CN115918772A 审中 一种高分散性大豆蛋白的制备工艺
技术领域 [0001]本发明涉及大豆蛋白制备技术领域,具体涉及一种高分散性大豆蛋白的制备工艺。 背景技术 [0002]分散性是指在搅拌的情况下,蛋白质在水中快速分散的能力,而溶解性是指蛋白质在水溶液或盐溶液中溶解的性能。目前,国内外商业大豆蛋白产品中,溶解性好的大豆蛋白分散性会降低,因为在加水溶解过程中如果蛋白质亲水性好,通过范德华力聚集在一起的颗粒遇水,外层颗粒就会被迅速润湿,形成一层粘膜,阻碍水分进入内部,从而形成了外层湿润、内部干燥的“结块”,导致大豆分离蛋白分散性变差,不易快速分散;而高分散性的大豆蛋白往往溶解性又很差,限制了其功能性质的发挥。 [0003]蛋白质改性是人为地对蛋白质结构进行修饰,从而改善产品的功能性。目前蛋白质改性技术主要有物理改性、化学改性、酶法改性和基因工程改性。酶法改性可有效改善大豆蛋白的功能特性,主要涉及蛋白质的水解和交联。蛋白经酶解后,其功能性质的变化十分显著,并且同化学改性相比,酶法改性具有以下几个方面优点:(1)酶解过程十分温和,很少或没有不受欢迎的副反应或副产品;(2)最终水解产物经平衡后,含盐极少且最终产品的功能性质可通过选择特定的酶和反应因素加以控制;(3)蛋白水解物可直接为消化不良者提供营养。酶水解具有使蛋白分子量减少酶水解促进蛋白质溶解性的增加,但是乳化性、持水力、持油力、凝胶型等功能性质可能会受到破坏。过度水解还会产生大量的苦味肽,使制得的产品具有严重的苦味,从而影响产品的品质。转谷氨酰胺酶(TGase)是一种可催化转酰胺基反应的酶,它可催化蛋白质赖氨酸上的ε-氨基和谷氨酸上的γ-酰胺基结合,导致蛋白质间发生共价交联,酶解后的蛋白质引入交联作用,可能会改变氨基酸组成、排列顺序、构象、分子的形状和大小、电荷分布以及分子内和分子间键的作用,从而改善蛋白质的功能性质。 [0004]限制性低水解度水解可以保证催化反应的产物分子量均在可控范围之内,不致由于过度水解和聚合产生过小的水解产物而彻底破坏天然大豆蛋白的二级结构以及产生大量苦味肽,出现不愉悦的苦味而影响产品品质,适度交联防止产生较大的聚合蛋白而影响产品的分散性,其他功能性质如乳化性等也得到相应提高,经过上述酶改性结合磷酸化可以得到一种最适合食品加工使用的高分散性大豆蛋白。蛋白质磷酸化已经被认为是提高蛋白质功能性的效手段。蛋白质的磷酸化改性是有选择性利用蛋白质侧链活性基团上特定的氧原子或氮原子,形成酯化反应,从而引进大量的磷酸根基团。磷酸化蛋白的主要优势在于溶解度和等电点的改变,从而达到改变其功能特性的目的磷酸化改性后的蛋白质中,由于引进了大量的磷酸根基团,利用负电荷的引入增加了液滴之间的斥力,从而更易分散,多聚磷酸钠是FDA允许食用的食品添加剂,用多聚磷酸钠对蛋白质进行磷酸化,可同时改善食品蛋白质的功能特性和营养特性,而且并不影响食品蛋白的消化率。 发明内容 [0005]本发明提供一种高分散性大豆蛋白的制备工艺,以解决上述背景技术中提出的问题。 [0006]为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是: [0007]一种高分散性大豆蛋白的制备工艺,由以下步骤组成: [0008]S1:将大豆分离蛋白按照一定比例溶解于水中,得到5wt.%的大豆蛋白溶液,采用木瓜蛋白酶在55℃、pH=7.0的条件下限制性酶解,控制木瓜蛋白酶与底物大豆蛋白的质量比值为E/S=0.05%,水解度为DH=0.5%; [0009]S2:将步骤S1中酶解液加热至40℃,加入谷氨酰转胺酶进行交联1h,灭酶,离心,冻干,得到“酶解-交联改性大豆蛋白”,其中谷氨酰转胺酶与底物大豆蛋白的质量比值为E/S=0.013%; [0010]S3:将S2中得到的“酶解-交联改性大豆蛋白”溶液调pH值为8.3,加入占酶解-交联改性大豆蛋白溶液质量3%的三聚磷酸钠,30℃反应2h后,冷却,调pH值7.0,4℃用蒸馏水透析24h,冷冻干燥,得到高分散性大豆蛋白。 [0011]本发明技术方案的进一步改进在于:一种高分散性大豆蛋白的制备装置,包括底座,所述底座的顶部固定安装有安装板,所述底座的顶部还设置有调节机构,所述调节机构包括:搅拌桶、转轴、第一机箱、伸缩杆、活动板、第一齿条、第二齿条、限位块、滑珠、滑槽;所述搅拌桶与转轴的一端固定连接,且转轴的另一端转动连接在安装板上,所述第一机箱固定连接在底座顶部的外壁上,所述第一机箱的内部固定安装有电动液压缸,所述伸缩杆的一端固定连接在电动液压缸的输出端,所述伸缩杆的另一端与活动板固定连接,所述第一齿条固定连接在活动板顶部的外壁上,所述第二齿条固定连接在搅拌桶底部的外壁上,所述第一齿条和第二齿条啮合连接。 [0012]采用上述技术方案,该方案通过设置第二齿条为半圆形,在电动液压缸控制伸缩杆的伸长或者收缩的过程中,利用第一齿条带动第二齿条活动,进而控制搅拌桶摆动。 [0013]本发明技术方案的进一步改进在于:所述滑槽开设在底座顶部的外壁上,所述限位块固定连接在活动板底部的外壁上,所述滑珠固定连接在限位块底部的外壁上,且滑动连接在滑槽的内壁中。 [0014]采用上述技术方案,该方案通过设置滑珠滑动连接在滑槽中,起到了限位的效果,限制了第一齿条的活动范围,且滑珠光滑,大大降低了摩擦力。 [0015]本发明技术方案的进一步改进在于:所述底座的顶部还设置有混合机构,所述混合机构包括:第二机箱、往复丝杆、往复丝杆滑块、滚珠丝杆滑块、滚珠丝杆、第一转杆、搅拌叶,所述第二机箱固定连接在搅拌桶顶部的外壁上,所述第二机箱的内部固定安装有电机,所述往复丝杆的一端通过联轴器固定连接在电机的输出端,所述往复丝杆的另一端通过轴承转动连接有固定板,所述固定板通过轴承转动连接有滚珠丝杆,所述往复丝杆滑块、滚珠丝杆滑块分别套设在往复丝杆、滚珠丝杆的外壁上,所述往复丝杆滑块、滚珠丝杆滑块固定连接。 [0016]采用上述技术方案,该方案通过电机控制带动往复丝杆转动,往复丝杆转动活动带动螺纹连接在往复丝杆转动外壁上的往复丝杆滑块转动,但是由于往复丝杆滑块与滚珠丝杆滑块固定连接,因此往复丝杆滑块会带动滚珠丝杆滑块上下位移,且滚珠丝杆通过轴承转动连接在固定板上,并且可以贯穿固定板并延伸至固定板的顶部,因此滚珠丝杆上下位移会不受影响。 [0017]本发明技术方案的进一步改进在于:所述第一转杆固定连接在滚珠丝杆的底部,所述搅拌叶固定安装在第一转杆的外壁上。 [0018]采用上述技术方案,该方案通过设置第一转杆与滚珠丝杆固定连接,在滚珠丝杆上下位移时也会带动第一转杆上下活动,进而起到反复正转反转的同时还是上下活动搅拌,大大提高了搅拌的效率,且电机受到信号控制器的控制,该控制器与手机APP信号连接,在往复丝杆滑块转动到接近往复丝杆顶部或者底部的一端之前,会降低转速,以此给出缓冲空间,避免搅拌叶转向切换过程的阻力过大。 [0019]本发明技术方案的进一步改进在于:所述底座的顶部还设置有控制机构,所述控制机构包括:第三机箱、第二转杆、转动块、拉绳、加热棒、制冷棒,所述第三机箱固定连接在一个所述安装板上,所述第三机箱的内部固定安装有定滑轮,所述第二转杆固定贯穿定滑轮且通过轴承转动连接在第三机箱中,所述转动块固定连接在第二转杆外部的一端,所述拉绳绕设在定滑轮上。 [0020]采用上述技术方案,该方案通过设置定滑轮,并且定滑轮可由第二转杆控制转动,而转动块的外壁上固定连接有橡胶套,则是为了增大受力面积以及接触摩擦力,便于转动第二转杆和定滑轮。 [0021]本发明技术方案的进一步改进在于:所述加热棒固定连接在拉绳的一端,所述制冷棒固定连接在拉绳的另一端,所述搅拌桶的顶部开设有两个第一通孔。 [0022]采用上述技术方案,该方案通过设置加热棒、制冷棒分别固定连接在拉绳的两端,使得加热棒、制冷棒不能同时存在于搅拌桶内部靠下的位置。 [0023]本发明技术方案的进一步改进在于:所述拉绳的两端分别贯穿两个第一通孔,且拉绳的直径小于加热棒、制冷棒的直径,所述加热棒、制冷棒的直径等于两个第一通孔的内径。 [0024]本发明技术方案的进一步改进在于:所述安装板的顶部铰接有连接杆,所述连接杆的另一端固定连接有安装块,所述安装块固定连接在固定板上。 [0025]采用上述技术方案,该方案通过设置连接杆,连接杆可以伸缩,便于协同搅拌桶摆动。 [0026]本发明技术方案的进一步改进在于:所述搅拌桶的顶部开设有两个进料口,所述搅拌桶的一侧通过合页铰接有活动门,所述活动门处设置有出料口。 [0027]采用上述技术方案,该方案通过设置进料口和出料口,是为了便于进料和出料。 [0028]由于采用了上述技术方案,本发明相对现有技术来说,取得的技术进步是: [0029]1、本发明提供一种高分散性大豆蛋白的制备工艺,通过设置第二齿条为半圆形,在电动液压缸控制伸缩杆的伸长或者收缩的过程中,利用第一齿条带动第二齿条活动,进而控制搅拌桶摆动,同时滑珠滑动连接在滑槽中,起到了限位的效果,限制了第一齿条的活动范围,且滑珠光滑,大大降低了摩擦力,有利于助力搅拌桶摆动。 [0030]2、本发明提供一种高分散性大豆蛋白的制备工艺,通过电机控制带动往复丝杆转动,往复丝杆转动活动带动螺纹连接在往复丝杆转动外壁上的往复丝杆滑块转动,但是由于往复丝杆滑块与滚珠丝杆滑块固定连接,因此往复丝杆滑块会带动滚珠丝杆滑块上下位移,且滚珠丝杆通过轴承转动连接在固定板上,并且可以贯穿固定板并延伸至固定板的顶部,因此滚珠丝杆上下位移会不受影响,且第一转杆与滚珠丝杆固定连接,在滚珠丝杆上下位移时也会带动第一转杆上下活动,进而起到反复正转反转的同时还是上下活动搅拌,大大提高了搅拌的效率,且电机受到信号控制器的控制,该控制器与手机APP信号连接,在往复丝杆滑块转动到接近往复丝杆顶部或者底部的一端之前,会降低转速,以此给出缓冲空间,避免搅拌叶转向切换过程的阻力过大。 [0031]3、本发明提供一种高分散性大豆蛋白的制备工艺,通过设置定滑轮,并且定滑轮可由第二转杆控制转动,而转动块的外壁上固定连接有橡胶套,则是为了增大受力面积以及接触摩擦力,便于转动第二转杆和定滑轮,进而便于控制加热棒、制冷棒的位置高度。 附图说明 [0032]图1为本发明一种高分散性大豆蛋白的制备工艺的主视图; [0033]图2为本发明一种高分散性大豆蛋白的制备工艺的俯视图; [0034]图3为本发明一种高分散性大豆蛋白的制备工艺调节机构的详图; [0035]图4为本发明一种高分散性大豆蛋白的制备工艺混合机构的剖视图; [0036]图5为本发明一种高分散性大豆蛋白的制备工艺混合机构的剖视图; [0037]图6为本发明一种高分散性大豆蛋白的制备工艺A的放大图; [0038]图7为本发明一种高分散性大豆蛋白的制备工艺B的放大图。 [0039]图中:1、底座;2、搅拌桶;3、连接杆;4、安装块;5、固定板;6、调节机构;601、搅拌桶;602、转轴;603、第一机箱;604、伸缩杆;605、活动板;606、第一齿条;607、第二齿条;608、限位块;609、滑珠;610、滑槽;7、混合机构;701、第二机箱;702、往复丝杆;703、往复丝杆滑块;704、滚珠丝杆滑块;705、滚珠丝杆;706、第一转杆;707、搅拌叶;8、控制机构;801、第三机箱;802、第二转杆;803、转动块;804、拉绳;805、加热棒;806、制冷棒;9、进料口;10、出料口。 具体实施方式 [0040]下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。 [0041]所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。 [0042]在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。 [0043]在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。 [0044]实施例1 [0045]图1-7所示,本发明提供了一种高分散性大豆蛋白的制备工艺,由以下步骤组成: [0046]S1:将大豆分离蛋白按照一定比例溶解于水中,得到5wt.%的大豆蛋白溶液,采用木瓜蛋白酶在55℃、pH=7.0的条件下限制性酶解,控制木瓜蛋白酶与底物大豆蛋白的质量比值为E/S=0.05%,水解度为DH=0.5%; [0047]S2:将步骤S1中酶解液加热至40℃,加入谷氨酰转胺酶进行交联1h,灭酶,离心,冻干,得到“酶解-交联改性大豆蛋白”,其中谷氨酰转胺酶与底物大豆蛋白的质量比值为E/S=0.013%; [0048]S3:将S2中得到的“酶解-交联改性大豆蛋白”溶液调pH值为8.3,加入占酶解-交联改性大豆蛋白溶液质量3%的三聚磷酸钠,30℃反应2h后,冷却,调pH值7.0,4℃用蒸馏水透析24h,冷冻干燥,得到高分散性大豆蛋白。 [0049]实施例2 [0050]图1-7所示,在实施例1的基础上,本发明提供了一种高分散性大豆蛋白的制备装置,包括底座1,底座1的顶部固定安装有安装板2,底座1的顶部还设置有调节机构6,调节机构6包括:搅拌桶601、转轴602、第一机箱603、伸缩杆604、活动板605、第一齿条606、第二齿条607、限位块608、滑珠609、滑槽610;搅拌桶601与转轴602的一端固定连接,且转轴602的另一端转动连接在安装板2上,第一机箱603固定连接在底座1顶部的外壁上,第一机箱603的内部固定安装有电动液压缸,伸缩杆604的一端固定连接在电动液压缸的输出端,伸缩杆604的另一端与活动板605固定连接,第一齿条606固定连接在活动板605顶部的外壁上,第二齿条607固定连接在搅拌桶601底部的外壁上,第一齿条606和第二齿条607啮合连接,通过设置第二齿条607为半圆形,在电动液压缸控制伸缩杆604的伸长或者收缩的过程中,利用第一齿条606带动第二齿条607活动,进而控制搅拌桶601摆动,滑槽610开设在底座1顶部的外壁上,限位块608固定连接在活动板605底部的外壁上,滑珠609固定连接在限位块608底部的外壁上,且滑动连接在滑槽610的内壁中,通过设置滑珠609滑动连接在滑槽610中,起到了限位的效果,限制了第一齿条606的活动范围,且滑珠609光滑,大大降低了摩擦力。 [0051]在本实施例中,通过设置第二齿条607为半圆形,在电动液压缸控制伸缩杆604的伸长或者收缩的过程中,利用第一齿条606带动第二齿条607活动,进而控制搅拌桶601摆动,同时滑珠609滑动连接在滑槽610中,起到了限位的效果,限制了第一齿条606的活动范围,且滑珠609光滑,大大降低了摩擦力,有利于助力搅拌桶601摆动。 [0052]实施例3 [0053]图1-7所示,在实施例2的基础上,本发明提供一种技术方案:优选的,底座1的顶部还设置有混合机构7,混合机构7包括:第二机箱701、往复丝杆702、往复丝杆滑块703、滚珠丝杆滑块704、滚珠丝杆705、第一转杆706、搅拌叶707,第二机箱701固定连接在搅拌桶601顶部的外壁上,第二机箱701的内部固定安装有电机,往复丝杆702的一端通过联轴器固定连接在电机的输出端,往复丝杆702的另一端通过轴承转动连接有固定板5,固定板5通过轴承转动连接有滚珠丝杆705,往复丝杆滑块703、滚珠丝杆滑块704分别套设在往复丝杆702、滚珠丝杆705的外壁上,往复丝杆滑块703、滚珠丝杆滑块704固定连接,通过电机控制带动往复丝杆702转动,往复丝杆702转动活动带动螺纹连接在往复丝杆702转动外壁上的往复丝杆滑块703转动,但是由于往复丝杆滑块703与滚珠丝杆滑块704固定连接,因此往复丝杆滑块703会带动滚珠丝杆滑块704上下位移,且滚珠丝杆705通过轴承转动连接在固定板5上,并且可以贯穿固定板5并延伸至固定板5的顶部,因此滚珠丝杆705上下位移会不受影响,第一转杆706固定连接在滚珠丝杆705的底部,搅拌叶707固定安装在第一转杆706的外壁上,通过设置第一转杆706与滚珠丝杆705固定连接,在滚珠丝杆705上下位移时也会带动第一转杆706上下活动,进而起到反复正转反转的同时还是上下活动搅拌,大大提高了搅拌的效率,且电机受到信号控制器的控制,该控制器与手机APP信号连接,在往复丝杆滑块703转动到接近往复丝杆702顶部或者底部的一端之前,会降低转速,以此给出缓冲空间,避免搅拌叶707转向切换过程的阻力过大。 [0054]在本实施例中,通过电机控制带动往复丝杆702转动,往复丝杆702转动活动带动螺纹连接在往复丝杆702转动外壁上的往复丝杆滑块703转动,但是由于往复丝杆滑块703与滚珠丝杆滑块704固定连接,因此往复丝杆滑块703会带动滚珠丝杆滑块704上下位移,且滚珠丝杆705通过轴承转动连接在固定板5上,并且可以贯穿固定板5并延伸至固定板5的顶部,因此滚珠丝杆705上下位移会不受影响,且第一转杆706与滚珠丝杆705固定连接,在滚珠丝杆705上下位移时也会带动第一转杆706上下活动,进而起到反复正转反转的同时还是上下活动搅拌,大大提高了搅拌的效率,且电机受到信号控制器的控制,该控制器与手机APP信号连接,在往复丝杆滑块703转动到接近往复丝杆702顶部或者底部的一端之前,会降低转速,以此给出缓冲空间,避免搅拌叶707转向切换过程的阻力过大。 [0055]实施例4 [0056]图1-7所示,在实施例2的基础上,本发明提供一种技术方案:优选的,底座1的顶部还设置有控制机构8,控制机构8包括:第三机箱801、第二转杆802、转动块803、拉绳804、加热棒805、制冷棒806,第三机箱801固定连接在一个安装板2上,第三机箱801的内部固定安装有定滑轮,第二转杆802固定贯穿定滑轮且通过轴承转动连接在第三机箱801中,转动块803固定连接在第二转杆802外部的一端,拉绳804绕设在定滑轮上通过设置定滑轮,并且定滑轮可由第二转杆802控制转动,而转动块803的外壁上固定连接有橡胶套,则是为了增大受力面积以及接触摩擦力,便于转动第二转杆802和定滑轮加热棒805固定连接在拉绳804的一端,制冷棒806固定连接在拉绳804的另一端,搅拌桶601的顶部开设有两个第一通孔,通过设置加热棒805、制冷棒806分别固定连接在拉绳804的两端,使得加热棒805、制冷棒806不能同时存在于搅拌桶601内部靠下的位置,拉绳804的两端分别贯穿两个第一通孔,且拉绳804的直径小于加热棒805、制冷棒806的直径,加热棒805、制冷棒806的直径等于两个第一通孔的内径,这样设置是为了便于取出加热棒805、制冷棒806。 [0057]在本实施例中,通过设置定滑轮,并且定滑轮可由第二转杆802控制转动,而转动块803的外壁上固定连接有橡胶套,则是为了增大受力面积以及接触摩擦力,便于转动第二转杆802和定滑轮,进而便于控制加热棒805、制冷棒806的位置高度。 [0058]下面具体说一下一种高分散性大豆蛋白的制备装置的工作原理。 [0059]图1-7所示,通过从进料口9中投入相应的原料和成分,通过电机控制带动往复丝杆702转动,往复丝杆702转动活动带动螺纹连接在往复丝杆702转动外壁上的往复丝杆滑块703转动,但是由于往复丝杆滑块703与滚珠丝杆滑块704固定连接,因此往复丝杆滑块703会带动滚珠丝杆滑块704上下位移,且滚珠丝杆705通过轴承转动连接在固定板5上,并且可以贯穿固定板5并延伸至固定板5的顶部,因此滚珠丝杆705上下位移会不受影响,且第一转杆706与滚珠丝杆705固定连接,在滚珠丝杆705上下位移时也会带动第一转杆706上下活动,进而起到反复正转反转的同时还是上下活动搅拌,大大提高了搅拌的效率,且电机受到信号控制器的控制,该控制器与手机APP信号连接,在往复丝杆滑块703转动到接近往复丝杆702顶部或者底部的一端之前,会降低转速,以此给出缓冲空间,避免搅拌叶707转向切换过程的阻力过大,当需要加热时,可以通过控制转动块803带动第二转杆802转动和定滑轮转动,进而控制加热棒805的位置下降,当需要制冷时,则可以通过控制加热棒805的位置上升,同时制冷棒806位置下降,若还需要进一步提高搅拌效果,还可以控制电动液压缸启动,在电动液压缸控制伸缩杆604的伸长或者收缩的过程中,利用第一齿条606带动第二齿条607活动,进而控制搅拌桶601摆动,如此便可以进一步提高搅拌效果,而当需要出料时,可以通过伸缩杆604收缩,让出料口10的一侧向下,如此便可以进行出料。 [0060]需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个引用结构”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
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