[发明专利]一种利用超声波改善小麦胚芽蛋白性能的方法

说明书

技术领域：

本发明涉及生物工程领域，具体涉及功能食品生产技术，具体是涉及一种利用超声波改善小麦胚芽蛋白性能的方法。

技术背景：

小麦胚芽是面粉加工中的主要副产物，也是小麦中营养最丰富的部分，其含量在小麦籽粒中约为2％～3％。小麦胚芽含有极其丰富的优质蛋白质、脂肪、维生素、淀粉等物质，被营养学家们誉为“人类天然的营养宝库”。目前从小麦胚芽中提取小麦胚芽油已经商业化生产，并得到消费者的青睐，脱脂后的小麦胚芽蛋白质含量约为30％左右。小麦胚芽蛋白中氨基酸组成合理，具有较高的营养价值。其中麦胚清蛋白含量最高，为总蛋白的34.5％，其次为小麦胚芽球蛋白含量，占总蛋白的15.6％，它们氨基酸组成均符合FAO规定的成年人对氨基酸的需求模式。此外，小麦胚芽球蛋白能显著地增加小鼠脾脏的重量，对小鼠巨噬细胞吞噬功能有显著的增强作用，能显著增强脾脏中β淋巴细胞的活性。因此，小麦胚芽球蛋白不仅具有很高的营养价值，同时也具有良好的免疫活性。

目前，小麦胚芽清蛋白的提取方法主要是传统的硫酸铵盐析方法，该方法要求加入硫酸铵达到60％以上饱和度，而且在10000r/min下离心才能将清蛋白从提取液中分离出来，较高的盐浓度使后续透析工序时间长。因此，传统小麦胚芽清蛋白提取方法存在费时，能耗高，且不易工业化生产等缺点。为了开发小麦胚芽清蛋白资源，寻找方便、节能的分离方法是首要任务。

蛋白质在食品加工中的作用是很重要的，一方面是因为它的营养价值，作为食品中的营养补充剂；另一方面是蛋白质的功能特性，如溶解性、起泡性和乳化性等。其中蛋白功能特性在提高食品品质方面更加重要。目前，食品企业主要利用动物蛋白提高产品的品质，例如在蛋糕、面包、饼干和冰淇淋等生产中应用。然而，受近年来频发的动物传染病如禽流感、口蹄疫、疯牛病等影响，使动物蛋白在使用过程中更加严格。因此，寻找能够替代动物蛋白成为食品界迫切解决的问题。植物蛋白来源广泛，氨基酸组成合理，是一种安全的蛋白资源。

然而，植物蛋白目前普遍存在蛋白功能性质不如动物蛋白的好，例如起泡性能和乳化性能等。因此，它们在食品领域中的使用受到了限制。为了提高蛋白原料的功能特性，国内外专家分别采用超高压处理、酶法水解和热诱导聚合等技术改善蛋白功能特性。这些方法分别存在设备要求高、成本高和操作条件不易控制等缺点。2005年唐传核等人通过超声波提高大豆分离蛋白凝胶性能；2007年台湾的Lin Kuo-wei等人采用超声降解魔芋胶，降解的魔芋胶添加在香肠后，提高了香肠的品质；2008年克罗地亚的Jambrak A R等人采用超声波技术改善乳清蛋白的起泡性。因此，超声波可以改善蛋白的功能特性。目前国内未曾有关于超声波处理改善小麦胚芽水溶性蛋白和盐溶性蛋白的文献报道和专利报道。

发明内容：

为了解决现有技术中小麦胚芽清蛋白和球蛋白功能性质低的的问题，本发明提供了一种利用超声波改善小麦胚芽蛋白性能的方法，该方法利用超声波处理改善了小麦胚芽清蛋白和球蛋白的功能性质。

本发明所采用的技术方案是：

一种利用超声波改善小麦胚芽蛋白性能的方法，是从脱脂小麦胚芽粉中分别提取水溶蛋白(清蛋白)和盐溶蛋白(球蛋白)，然后利用超声波对小麦胚芽清蛋白和球蛋白溶液进行处理。

在本发明方法中，清蛋白和球蛋白的提取，可采用常规方法，清蛋白的提取本发明推荐使用以下方法：将脱脂小麦胚芽粉按照10％(w/v)的浓度溶于水，采用α-淀粉酶在50℃酶解120min，加酶量为25U/g；酶法降解淀粉后，经离心获得上清液，上清液中的清蛋白采用盐析和等电点结合的方法获得清蛋白，盐析采用35％的饱和硫酸铵，等电点为pH4.2。

本发明中小麦胚芽球蛋白的提取，具体操作可以是：将脱脂小麦胚芽粉按照10％(w/v)的浓度溶于水，用加酶量为25U/g的α-淀粉酶在50℃酶解120min，酶解过程持续搅拌；酶解结束后，离心得到沉淀；沉淀用2％(w/v)NaCl在50℃浸提120min，离心后的上清液调pH至4.2，再经离心后得到小麦胚芽球蛋白。

在本发明方法中，在超声波处理小麦胚芽清蛋白和球蛋白时，优选的方法是：其中选用的超声波的发生功率为7.5W/mL～20W/mL。将清蛋白和球蛋白配成1％～10％(w/v)的溶液或悬浊液，并调节其pH为7.0。采用超声波频率为25kHz，发生功率为7.5W/mL～20W/mL，超声波连续发声2s，间歇2s，超声波处理时间5～35min，处理料液温度保持在4±1℃。

本发明还可包括下述步骤：经超声处理的蛋白溶液采用喷雾干燥或冷冻干燥得到产品。