一种湿法挤压制备植物组织蛋白的方法

文档序号：412291 发布日期：2021-12-21 浏览：20次 >En<

阅读说明：本技术 一种湿法挤压制备植物组织蛋白的方法 (Method for preparing plant tissue protein by wet extrusion ) 是由刘少伟杨清馨韩莉君黄馨禾于 2021-08-05 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种湿法挤压制备植物组织蛋白的方法,包括蛋白原料、淀粉原料的混合,油脂乳化,加水混合,以及挤压成品的步骤。本发明通过对于原料选择、温度、挤压区域配置等参数的优化、成功降低了产品的豆腥味、提高产品储存稳定性、蛋白韧性,得到的产品具有较好的商业价值。(The invention relates to a method for preparing plant tissue protein by wet extrusion, which comprises the steps of mixing a protein raw material and a starch raw material, emulsifying grease, adding water for mixing, and extruding a finished product. The method successfully reduces the beany flavor of the product, improves the storage stability and the protein toughness of the product and obtains the product with better commercial value by optimizing the parameters such as raw material selection, temperature, extrusion area configuration and the like.)

一种湿法挤压制备植物组织蛋白的方法

技术领域

本发明涉及蛋白制备领域，具体涉及使用植物复合蛋白为原料进行湿法挤压处理获得植物复合组织蛋白成品的方法。

背景技术

我国是世界上谷物蛋白总产最高，消费量最大的国家。其中大豆蛋白、豌豆蛋白、小麦蛋白、花生蛋白占大多数，每年总产量约有6千万吨；这些蛋白各有优缺点，大豆蛋白能够提供人体所必须的绝大多数必需氨基酸，但豆腥味较重；豌豆蛋白虽然所含的蛋白质的种类不丰富，但豆腥味比较轻；而对于花生蛋白的赖氨酸的有效利用率高达(98.8％)，大于大豆蛋白(78％)，但对某一些人群有一定的致敏性；而小麦蛋白的钙、磷、铁含量比较高，并且具有优良的粘弹性、延伸性、吸水性，但同时小麦蛋白含有较多的疏水性氨基酸、分子内疏水作用区域较大，溶解度较低，往往不能满足深加工的需要，应用受到一定限制。

目前挤压组织化技术是一种集混合、搅拌、破碎、加热、杀菌、组织化及成型的一种新技术。它常作为一种能够改善产品的组织结构、口感及营养价值而提高蛋白质的有效利用率的一种方法。因此，为了更好的利用大豆蛋白、豌豆蛋白、小麦蛋白、花生蛋白，采用组织化加工技术开发新型的植物组织蛋白显得十分重要。

然而，目前国内挤压组织化研究多集中于单一品种，即使存在多品种的组合也对于具体比例对于成品的结构、韧性、贮藏特性、风味等效果影响的研究较少，生产出来的组织蛋白整体存在结构易脆，易碎，豆腥味较重、口感苦涩，贮藏性不好的普遍问题。

发明内容

为克服上述不同种类的蛋白及现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种操作简单、不添加任何添加剂且生产成本低的双螺杆湿法挤压制备植物复合组织蛋白技术。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

步骤一、原料的混合

将蛋白粉原料、淀粉原料按比例进行配比，过筛，在混合容器中进行混合。具体的，将称量好的大豆蛋白、豌豆蛋白、花生蛋白、小麦蛋白、小麦淀粉、玉米淀粉、马铃薯淀粉分别过180-220目的筛；放入混合搅拌器内进行混合；设备参数为600-900r/min，时间为10-20min，优选15min。

本发明给出了一种复合蛋白配比的制备：以大豆蛋白、豌豆蛋白、花生蛋白、小麦蛋白为主要原料，大豆，豌豆等豆类蛋白的豆腥味和苦涩主要的脂肪氧化酶较多，采用多种蛋白原料进行有机复配，可降低脂肪氧化酶的含量，进而降低豆腥味同时还能保证蛋白含量和营养物质均衡。仅仅用花生蛋白生产组织蛋白，由于花生蛋白的吸水性较差，生产的组织蛋白结构易脆，并且贮藏性较差；因此添加小麦蛋白，小麦蛋白中所含的麦醇溶蛋白持水性，能够增加产品的韧性和贮藏性。而具体配比适合才能实现上述多种效果，具体的，植物蛋白的取量可以是：90份-120份大豆蛋白、450份-600份豌豆蛋白、320份-400份花生蛋白、100份-160份小麦蛋白。

根据本发明的一个方面，还提供了淀粉作为原料，如：小麦淀粉、玉米淀粉、马铃薯淀粉。具体的，淀粉的称取质量可以是：50份-65份小麦淀粉、40份-55份玉米淀粉、45份-60份马铃薯淀粉。

步骤二、乳化油脂混合物制备

本发明的又一个方面，提供了油脂乳化的方法。取称量好的第一油脂，温度设定为40-90℃，时间15-100min进行恒温处理，待完全液化后，放入第二、第三、第四油脂；最后将混合油脂放入均质机器中，使油脂充分乳化。具体的，油脂混合物的选择，以棕榈油、橄榄油、大豆油、亚麻籽油等为主，具体取质量可以是：12份-20份棕榈油、15份-24份橄榄油、8份-9份大豆油、12份-16份亚麻籽油。

具体的，取称量好的棕榈油，放入水浴锅内，温度设定为40-90℃，时间15-100min。棕榈油完全液化后(液化后的棕榈油便于与其他油脂混合，棕榈油的起酥性和成型性比较好)，放入橄榄油、玉米油、亚麻籽油；最后将油脂放入高速均质机器中，转速控制在1.5w-2wr/min，时间控制在15-30min，目的是使油脂充分乳化，提高植物复合组织蛋白的膨化度和持油性。

三、混料

将步骤一得到的混合原料、步骤二得到的充分乳化的油脂、适量的水进行充分混合。具体的，优选先将步骤二中的充分乳化的油脂，加入到步骤一中处理好的混合原料中，并称重添加350-份500份的水，混合器充分搅拌，转速1200-2000r/min，时间0.5h-1h。

四、双螺杆挤压步骤

将步骤三得到的混合物，倒入挤压装置中，挤压装置包括喂料区、熔融区、挤出区，所述喂料阶段温度为60℃-90℃，所述熔融阶段温度为120℃-170℃，所述挤出阶段温度为110℃-140℃，挤出得到的产物即植物组织蛋白。

双螺杆挤压的机筒构造一般由三部分组成：喂料阶段、熔融阶段、挤出阶段；将混合物倒入双螺杆挤压机的喂料斗中，喂料速度设为：250-400r/min；螺杆转速设定为：360-540r/min；机筒温度设定为：喂料阶段低温区为60℃-90℃；熔融阶段设定为：120℃-170℃；挤出阶段设定为：110℃-140℃；待双螺杆挤压机各项参数稳定后，设备模头处得到的挤压物即为植物组织复合蛋白；

特定的温度设置，对于去除脂肪氧化酶起着至关重要的作用。本发明中的配方淀粉，在高温和高剪切力的作用下，蛋白质和淀粉发生美拉德反应，形成淀粉和蛋白质的高分子聚合物，淀粉和蛋白质的结合形成的高分子化合物能够增加产品的韧性；同时有一些还原糖的产生，还原糖的产生能够提高产品的抗氧化性。

物料在高剪切力的状况下，脂肪氧化酶会发生钝化，进而降低了产品豆腥味；同时，蛋白质在高剪切力的状况下，蛋白质中的分子间作用力会被破坏，二硫键断裂；亲水性作用增强，从而提高了产品的韧性和贮藏性。物料在高温处理下，脂肪氧化酶会发生变性失活，进而降低了产品的豆腥味；而蛋白质在高温条件下，空间结构会发生变化，蛋白质的缠绕方式由有序向无序状态改变，蛋白质中的亲水基团暴露出来，提高了持水性，从而提高了产品的韧性和贮藏性。

可选的，可以继续包括或不包括的步骤五，植物组织蛋白的切割、干燥、冷却和分装

将挤出物进行切割，切割速度为80-100r/min，切割后的小段基础物直接通过风力输送管道进入流化干燥床干燥，干燥温度为50℃-60℃，干燥时间30-60min；挤压挤出物干燥后输送到卧式冷却机中冷却10-15min，即制备成植物复合组织蛋白产品。然后进行分装，存放于干燥环境中。

有益效果

本发的优势设计步骤在于

(1)在特定条件下先液化棕榈油，液化后的棕榈油便于与其他油脂例如橄榄油、玉米油、亚麻籽油混合，棕榈油的起酥性和成型性比较好，最后将油脂放入高速均质机器中，可使得油脂充分乳化，有效提高植物复合组织蛋白的膨化度和持油性；

(2)螺杆处理步骤种特定的温度设置，以及喂料的条件，对于去除脂肪氧化酶起着至关重要的作用，提高产物的韧性和贮藏性能；

(3)复合蛋白的配比，能够有效保证产物的持水性，增加产品的韧性和贮藏性，同时降低产物豆腥味；

通过合理的复合蛋白配比，配合特定温度和特定的剪切力处理，影响腥味的脂肪酶发生了钝化，有效去除了复合蛋白产品中的豆腥味；借助小麦蛋白中所含的麦醇溶蛋白持水性，配合合理的配比和优化步骤，能够有效增加产品的韧性和贮藏性。同时，蛋白质在高剪切力的状况下，蛋白质中的分子间作用力会被破坏，二硫键断裂；亲水性作用增强，从而提高了产品的韧性和贮藏性；通过分步处理油脂，首先液化棕榈油，然后将液化后的棕榈油与其他油脂混合，明显提高了棕榈油的起酥性和成型性；经过优化的步骤得到的复合蛋白产品，营养成分均衡，贮藏性好，韧性强，有较好的商业价值。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的方案进行解释。本领域技术人员将会理解，下面的实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。例如实施例中对于参数具体数值的选择，只是在优选范围的一个示例性选择，并非用于限制保护范围。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。如无特殊说明所用方法均为常规方法，所用试剂均可从商业途径获得。

小麦蛋白、大豆蛋白，购自于河南万邦实业有限公司；豌豆蛋白，购自于山东烟台双塔食品股份有限公司；花生蛋白，购自于瑞康生物科技有限公司。棕榈油购自于河南美之洁食品添加剂有限公司；橄榄油购自于福建省嘉记食品有限公司；大豆油购自于益海嘉里粮油工业有限公司；亚麻籽油购自于吉林市圣基实业有限公司。

实施例1复合蛋白的制备

对比例1

一、原料的混合：将称量好的大豆蛋白105克、豌豆蛋白525克、花生蛋白360克、小麦蛋白130克、小麦淀粉55克、玉米淀粉45克、马铃薯淀粉52.5克，分别过200目的筛；放入混合搅拌器内进行混合；设备参数为900r/min，时间为15min。

二、油脂混合物的制备：取称量好的棕榈油160克，放入水浴锅内，温度设定为75℃，时间15min。棕榈油完全液化后，放入称量好的橄榄油195克、大豆油85克、亚麻籽油140克；最后将油脂放入高速均质机器中，转速控制在1.6wr/min，时间控制在25min，目的是使油脂充分乳化，提高植物复合组织蛋白的膨化度和持油性。