[發明專利]一種改性乳清蛋白的制備方法

有效

• 申請號: 202110656786.2
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113303395B
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發明（設計）人: 侯俊財;姜瞻梅;李金鵬;馬佳歌;李金哲
• 申請（專利權）人: 東北農業大學
• 主分類號: A23J3/08
• 分類號: A23J3/08;A23J3/34
• 代理公司: 北京盛詢知識產權代理有限公司 11901
• 代理人: 張海青

本發明公開了一種改性乳清蛋白的制備方法，屬于蛋白加工技術領域。該方法包括以下步驟：利用擠壓對乳清蛋白預處理，得到不同擠壓溫度的擠出物；將所述擠出物與轉谷氨酰胺酶催化交聯反應，得到改性乳清蛋白。具體地，本發明通過將擠壓技術結合轉谷氨酰胺酶交聯反應，使得擠壓過程中產生的高壓、高剪切力能使蛋白的結構被展開，從而暴露與TGase交聯的位點，尤其是在低溫(50℃)擠壓更利于促進TGase催化WPI的交聯程度的提高，同時實現了乳清蛋白的持水性、乳化活性和穩定性等功能提高，利于將本發明制備的改性乳清蛋白應用到不同的領域。

技術領域

本發明涉及蛋白加工領域，特別是涉及一種改性乳清蛋白的制備方法。

背景技術

乳清蛋白是指酪蛋白被沉淀后，存在于乳清中的可溶性蛋白質的總稱，約占乳蛋白質總量的18～20％。其主要成分包含α-乳白蛋白(α-LA)、β-乳球蛋白(β-LG)、免疫球蛋白和牛血清白蛋白，分別占乳清蛋白總量的22％、60％、9％和6％。此外，還存在其他化合物，例如乳鐵蛋白、乳過氧化物酶和溶菌酶等。乳清蛋白具有很高的營養價值和多樣化的功能特性，通常作為營養強化劑、乳化劑、增稠劑、膠凝劑等被廣泛用于食品加工。隨著食品加工技術的發展，乳清蛋白的原有特性已經不能滿足食品工業的各種需求，因此需要對乳清蛋白進行改性以增強其功能特性。

目前，通常使用單一的改性方法對乳清蛋白進行改性，比如利用物理、化學或酶法。擠壓技術作為一種物理改性的手段，已經被應用于食品領域。該技術利用物料在擠壓過程中受到的高溫、高壓、高剪切力協同作用，使蛋白質的結構發生變化，從而導致其功能特性發生一定的改變。另外，已有研究證實轉谷氨酰胺酶(TGase)是一種能夠催化酰基轉移反應、交聯反應和脫酰胺反應的酶，能以蛋白質中賴氨酸殘基的ε-氨基作為酰基受體，蛋白質在分子內或分子間形成ε-(γ-谷氨酰胺)-賴氨酸異肽鍵，使蛋白質分子發生交聯反應，進而改善蛋白質的乳化、起泡等功能特性。

盡管有許多報道單獨研究了擠壓技術或TGase交聯對蛋白質的影響，但目前還沒有擠壓技術能增加TGase交聯的可及性的相關報道。因此本發明利用擠壓技術結合TGase交聯對乳清蛋白進行處理，研究其結構和功能特性的變化，以提高乳清蛋白的功能特性，拓寬其應用領域。

發明內容

本發明的目的是針對上述現有技術存在的問題，提供一種改性乳清蛋白的制備方法，通過擠壓結合TGase交聯，實現了乳清蛋白的改性，提高了乳清蛋白的乳化活性和穩定性等功能，可以將其應用到更廣泛的領域。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

本發明提供一種改性乳清蛋白的制備方法，包括以下步驟：

利用擠壓對乳清蛋白預處理，得到不同擠壓溫度的擠出物；

將所述擠出物與轉谷氨酰胺酶催化交聯反應，得到改性乳清蛋白。

優選的是，用平行雙螺桿擠出機進行擠壓預處理，所述平行雙螺桿擠出機的擠壓參數包括：喂料速度10-13g/min，物料含水量40-50％(w/w)，進水速度5.0-6.0mL/min，螺桿轉速200-250rpm。

優選的是，所述平行雙螺桿擠出機包括4個功能分區(總共8個獨立加熱區)，不同功能分區的擠壓溫度設置為：喂料區(第一區20-30℃)；混合區(第二區30-40℃，第三區40-50℃)；蒸煮區(第四區-第六區50-90℃)；出料區(第七區40-50℃，第八區20-30℃)。

優選的是，所述蒸煮區(第四區-第六區)的擠壓溫度同時設置為45-55℃。

優選的是，所述轉谷氨酰胺酶的添加量為25-35U/g，催化交聯反應時間為3-5h。

優選的是，所述擠出物轉谷氨酰胺酶催化交聯反應前，還包括冷凍干燥、研磨以及溶解過程，其中，溶解后的乳清蛋白濃度為30-45mg/mL。