时玉强,鲁绪强,马 军,刘汝萃

(1.临邑禹王植物蛋白有限公司，山东 临邑251500；2.德州清大禹王能源技术研究院有限公司，山东 临邑251500)

油料蛋白

湿法粉碎豆粕对大豆分离蛋白生产的影响

时玉强1,鲁绪强2,马 军2,刘汝萃1

(1.临邑禹王植物蛋白有限公司，山东 临邑251500；2.德州清大禹王能源技术研究院有限公司，山东 临邑251500)

生产大豆分离蛋白过程中，为了提高蛋白质回收率及生产效率、控制微生物，需要对低温脱脂豆粕进行粉碎。对比研究了干法粉碎与湿法粉碎豆粕工艺，确定了最佳工业化生产的湿法粉碎粒度。在豆粕湿法粉碎粒度为100目时大豆分离蛋白生产过程中的蛋白质回收率提高到78.9%,凝胶硬度提高了18.7%，弹性提高了4.6%，咀嚼性提高了17.8%。这对扩大大豆分离蛋白应用范围，提高产品性能提供了重要支持。

湿法粉碎；低温脱脂豆粕；大豆分离蛋白；凝胶

目前大豆分离蛋白的主要生产工艺是碱溶酸沉法。该生产工艺主要是对低温脱脂豆粕进行干法粉碎后[1]，在pH 7～9的碱性环境下对豆粕进行萃取，使大豆蛋白(主要是7S和11S)溶出，然后通过卧式螺旋分离机将富含大豆蛋白的液相与豆渣分离，再经过等电点酸沉得到酸性固相后调整至中性，经高温瞬时杀菌，真空脱气降温后，喷雾干燥获得大豆分离蛋白。

干法粉碎造成豆粕局部温度过高从而引起部分蛋白质变性，降低蛋白质的萃取效果，同时干法粉碎后的豆粕粉末度过高，在实际生产过程中造成萃取溶料困难，主要是豆粕粉密度低，疏水基团多，造成豆粕粉悬浮，水溶时出现水膜，造成生产工艺稳定性差，操作不便，进而影响酸沉工艺稳定运行，最终导致蛋白质回收率低。

湿法粉碎可以避免干法粉碎的上述问题，利于生产操作，避免蛋白质变性[2-5]。本文通过对低温脱脂豆粕进行湿法粉碎，确保豆粕在水相中实现粉碎，避免大豆蛋白在粉碎过程中局部温度过高造成的变性，同时通过粉碎，增加豆粕的溶出面积，破坏豆粕的组织结构，使豆粕中的蛋白质更容易溶出，从而提高萃取效率及蛋白质回收率，并提高产品的凝胶性。

1 材料与方法

1.1 实验材料

低温脱脂豆粕，山东禹王生态食业有限公司。液体氢氧化钠，滨化化工有限公司；盐酸，东营赫邦有限公司。

DHX3/185混合精细均质泵， 宁波得力时泵业有限公司；2-16KL Sigma离心机， 德国Sigma公司；Kjeltec 8200 凯氏定氮仪，福斯分析仪器公司；AL204-2C 电子天平，梅特勒-托利多有限公司；YF-103B万能粉碎机， 瑞安市永历制药机械有限公司；TAXTplus Stable物性分析仪，Micro System公司；RHB-32ATC 糖度计，上海天垒仪器仪表有限公司；LPG-5喷雾干燥机， 江苏先锋干燥工程有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 不同豆粕粉碎方法生产大豆分离蛋白

干法粉碎工艺：低温脱脂豆粕→万能粉碎机粉碎→过筛(不同目数筛)→加水(45℃，水料比8∶1)→调pH(氢氧化钠溶液30%，pH 7.3～7.4)→搅拌萃取(120 r/min，30 min)→离心分离(4 500 r/min，10 min)→取上清液→调pH(pH 4.5～4.6)→离心分离(5 000 r/min，10 min)→取离心沉淀→加水调pH(pH 7.2～7.5，白利糖度12.5～13.0)→杀菌(90℃，15 min)→喷雾干燥→大豆分离蛋白。

湿法粉碎工艺：低温脱脂豆粕→混合精细均质泵(水料比6∶1，45℃)→过筛(不同目数筛)→加水(按照水料比8∶1补水)→调pH(氢氧化钠溶液30%，pH 7.3～7.4)→搅拌萃取(120 r/min，30 min)→离心分离(4 500 r/min，10 min)→取上清液→调pH(pH 4.5～4.6)→离心分离(5 000 r/min，10 min)→取离心沉淀→加水调pH(pH 7.2～7.5，白利糖度12.5～13.0)→杀菌(90℃，15 min)→喷雾干燥→大豆分离蛋白。

1.2.2 干法粉碎与湿法粉碎低温脱脂豆粕的氮 溶解指数(NSI)变化对比分析

对低温脱脂豆粕进行干法和湿法粉碎实验，对其粉碎前后氮溶解指数(NSI)变化进行对比分析。

1.2.3 干法粉碎与湿法粉碎低温脱脂豆粕的蛋白质回收率变化对比分析

验证不同方法粉碎后豆粕蛋白质回收率的变化并进行对比分析。

1.2.4 凝胶性分析

对湿法粉碎低温脱脂豆粕回收的大豆分离蛋白做热凝胶实验分析，测定热凝胶并与不粉碎豆粕的大豆分离蛋白的热凝胶对比。热凝胶检测方法为：称取(12.0±0.1)g 大豆分离蛋白粉放入(88±1)mL氯化钠(2.5%)溶液中，用玻璃棒搅拌至无干粉后在豆浆机上(1 000 r/min)搅拌1 min，然后倒入离心管中在离心机上(2 500 r/min)离心5 min。取出后倒入小烧杯中在(80±1)℃水浴锅中加热30 min。取出冷却至室温(25℃)后用物性分析仪进行检测。

检测参数：P/5S探头，校准高度30 mm，测试前速度2.0 mm/s，测试中速度1.0 mm/s，测试后速度10.0 mm/s，下压距离20.00 mm，触力2.0 g。

2 结果与讨论

2.1 干法粉碎与湿法粉碎对比

2.1.1 粉碎粒度对NSI的影响

对低温脱脂豆粕分别进行干法和湿法粉碎，将得到的相同粒度的物料进行NSI检测，确认可溶性蛋白质的变化。结果如图1所示。

图1 不同粉碎粒度的豆粕NSI变化

由图1可以看出，干法粉碎豆粕粉碎到60目时基本和粉碎到40目时的NSI相同，超过60目以后，粉碎粒度越大NSI降低越明显。分析原因是在使用万能粉碎机时，粉碎粒度低时，利于蛋白质的溶出，要达到更细的粒度需要延长粉碎时间，局部温度过高导致蛋白质变性，NSI下降；干法粉碎在40目时NSI达到最大值84.7%，而当粉碎粒度达到120目时，NSI降至80.4%，降幅达到4.3个百分点。

由图1可以看出，NSI随湿法粉碎豆粕粉碎粒度的增加呈上升趋势，在达到100目时基本保持稳定。说明在湿法环境中，粉碎过程中的热量能够有效地被水分吸收避免局部高温，防止蛋白质变性；湿法粉碎豆粕在60～80目时NSI增幅较快，80～100目时NSI增幅下降，100～120目时NSI基本稳定；粉碎粒度为120目时NSI达到87.3%，与干法粉碎相比增加了6.9个百分点。

2.1.2 粉碎粒度对蛋白质回收率的影响

对干、湿法粉碎后的豆粕模仿工业化生产条件进行萃取实验。得到的蛋白质回收率变化趋势如图2所示。

图2 不同粉碎粒度的豆粕蛋白质回收率变化

由图2可以看出，干法粉碎的豆粕蛋白质回收率在40～60目时回收率有所提高，80～120目时蛋白质回收率明显下降，120目时蛋白质回收率降至68.2%；湿法粉碎的豆粕蛋白质回收率随粉碎粒度的增大一直升高，100目时达到78.9%，再增加粉碎粒度蛋白质回收率变化较小，粉碎粒度在60～80目时蛋白质回收率上升明显，湿法粉碎豆粕的蛋白质萃取效果提升明显。蛋白质回收率与NSI的变化趋势相同。

2.2 湿法粉碎大豆分离蛋白凝胶性变化

大豆分离蛋白的凝胶性是其应用于火腿肠、肉制品、千页豆腐及豆干制品的关键特性[6-7]。使用物性分析仪对热凝胶的硬度、弹性、咀嚼性进行检测，结果如表1所示。

表1 湿法粉碎大豆分离蛋白凝胶性变化

由表1可以看出，随着豆粕粉碎粒度的增加，大豆分离蛋白的凝胶硬度、弹性和咀嚼性都向好的方向变化；豆粕粉碎到80目的热凝胶与没有粉碎豆粕的相比硬度提高了4.9%，弹性提高了1.5%，咀嚼性提高了6.1%。豆粕粉碎到100目的热凝胶与没有粉碎豆粕的相比硬度提高了18.7%，弹性提高了4.6%，咀嚼性提高了17.8%。

分析原因是豆粕经过湿法粉碎，难以萃取的11S大豆蛋白的萃取效率增加，而11S大豆蛋白在80～90℃时，凝胶性有较大的优势[8-9]，从而提高了大豆分离蛋白的凝胶性。

3 结 论

大豆分离蛋白作为新兴的大豆制品原料，其应用范围越来越广泛。目前在生产大豆分离蛋白的过程中蛋白质回收率为68%～73%，蛋白质损失较大，特别是凝胶性强的蛋白质回收率相对不足。

通过对豆粕湿法粉碎将大豆分离蛋白的蛋白质回收率由72.4%提高到78.9%，提高了蛋白质回收率，并且在此过程中回收的大豆分离蛋白的凝胶性优势明显，提高了产品品质，扩大了大豆分离蛋白应用领域。对节约能源，提高经济效益有重要意义。

[1] 冯子龙,杨振娟,袁保龙，等.大豆分离蛋白生产工艺与实践[J].中国油脂， 2004,29(11):29-30.

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Effect of wet grinding technology of soybean meal on production of soy protein isolate

SHI Yuqiang1, LU Xuqiang2, MA Jun2, LIU Rucui1

(1.Linyi Yuwang Plant Protein Industry Co., Ltd.,Linyi 251500,Shandong,China;2.Dezhou Qingda Yuwang Energy Research Institute Co., Ltd.,Linyi 251500, Shandong,China)

In soy protein isolate production process, in order to improve the recovery and production efficiency of protein and control microorganism, low temperature defatted soybean meal needs to be grinded. By comparative researching on dry grinding wet grinding processes of soybean meal, the optimal industrial production of wet grinding particle size was confirmed. Under the wet grinding particle size of soybean meal 100 meshes, the protein recovery rate increased to 78.9%.And the hardness of the gel increased by 18.7%,resilience increased by 4.6%, and chewiness increased by 17.8%. The research results could provide important support to expand the application scope of soybean protein isolate and improve product performance.

wet grinding; low temperature defatted soybean meal; soy protein isolate; gel

2016-10-28；

2017-03-10

时玉强(1982)，男，工程师，硕士,主要从事粮食、油脂及植物蛋白工程研究工作(E-mail)shiyuqiang@yuwangcn.com。通信作者：鲁绪强，工程师(E-mail)luxuqiang@yuwangcn.com。

TS201.2;TQ931

A

1003-7969(2017)05-0045-03