一种以湿面筋为原料制备小麦肽的方法及其应用与流程

1.本发明属于食品加工技术领域，具体涉及一种以湿面筋为原料制备小麦肽的方法及其应用。


背景技术：

2.公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
3.小麦面筋蛋白主要成分为麦醇溶蛋白和麦谷蛋白，蛋白质含量高达80％，含有人体必需的15种氨基酸，是一种营养丰富、物美价廉的植物蛋白来源。对小麦面筋蛋白的应用目前主要为生产谷朊粉作为增筋剂添加至高筋粉或面包专用粉中。为进一步高效利用小麦蛋白，关于小麦水解蛋白与小麦肽的研究越来越多。小麦肽粉是在谷朊粉、小麦水解蛋白的基础上进一步深加工的产品，从而有效增加产品的附加值和应用范围。
4.目前生产的小麦肽使用成品小麦面筋蛋白，即谷朊粉，进行酶解。然而，发明人发现，从谷朊粉出发生产小麦肽存在一些问题：1、耗能高。生产谷朊粉的过程中需要经过干燥，由面筋蛋白的特点决定的，湿面筋是难以破碎的也是难以脱水的，而谷朊粉的生产这两个方面都难以避免。剧烈的条件严重破坏了蛋白结构，酶解效率下降。且酶解之后还需再次喷雾干燥，耗能成本较高。2、酶解效率低。酶解小麦蛋白需要首先进行溶解，谷朊粉的溶解性较差，溶解不均匀且料液浓度低，原料利用率低的同时后续还需要进行浓缩，对小麦肽的生产也有一定影响。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的不足，本发明提供一种以湿面筋为原料制备小麦肽的方法及其应用。本发明使用湿面筋作为原料直接生产小麦肽粉，省去了中间的干燥环节，避免了二次喷雾干燥，节约能耗，降低了生产成本，提高小麦肽粉产品的利润，因此具有良好的实际应用之价值。
6.具体的，本发明涉及以下技术方案：
7.本发明的第一个方面，提供一种以湿面筋为原料制备小麦肽的方法，所述方法包括：将湿面筋破碎后进行保温处理，向其中依次添加液化酶和糖化酶，然后向脱除淀粉的湿面筋中加入蛋白酶制剂进行酶解。
8.本发明的第二个方面，提供上述制备方法获得的小麦肽，具体的，经喷雾干燥处理后，小麦肽其水分含量控制在4％-6％。同时，本发明制备得到的小麦肽白色或淡黄色粉末状，其蛋白质和肽的含量进一步提高，无不良风味，口感较好。
9.本发明的第三个方面，提供对上述小麦肽在食品领域中的应用。
10.所述食品包括保健食品和/或普通食品。
11.上述一个或多个技术方案的有益效果：
12.上述技术方案以湿面筋为原料酶解生产小麦肽，通过筛选合适的蛋白酶以及对酶解条件的优化，极大缩短酶解时间的同时，酶解的效果也有了较大的提升，节约能耗，降低生产成本，提高产品利润；
13.通过脱淀粉和蛋白酶解，上述技术方案得到的小麦肽产品蛋白质和肽的含量进一步提高，呈白色或淡黄色粉末状，无不良风味，口感较好。
具体实施方式
14.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
15.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
16.如前所述，目前生产的小麦肽使用成品小麦面筋蛋白，即谷朊粉，进行酶解。从谷朊粉出发生产小麦肽存在一些问题。1、耗能高。生产谷朊粉的过程中需要经过干燥，由面筋蛋白的特点决定的，湿面筋是难以破碎的也是难以脱水的，而谷朊粉的生产这两个方面都难以避免。剧烈的条件严重破坏了蛋白结构，酶解效率下降。且酶解之后还需再次喷雾干燥，耗能成本较高。2、酶解效率低。酶解小麦蛋白需要首先进行溶解，谷朊粉的溶解性较差，溶解不均匀且料液浓度低，原料利用率低的同时后续还需要进行浓缩，对小麦肽的生产也有一定影响。
17.因此，使用湿面筋作为原料直接生产小麦肽粉，省去了中间的干燥环节，避免了二次喷雾干燥，节约能耗，降低了生产成本，提高小麦肽粉产品的利润。然而目前虽然从湿面筋出发制备小麦肽也有相关研究，但缺乏产业化的实践；且制备过程中没有对原料进行进一步分离(除淀粉)，使得成品纯度不高，也不利于食品的综合利用。
18.有鉴于此，本发明提供一种以湿面筋为原料制备小麦肽的方法，通过对酶解条件的优化，提高酶解效率，使得液态酶解液中的绝大部分分子量分布在5000道尔顿以下，不需要过滤、超滤等分离出未酶解完全的部分重复酶解以及对酶解完成的料液进行脱水浓缩，从而使酶解工艺进一步优化，更加适合工业化生产，节约能源，提高产品收益。
19.本发明的一个典型具体实施方式中，提供一种以湿面筋为原料制备小麦肽的方法，所述方法包括：将湿面筋破碎后进行保温处理，向其中依次添加液化酶和糖化酶，然后向脱除淀粉的湿面筋中加入蛋白酶制剂进行酶解。
20.本发明的又一具体实施方式中，所述液化酶可以为α-淀粉酶，所述糖化酶可以为葡萄糖淀粉酶；
21.本发明的又一具体实施方式中，保温处理具体温度控制为55-60℃；通过控制保温温度，从而有利于后续酶解反应的顺利进行。
22.所述“向其中依次添加液化酶和糖化酶”的步骤具体包括：加入α-淀粉酶酶解1-1.5h后再加入葡萄糖淀粉酶继续酶解0.5-1h，反复水洗去除酶解产生的还原糖；
23.在本发明的一个具体实施方式中，使用的原料湿面筋水分含量为70％-75％，蛋白
质含量为(以干基计)70％-80％；
24.在本发明的一个具体实施方式中，所述α-淀粉酶酶活力为17万u/g，添加量为3-4u/g(以湿面筋干物质质量计)；所述葡萄糖淀粉酶酶活力为45万u/g，添加量为35-45u/g(以湿面筋干物质质量计)。酶解完成后，水洗至溶液基本澄清。
25.在本发明的一个具体实施方式中，所述蛋白酶制剂为碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶和菠萝蛋白酶的组合物。
26.在本发明的一个具体实施方式中，所述碱性蛋白酶酶活为8万u/g，添加量为70-80u/g；所述木瓜蛋白酶酶活为80万u/g，添加量600-800u/g，菠萝蛋白酶酶活为60万u/g，添加量400-600u/g。
27.上述酶解蛋白质过程可以在酶解装置(如酶解罐)中进行，具体的，酶解具体条件为：在45℃-55℃保温，酶解2-3h；为了使得酶解过程更加充分，酶解过程中进行搅拌处理，优选的，搅拌转速控制为300-350rpm。
28.所述方法还包括对酶解完成的物料进行灭酶处理，具体的，可采用高温灭酶处理方式，在本发明的一个具体实施方式中，将酶解完成的物料升温至90℃-95℃的条件下灭菌10-15min。
29.所述方法还包括对灭酶处理后的物料进行喷雾干燥处理获得粉末状的小麦肽成品，具体的，所述喷雾干燥处理采用离心式喷雾干燥机进行喷雾干燥，进风温度为200℃-240℃，出风温度为110℃-120℃。
30.本发明的又一具体实施方式中，提供上述制备方法获得的小麦肽，具体的，经喷雾干燥处理后，小麦肽其水分含量控制在4％-6％。同时，本发明制备得到的小麦肽白色或淡黄色粉末状，其蛋白质和肽的含量进一步提高，无不良风味，口感较好。
31.本发明的又一具体实施方式中，提供对上述小麦肽在食品领域中的应用。
32.所述食品包括但不限于保健食品和/或普通食品。
33.结合具体实例对本发明作进一步的说明，以下实例仅是为了解释本发明，并不对其内容进行限定。如果实施例中未注明的实验具体条件，通常按照常规条件，或按照销售公司所推荐的条件；实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可通过商业途径购买得到。
34.以下通过实施例对本发明做进一步解释说明，但不构成对本发明的限制。应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
35.实施例1：
36.1、将湿面筋破碎后于保温罐中60℃保温。使用的原料湿面筋水分含量约为70％，蛋白质含量约为(以干基计)70％。
37.2、加入α-淀粉酶(3.5u/g干物质)酶解1h，再加入葡萄糖淀粉酶(40u/g干物质)酶解45min。酶解完成后，水洗至溶液基本澄清。
38.3、将脱除淀粉的湿面筋加入酶解罐中，加入复合好的蛋白酶制剂。将液态酶解液输送至酶解罐中，温度设置为55℃进行保温，并通过搅拌桨以300rpm的转速进行搅拌，酶解2小时；所用的蛋白酶制剂包括：碱性蛋白酶(酶活为8万u/g)、木瓜蛋白酶(酶活为80万u/g)、菠萝蛋白酶(酶活为60万u/g)，添加量为碱性蛋白酶添加80u/g；木瓜蛋白酶添加800u/g；菠萝蛋白酶添加600u/g。
39.4、将酶解完成的物料升温至90℃的条件下灭菌10min。采用离心式喷雾干燥机进行喷雾干燥，进风温度为200℃，出风温度为110℃，得到粉末状的小麦肽成品。
40.实施例2：
41.1、将湿面筋加入剪切罐中，加入复合好的蛋白酶制剂，剪切搅拌至呈液态。使用的原料湿面筋水分含量约为70％，蛋白质含量约为(以干基计)70％。所用的蛋白酶制剂同实例1。
42.2、将液态酶解液输送至酶解罐中，温度设置为55℃进行保温，并通过搅拌桨以300rpm的转速进行搅拌，酶解2小时。
43.3、将酶解完成的物料升温至90℃的条件下灭菌10min。
44.5、采用离心式喷雾干燥机进行喷雾干燥，进风温度为200℃，出风温度为110℃，得到粉末状的小麦肽成品。
45.测定实施例样品的组分含量及苦味，其中，苦味及苦的回味是将小麦肽溶于水制成溶液，使用味觉分析系统(电子舌)测定。苦味值越高表示苦味越重，苦的回味值为负表示溶液不会产生苦的回味。结果如下：
[0046] 实施例1实施例2水分(％)7.41
±
0.235.68
±
0.30干基灰分(％)0.77
±
0.011.02
±
0.02干基还原糖(％)8.0
±
0.245.3
±
0.17干基淀粉(％)8.8
±
0.3915.2
±
0.78干基蛋白质(％)80.8
±
0.3775.3
±
0.23干基肽(％)69.2
±
0.3751.9
±
0.19苦味7.289.82苦的回味-0.450.45
[0047]
比较实施例1与实施例2所得小麦肽产品，经淀粉酶解之后制备得到的小麦肽样品蛋白质及肽含量均有所提升，且除苦味有所降低之外，苦味的回味消失，可能是因为酶解淀粉使产品中的还原糖含量增加所致。
[0048]
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。