃(餵料區)、95℃(混合區)、145℃(蒸煮區)、120℃(冷卻區)、80℃(成型區)。
在本發明一個具體實施方式中，步驟2)調整所述擠壓過程中物料水分含量為58％(質量分數)。
進一步地，步驟2)擠壓過程中螺杆轉速為180～250r/min，餵料速度為120～160g/min；優選地，螺杆轉速為180～210r/min，餵料速度為140～160g/min。在本發明一個具體實施方式中，螺杆轉速為200r/min，餵料速度為150g/min。
進一步地，上述tg酶改良高水分花生拉絲蛋白品質的方法，還包括將擠壓組織化處理後擠壓成型的物料進行切斷、冷卻的步驟，例如將從擠壓機出來的物料切至15～20cm，製得到高水分花生拉絲蛋白。將切斷後的高水分花生拉絲蛋白，裝入真空包裝袋，抽真空封口包裝，在流化床上冷卻。
本發明擠壓組織化處理可採用雙螺杆擠壓機。
優選地，本發明所用雙螺杆擠壓機螺杆組裝方式是高剪切組合：螺杆剪切元件選用剪切角為45°的捏合塊，分成4個剪切段，與輸送元件間隔安裝在長徑比為24:1的螺杆上。
優選地，將擠壓組織化處理後擠壓成型的物料經過一個長約1m，寬約80cm，高約3cm的冷卻模口進行冷卻，得到高水分花生拉絲蛋白。進一步地，所述冷卻模口的溫度為60℃～80℃。
進一步地，本發明所述低溫脫脂花生蛋白粉粗蛋白含量≥55％，粗脂肪含量≤7％。本發明還包括上述方法製備的高水分花生拉絲蛋白。
本發明還包括上述高水分花生拉絲蛋白在食品加工方面的應用。
本發明上述高水分花生拉絲蛋白可用於製作半成品如「素雞丁」作為宮保雞丁的配菜、燒烤肉、火鍋肉、快餐用肉餅，終端產品如蛋白素肉、手撕肉、素腸、素豬肉等食品。
本發明所得高水分花生拉絲蛋白改善了以大豆為原料產品的豆腥味，克服了以花生蛋白為原料，難以製備高水分拉絲蛋白的難題，產品後續無需復水。具有較好的口感，無豆腥味，色澤自然，均勻一致，無焦糊色，營養豐富，風味較佳。
本發明高水分花生拉絲蛋白產品色澤亮白，表面光滑，質地柔軟，味道清香，具有即食性的特點，類似高水分大豆拉絲蛋白；具有明顯的纖維化結構，其組織化度為1.2～1.6，纖維絲強度為1.5～2.0kg，彈性為0.85～1.0，硬度為25～35kg，咀嚼度(×103)為13～20。
進一步地，本發明高水分花生拉絲蛋白水分含量為50％～60％。
所述組織化度、纖維絲強度、彈性、硬度、咀嚼度均可採用本領域通用的方法檢測。
本發明高水分花生拉絲蛋白可作為肉的替代物，用於雞丁、手撕肉、素腸等加工。本發明方法原料全利用，幾乎無廢棄物排放，生產連續，工藝集成度高，能耗低，有利於提升花生蛋白粉的附加值。
本發明各原料均可市售購得。
本發明的有益效果是：
(1)所使用的tg酶具有高效性特點，且用量少，成本較低；
(2)擠壓過程中物料含水率可達60％以上，獲得的高水分花生拉絲蛋白纖維結構豐富，且纖維絲強度高；增大了高水分花生拉絲蛋白纖維化程度，增強了纖維絲強度，拓寬了其應用渠道；
(3)產品營養價值高；
(4)產品香味豐富，色澤誘人，表面光滑，口感較好。
附圖說明
圖1為本發明方法的工藝流程圖。
圖2a為對比例3高水分花生拉絲蛋白內部結構圖。
圖2b為實施例1經tg酶改良後的高水分花生拉絲蛋白內部結構圖。
具體實施方式
以下實施例用於說明本發明，但不用來限制本發明的範圍。實施例中涉及的操作如無特殊說明，均為本領域常規技術操作。實施例中的實施條件可以根據具體的實驗條件或者工廠條件進一步調整，未註明實施條件的通常為常規實驗中的條件。
以下擠壓組織化處理採用fmhe36-24雙螺杆擠壓機。
以下組織化度、纖維絲強度、彈性、硬度、咀嚼度、色澤、單位機械能耗(sme)參照文獻李淑靜(2014)、張波(2010)張汆(2007)等的方法檢測(見參考文獻)。
以下所用低溫脫脂花生蛋白粉購於青島長壽食品有限公司，基本理化指標如下
以下所述tg酶購自北京索萊寶科技有限公司。
實施例1
一種tg酶改良高水分花生拉絲蛋白品質的方法，包括如下步驟：
(1)原料粉碎：將低溫脫脂花生蛋白粉粉碎成小顆粒狀，過60～80目篩，稱取5kg；
(2)原料預混：將粉碎後的花生蛋白粉與其重量0.3％的tg酶在混料機內混合2～10min，平衡20h～24h
(3)螺杆元件組合：高剪切組合，即剪切元件選用剪切角為45°的捏合塊，將組裝好的螺杆放入擠壓機機筒內，固定牢固；
(4)擠壓機預熱：將雙螺杆擠壓機啟動後進行預熱，使擠出機機筒餵料區的溫度為70℃、混合區的溫度為95℃、蒸煮區的溫度為145℃、冷卻區的溫度為120℃、成型區的溫度為80℃；調整螺杆轉速為200r/min，餵料速度為150g/min；
(5)調整物料水分：在擠壓過程中在線加水，使其與物料在機筒內混合均勻，使物料最終水分質量分數為58％；
(6)擠壓成型：將調整完水分的物料在擠壓內擠出成型，經過一個長約1m，寬約80cm，高約3cm的冷卻模口，得到高水分花生拉絲蛋白；
(7)切割：在擠壓機出口處，用液壓切刀將擠出的高水分花生拉絲蛋白切割成長約20cm的長條狀；
(8)封裝：將長條狀的高水分花生拉絲蛋白用真空包裝袋迅速封裝，4℃冷庫中貯藏。
本實施例所製得的高水分花生拉絲蛋白檢測結果如下：
實施例2
一種tg酶改良高水分花生拉絲蛋白品質的方法，具體操作步驟同實施例1，區別僅在於：步驟(2)中，tg酶添加量為0.09％。
本實施例所製得的高水分花生拉絲蛋白檢測結果如下：
對比例1
一種tg酶改良高水分花生拉絲蛋白品質的方法，具體操作步驟同實施例1，區別僅在於：步驟(2)中，tg酶添加量為0.025％。
本對比例所製得的高水分花生拉絲蛋白檢測結果如下：
對比例2
一種tg酶改良高水分花生拉絲蛋白品質的方法，具體操作步驟同實施例1，區別僅在於：步驟(2)中，tg酶添加量為1％。
本對比例所製得的高水分花生拉絲蛋白檢測結果如下：
對比例3
一種高水分花生拉絲蛋白的製備方法，具體操作步驟同實施例1，區別僅在於：原料不包括tg酶。
本對比例所製得的高水分花生拉絲蛋白檢測結果如下：
對比例3及實施例1獲得的高水分花生拉絲蛋白內部結構分別見圖2a和圖2b。可見，實施例1經tg酶改良後的高水分花生拉絲蛋白纖維狀結構更加明顯、纖維絲強度較強，色澤更加亮白，富有彈性和嚼勁。
實施例1-2、對比例1-3製作得到的高水分花生拉絲蛋白的對比結果如表1所示：
表1對比結果
參考文獻：
1.李淑靜.原料熱特性與擠壓組織化蛋白質構特性的關係研究[d].中國農業科學院,2014.
2.張汆.花生蛋白擠壓組織化技術及其機理研究[d].西北農林科技大學,2007.
3.張波.雙螺杆擠壓機螺杆作用表徵研究[d].中國農業科學院,2010.
雖然，上文中已經用一般性說明、具體實施方式及試驗，對本發明作了詳盡的描述，但在本發明基礎上，可以對之作一些修改或改進，這對本領域技術人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發明精神的基礎上所做的這些修改或改進，均屬於本發明要求保護的範圍。