一种大豆分离蛋白的生产方法与流程

文档序号:12928466阅读:2919来源:国知局

本发明属于大豆蛋白深加工技术领域,具体涉及一种颜色偏红,风味良好的大豆分离蛋白的生产方法,特别是涉及大豆分离蛋白连续中和的生产方法。



背景技术:

大豆分离蛋白是以低温脱溶大豆粕为原料生产的一种全价蛋白类食品添加剂。大豆分离蛋白中蛋白质含量在90%以上,氨基酸种类有近20种,并含有人体必需氨基酸,其营养丰富,不含胆固醇,是植物蛋白中为数不多的可替代动物蛋白的品种之一。大豆分离蛋白感官一般描述为呈淡黄色、乳白色粉末,无肉眼可见外来杂质。

大豆分离蛋白生产一般采用碱溶酸沉工艺,原料豆粕经碱液和水的溶液提取蛋白,然后加酸在等点ph4.5左右回收蛋白,然后用碱液和水溶解蛋白至ph6.5-8.0的一定浓度的蛋白溶液,经高温瞬时杀菌和闪蒸除腥后,采用高压喷雾生产粉状大豆分离蛋白产品。如cn1282525a公开了一种提取大豆分离蛋白的工艺,包括以下步骤:(1)、碱溶浸出蛋白:将提取大豆分离蛋白的原料—低温脱脂豆粕与水按重量份数比为1:10-15的比例进行混合,调ph至7.0-8.0,在50℃-60℃条件下充分混合,保持20-30分钟;(2)、过滤:将上述溶液进行过滤,所得液相物质为a液;所得滤渣中加入重量份数比为1:10-15的水,混合后为b液;(3)、酶解:将上述b液调ph至7.0-7.4,在45℃-70℃条件下,加入蛋白酶,充分混合,保持20-30分钟;(4)、过滤将上述加过蛋白酶的溶液进行过滤,所得液相物质为c液;(5)、超速分离将所述a液及c液混合,用超速离心机离心后,保留液相物质;(6)、酸沉分离将上述超速分离所得的液相物质调ph至4.3-4.6后,在分离机中分离,保留沉积物;(7)、中和调解所得沉积物ph至7.0,得到大豆分离蛋白。

大豆分离蛋白广泛应用于肉制品、蛋白素食、面制品、饮料制品和保健功能食品等领域,不同应用领域对蛋白的需求也是不同的。常规认为大豆分离蛋白的外观应是淡黄色或乳白色,一方面是近似于大豆本身的颜色,另一方面更有利于在不同应用领域中的使用。其中,在肉制品,尤其是用猪肉、牛肉、鸡肉和羊肉等生产的呈红色的肉制品中,若大豆蛋白呈现一定的红色,具有较好的亮度的话,会更好的应用到这些食品中,不仅产品颜色更好,而且降低了色素的使用量,成本也有降低。

然而,现在市场蛋白产品标准依然是淡黄色、乳白色粉末,没有感官为红色或淡红色的大豆分离蛋白产品。但是,在大豆分离蛋白生产过程中,一些情况会导致产品变红色。比如,如果与物料接触的设备、管体和管线长时间不进行清洗会造成物料微生物生长繁殖,其代谢活动会产生一些红色的物质或产生的一些能够催化氧化的酶类物质催化多酚类等物质发生氧化反应,导致蛋白产品出现淡红色。另外,物料在系统的停留时间过长会导致蛋白产品出现淡红色。一般这两种条件下发生的反应同时会造成蛋白产品品质的下降,主要是微生物的生长繁殖会分解物料中的碳水化合物、蛋白质的等物质,代谢产生其它的不良风味物质。



技术实现要素:

为此,本发明的目的在于提供一种大豆分离蛋白加工的生产方法。本发明所得大豆分离蛋白的浆液呈现淡红色,风味良好。

为达上述目的,本发明采用如下技术方案:

一种大豆分离蛋白加工的生产方法,包括如下步骤:

(1)将低温脱脂豆粕与水按重量比1:5-20混合,调节ph值至7.0-8.0,提取,固液分离得固相1和液相1;

(2)将固相1与水按重量比1:2-12混合进行二次提取,固液分离得固相2和液相2;

(3)液相1和液相2混合后调节ph值至4.0-4.5,进行沉降,固液分离得固相3和液相3;大豆分离蛋白生产过程中中间产品ph较低时多酚类等物质更容易发生氧化反应,因此,中间产品ph不宜高,尤其是酸沉ph需控制在4.0-4.5;

(4)将固相3与淡碱水按重量比1:2-8混合后调节ph值至6.5-8.0,老化;

(5)将步骤(4)所得浆液杀菌闪蒸、干燥得到大豆分离蛋白产品。

作为优选,步骤(1)中低温脱脂豆粕与水的重量比为1:10-15。

优选地,水的温度为50-55℃。

优选地,调节ph值使用naoh溶液进行。

优选地,提取的时间为30min以上,优选为40-60min。

优选地,提取在低速搅拌下进行,优选搅拌速度为60-70r/min。

作为优选,步骤(2)中固相1与水的重量比为1:4-8。

优选地,水的温度为50-55℃。

优选地,提取的时间为5min以上,优选为10-20min。

优选地,提取在低速搅拌下进行,优选搅拌速度为60-70r/min。

作为优选,步骤(3)中调节ph值使用盐酸进行。

优选地,沉降的时间为5min以上,优选为10-20min。

优选地,沉降时加入双氧水、二氧化氯、次氯酸钠、臭氧等氧化剂中1种或2种以上的组合,添加量为1-100mg/l。选择性加入氧化剂能够提高反应速率,优选在此酸沉工序中加入,因为在提取工序加入会造成部分蛋白变性沉淀,无法有效的提取,增加了蛋白损失,而在下面的中和工序加入因为蛋白浓度高,容易发生局部蛋白变性反应,造成产品不稳定。

优选地,固相3的含水率在60.0%以下。

作为优选,步骤(4)中固相3与淡碱水按重量比为1:3-5。此处固相3与淡碱水的混合可通过向固相3中直接加入配制好的淡碱水,也可以先将固相3与水混合后加入到浓碱中实现。

优选地,老化的时间为20min以上,优选为40-60min。

优选地,淡碱水为用水、蒸汽和碱液调配至ph10-13,温度50-55℃。

生产用碱液的浓度一般30%左右,如20-40%,因此在此中和工序中,优选将碱液配制至ph10-13,保证中和蛋白液始终保持较低的ph。

碱液一般是氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙中一种或多种的溶液。

淡碱水需提前配制。

本发明中保证合适的提取、沉降及中和老化时间是非常重要的,时间不足会降低效果,时间过长会存在微生物生长繁殖造成产品品质下降。

作为优选,步骤(5)中杀菌的温度为140-160℃,杀菌的时间2-15s。

优选地,杀菌后的浆液进入闪蒸系统降温脱腥,浆液温度控制在75-90℃。

优选地,干燥为喷雾干燥。

作为一个优选实施例,杀菌闪蒸后的蛋白经高压输送设备输送至干燥塔进行喷雾干燥,干燥后的蛋白粉经旋风分离器系统回收,得到大豆分离蛋白产品。

本发明中固液分离可通过常规的分离手段进行,入过滤、压滤、离心等手段,优选通过离心分离进行,更优选使用卧式螺旋卸料离心机进行。

一次提取和二次提取工艺中不得添加消泡剂或含有消泡作用成分的物质。大豆分离蛋白生产过程中的中间产品的泡沫多会增大与空气的接触面积,更有利于发生氧化反应,因此,在生产过程中的中间产品中不适合加入消泡剂。

作为优选,本发明的生产方法包括如下步骤:

(1)一次提取:将低温脱脂豆粕与水按1:10-15混合,水温50-55℃,用液体naoh调节ph值至7-8,低速搅拌浸提40-60min,搅拌速度60-70r/min;

(2)一次离心分离:一次提取完成后,将提取液用卧式螺旋卸料离心机进行离心分离,固相1进入二次提取工序,液相1进入酸沉工序;

(3)二次提取:在固相1中加入原料重4-8倍的水进行二次提取,水温50-55℃,低速搅拌浸提10-20min,搅拌速度60-70r/min;

(4)二次离心分离:二浸完成后,将提取液用卧式螺旋卸料离心机进行离心分离,液相2进入酸沉工序,固相2另作它用;

(5)酸沉:液相1和液相2混合后进入酸沉罐,加盐酸调节ph至4.0-4.5,进行沉降,沉降时间为10-20min,可选择性加入双氧水、二氧化氯、次氯酸钠、臭氧等氧化剂;

(6)酸沉离心分离:酸沉液用卧式螺旋卸料离心机进行离心分离,固相3回收,固相含水率60.0%以下,液相3另作它用;

(7)中和:将回收固相3与3-5倍的淡碱水搅拌均匀,调节成ph至6.5-8.0的蛋白浆液,蛋白浆液溶解老化40-60min;其中淡碱水提前配制,用水、蒸汽和碱液调配至ph10-13,温度50-55℃;

(8)杀菌闪蒸:将步骤(7)中和老化好的蛋白浆液经高温瞬时杀菌,杀菌时间2-15s,杀菌温度140-160℃,然后进入闪蒸系统降温脱腥,蛋白浆液温度控制在75-90℃;

(9)干燥:杀菌闪蒸后的蛋白经高压输送设备输送至干燥塔进行喷雾干燥,干燥后的蛋白粉经旋风分离器系统回收,得到大豆分离蛋白产品。

提取常规蛋白加工工艺中蛋白提取温度一般控制在40-55℃,优选44-48℃,既能够保证蛋白的提取效率,同时保持能耗在较低的水平。本发明蛋白提取工艺选择50-55℃,在较高的提取温度,不仅提高了蛋白的提取率和提取效率,而且在此温度范围内多酚类等容易变红色的物质更容易发生氧化反应,能够让蛋白浆液呈现淡红色;同时保证合适的提取、沉降及中和时间,大大降低微生物生长繁殖,从而保证产品品质。保证合适的提取、沉降及中和时间是非常重要的,时间不足会降低效果,时间过长会存在微生物生长繁殖造成产品品质下降。

附图说明

图1为本发明一个实施例的大豆分离蛋白工艺流程图。

具体实施方式

为便于理解本发明,本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅用于帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。

大豆分离蛋白工艺流程图可见图1中所示。

产品色值检测,采用亨特白度检测设备色差仪检测,型号ze6000,生产商nippondenshoku。

普通工艺大豆分离蛋白产品色值a值1.5-3.0,a值越高,产品越红。

实施例1

一种大豆分离蛋白加工的生产方法,包括如下步骤:

(1)一次提取:将低温脱脂豆粕与水按1:12混合,水温50℃,用液体naoh调节ph值至7.2,低速搅拌提取50min,搅拌速度60r/min;

(2)一次离心分离:一次提取完成后,将提取液用卧式螺旋卸料离心机进行离心分离,固相1进入二次提取工序,液相1进入酸沉工序;

(3)二次提取:在固相1中加入原料重6倍的水进行二次提取,水温50℃,低速搅拌提取15min,搅拌速度60r/min;

(4)二次离心分离:二浸完成后,将提取液用卧式螺旋卸料离心机进行离心分离,液相2进入酸沉工序,固相2另作它用。

(5)酸沉:液相1和液相2混合后进入酸沉罐,加盐酸调节ph至4.3,进行沉降,沉降时间为15min;

(6)酸沉离心分离:酸沉液用卧式螺旋卸料离心机进行离心分离,固相3回收,固相含水率58%,液相3另作它用;

(7)中和:将回收固相3与4倍温度50℃的水搅拌均匀,然后逐步加入到一定的浓碱中,调节至ph7.5,蛋白浆液溶解老化50min;

(8)杀菌闪蒸:中和好的蛋白浆液经高温瞬时杀菌,杀菌时间10s,杀菌温度150℃,然后进入闪蒸系统降温脱腥,蛋白浆液温度控制在85℃;

(9)干燥:杀菌闪蒸后的蛋白经高压输送设备输送至干燥塔进行喷雾干燥,干燥后的蛋白粉经旋风分离器系统回收,得到大豆分离蛋白产品。

实施例2

一种大豆分离蛋白加工的生产方法,包括如下步骤:

(1)一次提取:将低温脱脂豆粕与水按1:12混合,水温55℃,用液体naoh调节ph值至7.2,低速搅拌提取50min,搅拌速度60r/min。然后将提取液进行离心分离,得到固相1和液相1;

(2)一次离心分离:一次提取完成后,将提取液用卧式螺旋卸料离心机进行离心分离,固相1进入二次提取工序,液相1进入酸沉工序;

(3)二次提取:在固相1中加入原料重6倍的水进行二次提取,水温55℃,低速搅拌提取15min,搅拌速度60r/min;

(4)二次离心分离:二浸完成后,将提取液用卧式螺旋卸料离心机进行离心分离,液相2进入酸沉工序,固相2另作它用;

(5)酸沉:液相1和液相2混合后进入酸沉罐,加盐酸调节ph至4.3,进行沉降,沉降时间为15min。然后将酸沉液进行离心分离,得到固相3和液相3,液相3另作他用;

(6)酸沉离心分离:酸沉液用卧式螺旋卸料离心机进行离心分离,固相3回收,固相含水率58%,液相3另作它用;

(7)中和:将回收固相3与4倍的淡碱水搅拌均匀,调节成ph至7.5的蛋白浆液,蛋白浆液溶解老化50min。其中淡碱水提前配制,用水、蒸汽和碱液调配至ph10-13,温度55℃;

(8)杀菌闪蒸:中和好的蛋白浆液经高温瞬时杀菌,杀菌时间10s,杀菌温度150℃,然后进入闪蒸系统降温脱腥,蛋白浆液温度控制在85℃;

(9)干燥:杀菌闪蒸后的蛋白经高压输送设备输送至干燥塔进行喷雾干燥,干燥后的蛋白粉经旋风分离器系统回收,得到大豆分离蛋白产品。

实施例3

一种大豆分离蛋白加工的生产方法,包括如下步骤:

(1)一次提取:将低温脱脂豆粕与水按1:12混合,水温50℃,用液体naoh调节ph值至7.2,低速搅拌提取50min,搅拌速度60r/min。然后将提取液进行离心分离,得到固相1和液相1;

(2)一次离心分离:一次提取完成后,将提取液用卧式螺旋卸料离心机进行离心分离,固相1进入二次提取工序,液相1进入酸沉工序;

(3)二次提取:在固相1中加入原料重6倍的水进行二次提取,水温50℃,低速搅拌提取15min,搅拌速度60r/min;

(4)二次离心分离:二浸完成后,将提取液用卧式螺旋卸料离心机进行离心分离,液相2进入酸沉工序,固相2另作它用;

(5)酸沉:液相1和液相2混合后进入酸沉罐,加盐酸调节ph至4.3,同时加入50ppm双氧水混合均匀,然后进行15min沉降反应。然后将酸沉液进行离心分离,得到固相3和液相3,液相3另作他用;

(6)酸沉离心分离:酸沉液用卧式螺旋卸料离心机进行离心分离,固相3回收,固相含水率58%,液相3另作它用;

(7)中和:将回收固相3与4倍的淡碱水搅拌均匀,调节成ph至7.5的蛋白浆液,蛋白浆液溶解老化50min。其中淡碱水提前配制,用水、蒸汽和碱液调配至ph10-13,温度50℃;

(8)杀菌闪蒸:中和好的蛋白浆液经高温瞬时杀菌,杀菌时间10s,杀菌温度150℃,然后进入闪蒸系统降温脱腥,蛋白浆液温度控制在85℃;

(9)干燥:杀菌闪蒸后的蛋白经高压输送设备输送至干燥塔进行喷雾干燥,干燥后的蛋白粉经旋风分离器系统回收,得到大豆分离蛋白产品。

实施例4

一种大豆分离蛋白加工的生产方法,包括如下步骤:

(1)一次提取:将低温脱脂豆粕与水按1:8混合,水温52℃,用液体naoh调节ph值至7.9,低速搅拌提取30min,搅拌速度70r/min。然后将提取液进行离心分离,得到固相1和液相1;

(2)一次离心分离:一次提取完成后,将提取液用卧式螺旋卸料离心机进行离心分离,固相1进入二次提取工序,液相1进入酸沉工序;

(3)二次提取:在固相1中加入原料重3倍的水进行二次提取,水温54℃,低速搅拌提取5min,搅拌速度70r/min;

(4)二次离心分离:二浸完成后,将提取液用卧式螺旋卸料离心机进行离心分离,液相2进入酸沉工序,固相2另作它用;

(5)酸沉:液相1和液相2混合后进入酸沉罐,加盐酸调节ph至4.1,同时加入10ppm次氯酸钠混合均匀,然后进行20min沉降反应。然后将酸沉液进行离心分离,得到固相3和液相3,液相3另作他用;

(6)酸沉离心分离:酸沉液用卧式螺旋卸料离心机进行离心分离,固相3回收,固相含水率55%,液相3另作它用;

(7)中和:将回收固相3与2倍的淡碱水搅拌均匀,调节成ph至6.5的蛋白浆液,蛋白浆液溶解老化20min。其中淡碱水提前配制,用水、蒸汽和碱液调配至ph10-13,温度52℃;

(8)杀菌闪蒸:中和好的蛋白浆液经高温瞬时杀菌,杀菌时间15s,杀菌温度140℃,然后进入闪蒸系统降温脱腥,蛋白浆液温度控制在90℃;

(9)干燥:杀菌闪蒸后的蛋白经高压输送设备输送至干燥塔进行喷雾干燥,干燥后的蛋白粉经旋风分离器系统回收,得到大豆分离蛋白产品。

实施例5

一种大豆分离蛋白加工的生产方法,包括如下步骤:

(1)一次提取:将低温脱脂豆粕与水按1:18混合,水温54℃,用液体naoh调节ph值至7.0,低速搅拌提取60min,搅拌速度65r/min。然后将提取液进行离心分离,得到固相1和液相1;

(2)一次离心分离:一次提取完成后,将提取液用卧式螺旋卸料离心机进行离心分离,固相1进入二次提取工序,液相1进入酸沉工序;

(3)二次提取:在固相1中加入原料重10倍的水进行二次提取,水温54℃,低速搅拌提取20min,搅拌速度65r/min;

(4)二次离心分离:二浸完成后,将提取液用卧式螺旋卸料离心机进行离心分离,液相2进入酸沉工序,固相2另作它用;

(5)酸沉:液相1和液相2混合后进入酸沉罐,加盐酸调节ph至4.5,同时加入100ppm次氯酸钠混合均匀,然后进行5min沉降反应。然后将酸沉液进行离心分离,得到固相3和液相3,液相3另作他用;

(6)酸沉离心分离:酸沉液用卧式螺旋卸料离心机进行离心分离,固相3回收,固相含水率55%,液相3另作它用;

(7)中和:将回收固相3与2倍的淡碱水搅拌均匀,调节成ph至8.0的蛋白浆液,蛋白浆液溶解老化60min。其中淡碱水提前配制,用水、蒸汽和碱液调配至ph10-13,温度54℃;

(8)杀菌闪蒸:中和好的蛋白浆液经高温瞬时杀菌,杀菌时间2s,杀菌温度160℃,然后进入闪蒸系统降温脱腥,蛋白浆液温度控制在75℃;

(9)干燥:杀菌闪蒸后的蛋白经高压输送设备输送至干燥塔进行喷雾干燥,干燥后的蛋白粉经旋风分离器系统回收,得到大豆分离蛋白产品。

比较例

一种大豆分离蛋白加工的生产方法,包括如下步骤:

(1)一次提取:将低温脱脂豆粕与水按1:12混合,水温42℃,用液体naoh调节ph值至7.2,低速搅拌提取60min,搅拌速度60r/min;

(2)一次离心分离:一次提取完成后,将提取液用卧式螺旋卸料离心机进行离心分离,固相1进入二次提取工序,液相1进入酸沉工序;

(3)二次提取:在固相1中加入原料重6倍的水进行二次提取,水温42℃,低速搅拌提取10min,搅拌速度60r/min;

(4)二次离心分离:二浸完成后,将提取液用卧式螺旋卸料离心机进行离心分离,液相2进入酸沉工序,固相2另作它用;

(5)酸沉:液相1和液相2混合后进入酸沉罐,加盐酸调节ph至4.7,进行沉降,沉降时间为5min;

(6)酸沉离心分离:酸沉液用卧式螺旋卸料离心机进行离心分离,固相3回收,固相含水率58%,液相3另作它用;

(7)中和:将回收固相3与4倍温度42℃的水搅拌均匀,然后逐步加入到一定的浓碱中,调节至ph7.5,蛋白浆液溶解老化60min;

(8)杀菌闪蒸:中和好的蛋白浆液经高温瞬时杀菌,杀菌时间10s,杀菌温度140℃,然后进入闪蒸系统降温脱腥,蛋白浆液温度控制在75℃;

(9)干燥:杀菌闪蒸后的蛋白经高压输送设备输送至干燥塔进行喷雾干燥,干燥后的蛋白粉经旋风分离器系统回收,得到大豆分离蛋白产品。

实验例1大豆分离蛋白粉体色值检测和风味评价

对实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5和比较例1获得的大豆分离蛋白进行了色值检测和风味评价,其中色值检测采用日本电色工业生产的ze6000型色度仪。风味评价用蛋白粉和蒸馏水配制5%的溶液,由技术熟练的感官评定人员10名进行品评。打分采用10分评定法(10分:好、8分:较好、6分:一般、4分:略差、2分:差),取分数平均值,结果见表1所示。由表1可以明显看出,本发明生产的大豆粉分离蛋白颜色淡红色,风味良好。

表1

l代表亮度,数值越高越亮,越白;a值越高代表越红;b值代表黄色到蓝色,数值越低颜色越蓝,数值越高代表越黄。

实验例2大豆分离蛋白火腿肠应用评价

对实施例2和比较例1获得的大豆分离蛋白进行了火腿肠的应用评价,并与市售火腿肠产品进行了对比。

将1份大豆蛋白、5份冰水加入斩拌锅,低速混匀后调节3000r/min高速斩拌2.5min,加入1.9份猪肥脂,继续高速斩拌1.5min。然后加入0.07份味精、0.3份食盐、0.05份酵母抽提物、0.12份增香粉、0.03份猪肉香精、0.03份红曲米粉、0.01份诱惑红、0.7份卡拉胶、0.05份复合磷酸盐、0.05份异vc钠、3份淀粉和剩余的冰水,继续高速斩拌2.5min,再加入9.3份提前绞好的鸡肉馅料斩拌2min混匀。搅打好的物料装入折径55mm的塑料火腿肠肠衣,按长度18cm打扣。灌制好的火腿肠放入高压灭菌锅杀菌,121℃杀菌20min,然后冷水降温至常温。

制作好的火腿肠切3mm厚的薄片,同样用ze6000型色度仪检测色值。同时由技术熟练的感官评定人员10名进行口感品评,从产品口感的硬度、弹性和韧性3个方面进行总体打分。打分采用10分评定法(10分:好、8分:较好、6分:一般、4分:略差、2分:差),取分数平均值,所得结果见下表2中所示。

表2

市场产品1和2为超市购买的不同类型的双汇火腿肠。

从表2中可以看出,本发明实施例做出的火腿肠在相同色素添加量时颜色更好,l,a,b值与上述具有相同的含义,a值越高代表越红。因此,获得相同的颜色时可以减少红色色素的添加。

显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

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