[发明专利]一种通过超高压提高胶束酪蛋白粉体复水性的方法

说明书

本发明提供了一种通过超高压处理改变酪蛋白天然纳米胶束结构提高胶束酪蛋白粉体复水性的方法包括：制备胶束酪蛋白溶液，将其分装用于特定条件下超高压处理；将处理后的酪蛋白样品进行真空冷冻干燥得到粉体。本发明采用的超高压处理是一种新型绿色物理加工方法，通过高压下的物理压缩作用使酪蛋白中的胶体磷酸钙离子键解离，从而改善了胶束酪蛋白粉的复水性。本发明所利用的非热加工技术安全可靠、操作简单、高效节能、环境友好，所生产的胶束酪蛋白粉更易复水形成稳定均一体系的溶液，有利于其后续在食品加工中的更好应用。

技术领域

本发明属于食品科学与工程技术领域，具体涉及一种通过超高压提高胶束酪蛋白粉体复水性的方法。

背景技术

胶束酪蛋白是动物乳汁中的主要蛋白质，它含有8种必需氨基酸，可为人体补充优质蛋白以及钙、磷等微量元素，具备良好的乳化、发泡、呈味、成膜和凝胶等特性，营养及应用价值极高。而胶束酪蛋白在全球贸易中通常以粉体的形式流通，这源于粉体易运输、易贮藏和易加工等优点。因此，对于酪蛋白粉体而言，完全、快速的复水行为更是充分体现其功能性的前提和先决条件。这对酪蛋白粉体在水相中的复水过程(包括沾湿，分散，溶解过程)提出了严格的要求。但由于酪蛋白结构内部纳米胶束簇团的存在以及表面颗粒间紧致的疏水作用，严重阻碍和延缓了粉体的复水行为。所以，如何通过改变酪蛋白纳米胶束结构，提高酪蛋白粉体的复水性是一个亟待解决并非常有实际应用意义的科学问题。

目前，用于改变酪蛋白纳米胶束结构的方法主要是化学改性，包括添加碳酸钠、氯化钠、柠檬酸钠、磷酸二钠等化学物质。这些化学钙螯合剂加入到胶束酪蛋白体系中，置换胶体磷酸钙中的钙离子，进而瓦解了胶束结构，形成更易复水的酪蛋白酸盐。随着现代食品天然最少加工概念的兴起，新型绿色食品物理加工技术逐渐发展并日益成熟，特别是超高压技术，相比传统化学方法具有高效节能、环境友好、安全可靠等优点。超高压处理的原理是基于物理压缩作用，破坏对蛋白质立体结构有贡献的氢键、离子键和疏水键等非共价键，而不破坏氨基酸、风味物质等小分子化合物的共价键，从而使食品较好地保持了原有的营养、色泽和风味。

发明内容

为了解决上述技术问题，发明人使用超高压处理作用于支撑胶束酪蛋白结构的离子键，能够使胶体磷酸钙纳米团簇解离，钙离子从胶束结构中游离出来，形成更多小尺寸的亚胶束颗粒。当这些颗粒被干燥成粉体后，由于维持胶束结构的离子键被破坏，大大加速了胶束酪蛋白的分散过程，最终得到更好溶解性的粉体。

本发明的目的是提供一种通过超高压调控酪蛋白天然纳米胶束结构从而提高酪蛋白粉体复水性的方法，使酪蛋白原料在食品工业中实现更广泛的应用。

一方面，本发明提供了通过超高压提高酪蛋白粉体复水性的方法，包括以下步骤：

1)制备胶束酪蛋白溶液，将其分装，进行超高压处理；

2)将超高压处理后的酪蛋白样品进行真空冷冻干燥得到粉体。

进一步地，所述酪蛋白粉体为胶束酪蛋白粉体。

进一步地，步骤1)中，所述胶束酪蛋白溶液的制备方法为：配制5％w/w胶束酪蛋白悬浊液，于40℃下以500rpm搅拌12h，然后3000g，离心10min，取上清液，即为胶束酪蛋白溶液。

进一步地，所述胶束酪蛋白溶液的固形物含量为2.50±0.02％。

进一步地，所述超高压处理的压力300MPa-500MPa。

进一步地，所述超高压处理的保压时间为15min。

进一步地，所述超高压处理的升压速率为100MPa/min，瞬间降压。

进一步地，步骤2)中，真空冷冻干燥方法为将经过超高压的酪蛋白样品平铺在培养皿中，使其厚度约为1cm，于-80℃下预冻12h，然后在冷冻干燥机中冷冻干燥48h。