[发明专利]改性大豆分离蛋白和含有该改性大豆分离蛋白的饮料

说明书

发明领域

本发明属于食品加工领域。本发明对大豆分离蛋白进行改性，使其适合制备饮料。

发明背景

中国是世界上最早种植大豆的国家，也是世界上最早利用大豆加工食品的国家。大豆富含营养物质，大约含有40%的蛋白质、20%的脂肪、10%的水分、20%的碳水化合物、5%的纤维和5%的灰分。

大豆食品工业可分为三大类。第一类是传统豆制品，其中包括两个小类，即豆腐、豆腐干等非发酵制品和酱油、腐乳等发酵制品。第二类是新兴豆制品，包括三个小类，分别是豆奶粉、豆奶等全脂大豆制品，分离蛋白、浓缩蛋白、组织蛋白、蛋白饮料等蛋白质制品，以及油脂制品。第三类是大豆营养保健功能成分开发利用制品，包括大豆磷脂、大豆低聚糖、大豆异黄酮、大豆纤维等制品。

大豆蛋白是最具有发展潜力的植物蛋白资源。大豆中蛋白质含量丰富，约占40%左右，含量水平高于一般的动物来源蛋白食品。大豆蛋白必需氨基酸组成与动物蛋白接近，明显优于其他植物蛋白，消化率接近或超过动物蛋白。同时，大豆蛋白还具有优良的功能特性，对食品的组织结构有重要贡献。

大豆蛋白具有凝胶性、乳化性、起泡性、吸油性等功能特性，并具有营养性，已广泛用于不同食品中，包括应用在主食、肉制品、糖果、烘焙、饮料、仿肉制品等。其中肉制品中的用量最大。在饮料中的应用也日渐扩大。大豆蛋白的一个很大用途是做牛奶的替代品，尤其是针对牛奶蛋白质过敏和乳糖不耐受的人群，大豆蛋白是很好的选择。目前中国的饮料主要是碳酸和果汁饮料，大豆蛋白主要是固体饮料或与奶粉复配。高档营养型的蛋白饮料基本属于空白，还没有应用大豆蛋白。

目前大豆蛋白的主要产品有大豆浓缩蛋白（soybean protein concentrate,SPC）、大豆分离蛋白（soybean protein isolate,SPI）和组织化大豆蛋白（textural soybean protein,TSP）。

大豆浓缩蛋白是以低温脱脂大豆粕为原料，除去可溶性碳水化合物或有味物质，蛋白质含量达70%，故又称70%蛋白粉。大豆分离蛋白又称等电点蛋白粉，它是将脱壳脱脂的大豆进一步去除所含非蛋白质成分后，所得到的一种精制大豆蛋白产品。与大豆浓缩蛋白相比，分离蛋白中不仅去除了可溶性糖类，而且除去了不溶性聚糖，因此蛋白质含量高（不低于90%）。组织化大豆蛋白，是以粉状大豆蛋白产品为主要原料，经调理、组织化等工艺制成的具有类似于瘦肉组织结构的富含大豆蛋白质的产品。

作为食品和饮料添加剂，大豆浓缩蛋白和大豆分离蛋白近年来受到特别关注。一个重要课题是如何将大豆分离蛋白应用到饮料中。

大豆分离蛋白的生产一般采用碱溶酸沉法。碱液浸提时的适宜pH范围为5.7～10，一般选择pH10，温度一般不超过80℃，对原料豆粕进行提取时对固/液比例的选择结果一般为（1：10）～（1：20）。提取时间一般为45～60min。经离心分离取出残渣后用酸调整提取液的pH至4.5左右进行酸沉（通常该范围是pH4.1-pH4.6），再对蛋白质凝块进行清洗，干燥，即得到大豆分离蛋白。大豆分离蛋白一般含蛋白质>90%，水分<7%，pH在7.0左右。大部分的大豆分离蛋白都存在涩味，有些也会有苦味。大豆分离蛋白由于是在酸沉条件下得到，故它在酸性条件下（pH4～5）的水溶性很差，氮溶指数（nitrogen soluble index,NSI）很低。这些特性限制了其在饮料，特别是酸性饮料中的应用。在其他应用中，涩味和苦味往往需要添加其他的物质进行掩盖。

氮溶指数（NSI）是表征大豆分离蛋白的溶解性或者溶解度的。溶解性是指蛋白质在水溶液中溶解的性能，其溶解的程度又叫做溶解度。大豆蛋白的溶解性一般用氮溶指数表征，指溶于水溶液的蛋白质与总蛋白质之比，比值越大，说明蛋白质的溶解性能越好。

对于大豆蛋白的酸溶性问题，已经有了一些学术研究。例如郭睿在其硕士论文《功能性大豆蛋白的制备及应用》（2011年12月5日）提供了三种制备酸溶性大豆蛋白的方法，一种方法是加入相对于蛋白质含量的5%（w/w）的壳聚糖（500KDa），一种是植酸酶与酸性蛋白酶的结合处理，一种是采用δ-葡萄糖酸内酯（GDL）和硫酸钙的蛋白质预凝胶法。该论文仅仅研究了大豆分离蛋白的溶解性问题。没有涉及大豆分离蛋白的苦味和涩味问题。所有试制的改性大豆分离蛋白用于制备酸溶性蛋白果汁饮料。做法是将处理过的大豆分离蛋白加到果汁饮料中。果汁可能掩盖了大豆分离蛋白的苦味和涩味。