低聚肽速溶植物蛋白營養粉的製備方法
2023-06-29 15:08:11 2
專利名稱：低聚肽速溶植物蛋白營養粉的製備方法
技術領域：
本發明屬於食品技術領域，具體涉及植物蛋白深加工。
背景技術：
國務院頒布《2001-2010年國家食物與營養發展綱要》要求至2010年，我國人均日攝入蛋白質應達到78克，其中植物蛋白不少於80％。
按《紀要》要求，每人每年需植物蛋白24公斤，全國每年需植物蛋白2400萬噸。為了高效利用我國有限的植物蛋白資源，提高植物蛋白消化吸收率，是一項重要的技術措施。
蛋白質是人類所需的第一營養素，又稱「生命素」，人體生長發育、器官構成、新陳代謝、機體修復、生命信息傳遞、變異、遺傳、傳種接代等等生命現象，無不與蛋白質密切相關，蛋白質佔人體組成成份總量的45％以上，「沒有蛋白質就沒有生命」。
植物蛋白是分子量大、結構複雜的高分子有機物，現代營養學證明，蛋白質被人體攝入後，需要經過胃腸消化分解成小分子蛋白肽類和胺基酸類，才能被人體吸收，如果直接攝取大豆蛋白質，對年老體弱或其它亞健康人群，嬰幼兒等蛋白酶解功能低下的人群，就可能產生攝入的蛋白質未被吸收或少量吸收而排除體外的現象，造成蛋白營養浪費。蛋白吸收以肽的形式被人體吸收的蛋白質佔蛋白總量的70％以上，如果肽的分子量小於1000D，吸收率更高，可佔蛋白總量的90％以上。
以大豆蛋白為例，按現代生物科學對大豆蛋白質分類，分子量在10000D以上的為蛋白質，分子量分布趨間在1000-10000D為大豆多肽，分子量分布趨間≤1000D為大豆低聚肽。
由於低聚肽，可以不需胃腸消化，攝入人體後直接被吸收，所以對於胃腸功能低下的病人、亞健康人群、老人，以及運動員、戰士、考試前的學生、生活無節制的老闆等需要快速補充體能的人群，大豆低聚肽是最理想、最重要的高效、快速吸收的蛋白營養源。
近代研究證明大豆低聚肽具有免疫調節、抗疲勞、調節血脂、調節血壓、減肥、保持血糖正常水平，預防衰老、預防心腦血管疾病、促進骨骼肌肉損傷修復、提高血清睪酮水平、具有無毒副作用的類雄性激素的功能。
我國已於2004年12月01日頒布「大豆肽粉」《中華人民共和國輕工行業標準》(QB/T2653-2004)，但目前大豆肽存在兩大缺點①大豆肽商品普遍存在苦、酸、臭等異味，作為外源蛋白食品營養源難以被廣大人群接受；②按「QB/T2653-2004」《大豆肽粉》的分子量分布≤10000D，即為大豆肽，「大豆肽」的分子量分布範圍明顯偏高，仍然不適於亞健康人群以及需要快速補充蛋白營養人群的需求。
發明內容
本發明的目的是提供一種低聚肽速溶植物蛋白營養粉的製備方法，克服現有技術所生產的蛋白營養粉低聚肽含量不高的缺點。
本發明的方案是以植物種子為原料，經過以下步驟完成。
1、將清選、去雜後的植物種子用通常的工業化大豆發芽的工藝即通水、透氣的方法促萌、發芽。
2、檢測經步驟1的發芽植物種子，當≤1000D的低聚肽含量達到蛋白總量的30％以上時磨漿，再通過漿渣分離工藝獲得的分離液。
3、將步驟2分離出的分離液進行高溫閃蒸(110-130℃、5-15秒)滅酶、殺菌。經過滅酶殺菌後的分離液檢驗脲酶反應為陰性。
4、將將步驟3產生的分離液，泵入雙效降膜蒸發器，蒸汽壓力為180-200kPa、真空度為90-95kPa，溫度控制在55-60℃，分離液濃縮濃度為20-40％。
5、將步驟4得到的濃縮分離液泵入壓力式噴霧乾燥塔，塔的進口溫度為160-180℃，出口溫度為80-90℃，料液經噴霧乾燥塔處理，即可得到本方法的產品。
以上為本發明的基本方案。
為進一步提高蛋白總量中的分子量≤1000D的低聚肽的含量比例，在步驟2磨漿時，將磨製的漿、渣混合物全部泵入「酶反應器」中，加入蛋白酶，進行酶解，當檢測分子量≤1000D成分佔蛋白總量達40％以上時，再進行步驟3。
為再一步提高蛋白總量中的分子量≤1000D的低聚肽的含量比例，在步驟2得到的分離液中加入無臭味的大豆低聚肽，再進行步驟3。加入外源、無臭味的大豆低聚肽的數量，以添加後產品中≤1000D的蛋白成份，不超過蛋白總量的50％為宜。
為改善口感，以適應不同人群的口味，經過閃蒸殺菌、滅酶、脲酶反應陰性即步驟3得到的分離液，在混合攪拌罐中加入經過殺菌、過濾的砂糖、果汁、精煉植物油等輔料，再進行步驟4。
本發明所使用的原料可以是大豆、花生、綠豆、黑豆、鷹嘴豆、玉米等，優選為大豆、黑豆、花生。
本發明的積極效果是依靠植物種子本身生長發育、自體生理生化反應，將部分高分子量的植物蛋白轉化為分子量≤1000D的低聚肽，使低聚肽佔蛋白總量30％以上，獲得無任何不良異味，溶解度≥92％，脲酶反應陰性的新型「低聚肽速溶植物蛋白營養粉」。還可根據生產需要，輔以酶解蛋白技術或添加外源低聚肽技術，使蛋白營養粉低聚肽含量佔蛋白總量40％、50％。給胃腸功能低下的病人、亞健康人群、老人，以及運動員、戰士、考試前的學生等需要快速補充體能的人群，提供了最理想、最重要的高效、快速吸收的蛋白營養源。
具體實施例方式
實施例11、人工促萌將經過清選、去雜的大豆放入底部有通水、透氣活塞的保溫缸中，通水、透氣孔φ≈6mm，孔徑大小略小於大豆種子橫切面的直徑，即裝入大豆後，不致漏下為度。孔與孔之間距離≈5cm。
加入大豆後，將通水透氣孔擰緊，再加≈15℃的溫水浸泡、淘洗，加水量以高出大豆表面6-7cm為宜，加水後攪拌，攪拌速度≈60r/min，攪拌2小時，繼續浸泡6小時，再擰開通水透氣孔，放出浸泡水。再擰嚴通水透氣孔，每隔4小時左右，補充加入20-25℃溫水，加水量以超過大豆表面為度，加水時翻動攪拌，如水面由於大豆吸水而下降時，每隔一小時，還要用噴霧器噴淋一次約30℃的溫水，保持全部大豆處於溼潤狀態。在大豆發芽前，每次加水都要對原料大豆翻動攪拌。每次翻動攪拌都要擰開通透水孔，排除浸泡水。
在大豆原料促萌發芽過程，保溫缸內溫度應保持在20-25℃為宜。
大豆萌芽後，加水時間周期改為每10小時加水一次，停止翻動，防止折斷豆芽，加水在缸內停留時間30分鐘，然後排放，排入水後，噴淋加水，噴淋加水量與加水時間，以保持全部原料大豆表面溼潤為度。
經過上述處理，歷時約120小時，豆芽長至10cm左右，發芽的原料大豆中的低聚肽(≤1000D)含量達到蛋白總量的30％以上時，此種發芽豆即可作為原料，用於生產「低聚肽速溶大豆蛋白營養粉」。
2、排放水處理將人工促萌過程泡豆、洗豆的排放水全部泵入循環水池，首先採用板框過濾機過濾，去除沙石、汙物，作為固體排放物排除，板框壓濾機工作壓力為0.2Mpa/cm2，流速為600L/h。
經過板框壓濾機的通過液，泵入工作壓力為2.8Mpa/cm2，流量為0.6T/h的50nm的反滲透裝置，流出液COD值≤25mg/L，可作為生產循環用水。
3、將經過第1項處理後，豆芽長至10cm左右的原料豆，採用「高效液相色譜法」檢驗，發芽豆中含分子量≤1000D的蛋白成份，達到蛋白總含量30％以上時，即可作為原料大豆進入「低聚肽速溶大豆蛋白營養粉」生產工藝過程。
4、漿渣分離將發芽豆加水5倍，採用濾網為80目的漿渣分離機，磨漿除渣，磨漿時，邊磨邊加水，加水總量以不超過豆量的5倍為宜。
5、離心分離通過漿渣分離獲得的豆漿，加水調濃度至乾物料濃度≈10％(如豆漿濃度已達10％，可不加水)，再通過8500r/min的高速離心機分離，產生的離心乾物質與第4項所得豆渣混合，烘乾後為豆渣幹飼料。
6、閃蒸滅酶、殺菌將分離流出液進行瞬時閃蒸、殺菌、滅酶(110°-130℃、5-15秒)，經殺菌滅酶後，流出液脲酶反應應為陰性。
7、濃縮將經過殺菌滅酶後豆漿液泵入雙效降膜蒸發器，蒸汽壓力為180-200KPa，真空度為90-95KPa，溫度控制在55-60℃，豆漿濃縮濃度為20-40％。
8、噴霧乾燥將濃縮豆漿泵入壓力式噴霧乾燥塔，塔的進口溫度為170℃，出口溫度為80℃，料液經噴霧乾燥塔處理後，即為「低聚肽速溶大豆蛋白營養粉」，產品中分子量≤1000D的低聚肽含量≥產品中蛋白總量的30％以上，溶解度≥92％，水分含量≤7％，脲酶反應陰性。
實施例2按照實施例1生產過程中的第1、2、3項生產工藝過程，完成後，至第4項漿渣分離工序時，按每公斤發芽豆加水10公斤，然後採用通用磨漿機磨漿，磨漿時邊加水，邊磨豆，磨製完成的豆漿，全部泵入「酶反應器」中，按豆漿中蛋白底物乾重的1％加入風味蛋白酶，「酶反應器」溫度控制在55℃，攪拌(60r/min)30分鐘，然後將豆漿與豆渣混合物泵入濾網為80目的漿渣分離機中，使豆漿與豆渣分離，烘乾豆渣用於生產豆渣幹飼料。
分離後的豆漿中的蛋白質中分子量≤1000D的成份佔蛋白總量40％以上。
將去渣後的豆漿繼續按實施例1的第6、7、8項生產工藝過程加工，即可得到產品中分子量≤1000D的低聚肽成份佔產品中蛋白質總量的40％以上，溶解度≥95％、水分含量≤7％、脲酶反應陰性的「低聚肽速溶大豆蛋白營養粉」。
實施例3按照實施例1中的第1、2、3、4、5項生產工藝過程完成後，至第6項工序時，向分離流出液中，加入無臭味的大豆低聚肽，以提高產品中低聚肽含量，根據生產或商品的實際需要添加大豆低聚肽，添加大豆低聚肽量以產品中低聚肽含量不超過產品中蛋白總量的50％左右為宜，以免影響產品的口味，大豆低聚肽含量可採取「高效液相色譜法」檢驗。
完成大豆低聚肽添加工藝後，繼續按實施例1的第6、7、8項生產工藝過程完成，即可得到產品中分子量≤1000D的低聚肽含量佔產品中蛋白質總量≈50％的、溶解度≥95％、水分含量≤7％、脲酶反應陰性的「低聚肽速溶大豆蛋白營養粉」。
實施例4按照實施例1生產過程中的第1、2、3、4、5項生產工藝過程完成後，將第6項產生的脲酶反應陰性的豆漿液泵入帶有攪拌器(60r/min)的混合罐中，按豆漿中乾物重的40％加入經過過濾殺菌的蔗糖，攪拌20分鐘。然後繼續按照實施例1第7、8項生產工藝過程加工，即可獲得「含糖低聚肽速溶大豆蛋白營養粉」。
實施例5以花生(或黑豆、或鷹嘴豆、或紅小豆)為原料，取代大豆，按實施例1的第1、2、3、4、5、6、7、8項的步驟方法生產，也可獲得溶解度≥92％、水分含量≤7％、脲酶反應陰性、產品中分子量≤1000D的低聚肽含量佔產品中蛋白質含量≈30％、≈40％、≈50％的三種「低聚肽速溶花生(或黑豆、或鷹嘴豆、或紅小豆)蛋白營養粉」。
實施例6將實施例1的原料大豆(或黑豆、綠豆、鷹嘴豆、紅小豆)，在環境溫度≈20℃的條件下，浸泡約10小時的大豆，按實施例2的加工步驟生產，可獲得產品中分子量≤1000D的低聚肽含量佔產品中蛋白質≈40％的「低聚肽速溶大豆蛋白營養粉」。
實施例7以玉米籽粒為原料，取代大豆，按實施例1的第1、2、3、4、5、6、7、8項的步驟方法生產，獲得溶解度≥92％、水分含量≤7％、脲酶反應陰性的、產品中分子量≤1000D的低聚肽含量佔產品中蛋白質總量≈30％、≈40％、≈50％的三種「低聚肽速溶玉米蛋白營養粉」。
權利要求
1.低聚肽速溶植物蛋白營養粉的製備方法，其特徵是以植物種子為原料，經過以下步驟完成，(1)、將清選、去雜後的植物種子用通常的工業化大豆發芽的工藝即通水、透氣的方法促萌、發芽；(2)、檢測經步驟1的發芽植物種子，當≤1000D的低聚肽含量達到蛋白總量的30％以上時磨漿，再通過漿渣分離工藝獲得的分離液；(3)、將步驟2得到的分離液進行高溫閃蒸(110-130℃、5-15秒)滅酶、殺菌。經過滅酶殺菌後的分離液檢驗脲酶反應為陰性；(4)、將步驟3產生的分離液，泵入雙效降膜蒸發器，蒸汽壓力為180-200kPa、真空度為90-95kPa，溫度控制在55-60℃，分離液濃縮濃度為20-40％；(5)、將步驟4得到的濃縮分離液泵入壓力式噴霧乾燥塔，塔的進口溫度為160-180℃，出口溫度為80-90℃，料液經噴霧乾燥塔處理，即可得到本方法的產品。
2.根據權利要求1的低聚肽速溶植物蛋白營養粉的製備方法，其特徵是在步驟(2)磨漿時，將磨製的漿、渣混合物全部泵入「酶反應器」中，加入蛋白酶，進行酶解，當檢測分子量≤1000D成分佔蛋白總量達40％以上時，再進行步驟(3)。
3.根據權利要求1或2的低聚肽速溶植物蛋白營養粉的製備方法，其特徵是在步驟(2)得到的分離液中加入無臭味的大豆低聚肽，再進行步驟(3)，加入外源、無臭味的大豆低聚肽的數量，以添加後產品中≤1000D的蛋白成份，不超過蛋白總量的50％為宜。
4.根據權利要求1或2或3的低聚肽速溶植物蛋白營養粉的製備方法，其特徵是將步驟(3)得到的分離液在混合攪拌罐中加入經過殺菌、過濾的砂糖、果汁、精煉植物油等其中的一種或數種輔料，再進行步驟(4)。
全文摘要
低聚肽速溶植物蛋白營養粉的製備方法，屬於食品技術領域，具體涉及植物蛋白深加工技術領域。步驟是將植物種子，加水浸泡，促進胚芽萌發，發芽植物種子中分子量≤1000D的蛋白成份含量達到總蛋白含量的30％以上時，再經磨漿，漿渣分離，滅菌、滅酶，濃縮，噴霧乾燥，得最終產品。本發明的積極效果是依靠植物種子本身生長發育、自體生理生化反應，將部分高分子量的植物蛋白轉化為分子量≤1000D的低聚肽，使低聚肽佔蛋白總量30％以上，獲得無任何不良異味，溶解度≥92％，脲酶反應陰性的新型「低聚肽速溶植物蛋白營養粉」。給胃腸功能低下的病人，以及特殊需要快速補充體能的人群，提供了理想的快速吸收蛋白營養源。
文檔編號A23J3/14GK1961707SQ20051001728
公開日2007年5月16日 申請日期2005年11月11日 優先權日2005年11月11日
發明者李榮和, 李丹, 李煜馨, 周書華, 宛淑芳, 劉仁洪, 梁洪祥, 李小磊, 許偉良, 高長城, 隋少奇, 劉蕾, 朱振偉, 陳星 , 劉輝, 雷海容, 李曉東, 周鼎玲, 楊貴, 趙玉芝 申請人:吉林省高等院校科技開發研究中心, 李榮和