专利名称：用高温脱脂大豆粕生产大豆蛋白的方法 目前国内外生产大豆蛋白的原料主要为低温脱脂豆粕。低温脱脂豆粕价格较高，利用其所生产出的大豆蛋白具有一定的豆腥味，风味较差，限制了其在食品中的应用。 大豆经过高温压榨出油后得到大豆饼，大豆饼通过有机溶剂浸油再经高温脱溶后，得到高温脱脂大豆粕。与生产大豆蛋白的原料——低温豆粕相比，高温脱脂大豆粕在生产过程中由于经历了高温作用，其蛋白质发生了变性，氮溶指数较差，蛋白质溶出率仅为27.42％。主要用于饲料，而在食品中的应用极少，且只限于酿造食品。高温脱脂大豆粕中约含45％～52％的蛋白质、10％～15％的低聚糖、20％～25％的多糖和纤维素，因此有较高的开发和利用价值。 国内外关于高温脱脂大豆粕的研究主要集中在三个方面。(1)利用高温豆粕生产醇洗浓缩蛋白。这种方法所得醇洗浓缩蛋白的蛋白质纯度低，氮溶指数差，颜色灰暗。(2)利用蛋白酶酶解的方法提取高温脱脂大豆粕中蛋白质。这种方法可使豆粕中较多的蛋白质溶出，但溶解度较低，且由此方法得到的产品多为多肽。(3)利用超声处理提取高温脱脂大豆粕中的大豆蛋白。利用超声的能量、空化及机械作用，可提高蛋白质的溶出率，超声对人体存在潜在危害，低剂量超声是潜在的致癌与致畸形因素，而且不同频率、不同声强对不同个体有一定危害，不适合用于大规模连续化生产。
本发明的目的在于针对现有方法的低效性及工业化的缺陷，提供一种用高温脱脂大豆粕生产大豆蛋白的方法，得到风味良好，且溶解性、乳化性较好的大豆蛋白，可用于食品的生产加工中。 本发明的用高温脱脂大豆粕生产大豆蛋白的方法，包括以下步骤 (1)将高温脱脂大豆粕和豆粉加入30％～80％的乙醇中搅拌0.5～1.5h，抽滤，固体烘干；高温脱脂大豆粕、豆粉、30％～80％乙醇的质量体积比是1kg∶2L～1kg∶4L； (2)将步骤(1)所得混合物按质量比1∶10～1∶20加入水中，调节pH值至7～10，搅拌1～2h，得到豆粕浆液，所述浆液中大豆蛋白的质量百分比为2.3％～4.6％； (3)将步骤(2)所得豆粕浆液添加占豆粕浆液质量1‰～9‰的亚硫酸氢钠； (4)将步骤(3)所得浆液按乳化剂添加量为豆粉质量的1‰～9‰过胶体磨均质10min，再在连续热处理装置中以温度110～160℃，时间10～150s，进行热处理，得到反应液； (5)将步骤(4)所得反应液冷却后，进行碱溶酸沉提取大豆蛋白，所得大豆蛋白溶液进行透析，干燥。 步骤(1)中，回收乙醇，用旋转蒸发器蒸发浓缩，得到副产物糖蜜。
步骤(2)中，用HCl和NaOH调节pH值； 步骤(4)中，采用乳化剂单甘酯或卵磷脂进行胶体磨 步骤(5中，所述干燥方式为冷冻干燥或喷雾干燥。
得到的大豆蛋白可被应用于加工食品例如火腿、香肠、汉堡牛排、巧克力及饮料等方面。
虽然本发明提高高温脱脂大豆粕中蛋白溶出率的原因还不是很清楚，但是可以假设本发明中的热处理使已经发生热变性的大豆蛋白形成一种可溶性聚集体，添加的乳化剂起到了一种助溶的作用，从而提高了氮溶指数；本发明采用乙醇洗脱高温豆粕，并且添加具有还原性的亚硫酸氢钠，从而抑制热处理过程中蛋白质和多糖发生的美拉德反应，以改善产品的颜色；本发明所得大豆蛋白产品具有良好乳化性的原因可能是热处理过程中豆粕中的蛋白质和多糖发生了美拉德反应，使得部分蛋白质分子中接上亲水性的糖基，从而提高了产品的溶解性和乳化性；热处理过程中豆粕中脂肪酶得到钝化，连续热处理装置的闪蒸罐装置除去了一部分酚、醛等腥味组分，一定程度上改善了产品的风味。
本发明采用凯氏定氮测定蛋白质含量，蛋白质浸出率的计算方法如下取一定量各种物理手段处理后所得的豆粕溶液，6000r/min离心30min，取上清液，凯氏定氮法测定上清液蛋白质，上清液蛋白质含量和未离心蛋白质总含量之比即该豆粕的蛋白质浸出率。
本发明采用乳化活性指数(EAI)和乳化稳定指数(ESI)评定产品乳化性。方法如下用1ml粟米油和3.0ml0.1％的蛋白溶液制备乳状液，室温下于高速分散均质机上以固定剪切速率15000rpm均质1min，然后迅速从乳状液低部取出100μl乳浊液，用5ml0.1％SDS溶液稀释，然后在漩涡混合仪上混匀后，立即于500nm测量吸光度。测量0min的吸光度(记为A0)，第10min时的吸光度(记为A10)。以EAI和ESI表示大豆蛋白的乳化活性和乳化稳定性
ESI(min)＝A0/(A0-A10)×10。
本发明采用色差计测定产品的颜色。采用总色差ΔE评价产品的颜色。ΔE值越小，表示产品颜色越浅。
本发明相对现有技术，具有如下的优点及有益效果(1)在本发明中，利用高温脱脂大豆粕提取大豆蛋白，蛋白溶出率高，乳化性良好，所得蛋白产品无豆腥味，且喷雾干燥所得产品具有良好的溶解性。(2)本发明方法为一种物理手段，安全可行；自行设计的连续热处理设备操作简单，可连续生产。(3)与其他高温豆粕利用方法相比，本发明具有工业化、规模化的应用前景。


从表1可以看出，随着乙醇浓度的升高，高温脱脂大豆粕蛋白浸出率由79.63％下降到76.11％，但颜色有所改观，溶解性和乳化性也均有所提高，风味良好。
实施例2 (1)将高温脱脂大豆粕豆粉加入60％的乙醇中搅0.5h或1h或1.5h，抽滤，固体烘干；高温脱脂大豆粕豆粉、60％的乙醇的质量体积比是1kg∶3L； (2)将步骤(1)所得烘干物按质量比1∶15加入水中，用NaOH调节pH值至9，搅拌1.5h，得到豆粕浆液，所述浆液中大豆蛋白的质量百分比为3.45％； (3)将步骤(2)所得豆粕浆液添加占豆粕浆液质量5‰的亚硫酸氢钠； (4)将步骤(3)所得浆液按单干酯添加量为豆粉质量的5‰过胶体磨均质10min，再在连续热处理装置中以温度140℃，时间90s，进行热处理，得到反应液； (5)将步骤(4)所得反应液冷却后，进行碱溶酸沉提取大豆蛋白，所得大豆蛋白溶液进行透析，冻干。结果如表2 表2
从表2可以看出，随着搅拌时间的延长，高温脱脂大豆粕蛋白浸出率和溶解性变化不大，但颜色有很大改观，乳化性也均有所提高，风味良好。
实施例3 (1)将高温脱脂大豆粕豆粉加入60％的乙醇中搅1h，抽滤，固体烘干；高温脱脂大豆粕豆粉、60％的乙醇的质量体积比是1kg∶2L或1kg∶3L或1kg∶4L； (2)将步骤(1)所得烘干物按质量比1∶15加入水中，用NaOH调节pH值至9，搅拌1.5h，得到豆粕浆液，所述浆液中大豆蛋白的质量百分比为3.45％； (3)将步骤(2)所得豆粕浆液添加占豆粕浆液质量5‰的亚硫酸氢钠； (4)将步骤(3)所得浆液按单干酯添加量为豆粉质量的5‰过胶体磨均质10min，再在连续热处理装置中以温度140℃，时间90s，进行热处理，得到反应液； (5)将步骤(4)所得反应液冷却后，进行碱溶酸沉提取大豆蛋白，所得大豆蛋白溶液进行透析，冻干。结果如表3 表3
从表3可以看出，随着豆粉、乙醇质量体积比的增加，高温脱脂大豆粕蛋白浸出率变化不大，但颜色有很大改观，溶解性有所提高，乳化性变化不大，风味良好。
实施例4 (1)将高温脱脂大豆粕豆粉加入60％的乙醇中搅1h，抽滤，固体烘干；高温脱脂大豆粕豆粉、60％的乙醇的质量体积比是1kg∶3L； (2)将步骤(1)所得烘干物按质量比1∶10或1∶15或1∶20加入水中，用NaOH调节pH值至9，搅拌1.5h，得到豆粕浆液，所述浆液中大豆蛋白的质量百分比为2.3％或3.45％或4.6％； (3)将步骤(2)所得豆粕浆液添加占豆粕浆液质量5‰的亚硫酸氢钠； (4)将步骤(3)所得浆液按单干酯添加量为豆粉质量的5‰过胶体磨均质10min，再在连续热处理装置中以温度140℃，时间90s，进行热处理，得到反应液； (5)将步骤(4)所得反应液冷却后，进行碱溶酸沉提取大豆蛋白，所得大豆蛋白溶液进行透析，冻干。结果如表4表4
从表4可以看出，随着烘干物、水质量比的增加，高温脱脂大豆粕蛋白浸出率有很大提高，但颜色有所改善，溶解性和乳化性变化不大，风味良好。
实施例5 (1)将高温脱脂大豆粕豆粉加入60％的乙醇中搅1h，抽滤，固体烘干；高温脱脂大豆粕豆粉、60％的乙醇的质量体积比是1kg∶3L； (2)将步骤(1)所得烘干物按质量比1∶15加入水中，用NaOH调节pH值至7或9或10，搅拌1.5h，得到豆粕浆液，所述浆液中大豆蛋白的质量百分比为3.45％； (3)将步骤(2)所得豆粕浆液添加占豆粕浆液质量5‰的亚硫酸氢钠； (4)将步骤(3)所得浆液按单干酯添加量为豆粉质量的5‰过胶体磨均质10min，再在连续热处理装置中以温度140℃，时间90s，进行热处理，得到反应液； (5)将步骤(4)所得反应液冷却后，进行碱溶酸沉提取大豆蛋白，所得大豆蛋白溶液进行透析，冻干。结果如表5 表5
从表5可以看出，随着pH的升高，高温脱脂大豆粕蛋白浸出率有很大提高，但颜色逐渐变差，溶解性和乳化性有下降趋势，风味良好。
实施例6 (1)将高温脱脂大豆粕豆粉加入60％的乙醇中搅1h，抽滤，固体烘干；高温脱脂大豆粕豆粉、60％的乙醇的质量体积比是1kg∶3L； (2)将步骤(1)所得烘干物按质量比1∶15加入水中，用NaOH调节pH值至9，搅拌1h或1.5h或2h，得到豆粕浆液，所述浆液中大豆蛋白的质量百分比为3.45％； (3)将步骤(2)所得豆粕浆液添加占豆粕浆液质量5‰的亚硫酸氢钠； (4)将步骤(3)所得浆液按单干酯添加量为豆粉质量的5‰过胶体磨均质10min，再在连续热处理装置中以温度140℃，时间90s，进行热处理，得到反应液； (5)将步骤(4)所得反应液冷却后，进行碱溶酸沉提取大豆蛋白，所得大豆蛋白溶液进行透析，冻干。结果如表6表6
从表6可以看出，随着搅拌时间的延长，高温脱脂大豆粕蛋白浸出率有所升高，但超过1.5h之后，升高幅度不大。其他指标随搅拌时间的延长，变化不大。
实施例7 (1)将高温脱脂大豆粕豆粉加入60％的乙醇中搅1h，抽滤，固体烘干；高温脱脂大豆粕豆粉、60％的乙醇的质量体积比是1kg∶3L； (2)将步骤(1)所得烘干物按质量比1∶15加入水中，用NaOH调节pH值至9，搅拌1.5h，得到豆粕浆液，所述浆液中大豆蛋白的质量百分比为3.45％； (3)将步骤(2)所得豆粕浆液添加占豆粕浆液质量1‰或5‰或9‰的亚硫酸氢钠； (4)将步骤(3)所得浆液按单干酯添加量为豆粉质量的5‰过胶体磨均质10min，再在连续热处理装置中以温度140℃，时间90s，进行热处理，得到反应液； (5)将步骤(4)所得反应液冷却后，进行碱溶酸沉提取大豆蛋白，所得大豆蛋白溶液进行透析，冻干。结果如表7 表7
从表7可以看出，随着亚硫酸氢钠添加量的增加，高温脱脂大豆粕蛋白浸出率有所下降，但颜色逐渐改善，溶解性和乳化性有下降趋势，亚硫酸氢钠添加量达到9％时，风味较差。
实施例8 (1)将高温脱脂大豆粕豆粉加入60％的乙醇中搅1h，抽滤，固体烘干；高温脱脂大豆粕豆粉、60％的乙醇的质量体积比是1kg∶3L； (2)将步骤(1)所得烘干物按质量比1∶15加入水中，用NaOH调节pH值至9，搅拌1.5h，得到豆粕浆液，所述浆液中大豆蛋白的质量百分比为3.45％； (3)将步骤(2)所得豆粕浆液添加占豆粕浆液质量5‰的亚硫酸氢钠； (4)将步骤(3)所得浆液按单干酯添加量为豆粉质量的1‰或5‰或9‰过胶体磨均质10min，再在连续热处理装置中以温度140℃，时间90s，进行热处理，得到反应液； (5)将步骤(4)所得反应液冷却后，进行碱溶酸沉提取大豆蛋白，所得大豆蛋白溶液进行透析，冻干。结果如表8 从表8可以看出，随着单甘酯添加量的增加，高温脱脂大豆粕蛋白浸出率有较大提高，颜色变化不大，溶解性和乳化性有所改善，风味良好。 表8
实施例9 (1)将高温脱脂大豆粕豆粉加入60％的乙醇中搅1h，抽滤，固体烘干；高温脱脂大豆粕豆粉、60％的乙醇的质量体积比是1kg∶3L； (2)将步骤(1)所得烘干物按质量比1∶15加入水中，用NaOH调节pH值至9，搅拌1.5h，得到豆粕浆液，所述浆液中大豆蛋白的质量百分比为3.45％； (3)将步骤(2)所得豆粕浆液添加占豆粕浆液质量5‰的亚硫酸氢钠； (4)将步骤(3)所得浆液按卵磷脂添加量为豆粉质量的1‰或5‰或9‰过胶体磨均质10min，再在连续热处理装置中以温度140℃，时间90s，进行热处理，得到反应液； (5)将步骤(4)所得反应液冷却后，进行碱溶酸沉提取大豆蛋白，所得大豆蛋白溶液进行透析，冻干。结果如表9 表9
从表9可以看出，随着卵磷脂添加量的增加，高温脱脂大豆粕蛋白浸出率有较大提高，颜色变化不大，溶解性和乳化性有所改善，风味良好。
实施例10 (1)将高温脱脂大豆粕豆粉加入60％的乙醇中搅1h，抽滤，固体烘干；高温脱脂大豆粕豆粉、60％的乙醇的质量体积比是1kg∶3L； (2)将步骤(1)所得烘干物按质量比1∶15加入水中，用NaOH调节pH值至9，搅拌1.5h，得到豆粕浆液，所述浆液中大豆蛋白的质量百分比为3.45％； (3)将步骤(2)所得豆粕浆液添加占豆粕浆液质量5‰的亚硫酸氢钠； (4)将步骤(3)所得浆液按单干酯添加量为豆粉质量的5‰过胶体磨均质10min，再在连续热处理装置中以温度110℃或140℃或160℃，时间90s，进行热处理，得到反应液； (5)将步骤(4)所得反应液冷却后，进行碱溶酸沉提取大豆蛋白，所得大豆蛋白溶液进行透析，冻干。结果如表10表10
从表10可以看出，随着热处理温度的增加，高温脱脂大豆粕蛋白浸出率先上升再下降，颜色逐渐变差，溶解性和乳化性也呈现先上升再下降的趋势，风味良好。
实施例11 (1)将高温脱脂大豆粕豆粉加入60％的乙醇中搅1h，抽滤，固体烘干；高温脱脂大豆粕豆粉、60％的乙醇的质量体积比是1kg∶3L； (2)将步骤(1)所得烘干物按质量比1∶15加入水中，用NaOH调节pH值至9，搅拌1.5h，得到豆粕浆液，所述浆液中大豆蛋白的质量百分比为3.45％； (3)将步骤(2)所得豆粕浆液添加占豆粕浆液质量5‰的亚硫酸氢钠； (4)将步骤(3)所得浆液按单干酯添加量为豆粉质量的5‰过胶体磨均质10min，再在连续热处理装置中以温度140℃，时间10s或90s或150s，进行热处理，得到反应液； (5)将步骤(4)所得反应液冷却后，进行碱溶酸沉提取大豆蛋白，所得大豆蛋白溶液进行透析，冻干。结果如表11 表11

从表11可以看出，随着热处理时间的增加，高温脱脂大豆粕蛋白浸出率先上升再下降，颜色有所变差，溶解性和乳化性也呈现先上升再下降的趋势，风味良好。
实施例12 (1)将高温脱脂大豆粕豆粉加入60％的乙醇中搅1h，抽滤，固体烘干；高温脱脂大豆粕豆粉、60％的乙醇的质量体积比是1kg∶3L； (2)将步骤(1)所得烘干物按质量比1∶15加入水中，用NaOH调节pH值至9，搅拌1.5h，得到豆粕浆液，所述浆液中大豆蛋白的质量百分比为3.45％； (3)将步骤(2)所得豆粕浆液添加占豆粕浆液质量5‰的亚硫酸氢钠； (4)将步骤(3)所得浆液按单干酯添加量为豆粉质量的5‰过胶体磨均质10min，再在连续热处理装置中以温度140℃，时间90s，进行热处理，得到反应液； (5)将步骤(4)所得反应液冷却后，进行碱溶酸沉提取大豆蛋白，所得大豆蛋白溶液进行透析，喷干。结果如表12表12
从表12可以看出，采用喷雾干燥方式，所得高温脱脂大豆粕蛋白的颜色和风味较好。
比较实施例1 (1)将高温脱脂大豆粕豆粉按质量比1∶15加入水中，用NaOH调节pH值至9，搅拌1.5h，得到豆粕浆液，所述浆液中大豆蛋白的质量百分比为3.45％； (2)将步骤(1)所得浆液过胶体磨均质10min，得到均质浆液； (3)将步骤(2)所得均质浆液进行碱溶酸沉提取大豆蛋白，所得大豆蛋白溶液进行透析，冻干。结果如表13 表13
从表13可以看出，对于现有技术，高温脱脂大豆粕蛋白浸出率、风味和乳化性较差，蛋白的颜色尚可以接受。
比较实施例2 (1)将低温脱脂大豆粕豆粉按质量比1∶15加入水中，用NaOH调节pH值至9，搅拌1.5h，得到豆粕浆液，所述浆液中大豆蛋白的质量百分比为3.75％； (2)将步骤(1)所得均质浆液进行碱溶酸沉提取大豆蛋白，所得大豆蛋白溶液进行透析，冻干。结果如表14 表14
从表14可以看出，低温脱脂豆粕的蛋白浸出率高达85.65％，色泽较好，但豆腥味将浓。乳化性一般。
应用实例 将原料肉进行解冻，切成3～5cm的小块，加盐、磷酸盐、亚硝酸钠在4℃条件下腌制2～3d，然后进行斩拌。腌制好的肉加冰水高速斩拌2～3min，然后加占肉质量2％的实施例1或比较实施例1或比较实施例2得到的大豆蛋白、肥膘、糖、香辛料、卡拉胶高速斩拌3min，最后加入占肉质量10％淀粉斩拌2min，然后用折幅为2.7cm的PVDC肠衣灌肠，放入高压锅中蒸煮杀菌(115℃、25min、2.5atm)，出锅后用自来水降至室温，即得到产品火腿肠。以10人组成专家评定小组，每个评定员事先接受专业训练和指导，以保证这种小数目评定员的情况下结果的可靠性和科学性。规定产品的气味、色泽、弹性、滋味和组织形态只能在(1，2，3，4，5)之中取值，以代表不同的级别，以10位评定员的平均值作为各项所得评分。评定结果如表15。 表15
从表15可以看出，采用本专利方法所得大豆蛋白制备的火腿肠在气味、弹性方面要优于低温脱脂豆粕蛋白，在滋味和组织形态方面两者差不多，但在色泽方面较差。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。


本发明公开了一种利用高温脱脂大豆粕制备大豆蛋白的方法。该方法包括以下步骤(1)将高温脱脂大豆粕用粉碎机粉碎。称取一定量的豆粉，按质量体积比为1∶3的比例于30％～80％的乙醇中搅拌0.5～1.5h，抽滤，固体烘干。(2)将步骤(1)所得豆粉以料液比为1∶10～1∶20的比例加入水中，调节pH值至7.0～10.0，搅拌1-2h得到豆粕浆液，所述浆液中大豆蛋白的质量百分比为2.3％至4.6％。(3)将步骤(2)所得浆液添加1‰～9‰的亚硫酸氢钠。(4)将步骤(3)所得浆液按乳化剂添加量为1‰～9‰过胶体磨均质10min，再在连续热处理装置中以温度110～160℃，时间10～150s，进行热处理，得到反应液。(5)将步骤(4)所得反应液冷却后，进行碱溶酸沉提取大豆蛋白，所得大豆蛋白浆液液进行透析，干燥，得到目标蛋白。本发明方法操作简便，并且该方法能够进行连续化进行，具有工业化和规模化的应用价值。所得目标蛋白功能性如溶解性、乳化性有一定程度的提高，并且所得产品无豆腥味，风味良好。