專(zhuān)利名稱(chēng)：一種超聲處理提高谷朊粉溶解度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及谷朊粉的加工技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種超聲處理提高谷朊粉溶解度的方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)是小麥生產(chǎn)大國(guó)，自2006年產(chǎn)量突破2000億斤以來(lái)，國(guó)內(nèi)供給能力已超過(guò)需 求，庫(kù)存糧增大，必須進(jìn)行深加工開(kāi)發(fā)，提高小麥綜合利用價(jià)值，隨著小麥深加工技術(shù)水平 不斷提高，小麥深加工產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)利用技術(shù)需要進(jìn)一步改進(jìn)。谷朊粉又稱(chēng)活性面筋粉，是從小麥面粉中經(jīng)水洗、分離、干燥提取出來(lái)的天然蛋白 質(zhì)，由小麥淀粉生產(chǎn)過(guò)程中得到的鮮濕面筋瞬間干燥而成。它分成清蛋白、球蛋白、麥醇溶 蛋白(麥膠蛋白)和麥谷蛋白等4種蛋白質(zhì)。其中，麥醇蛋白和麥谷蛋白含量在80%以上， 且氨基酸組成比較齊全，鈣、磷、鐵等礦物質(zhì)含量較高，是營(yíng)養(yǎng)豐富、物美價(jià)廉的植物性蛋白 源，谷朊粉最初作為小麥淀粉的副產(chǎn)物，是與纖維等一起作為飼料使用的，但隨著谷朊粉的 價(jià)值逐步受到人們的重視，其商業(yè)價(jià)值甚至超過(guò)了小麥淀粉本身，從而大大帶動(dòng)了小麥淀 粉商業(yè)化生產(chǎn)的開(kāi)展，已作為一種食品添加劑應(yīng)用于食品加工行業(yè)。趙宇生等(趙宇生，卞科，毋江，谷朊粉的研究與利用，食品科技，2007，(6) 31 33)系統(tǒng)地介紹了谷朊粉的組成、特性以及近年來(lái)的研究與應(yīng)用情況。谷朊粉具有很強(qiáng)的吸 水性和粘彈性，麥醇溶蛋白的分子量小，平均分子量約為4X104，分子呈球形，其分子中二 硫鍵都分布于分子內(nèi)部，為非極性；麥谷蛋白是一類(lèi)不同組分的蛋白質(zhì)，多鏈，相對(duì)分子量 變化于IXlO5至數(shù)百萬(wàn)之間，平均相對(duì)分子量為3X106。麥谷蛋白除了分子內(nèi)二硫鍵外， 還有許多亞基通過(guò)分子間二硫鍵形成纖維狀的大分子，且極性大，使麥谷蛋白不易流動(dòng)。面 筋的彈性歸因于麥谷蛋白組分，面筋的粘性和延伸性則來(lái)自于麥醇溶蛋白成分。但因含較 多的疏水性氨基酸和不帶電荷的氨基酸，分子內(nèi)疏水作用區(qū)域較大，溶解度較低。此外，仍 然含有較多的非極性殘基如亮氨酸，脯氨酸，它們以疏水交互作用存在，更加限制其在食品 中的利用范圍。要高值化利用谷朊粉，首先要增大其溶解性或使其良好的分散于溶液體系， 因此就要利用一定的手段改善谷朊粉的一些生物化學(xué)性質(zhì)，提高其表面活性，亦可拓寬谷 朊粉的應(yīng)用范圍。對(duì)植物蛋白的改性已有很廣泛的研究，常規(guī)有采用酶制劑、乙酰化、磷酸化等方 法。如黃蔚東等(黃蔚東，吳克剛，唐彬婧，李衛(wèi)華，面筋蛋白酶解增溶及其乳化性能的研 究，食品研究與開(kāi)發(fā)，2006，27 (8) :4 8)采用木瓜蛋白酶對(duì)面筋蛋白進(jìn)行水解的研究得 出，通過(guò)木瓜蛋白酶水解面筋蛋白可顯著提高面筋蛋白的水溶性和改善乳化性能，在等電 點(diǎn)附近、偏酸或偏堿環(huán)境均具有很好的水溶性和乳化性能，擴(kuò)大了其適用范圍。如張紅印 等(張紅印，朱加進(jìn)，鄭曉冬，等，小麥面筋蛋白琥珀?；男匝芯浚袊?guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2003， 36(3) :313 317)采用琥珀酸酐對(duì)小麥蛋白進(jìn)行?；男缘难芯康贸觯牾；男院蟮?蛋白溶解度、乳化能力和起泡能力得到提高，琥珀酰化小麥蛋白對(duì)弱筋粉粉質(zhì)特性的改善 效果強(qiáng)于普通谷朊粉。李瑜等(李瑜，尹春明，周瑞寶，三聚磷酸鈉改性小麥面筋蛋白研究，糧食與油脂，2002，(4) :4 幻采用三聚磷酸鈉(STP)對(duì)小麥蛋白進(jìn)行磷酸化改性，研究磷 酸化對(duì)小麥蛋白功能特性的影響，發(fā)現(xiàn)小麥蛋白功能性質(zhì)顯著改善，改性后可使乳化性、溶 解性、起泡性及其穩(wěn)定性都有極大提高，面粉烘焙品之應(yīng)用得到很大改善，拓寬了其應(yīng)用領(lǐng) 域。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種超聲處理提高谷朊粉溶解度的方法，為谷朊粉深加工 和高值化利用提供有利條件，以滿(mǎn)足食品工業(yè)和其它工業(yè)中多種功能的需要。本發(fā)明的超聲處理提高谷朊粉溶解度的方法，包括如下步驟(1)將谷朊粉攪拌水化處理1 30分鐘；(2)調(diào)步驟⑴得到的谷朊粉分散液PH值為3 5 ；(3)對(duì)步驟⑵得到的調(diào)pH值后的谷朊粉分散液進(jìn)行超聲處理，脈沖振幅為 40% 100%，超聲時(shí)間為40s 160s。(4)對(duì)步驟C3)得到的超聲后的谷朊粉分散液經(jīng)噴霧干燥或冷凍干燥后，粉碎過(guò) 篩，得到粉末狀改性谷朊粉制品。所述步驟(1)的谷朊粉攪拌水化處理溫度為20°C 60°C。所述步驟(1)的谷朊粉與水的質(zhì)量比為1 30 100。所述步驟(3)的超聲處理采用間歇式操作，脈沖連續(xù)工作時(shí)間on值為Is 60s， 脈沖間歇時(shí)間off值為Is 30s。所述步驟(3)的超聲處理設(shè)備為探頭式。所述步驟(4)的噴霧干燥進(jìn)風(fēng)溫度為140°C 180°C，出風(fēng)溫度50°C 180°C ；冷 凍干燥溫度為_(kāi)30°C -55°C，時(shí)間12 36小時(shí)。本發(fā)明與已有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果(1)本發(fā)明操作流程簡(jiǎn)便，對(duì)溫度要求不高，改性過(guò)程中無(wú)其他添加劑或雜質(zhì)加 入，與未經(jīng)超聲處理的谷朊粉相比，溶解度得到了明顯提高。(2)本發(fā)明原料來(lái)源廣泛，改性工藝以水為介質(zhì)，有利于工業(yè)化和成本的降低。(3)本發(fā)明改性時(shí)間短、耗能少、成本低、成品色澤好，提高了小麥產(chǎn)品的附加值， 為其深加工和高值化提供了理論依據(jù)。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。實(shí)施例1 步驟1、取12g谷朊粉(國(guó)產(chǎn))，加入200ml去離子水，在25°C下攪拌水化10分鐘， 得到谷朊粉懸浮液。步驟2、在磁力攪拌作用下，用鹽酸調(diào)整谷朊粉懸浮液pH值為4. 5。步驟3、對(duì)調(diào)整pH值后的懸浮液進(jìn)行超聲處理，超聲設(shè)備為探頭式，設(shè)置脈沖振幅 為50%，超聲處理采用間歇式操作，脈沖連續(xù)工作時(shí)間on值為30s，脈沖間歇時(shí)間off值為 10s，超聲過(guò)程在冰浴環(huán)境下進(jìn)行，超聲時(shí)間為80s。步驟4、將超聲處理后的谷朊粉分散液進(jìn)行噴霧干燥，控制進(jìn)口溫度160°C，出口溫度55°C，干燥后的粉末過(guò)100 200目篩得改性谷朊粉。超聲改性后的谷朊粉為結(jié)構(gòu)疏 松、顆粒均勻、無(wú)結(jié)塊的淡黃色粉末。實(shí)施例2 步驟1、取9g谷朊粉(國(guó)產(chǎn))，加入200ml去離子水，在25°C下攪拌水化5分鐘，得 到谷朊粉懸浮液。步驟2、在磁力攪拌作用下，用鹽酸調(diào)整谷朊粉懸浮液pH值為3. 5。步驟3、對(duì)調(diào)整pH值后的懸浮液進(jìn)行超聲處理，超聲設(shè)備為探頭式，設(shè)置脈沖振幅 為40%，超聲處理采用間歇式操作，脈沖連續(xù)工作時(shí)間on值為30s，脈沖間歇時(shí)間off值為 ls，超聲過(guò)程在冰浴環(huán)境下進(jìn)行，超聲時(shí)間為60s。步驟4、將超聲處理后的谷朊粉分散液進(jìn)行噴霧干燥，控制進(jìn)口溫度180°C，出口 溫度60°C，干燥后的粉末過(guò)100 200目篩得改性谷朊粉。超聲改性后的谷朊粉為結(jié)構(gòu)疏 松、顆粒均勻、無(wú)結(jié)塊的淡黃色粉末。實(shí)施例3 步驟1、取20g谷朊粉(國(guó)產(chǎn))，加入200ml去離子水，在25°C下攪拌水化30分鐘， 得到谷朊粉懸浮液。步驟2、在磁力攪拌作用下，用鹽酸調(diào)整谷朊粉懸浮液pH值為3。步驟3、對(duì)調(diào)整pH值后的懸浮液進(jìn)行超聲處理，超聲設(shè)備為探頭式，設(shè)置脈沖振幅 為80%，超聲處理采用間歇式操作，脈沖連續(xù)工作時(shí)間on值為60s，脈沖間歇時(shí)間off值為 15s，超聲過(guò)程在冰浴環(huán)境下進(jìn)行，超聲時(shí)間為120s。步驟4、將超聲處理后的谷朊粉分散液進(jìn)行在溫度為_(kāi)45°C冷凍干燥M小時(shí)，干燥 后的粉末過(guò)100 200目篩得改性谷朊粉。超聲改性后的谷朊粉為結(jié)構(gòu)疏松、顆粒均勻、無(wú) 結(jié)塊的淡黃色粉末。本發(fā)明的保護(hù)范圍不受上述實(shí)施例的限制。各種工藝參數(shù)均可在一定范圍內(nèi)調(diào) 整，許多是常規(guī)技術(shù)，普通技術(shù)人員都能順利實(shí)施。
權(quán)利要求
1.一種超聲處理提高谷朊粉溶解度的方法，其特征在于包括如下步驟(1)將谷朊粉攪拌水化處理1 30分鐘；(2)調(diào)步驟⑴得到的谷朊粉分散液PH值為3 5；(3)對(duì)步驟(2)得到的調(diào)pH值后的谷朊粉分散液進(jìn)行超聲處理，脈沖振幅為40% 100%，超聲時(shí)間為40s 160s ；(4)對(duì)步驟C3)得到的超聲后的谷朊粉分散液經(jīng)噴霧干燥或冷凍干燥后，粉碎過(guò)篩，得 到粉末狀改性谷朊粉制品。
2.如權(quán)利要求1所述的一種超聲處理提高谷朊粉溶解度的方法，其特征在于步驟(1) 所述的谷朊粉攪拌水化處理溫度為20°C 60°C。
3.如權(quán)利要求1所述的一種超聲處理提高谷朊粉溶解度的方法，其特征在于步驟(1) 所述的谷朊粉與水的質(zhì)量比為1 30 100。
4.如權(quán)利要求1所述的一種超聲處理提高谷朊粉溶解度的方法，其特征在于步驟(3) 所述的超聲處理采用間歇式操作，脈沖連續(xù)工作時(shí)間on值為Is 60s，脈沖間歇時(shí)間off 值為Is 30s。
5.如權(quán)利要求1所述的一種超聲處理提高谷朊粉溶解度的方法，其特征在于步驟(3) 所述的超聲處理設(shè)備為探頭式。
6.如權(quán)利要求1所述的一種超聲處理提高谷朊粉溶解度的方法，其特征在于所述步 驟(4)所述的噴霧干燥進(jìn)風(fēng)溫度為140°C 180°C，出風(fēng)溫度50°C 180°C ；冷凍干燥溫度 為-30°C -55°C，時(shí)間12 36小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明涉及谷朊粉的加工技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種超聲處理提高谷朊粉溶解度的方法。將谷朊粉攪拌水化處理1～30分鐘；調(diào)節(jié)pH值為3～5；對(duì)谷朊粉分散液采用間歇式超聲處理，設(shè)置脈沖振幅40％～100％，脈沖連續(xù)工作時(shí)間on值1s～60s，脈沖間歇時(shí)間off值1s～30s，超聲時(shí)間為40s～160s；將最終得到的產(chǎn)物經(jīng)噴霧干燥或冷凍干燥，粉碎過(guò)篩，得到粉末狀改性谷朊粉制品。本發(fā)明操作流程簡(jiǎn)便，對(duì)溫度要求不高，改性過(guò)程中無(wú)其他添加劑或雜質(zhì)加入，與未經(jīng)超聲處理的谷朊粉相比，溶解度得到了明顯改善，提高了小麥產(chǎn)品的附加值，為其深加工和高值化提供了理論依據(jù)。
文檔編號(hào)A23J3/18GK102058013SQ20091020181
公開(kāi)日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2009年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月18日
發(fā)明者包海蓉, 王文俊, 許慧 申請(qǐng)人:上海海洋大學(xué)