专利名称：一种复合改性制备高效蛋白乳化剂的方法
技术领域：
本发明属于大豆蛋白加工技术，主要涉及一种复合改性制备高效蛋白乳化剂的方法。
背景技术：
就食品体系而言，食品蛋白质的乳化特性是指其能使油与水形成稳定的乳状液而起乳化剂的作用.我国虽然是食用大豆蛋白的大国，但专用功能特性的大豆蛋白应用不多，而国外已将大 蛋白广泛应用于鱼制品、肉制品、面制品、冷食制品、糖制品和饮料等中，品种达上万种，大豆蛋白功能特性的改善是目前该领域研究的热点。
大豆分离蛋白(soybean protein isolate, SPI)是食品体系中广泛使用的一种蛋白质，其功能性质优异，添加到食品中可以改善产品性能，稳定体系的乳化状态并延长货架期，从而广泛应用于肉制品、乳制品、烘焙制品等。其乳化特性影响到相关产品的生产和开发应用，但由于其本身乳化性能不高，达不到生产使用的要求，需通过各种物理、化学和生化手段对其进行改性和修饰，从而使大豆分离蛋白的功能性质得到显著改善，更好的应用到食品加工中。因此，通过改性提高大豆分离蛋白的乳化性具有十分重要的意义。蛋白质改性方法主要有物理改性、化学改性、酶法改性。其中，酶法改性所用的酶制剂价格昂贵白的功能性质，仅加热就可使该反应自发地进行，是目前蛋白质改性中较为理想的方法.利用超声-糖基化复合改性大豆分离蛋白，提高了植物蛋白的功能性质，制备一种高效蛋白乳化剂，使其更好的应用在食品加工中，为乳化剂生产和应用开拓了更好的前景，使植物蛋白具有较大的发展潜力和工业化价值。因此，对于开发一种新的制备乳化剂的方法，该研究意义重大。
发明内容
本发明的目的是通过用超声-糖基化复合技术改性大豆分离蛋白，开发一种高效乳化剂。本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的
一种复合改性制备高效蛋白乳化剂的方法，该方法包括如下步骤(1)将大豆分离蛋白加入到PH为8的磷酸盐缓冲液中，配制成浓度为10mg/ml蛋白溶液；(2)将蛋白溶液进行超声处理，所述的超声功率为500-700W，时间为8-12min ；(3)将葡萄糖加入到超声处理后的蛋白溶液在65°C水浴中加热，进行糖基化反应得到反应液，所述蛋白溶液中蛋白质量与葡萄糖质量比为1:1-3,反应时间为100-140min ； (4)将反应液真空干燥后获得高效蛋白乳化剂。所述步骤(2)中超声功率为580W,时间为10. 8min。所述步骤(3)中蛋白溶液中蛋白质量与葡萄糖质量比为1:1. 9,反应时间为128.8min。本发明是通过改性分离蛋白，提高了蛋白乳化性，为乳化剂生产和应用开拓了更好的前景，具有设计新颖合理、工艺方法简单、蛋白乳化性高等特点。
图I本发明方法的工艺路线；
图2超声功率对乳化活性的影响；
图3超声时间对乳化活性的影响；
图4蛋白与葡萄糖比例对乳化活性的影响；
图5糖基化时间对乳化活性的影响；
图6糖与蛋白质量比与超声时间交互对乳化活性的响应面；
图7超声功率与超声时间交互对乳化活性的响应面；
图8糖基化时间与糖与蛋白质量比交互对乳化活性的响应面。
具体实施例方式下面结合附图对本发明具体实施例进行详细描述。一种复合改性制备高效蛋白乳化剂的方法，该方法包括如下步骤(1)将大豆分离蛋白加入到PH为8的磷酸盐缓冲液中，配制成浓度为10mg/ml蛋白溶液；(2)将蛋白溶液进行超声处理，所述的超声功率为500-700W，时间为8-12min ；(3)将葡萄糖加入到超声处理后的蛋白溶液在65 °C水浴中加热，进行糖基化反应得到反应液，所述蛋白溶液中蛋白质量与葡萄糖质量比为1:1-3,反应时间为100-140min ； (4)将反应液真空干燥后获得高效蛋白乳化剂。所述步骤(2)中超声功率为580W,时间为10. 8min。所述步骤(3)中蛋白溶液中蛋白质量与葡萄糖质量比为1:1. 9,反应时间为128.8min。
实施例I材料与方法
I.I材料、试剂
大 分尚蛋白哈闻科
葡萄糖
磷酸盐
SDS
I.2仪器
JY92 - 2D超声仪宁波新芝生物科技股份有限公司；
pHS-25型酸度计上海伟业仪器厂
电子分析天平梅勒特-托利多仪器(上海)有限公司
精密电动搅拌机江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司
电热恒温水浴锅余姚市东方电工仪器厂
722S分光光度计上海精密科学仪器有限公司
微量取样器上海荣泰生化工程有限公司I.3试验方法 1.3. I工艺流程 见附图I
1.3. 2乳化性能测定
精确称取2g左右样品，溶解于IOOmL磷酸钠缓冲溶液中，室温下1000r/min搅拌lh。取15mL蛋白溶液与5mL大豆油混合 ,在高速乳化均质机下10000r/min乳化Imin后倒入25mL烧杯中，分别于Omin，30min在烧杯底部取样IOOuL乳状液与IOmLO. 1%的SDS溶液均匀混合，在500nm处测定其吸光值，用Omin时的吸光值表示乳化活性(EA)。2.结果与讨论
2.I超声参数的选择
2.I. I超声功率的选择
按I. 3. 2所述方法，超声功率选取100w，200w, 400w,600w, 800w,超声时间为lOmin，考
察超声功率对蛋白乳化性的影响，结果见图2。由图2结果可以看出，超声功率低于600w时，随着超声功率的增加，蛋白乳化性显著上升，变化程度较明显，当达到600w时，乳化性接近最大值，超过600w时，乳化性开始下降。所以在下面的响应面设计中超声功率水平选择 500-700w。2. I. 2超声时间的选择
按I. 3. 2所述方法，超声功率选取600w，超声时间分别为6min, 8min, I Omin, 12min, 14min。考察超声时间对乳化性的影响，结果见图3。如图3可以看出，当时间低于IOmin时，乳化性呈上升趋势，时间继续增加时，乳化性开始下降，所以在下面的响应面设计中超声时间水平选择8min-12min。
2.2糖基化反应参数的选择
2.2. I蛋白与糖质量比例的选择
按I. 3. 2所述方法，蛋白与糖质量比为1:1，1:2，1:3，1:4，时间为120min。考察蛋白与糖质量比对乳化性的影响，结果见图4。如图4可以看出，当蛋白与糖质量比低于1:2时，乳化性呈上升趋势，蛋白与糖质量比继续增加时，乳化性开始逐渐降低，所以在下面的响应面设计中蛋白与糖质量比水平选择1:1-1:3。2. 2. 2糖基化反应时间的选择
按I.3.2所述方法，蛋白与糖质量比为1:2，反应时间选取60min，90min，120min，150min，180min，考察反应时间对蛋白乳化性的影响，结果见图5。由图5结果可以看出，时间低于120min时，随着时间的增加，蛋白乳化性显著上升，当达到120min时，乳化性接近最大值，超过120min时，乳化性变化不明显略有下降现象。所以在下面的响应面设计中时间选择 100min-140min。2. 4蛋白乳化性响应面试验设计
2.4. I实验因素水平编码表
在单因素研究的基础上，确定各因素的水平值范围，采用响应面中心组和实验设计，研究超声和糖基化反应各参数对考察指标的影响规律。选取超声功率，超声时间，糖与蛋白质量比例，糖基化时间4个因素，以乳化活性为响应值，优化蛋白改性的工艺的最佳参数。对试验结果数据采用Design-Expert8. O. 5软件进行分析,响应面因素水平表见表I。表I响应面试验因素水平表
权利要求
1.一种复合改性制备高效蛋白乳化剂的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤(1)将大豆分离蛋白加入到PH为8的磷酸盐缓冲液中，配制成浓度为10mg/ml蛋白溶液；(2)将蛋白溶液进行超声处理，所述的超声功率为500-700W，时间为8-12min ；(3)将葡萄糖加入到超声处理后的蛋白溶液在65°C水浴中加热，进行糖基化反应得到反应液，所述蛋白溶液中蛋白质量与葡萄糖质量比为1:1-3,反应时间为100-140min ； (4)将反应液真空干燥后获得闻效蛋白乳化剂。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于所述步骤(2)中超声功率为580W，时间为10.8min。
3.根据权利要求I所述的方法，其特征在于所述步骤(3)中蛋白溶液中蛋白质量与葡萄糖质量比为1:1.9,反应时间为128. 8min。
全文摘要
本发明公开了一种复合改性制备高效蛋白乳化剂的方法属于大豆蛋白加工技术，其特征在于，该方法包括如下步骤(1)将大豆分离蛋白加入到磷酸盐缓冲液中，配制成蛋白溶液；(2)将蛋白溶液进行超声处理；(3)将葡萄糖加入到超声处理后的蛋白溶液水浴加热，进行糖基化反应得到反应液；(4)将反应液真空干燥后获得高效蛋白乳化剂；本发明方法利用超声-糖基化复合改性大豆分离蛋白蛋白制备高效蛋白乳化剂，所需要的设备简单、操作安全、改性的蛋白乳化活性高，有利于分离蛋白在食品中的应用。
文档编号A23J3/16GK102960535SQ20121054706
公开日2013年3月13日 申请日期2012年12月17日 优先权日2012年12月17日
发明者李杨, 江连洲, 齐宝坤, 王妍, 冯红霞, 曹亮, 韩宗元, 张雅娜, 王欢 申请人:东北农业大学