专利名称:去除抗营养因子豆奶的生产方法
技术领域：
本发明属于食品工业中豆类加工技术领域：
，特别涉及去除抗营养因子的优质豆奶的生产工艺。
背景技术：
大豆蛋白的氨基酸种类齐全，生物价及蛋白净利用率接近动物蛋白，且不含胆固醇，是一种理想的植物蛋白。加工成豆浆后消化吸收率高，可被人体充分吸收。但是，在大豆蛋白中含有若干抗营养因子，其中胰蛋白酶抑制剂、脂肪氧化酶和脲酶是大豆蛋白中几种主要的抗营养因子。据报道大豆胰蛋白酶抑制剂对各种动物生长产生抑制作用，如引起老鼠、小鸡的胰腺肿大和增生并且影响蛋白质的消化，所以抑制胰蛋白酶抑制剂的活性，对改善含有蛋白酶抑制剂的豆奶的营养价值是很重要的。脂肪氧化酶的活性较高，当大豆被破碎后，脂肪氧化酶可以氧化大豆中的亚油酸和亚麻酸，产生明显的豆腥味。脲酶可以分解豆奶中的尿素和酰胺产生二氧化碳和氨气，对豆奶的质量产生影响。
使胰蛋白酶抑制剂失活的方法有物理失活法和化学失活法。
热处理是最常用的物理失活法，但是方法复杂，工艺繁琐，且效果不理想，影响产品质量。长时间及强烈的热处理可部分钝化胰蛋白酶抑制剂的活性，但也常常导致食品中的必需氨基酸(尤其是赖氨酸)的损失和食品理化性质的改变，影响到食品的营养价值和加工性能。实际上，蛋白酶抑制剂大多具有高度耐热的特性，用常规的加热方法不能彻底钝化豆类蛋白中的胰蛋白酶抑制剂。
有一些专利技术采用了化学方法去除抗营养因子，如中国专利申请“青豆粉及其生产工艺”CN1098601A，其生产工艺为原料精选、碳酸氢钠溶液浸泡16～24小时、研磨、去渣、95～98℃下灭酶脱腥5～10分钟、制浆、浓缩杀菌脱臭、均质、喷雾干燥而成。该发明未经过酶解脱除有害因子。中国专利申请“湿法脱腥无渣速溶大豆粉(包括绿豆与红小豆)生产新技术CN1097558A，其生产工艺包括两种方法(1)原料通过水煮或水蒸气蒸，熟化脱腥，经干燥，全粒磨粉；(2)对原料湿磨后，采取高温熟化脱腥，超微磨浆、均质、乳化、再行干燥成粉。该两种方法都不是采用酶解方法对有害因子进行降解。
与本发明最相近的现有技术是中国专利申请“去除有害因子的豆奶粉及生产工艺”，公开号CN1185912A，其生产工艺为原料挑选、蒸汽热烫、灭酶、磨浆、真空脱气、酶解、灭菌制得豆乳。该专利申请中的蒸汽热烫过程温度很高(125～135℃)只是为了去皮；该专利申请使用两步酶解的方法去除植酸、水苏糖、棉子糖和胰蛋白酶抑制剂，但是两步酶解方法对胰蛋白酶抑制剂的去除并不理想，而且工艺较繁琐；该专利申请只公开了“采用复合酶I和复合酶II进行酶解”，“复合酶I为两种酶之混合物；复合酶II为三种酶之混合物”，并未公开复合酶的组成或成分。
发明内容
本发明要解决的技术问题是利用化学失活法中的酶解方法，既能改善食品中蛋白的质量又能专一有效的去除胰蛋白酶抑制剂，能产生一些功能性的小肽，利于人体的吸收和提高豆奶的产品质量。
本发明的去除抗营养因子的豆奶的生产方法，以经过挑选和清洗的大豆、白糖、奶粉、氯化钠为原料，原料按质量比大豆∶白糖∶奶粉∶氯化钠为60～90∶40～70∶1.5～1.7∶0.2；经浸泡、钝化、磨浆、酶工程处理、浆渣分离、胶体磨粉碎、配料调制、均质、真空脱气、超高温瞬时杀菌的工艺过程制得豆奶。
所说的钝化过程，是将浸泡后的大豆在85～90℃的热水中煮1～5分钟，并加入小苏打(NaHCO3)。
所说的酶工程处理过程，是将磨浆过滤后的浆液放入生物反应罐中，加入终浓度为0.08～40.09U/g(活力单位/克大豆蛋白)的碱性蛋白酶，在58～62℃的条件下反应2～2.5小时，然后迅速升温，加热至100℃，保持5分钟。
豆浆中的大豆蛋白含量可以用已有的设备快速测得，测量设备比如“大豆蛋白含量检测仪”。
比较好的原料质量配比是大豆∶白糖∶奶粉∶氯化钠为75～80∶50～60∶1.6∶0.2。
本发明的碱性蛋白酶最好选择枯草杆菌蛋白酶A的工业酶——碱性蛋白酶2.4L(Alcalase2.4L)。使用碱性蛋白酶2.4L降解胰蛋白酶抑制剂，能够通过一步反应去除胰蛋白酶抑制剂，并且效果很好。
采用改进的BAPNA方法来测定胰蛋白酶的活力。
可用下式表示碱性蛋白酶水解胰蛋白酶抑制剂的相对活力大小
其中式中样液、对照样和胰蛋白酶活力的OD均为410nm处的吸光值。
当碱性蛋白酶能完全水解胰蛋白酶抑制剂时，胰蛋白酶表现出最高活力，这时反应液的吸光值最大，而当胰蛋白酶抑制剂未被水解时，胰蛋白酶表现出最低活力，这时反应液的吸光值最小。
经实验测定，碱性蛋白酶2.4L水解胰蛋白酶抑制剂的最佳反应温度为60℃，最佳反应时间为2-2.5小时，最佳酶浓度为0.08～0.09U/g(活力单位/克大豆蛋白)。在这种条件下碱性蛋白酶2.4L对胰蛋白酶抑制剂的抑制能力如下表所示表1
在上表可见碱性蛋白酶2.4L在适宜的条件下对胰蛋白酶抑制剂有很强的去除能力，可以使胰蛋白酶的活力恢复到72.6％。
大豆的挑选和清洗很大程度上决定着产品质量的好坏。挑选色泽光亮、子粒饱满、无虫蛀和霉变的大豆，清洗掉表面的尘土和微生物。
浸泡的目的是为了软化细胞结构，降低磨浆时的能耗与磨损，提高胶体分散程度和悬浮性，增加收率。
钝化过程，是通过热水中煮浸泡过的大豆，以钝化大豆中的脂肪氧化酶和脲酶，保证产品无腥味。在水煮之前加入按质量化约为0.25％的NaHCO3以改善豆奶产品的口味。
脂肪氧化酶和脲酶两种营养抑制因子对温度敏感，受热容易失活。本发明通过对钝化温度的调控，使上述的两种营养抑制因子被有效的钝化和失活。残存的脂肪氧化酶和脲酶也可以被酶反应过程中的碱性蛋白酶2.4L分解和随后超高温灭菌所除去及钝化，经过以上几步可以将脂肪氧化酶和脲酶钝化或除去。
酶工程处理过程是将过滤后的浆液放入生物反应罐中，加入终浓度为0.085U/g(活力单位/克大豆蛋白)的碱性蛋白酶，在60℃左右的条件下反应2～2.5小时，使大部分胰蛋白酶抑制剂被去除，然后迅速升温，加热至100℃，保持5分钟。残留的胰蛋白酶抑制剂可在最后的超高温瞬时杀菌过程中被完全去除。
分离采用离心分离机对热浆在3000转每分钟下进行离心分离，趁热分离可降低浆体粘度，有利于分离和提高收率。
胶体磨过程是将浆体通过胶体磨进一步磨细，调节胶体磨使细度在2～5μm。
调制过程是在调制混合搅拌罐中进行，主要目的是在饮品中加入白糖、奶粉、氯化钠，使它们充分溶解于豆奶中。白糖可以是白砂糖或/和绵白糖等。
均质过程是将调制好的饮品通过均质机进行均质。最好采用2次均质的方法，第一次均质的压力为60～80MPa，第二次均质的压力为40MPa，均质时的温度在70～80℃之间。均质过程能够使豆奶组分及油脂均匀分散于豆奶中。
真空脱气是将均质后的物料通入真空罐中进行抽真空脱气、脱臭。在80kPa下，抽气10分钟。真空脱气的气压高于背景技术，工艺条件的放宽有利于豆奶的生产。
超高温瞬时杀菌又称UHT杀菌，在饮品中通过热蒸汽杀菌。温度为130～138℃，时间为8～12秒。
本发明在磨浆过程之后，还可以进行超微粉碎工艺过程，即使用超微磨研磨浆体。这样做能够提高豆奶的产率。
本发明以大豆为主要原料，应用一种新的生产工艺和酶工程的方法，生产出一种去除胰蛋白酶抑制剂、钝化脂肪氧化酶和脲酶的豆奶。采用酶工程的方法，在最适合的酶解条件下去除豆奶中的胰蛋白酶抑制剂，并通过多次高温加热的方法有效去除脂肪氧化酶和脲酶。该生产工艺的步骤简单，效率高，碱性蛋白酶是已有的价格低廉的工业产品，可降低生产成本，对各种营养抑制因子的去除和钝化的效果比背景技术的方法好。通过该工艺生产的豆奶不但保持了原有的营养成分，而且又有效的去除了豆奶中的胰蛋白酶抑制剂、脂肪氧化酶和脲酶等多种营养抑制因子，还具有口感好、营养丰富等特点，是一种适合大众饮用的食用豆奶。
具体实施方式
实施例1市售大豆，通过分拣机挑选优质大豆，清洗2-3次，将洗净的大豆浸泡于3倍体积的水中，浸泡时间为8-24小时，浸泡温度为15～20℃。
将浸泡好的大豆按质量比约为0.25％加入NaHCO3，在85～90℃热水中煮1.5～4.5分钟，然后进行冷却、脱皮，脱皮后的大豆分别用磨浆机和超微磨磨成浆体，弃去豆渣。
将超细粉碎后的豆浆浆液加入至生物反应罐中，再加入碱性蛋白酶。60℃反应2～2.5小时后迅速升温到100℃，保持5分钟。碱性蛋白酶的加入量，按豆浆浆液中的每克大豆蛋白加入0.085活力单位的碱性蛋白酶。
将加热过的豆浆经3000转每分钟离心分离去除沉淀，浆体通过150目滤网过滤，将豆浆经胶体磨进行超细粉碎，使细度低于5μm。再在调制混合搅拌罐中与溶解的白砂糖、奶粉、氯化钠进行混合，搅拌10分钟，得到调制好的豆奶饮品，再将豆奶通过均质机进行2次均质。
均质后的豆奶再通入到真空罐中，在80kPa下抽气10分钟，最后将豆奶通入138℃超高温瞬时灭菌器杀菌8～12秒。
最后将得到的豆奶产品灌装，进行质检，理化指标和卫生指标检验合格后包装。
豆奶组方以大豆80公斤，白糖50公斤，奶粉1.6公斤，氯化钠200克为原料，制得豆奶1000升。
实施例2大豆的挑选清洗、浸泡、热煮、磨浆、超微粉碎、酶工程处理、浆渣分离、胶体磨粉碎的过程同实施例1。
豆浆经胶体磨进行超细粉碎后，再在调制混合搅拌罐中与溶解的白砂糖、奶粉、氯化钠进行混合，并加入牛磺酸、维生素C、氯化钙，搅拌10分钟，得到调制好的保健饮品，搅拌10分钟，得到调制好的豆奶饮品。
再将豆奶分别通过80MPa和40MPa的均质机进行均质，均质后的豆奶再通入到真空罐中，在80kPa下抽气10分钟，最后将豆奶通入138℃超高温瞬时灭菌器杀菌8～12秒。
将得到的豆奶产品灌装，进行质检，理化指标和卫生指标检验，合格后包装，得到一种保健豆奶。
保健豆奶组方每1000升豆奶使用大豆80公斤，白糖50公斤，奶粉1.6公斤，氯化钠0.2公斤，牛磺酸0.1公斤，维生素C0.2公斤，氯化钙0.2公斤。
权利要求
1.一种去除抗营养因子豆奶的生产方法，以经过挑选和清洗的大豆、白糖、奶粉、氯化钠为原料，原料按质量比大豆∶白糖∶奶粉∶氯化钠为60～90∶40～70∶1.5～1.7∶0.2；经浸泡、钝化、磨浆、酶工程处理、浆渣分离、胶体磨粉碎、配料调制、均质、真空脱气、高温瞬时杀菌的工艺过程制得豆奶；其特征在于，所说的钝化过程，是将浸泡后的大豆在85～90℃的热水中煮1～5分钟，并加入小苏打；所说的酶工程处理过程，是将磨浆过滤后的浆液放入生物反应罐中，加入终浓度为0.08～0.09U/g(活力单位/克大豆蛋白)的碱性蛋白酶，在58～62℃的条件下反应2～2.5小时，然后迅速升温，加热至100℃，保持5分钟。
2.按照权利要求
1所述的去除抗营养因子豆奶的生产方法，其特征在于，所说的碱性蛋白酶是碱性蛋白酶2.4L。
3.按照权利要求
1或2所述的去除抗营养因子豆奶的生产方法，其特征在于，所说的胶体磨粉碎是调节胶体磨使浆料细度在2～5μm；所说的均质过程，是将调制好的饮品通过均质机进行均质，采用2次均质的方法，第一次均质的压力为60～80MPa，第二次均质的压力为40MPa，均质时的温度在70～80℃之间；所说的真空脱气过程，是将均质后的物料通入真空罐中进行抽真空脱气、脱臭，在80kPa下，抽气10分钟。
4.按照权利要求
1或2所述的去除抗营养因子豆奶的生产方法，其特征在于，在磨浆过程之后，进行超微粉碎；所说的超微粉碎是使用超微磨研磨浆体。
专利摘要
本发明的去除抗营养因子的豆奶及其生产方法属于食品工业中豆类加工技术领域：
。以挑选和清洗的大豆、白糖、奶粉、氯化钠为原料，经浸泡、钝化、磨浆、酶工程处理、浆渣分离、胶体磨粉碎、配料调制、均质、真空脱气、杀菌的工艺过程制得豆奶；钝化过程是将浸泡的大豆在85～90℃的热水中煮5分钟以钝化脂肪氧化酶和脲酶，并加入小苏打以改善产品的口味。酶工程处理过程是在浆液中加入终浓度为0.085U/g的碱性蛋白酶，在60℃的条件下反应2～2.5小时再迅速升温至100℃保持5分钟，胰蛋白酶抑制剂可以被完全去除。本发明步骤简单，效率高，对营养抑制因子的去除和钝化的效果好；生产的豆奶口感好、营养丰富。
文档编号A23J3/00GKCN1757291SQ200510017165
公开日2006年4月12日 申请日期2005年9月27日
发明者付学奇, 徐越驰, 杨德胜, 滕利荣, 孟庆繁 申请人:吉林大学导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan