一种含大豆浓缩蛋白和膳食纤维的食品组合物及制备方法与流程
本发明涉及植物蛋白深加工及食品配料制备，尤其涉及一种含大豆浓缩蛋白和膳食纤维的食品组合物及制备方法。
背景技术：
1、大豆蛋白具有较高的营养价值，并具有乳化性、凝胶性和成膜性等功能特性，被广泛用于肉制品、烘焙食品、植物蛋白饮料及运动营养食品。碱溶酸沉法是制备大豆蛋白粉的常用方法，其通常将脱脂豆粕分散于水中，在中性或弱碱性条件下使蛋白质溶出，经固液分离获得蛋白提取液，再将蛋白提取液调节至大豆蛋白等电点附近，使蛋白质聚集沉淀，随后对蛋白沉淀进行中和、杀菌、均质和干燥。
2、中国发明专利申请cn120419674a公开了一种大豆浓缩蛋白粉制备工艺，包括豆粕碱溶、固液分离、酸沉、中和、杀菌、闪蒸均质和喷雾干燥等步骤，其中在中和过程中加入膳食纤维、油脂和抗氧化剂。该技术能够将大豆蛋白与膳食纤维、油脂等成分复配形成蛋白粉产品，但其中膳食纤维主要作为独立配料直接加入，尚未针对碱溶后不溶性残渣中的不同纤维级分进行分级利用，也未在油水界面形成过程中对不同粒径纤维的加入次序和界面作用进行区别控制。直接加入的膳食纤维与酸沉蛋白之间主要依靠混合分散，蛋白质在纤维表面的结合强度有限，在后续中和、杀菌、闪蒸和均质过程中容易发生蛋白解离、颗粒聚集或油脂析出，因而产品的复溶性及乳化稳定性仍存在进一步改善空间。同时，碱溶后产生的不溶性残渣未能与蛋白提取液形成相互配合的同批次闭环利用体系。
3、多酚分子含有多个酚羟基，能够通过氢键、疏水作用及其他分子间作用与蛋白质结合，并可调节蛋白颗粒的表面性质。中国发明专利申请cn111838396a公开了一种多酚—大豆蛋白颗粒自组装型pickering乳液的制备工艺，其将大豆分离蛋白溶液加热后与表没食子儿茶素没食子酸酯溶液混合，形成大豆蛋白—多酚复合颗粒，并利用该复合颗粒稳定油水乳液。该技术表明多酚能够改善大豆蛋白颗粒的两亲性和乳化稳定性，但其以预先制备的大豆分离蛋白为主要颗粒基材，关注的是蛋白质与多酚之间的复合，并未涉及由同批次豆粕不溶性残渣获得的纤维级分，也未解决大豆蛋白在纤维表面的定向沉积及其在中性复溶条件下的稳定保持问题。若仅将多酚加入蛋白提取液或将蛋白提取液直接与未经改性的纤维混合，蛋白质、多酚和纤维之间的结合状态不易控制，酸化过程中还可能产生游离蛋白沉淀与纤维颗粒相互分离的现象，难以获得组成均匀且复溶后仍能保持结合状态的复合界面颗粒。
4、此外，用于稳定油脂的细小界面颗粒与用于改善粉体结构和膳食纤维含量的较大纤维颗粒，其适宜粒径和作用阶段并不相同。若将不同粒径的纤维、油脂和蛋白质同时混合后直接均质，较大纤维可能妨碍细小颗粒在油水界面的吸附和排列，导致乳滴粒径分布增宽，并增加后续杀菌及喷雾干燥过程中的聚集风险。现有技术尚缺少一种能够在水相条件下，将同批次豆粕中的蛋白质和不溶性纤维分别回收，并通过食品级多酚介导蛋白质在细小界面纤维表面稳定保持，同时根据不同纤维级分的作用特点控制其加入次序的大豆浓缩蛋白粉制备工艺。因此，有必要对大豆蛋白酸沉方式、同源纤维分级、多酚改性及乳化均质顺序进行协调设计，以提高原料综合利用程度以及所得蛋白粉的复溶性、乳化稳定性和加工稳定性。
技术实现思路
1、本发明旨在提供一种含大豆浓缩蛋白和膳食纤维的食品组合物的制备方法，通过对同批次豆粕中的蛋白质和不溶性纤维进行协同回收，利用食品级多酚介导大豆蛋白在第一纤维级分表面的稳定结合，并控制不同纤维级分的加入阶段，解决现有工艺中蛋白与纤维结合不牢、油水界面稳定性不足、复溶后蛋白易解离及豆粕残渣利用率较低的问题。
2、第一方面，为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：
3、一种含大豆浓缩蛋白和膳食纤维的食品组合物的制备方法，该方法包括以下步骤：
4、s1、将低温脱脂豆粕与水混合，调节ph至7.0～7.5进行蛋白提取，固液分离，得到蛋白提取液和同批次不溶性残渣；
5、s2、将所述不溶性残渣水洗、湿法粉碎并按粒径分级，得到第一纤维级分和第二纤维级分；
6、s3、对所述第一纤维级分进行多酚改性处理，获得多酚改性纤维；
7、s4、将所述蛋白提取液分为主流和支流，将所述多酚改性纤维加入支流，先调节ph至5.0～5.5，再调节ph至4.5～4.6，使大豆蛋白沉积并保持于所述多酚改性纤维表面，分离得到中性复溶蛋白保持率不低于70%的纤维蛋白复合颗粒；将主流调节ph至4.5～4.6，分离得到主蛋白沉淀；
8、s5、将所述主蛋白沉淀加水复溶并中和，加入油脂、抗氧化剂和所述纤维蛋白复合颗粒，预乳化并进行第一均质；待形成油水界面后加入所述第二纤维级分，并进行第二均质；
9、s6、将第二均质所得料液干燥处理，得到含大豆浓缩蛋白和膳食纤维的食品组合物。
10、作为进一步改进，步骤s1中，所述低温脱脂豆粕与水的质量比为1∶6～1∶12，蛋白提取温度为35～55℃，蛋白提取时间为20～60min。
11、作为进一步改进，步骤s2中，将所述不溶性残渣用水洗涤至洗涤液ph为6.5～7.5，经湿法粉碎后采用筛分、沉降分级或离心分级中的至少一种进行分级。
12、作为进一步改进，步骤s3中，多酚改性处理方法为：使所述第一纤维级分与多酚在水相中接触，去除未结合多酚，得到多酚改性纤维，所述多酚结合量以没食子酸当量计为10～40mg/g干第一纤维。
13、作为进一步改进，所述第一纤维级分的体积中位粒径为1～10μm，所述第二纤维级分的体积中位粒径为30～100μm，且二者均来源于步骤s1所得同批次不溶性残渣。
14、作为进一步改进，步骤s3中，将所述第一纤维级分配制成干物质质量分数为1%～5%的水分散液，按照第一纤维级分干基质量的2%～8%加入所述食品级多酚，在ph5.5～7.0、20～40℃条件下搅拌接触10～40min。
15、作为进一步改进，步骤s3中，所述多酚选自茶多酚、表没食子儿茶素没食子酸酯、原花青素、花青素、绿原酸、没食子酸、鞣花酸中的一种或多种。
16、作为进一步改进，步骤s3中，多酚改性结束后，固液分离获得多酚改性纤维，并用水洗涤；将分离获得的液体与洗涤液合并，采用福林酚法测定未结合总酚，根据加入总酚与未结合总酚的差值计算所述多酚结合量，并以没食子酸当量表示。
17、作为进一步改进，步骤s4中，所述支流占蛋白提取液总体积的5%～25%，支流中大豆蛋白干基质量与所述多酚改性纤维干基质量之比为0.2∶1～1∶1。
18、作为进一步改进，步骤s4中，将支流与所述多酚改性纤维混合后，在10～30min内将ph调节至5.0～5.5并保持5～20min，再在10～30min内将ph调节至4.5～4.6并保持10～30min。
19、作为进一步改进，步骤s4中，通过离心或过滤分离所述纤维蛋白复合颗粒；所述中性复溶蛋白保持率按照下述方法测定：将纤维蛋白复合颗粒按干基质量与水1∶100分散于ph6.8～7.2的水中，搅拌30min后以5000～8000g离心10min，以离心沉淀中的蛋白质量占分散前纤维蛋白复合颗粒中蛋白质量的百分比计。
20、作为进一步改进，步骤s4中，采用酸化剂将所述主流的ph调节至4.5～4.6，保持10～30min后进行固液分离，并用ph4.5～4.6的水洗涤所得主蛋白沉淀。
21、作为进一步改进，步骤s5中，以所述主蛋白沉淀和纤维蛋白复合颗粒中大豆蛋白的干基总质量为100质量份，所述第一纤维级分与第二纤维级分的干基总量为8～12质量份，油脂为2～8质量份，抗氧化剂为0.0005～0.0045质量份，所述第一纤维级分与第二纤维级分的干基质量比为1∶1～1∶4。
22、作为进一步改进，步骤s5中，将所述主蛋白沉淀加水复溶并调节ph至6.8～7.2，加入油脂、抗氧化剂和纤维蛋白复合颗粒后，以8000～15000r/min预乳化1～5min，再以20～40mpa进行第一均质；第一均质完成后加入所述第二纤维级分。
23、作为进一步改进，步骤s5中，第二均质前进行杀菌、闪蒸处理；杀菌的温度为110～130℃、时间为10～15s，第二均质压力为3～5mpa；步骤s6中，干燥采用喷雾干燥，喷雾压力为150～170bar，进风温度为160～175℃，出风温度为75～90℃。
24、第二方面，本发明还提供了一种含大豆浓缩蛋白和膳食纤维的食品组合物，该食品组合物采用所述的方法制备得到，包括大豆蛋白基体以及分布于所述大豆蛋白基体中的油脂、纤维蛋白复合颗粒和第二纤维级分；所述纤维蛋白复合颗粒包括第一纤维级分、结合于第一纤维级分表面的食品级多酚以及通过所述多酚保持于第一纤维级分表面的大豆蛋白，所述第一纤维级分和第二纤维级分来源于与所述大豆蛋白相同批次的低温脱脂豆粕。
25、作为进一步改进，所述第一纤维级分的体积中位粒径为1～10μm，所述第二纤维级分的体积中位粒径为30～100μm；所述纤维蛋白复合颗粒中，大豆蛋白干基质量与第一纤维级分干基质量之比为0.2∶1～1∶1。
26、作为进一步改进，所述食品组合物的蛋白质干基含量为65%～90%；以大豆蛋白干基质量为100质量份，第一纤维级分与第二纤维级分的干基总量为8～12质量份，油脂为2～8质量份，抗氧化剂为0.0005～0.0045质量份，且所述纤维蛋白复合颗粒的中性复溶蛋白保持率不低于70%。
27、第三方面，本发明还提供了一种食品，包含所述的食品组合物。
28、本发明将豆粕碱溶后产生的不溶性残渣进一步分级为粒径较小的第一纤维级分和粒径较大的第二纤维级分，实现同批次大豆蛋白与膳食纤维的闭环利用；采用食品级多酚对第一纤维级分进行水相改性，并将多酚结合量控制在适宜范围，使多酚在纤维与大豆蛋白之间形成多点相互作用，再通过分段酸化使支流中的大豆蛋白逐步沉积并稳定保持于多酚改性纤维表面，从而获得中性复溶蛋白保持率较高的纤维蛋白复合颗粒。该颗粒能够优先吸附于油水界面并形成界面保护层；在完成预乳化和第一均质后再加入第二纤维级分，可减少较大纤维对界面颗粒排列和乳滴形成的干扰，同时利用第二纤维级分改善料液的结构强度和干燥适应性。经瞬时杀菌、闪蒸冷却、第二均质和喷雾干燥后，所得食品组合物具有较好的分散复溶性、乳化稳定性和加工稳定性，并可降低油脂析出和纤维蛋白复合颗粒团聚的倾向；整个工艺以水作为液相介质，不使用有机溶剂，在提高豆粕原料综合利用率的同时，适合食品组合物的连续化和规模化生产。
