阅读说明：本技术 一种整粒黄豆中胰蛋白酶抑制剂的脱除工艺 (Process for removing trypsin inhibitor in whole soybeans ) 是由 陈彪 李帅 邹伟权 于 2020-07-30 设计创作，主要内容包括：本发明属于生物制品优化技术领域,具体涉及一种整粒黄豆中胰蛋白酶抑制剂的脱除工艺。本发明提供的脱除工艺,将整粒黄豆置于乙醇溶液中,然后经浸泡、清洗、升温、降温处理等过程完成。本发明提供的脱除工艺,以整粒大豆为原料,不损害大豆营养成分,不影响外观,可以有效脱除大豆中的胰蛋白酶抑制剂,脱除效率高达95％以上,显著提高了豆类中营养素的吸收率,降低了豆类食用后,引起的身体不适或豆制食品感官上的缺陷。(The invention belongs to the technical field of biological product optimization, and particularly relates to a process for removing trypsin inhibitor from whole soybeans. The removing process provided by the invention is implemented by placing whole soybeans in an ethanol solution, and then carrying out processes of soaking, cleaning, heating, cooling and the like. The removal process provided by the invention takes whole soybeans as raw materials, does not damage the nutritional ingredients of the soybeans, does not influence the appearance, can effectively remove the trypsin inhibitor in the soybeans, has the removal efficiency of over 95 percent, obviously improves the absorption rate of nutrients in the beans, and reduces the physical discomfort or the sensory defects of the bean foods caused by eating the beans.)

一种整粒黄豆中胰蛋白酶抑制剂的脱除工艺

技术领域

本发明属于生物制品优化技术领域，具体涉及一种整粒黄豆中胰蛋白酶抑制剂的脱除工艺。

背景技术

胰蛋白酶抑制剂是广泛存在于豆类、谷类、油料作物等植物中。胰蛋白酶抑制剂在这些作物在各部位均有分布，但主要存在于作物的种子中。在种子内，胰蛋白酶抑制剂主要分布于蛋白质含量丰富的组织或器官，定位于蛋白体、液泡或存在于细胞液中。例如大豆和绿豆种子中胰蛋白酶抑制剂的含量可达总蛋白的6％～8％。在不同作物种子中，胰蛋白酶抑制剂铁活性各不相同。通常以大豆中胰蛋白酶抑制活性最高。

在禽类的蛋清中存在两种蛋白酶抑制剂--卵类粘蛋白和卵清蛋白酶抑制。卵类粘蛋白可抑制猪、羊和牛的胰蛋白酶的活性，但对人的胰蛋白酶活性无抑制作用。卵清蛋白酶抑制剂可抑制牛和羊的胰蛋白酶及糜蛋折酶的活性。它们的存在可以防止蛋白质的分解，阻止细菌在蛋中繁殖，因而具有保护蛋黄和卵胚的作用。它们也是摄食生禽蛋后不易消化和易引起腹泻的原因。

根据中国轻工业出版社《大豆制品工艺学》一书论大豆中的胰蛋白酶抑制素约有7-10种，迄今为止，其中有两种胰阮酶已被科学家提纯出来，其余还有众多的胰蛋白酶抑制素至今无法提取。胰蛋白酶抑制素的热稳定性很高，大豆在100℃加热60分钟时，胰蛋白酶抑制素残存活性仍有89％以上，而且再增加热处理的时间也并不能明显降低它的活性。这是大豆生产工艺上最为关注的难题。大豆是人类不能生食的植物，人类要从大豆中摄取蛋白质营养，就必须通过热加工，由于大豆中有胰蛋白酶抑制素的存在，大豆一旦加热至65℃时，胰蛋白酶抑制素则通过高温高酸高碱等化学成份及生物作用逼使大豆蛋白质经催化而产生热变性，大大地破坏了大豆蛋白质的天然结构，使部份或大部份的蛋白质变性而消失。在大豆及豆制品中只要还残存胰蛋白酶抑制素，在人们吃整粒大豆时，就会有以下现象存在消化率不足35％，余下大部份的豆片成份从粪便排出体外，导致消化不良的同时还要闹肚子，也是部份人群不敢吃用大豆与豆制品之原故；不但如此，当人们食用大豆及豆制品入肠胃后，胰蛋白酶抑制素不但阻止大豆本身的蛋白营养消化吸收，同时还要破坏和阻止体内其它蛋白质营养的消化吸收，而且还要产生毒性，有害有损人体健康，还会导致食用者食物轻微中毒，中毒症状主要表现为腹痛、恶心、胀胃、腹泻、头晕、营养不良并引发多种疾病。

现有技术中多是将黄豆打碎，从打碎的浆液中提取胰蛋白酶抑制剂，用于预防和治疗急性胰腺炎、纤维蛋白溶解引起的出血及弥漫性血管内凝血。然而，这种操作本申请破坏了大豆的完整性，在提取过程中，容易破坏黄豆中的其他成分。且提取工艺要求较高，需要消耗大量成本。

综上所述，现有技术在去掉胰蛋白酶抑制剂的过程中普遍存在的缺陷为：容易破坏黄豆的完整性，损失其他营养成分，生产成本高等问题。

发明内容

针对现有技术普遍存在的缺陷，本发明提供了一种整粒黄豆中胰蛋白酶抑制剂的脱除工艺。本发明提供的脱除工艺，以整粒黄豆为原料，不损害大豆营养成分，不影响外观，可以有效脱除大豆中的胰蛋白酶抑制剂，脱除效率高达95％以上，显著提高了豆类中营养素的吸收率。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种整粒黄豆中胰蛋白酶抑制剂的脱除工艺，包括如下步骤：

S1、将黄豆置于清水中，洗掉表面浮土，然后放在体积分数为3-5％的乙醇水溶液中浸泡5～10min，然后用清水浸泡、清洗3～5次，得经初步处理的黄豆；

S2、将步骤S1所得经初步处理的黄豆置于蛋白处理液中处理20～30min，然后用水冲洗1～2min，滤干水分，得处理好的黄豆；

S3、将步骤S2所得处理好的黄豆置于烘箱中，调节温度至105～110℃，烘烤1.5～2.5h，然后升温至118～125℃，烘烤0.8～1.2h，取出，快速降温、冷却至20～25℃，即得。

优选地，步骤S2所述蛋白处理液包含如下组分及其重量百分数：α-淀粉酶0.5～1％，木瓜蛋白酶1～3％，维生素C1～2％，枯草杆菌蛋白酶0.8～1.5％，蛋白保护剂3～5％，杀菌剂0.2～0.5％，助溶剂0.1～0.3％，水86.7～93.4％。

优选地，步骤S2所述蛋白处理液包含如下组分及其重量百分数：α-淀粉酶0.8％，木瓜蛋白酶2％，维生素C1.5％，枯草杆菌蛋白酶1.2％，蛋白保护剂4％，杀菌剂0.3％，助溶剂0.2％，水90.0％。

优选地，所述蛋白保护剂由苹果酸、植物乳杆菌按重量比1～3：5～8组成。

优选地，所述蛋白保护剂由苹果酸、植物乳杆菌按重量比2：7组成。

优选地，所述杀菌剂由大蒜素、茶树精油按重量比9～11：2～5组成。

优选地，所述杀菌剂由大蒜素、茶树精油按重量比10：3组成。

优选地，所述助溶剂由异辛醇、吐温-80按重量比1～2：10～15组成。

优选地，所述助溶剂由异辛醇、吐温-80按重量比1.5：13组成。

本发明中，以整粒黄豆为原料，直接从整粒黄豆中去除胰蛋白酶抑制剂，减少了食用黄豆时，胰蛋白酶抑制剂带来的副作用，且不会破坏黄豆的其他营养价值。在实际的脱除胰蛋白酶抑制剂的工艺中，发明人发现将黄豆用乙醇溶液处理后，将其置于蛋白处理液中处理一段时间，会导致胰蛋白酶抑制剂特异性失活，而不影响其他蛋白质的活性，同时，在脱除过程中，发明人还意外发现，木瓜蛋白酶及枯草杆菌蛋白酶的加入，不仅加快了胰蛋白酶抑制剂的降解，还在一定范围内，降低了胰蛋白酶抑制剂的溶解温度，实现了梯度温度降解蛋白质。

而且，本发明的蛋白处理液中还添加了杀菌剂，有效防止了处理过程中各种细菌的滋生，进一步保护了黄豆不受感染，且蛋白保护剂的加入有效避免了黄豆中其他营养成分的流失。

与现有技术相比，本发明提供的整粒黄豆中胰蛋白酶抑制剂的脱除工艺具有如下优点：

(1)本发明提供的脱除工艺，以整粒黄豆为原料，在脱除过程中，不损害黄豆中的其他营养成分，不影响外观；

(2)本发明提供的脱除工艺，在脱除过程中，加入了蛋白整理液，可以有效杀灭细菌，蛋白保护剂避免了黄豆中其他营养成分的破坏，而且，本发明加入的各种酶，如木瓜蛋白酶可以加快胰蛋白酶抑制剂的降解，提高了其脱除效率，降低了脱除时间；

(3)本发明提供的脱除工艺，仅经过清洗、浸泡、处理及烘烤等过程即制成，制备过程简单，且不需要昂贵组分，极大降低了生产成本，且脱除效率高，扩大了黄豆的食用范围。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步解释，但是应当注意的是，以下实施例仅用以解释本发明，而不能用来限制本发明，所有与本发明相同或相近的技术方案均在本发明的保护范围之内。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段，所用原料为市售商品。

其中，本发明所用试剂均为常用试剂，均可在常规试剂生产销售公司购买。

实施例1一种整粒黄豆中胰蛋白酶抑制剂的脱除工艺

所述整粒黄豆中胰蛋白酶抑制剂的脱除工艺，包括如下步骤：

S1、将黄豆置于清水中，洗掉表面浮土，然后放在体积分数为3％的乙醇水溶液中浸泡5min，然后用清水浸泡、清洗3次，得经初步处理的黄豆；

S2、将步骤S1所得经初步处理的黄豆置于蛋白处理液中处理20min，然后用水冲洗1min，滤干水分，得处理好的黄豆；所述蛋白处理液，包含如下组分及其重量百分数：α-淀粉酶0.5％，木瓜蛋白酶1％，维生素C1％，枯草杆菌蛋白酶0.8％，蛋白保护剂3％，杀菌剂0.2％，助溶剂0.1％，水93.4％；所述蛋白保护剂由苹果酸、植物乳杆菌按重量比1：5组成；所述杀菌剂由大蒜素、茶树精油按重量比9：2组成；所述助溶剂由异辛醇、吐温-80按重量比1：10组成。

S3、将步骤S2所得处理好的黄豆置于烘箱中，调节温度至105℃，烘烤1.5h，然后升温至118℃，烘烤0.8h，取出，快速降温、冷却至20℃，即得。

实施例2一种整粒黄豆中胰蛋白酶抑制剂的脱除工艺

所述整粒黄豆中胰蛋白酶抑制剂的脱除工艺，包括如下步骤：

S1、将黄豆置于清水中，洗掉表面浮土，然后放在体积分数为5％的乙醇水溶液中浸泡10min，然后用清水浸泡、清洗5次，得经初步处理的黄豆；

S2、将步骤S1所得经初步处理的黄豆置于蛋白处理液中处理30min，然后用水冲洗2min，滤干水分，得处理好的黄豆；所述蛋白处理液包含如下组分及其重量百分数：α-淀粉酶1％，木瓜蛋白酶3％，维生素C％，枯草杆菌蛋白酶1.5％，蛋白保护剂5％，杀菌剂0.5％，助溶剂0.3％，水86.7％；所述蛋白保护剂由苹果酸、植物乳杆菌按重量比3：8组成；所述杀菌剂由大蒜素、茶树精油按重量比11：5组成；所述助溶剂由异辛醇、吐温-80按重量比2：15组成；

S3、将步骤S2所得处理好的黄豆置于烘箱中，调节温度至110℃，烘烤2.5h，然后升温至125℃，烘烤1.2h，取出，快速降温、冷却至25℃，即得。

实施例3一种整粒黄豆中胰蛋白酶抑制剂的脱除工艺

所述整粒黄豆中胰蛋白酶抑制剂的脱除工艺，包括如下步骤：

S1、将黄豆置于清水中，洗掉表面浮土，然后放在体积分数为4％的乙醇水溶液中浸泡8min，然后用清水浸泡、清洗4次，得经初步处理的黄豆；

S2、将步骤S1所得经初步处理的黄豆置于蛋白处理液中处理25min，然后用水冲洗1.5min，滤干水分，得处理好的黄豆；所述蛋白处理液包含如下组分及其重量百分数：α-淀粉酶0.8％，木瓜蛋白酶2％，维生素C1.5％，枯草杆菌蛋白酶1.2％，蛋白保护剂4％，杀菌剂0.3％，助溶剂0.2％，水90.0％；所述蛋白保护剂由苹果酸、植物乳杆菌按重量比2：7组成；所述杀菌剂由大蒜素、茶树精油按重量比10：3组成；所述助溶剂由异辛醇、吐温-80按重量比1.5：13组成；

S3、将步骤S2所得处理好的黄豆置于烘箱中，调节温度至107℃，烘烤2.0h，然后升温至121℃，烘烤1.0h，取出，快速降温、冷却至23℃，即得。

对比例1一种整粒黄豆中胰蛋白酶抑制剂的脱除工艺

所述整粒黄豆中胰蛋白酶抑制剂的脱除工艺与实施例3类似；

与实施例3的区别在于，对比例1中的蛋白保护剂由苹果酸、植物乳杆菌按重量比1：1组成。

对比例2一种整粒黄豆中胰蛋白酶抑制剂的脱除工艺

所述整粒黄豆中胰蛋白酶抑制剂的脱除工艺与实施例3类似；

与实施例3的区别在于，对比例2中的杀菌剂由由大蒜素、茶树精油按重量比1：1组成。

对比例3一种整粒黄豆中胰蛋白酶抑制剂的脱除工艺

所述整粒黄豆中胰蛋白酶抑制剂的脱除工艺与实施例3类似；

与实施例3的区别在于，对比例3中不包含杀菌剂。

对比例4一种整粒黄豆中胰蛋白酶抑制剂的脱除工艺

所述整粒黄豆中胰蛋白酶抑制剂的脱除工艺与实施例3类似；

与实施例3的区别在于，对比例4中的蛋白处理液中不包含枯草杆菌蛋白酶及木瓜蛋白酶。

对比例5一种整粒黄豆中胰蛋白酶抑制剂的脱除工艺

所述整粒黄豆中胰蛋白酶抑制剂的脱除工艺与实施例3类似；

与实施例3的区别在于，对比例5在步骤S3时，将步骤S2所得处理好的黄豆置于烘箱中，于150℃下烘烤3h，然后取出，快速降温、冷却至23℃。

对比例6一种整粒黄豆中胰蛋白酶抑制剂的脱除工艺

所述整粒黄豆中胰蛋白酶抑制剂的脱除工艺与实施例3类似；

与实施例3的区别在于，对比例6中的蛋白保护剂为植物乳杆菌。

对比例7一种整粒黄豆中胰蛋白酶抑制剂的脱除工艺

所述整粒黄豆中胰蛋白酶抑制剂的脱除工艺与实施例3类似；

与实施例3的区别在于，对比例7中的蛋白保护剂为苹果酸。

试验例1杀菌效果对比试验

1.试验样品：实施例3及对比例2、对比例3所述脱除工艺脱除胰蛋白酶抑制剂后的黄豆；

2.试验方法：随机取150粒黄豆，大小在20g左右，平均分成3组，每组50粒，分别采用实施例3及对比例2、对比例3所述方法脱除胰蛋白酶抑制剂，然后按照GB 4789.2-2016测定黄豆中的菌落总数，GB 4789.3-2016测定大肠菌群数量，GB 4789.10-2016测定金黄色葡萄球菌数量，GB 4789.4-2016测定沙门氏菌数量。

3.试验结果：具体试验结果见表1。

表1不同试验样品的杀菌效果对比

由表1可知，本发明实施例3的杀菌效果是符合国家标准的，而对比例2及对比例3由于改变了杀菌剂的组成或去掉了杀菌剂，杀菌效果显著降低。

试验例2胰蛋白酶抑制剂脱除效率对比

1.试验方法：按实施例1-3及对比例1-7所述的脱除工艺脱除胰蛋白酶抑制剂；

2.脱除效率对比过程：试验分成10组，取1000粒黄豆，大小在20±2g，随机分成10组，每组100粒，每组再随机分成两份，每份50粒黄豆。将其中的一份，直接采用微量考马斯亮蓝法测定其中胰蛋白酶抑制剂的含量，另一份的50粒分别采用本发明实施例1-3及对比例1-7所述方法，脱除黄豆中的胰蛋白酶抑制剂，然后同样采用微量考马斯亮蓝法测定胰蛋白酶抑制剂的残留量。蛋白质含量均取50粒黄豆中胰蛋白酶抑制剂含量的平均值。

胰蛋白酶抑制剂脱除效率＝(脱除后的胰蛋白酶抑制剂含量/处理前胰蛋白酶抑制剂含量)×100％

3.试验结果：最终试验结果见表2。

表2不同试验方法胰蛋白酶抑制剂脱除效率对比

由表2可知，采用本发明实施例1-3所述脱除工艺，胰蛋白酶抑制剂的脱除效率均可达到95％以上，蛋白残余量很低；而对比例1-4、6-7组的脱除效率明显降低，尤其是对比例4组，脱除效率仅为61.35％，比本发明实施例所述脱除效率低了三十五个百分点，这也从侧面证实了本发明工艺中各组分之间的相互协同作用；而对比例5与本发明的脱除效率相近，表明本发明降低温度，同时采用梯度温度脱除胰蛋白酶抑制剂的效率并没有降低。

最后应当说明的是，上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。