利用大豆皮制作活性蛋白的方法及其应用

摘要

一种大豆皮活性蛋白的生产方法及其应用。将大豆皮去杂、浸泡、水洗，然后脱水、干燥、粉碎处理，再将所得大豆皮粉状物进行超临界CO2流体萃取，脱除绝大部分脂类物质及异杂味后，按比例加入适量饮用水或其它辅助物质，采用一定压力及温度进行挤出处理，然后干燥、粉碎，获得大豆皮活性蛋白。本发明制造过程中原料被充分利用，无废渣、废汽产生，对环境无污染。本发明产品经功能试验结果显示具有免疫增强作用。

权利要求

1.一种大豆皮活性蛋白的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)大豆皮的前处理

将大豆皮放入20℃～25℃的水中浸泡并搅拌均匀，加水量应没过物料表面3cm～5cm，浸泡1-2h，然后用流动水充分搓洗，所得湿大豆皮在转速为3000转/分钟的条件下进行离心分离脱水，使其含水量低于30％，然后在60℃～80℃条件下热风烘干，使其含水量小于

15％，将烘干的大豆皮进行粉碎处理，制得粒度小于3mm的大豆皮粉；

(2)脱脂、脱异杂味处理

将前处理后的大豆皮粉进行超临界CO2萃取，萃取压力10MPa，温度32℃，时间1小时，CO2流量20L/h，所得产品颜色乳白或淡黄色，无异杂味，脂类物质含量小于3％；

(3)润料处理

在经超临界CO2萃取处理的大豆皮粉中加入适量25℃的饮用水，搅拌均匀，放置25分钟，使大豆皮粉充分吸水，使其含水量达到25％；

(4)高温高压挤出处理

将双螺杆挤出机预热，设定温度90℃，模头温度达到100℃，启动挤出操作，控制进料速度10kg/h，挤出过程中，显示温度不低于90℃，将得到的挤出物进行热风干燥或自然风干，使其含水量小于10％，然后进行粗粉碎和超微粉碎，使得到的粉状物能全部通过120目筛，即为大豆活性蛋白；

在进行步骤(4)的高温高压挤出处理前，在大豆皮粉中添加质量百分数分别为0.2％的海藻酸钠和2％的NaCl。

说明书

利用大豆皮制作活性蛋白的方法及其应用

技术领域

[0001] 本发明属于食品加工技术，特别的，涉及一种利用大豆皮制作活性蛋白的方法及其应用。

背景技术

[0002] 大豆皮是指在生产大豆高蛋白制品加工过程中经过去皮加工工艺而得到的一种重要的副产品。大豆皮占大豆籽实重量的平均比例达8%,Kornegay(1981)检测到大豆皮中蛋白质含量为11.00%～13.26%。进一步的研究发现，大豆皮中富含具有免疫活性的营养因子，包括某些氨基酸、赖氨酸、甘氨酸和蛋白质等。例如，大豆皮中某些氨基酸占蛋白质的比例较高，Cunningham等(1993)证明大豆皮中赖氨酸含量约为干物质重的0.71%～0.72%，Rackis等(1961)发现大豆皮中甘氨酸的含量比豆粕高出48%，Muzilla等(1989)还发现大豆皮中所富含的纤维物质具有多种有益的生理功能。李德法等(2003)提到大豆总蛋白中具有免疫活性的大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白分别为10%～20%和1%～2%，Sharon和Lis(2002)提出大豆总蛋白中具有活性的凝集素含量为1%。由此可见，生大豆皮中具有免疫活性的营养因子占总蛋白的比例远高于整粒大豆中的比例。

[0003] 由于大豆皮纤维物质的含量远远超过蛋白的含量,因而，大豆皮常被用于饲料加工业中,而且国内大都是将大豆皮与豆渣或者豆粕一起混合加工成饲料加以利用,很少有将大豆皮分离出来单独用作饲料的实例。对大豆皮营养成份的利用也主要集中在豆皮膳食纤维的制备工艺上，对大豆皮中活性蛋白的研究非常少。

[0004] 目前,现有技术中有将豆皮中低价值的蛋白质水解得到氨基酸,再与铜盐或稀土作用生成复合氨基酸络合物,作为饲料添加剂加以利用的报道，但水解步骤会导致大豆皮中具有免疫活性的蛋白或多肽遭到破坏，从而失去其原有的生理活性。因而，需要提供一种直接以大豆皮为原料制备活性蛋白的方法，使得活性蛋白能够保持具有免疫活性的营养因子，从而能够充分利用大豆皮的营养成分，增加动物饲料、食品或饮料的营养价值。

发明内容

[0005] 本发明的目的是提供一种以大豆皮为原料制取活性蛋白的方法，该方法包括以下步骤：（1）先将大豆皮去杂、浸泡、水洗，然后脱水、干燥、粉碎，制得大豆皮粉；（2）将大豆皮粉投入萃取罐，用超临界CO2流体萃取技术脱除脂类及异杂味物质；（3）将脱脂、脱杂后的大豆皮粉进行润料处理，使其含水量在25％～65％；（4）将润料处理过的大豆皮粉投入双螺杆挤出机进行高温高压挤出处理；（5）对挤出后的物料进行干燥，使挤出物含水量小于10％；（6）对干燥后的物料进行粗粉碎和超微粉碎，所得粉状物粒度120～160目，即得到大豆皮活性蛋白。其中，步骤（2）中超临界CO2流体萃取的工作压力为10MPa～40MPa，温度为32℃～55℃，时间为1小时～2.5小时；步骤（4）中挤出处理的温度为90℃～120℃，进料速度为10～50kg/h。为增强大豆活性蛋白的稳定性，在进行高温高压挤出处理前大豆皮粉中加入质量体积百分数分别为0.2％～0.5％的海藻酸钠和2％～3.5％的NaCl。本发明获得的大豆皮活性蛋白，即可作为饲料、食品或饮料的添加剂添加到需要强化营养的饲料、食品或饮料中，具有显著的增强免疫力作用。

[0006] 本发明采用的超临界CO2流体萃取技术具有脱脂率高的优点，同时兼有脱色脱异杂味作用，提高了大豆皮蛋白产品的品质及保健功能，高温高压挤出工艺实现对物料的改性处理。高温、高压挤出时，对大豆皮产生强大的摩擦、剪切、熔融降解作用，使物料中所含的过热状态的水分瞬间汽化而产生爆炸效果，拉断或切断大豆皮纤维中的不溶性长链分子，有限度地降低其分子量，并对分子加以修饰，改变大豆皮纤维中部分聚合物的化学结构及相对分子量，破坏了纤维的粗硬组织，使其中可溶性成分含量、吸水性及持水力、结合水力、膨胀力大为提高，从而释放出与之结合的活性蛋白。因而，这一过程中挤出温度的控制以及稳定剂含量的选择都会对保持大豆皮中蛋白的活性产生影响。

[0007] 通过非特异性免疫功能的体外实验证实，获得的大豆皮蛋白具有明显地促进T、B淋巴细胞的增殖反应作用，对抗原提呈细胞活化所致的诱导IFN-γ的产生有明显的增强作用；利用该大豆皮蛋白加工的食品还能增强小鼠体液免疫功能和吞噬细胞的吞噬功能，具有免疫调节作用。

具体实施方式

[0008] 实施例1

[0009] 以大豆厂的副产物大豆皮为原料。

[0010] 1.大豆皮的前处理

[0011] 将大豆皮放入20℃～25℃的水中浸泡并搅拌均匀，加水量以没过物料表面3cm～5cm为宜，浸泡1-2h，然后用流动水充分搓洗，所得湿大豆皮在转速为3000转/分钟的条件下进行离心分离脱水，使其含水量低于30％，然后在60℃～80℃条件下热风烘干，使其含水量小于15％，烘干时间视烘干设备生产能力而定。将烘干的大豆皮进行粉碎处理，制得粒度小于3mm的大豆皮粉。

[0012] 2.脱脂、脱异杂味处理

[0013] 将前处理后的大豆皮粉进行超临界CO2萃取，萃取压力10MPa，温度32℃，时间1小时，CO2流量20L/h。所得产品颜色乳白或淡黄色，无异杂味，脂类物质含量小于3％。

[0014] 3.润料处理

[0015] 在经超临界CO2萃取处理的大豆皮粉中加入适量25℃的饮用水，搅拌均匀，放置25分钟，使大豆皮粉充分吸水，使其含水量达到25％。

[0016] 4.高温高压挤出处理

[0017] 将双螺杆挤出机预热，设定温度90℃，当模头温度达到100℃时，启动挤出操作，控制进料速度10kg/h，挤出过程中，显示温度不低于90℃，将得到的挤出物进行热风干燥或自然风干，使其含水量小于10％，然后进行粗粉碎和超微粉碎，使得到的粉状物能全部通过120目筛，即为大豆活性蛋白。

[0018] 为增强大豆活性蛋白的稳定性，挤出前可在大豆皮粉中添加质量体积百分数分别为0.2％的海藻酸钠和2％的NaCl。

[0019] 实施例2

[0020] 以大豆厂的副产物大豆皮为原料。

[0021] 1.大豆皮的前处理

[0022] 同实施例1的前处理步骤。

[0023] 2.脱脂、脱异杂味处理

[0024] 将前处理后的大豆皮粉进行超临界CO2萃取，萃取压力30MPa，温度45℃，时间2小时，CO2流量30L/h。所得产品颜色乳白或淡黄色，无异杂味，脂类物质含量小于1％。

[0025] 3.润料处理

[0026] 在经超临界CO2萃取处理的大豆皮粉中加入适量25℃的饮用水，搅拌均匀，放置30分钟，使大豆皮粉充分吸水，并保证其含水量在40％。

[0027] 4.高温高压挤出处理

[0028] 将双螺杆挤出机预热，设定温度110℃，当模头温度达到120℃时，启动挤出操作，控制进料速度30kg/h，挤出过程中，显示温度不应低于110℃，将得到的挤出物，进行热风干燥或自然风干，使其含水量小于8％，然后进行粗粉碎和超微粉碎，使得到的粉状物能全部通过140目筛，即为大豆活性蛋白。

[0029] 为增强大豆皮活性蛋白的稳定活性，挤出前可在大豆皮粉中添加质量体积百分数分别为0.5％的海藻酸钠和3.5％的NaCl。

[0030] 实施例3

[0031] 大豆皮活性蛋白的免疫活性试验。

[0032] 1.脾细胞悬液制备

[0033] BALB/c小鼠断颈椎处死，无菌取脾，置于盛有适量无菌Hanks液的小平皿中，用镊子轻轻将脾撕碎，制成单个细胞悬液。经200目筛网过滤，用Hanks液洗，离心10min(1500r/min)，加1mlNH4Cl3.5min，加Hanks液，离心10min(1500r/min)，再用Hanks液离 心10min(1500r/min)洗一次。然后将细胞悬浮于2mL的完全培养液中，用台酚兰染色计数活细胞数(应在95％以上)，调整细胞浓度为2×106个/Ml。

[0034] 2.淋巴细胞增殖反应：

[0035] 将脾细胞悬液加入96孔细胞培养板内，随后每孔加入ConA10μl，终浓度为5mg/L，大豆皮活性蛋白组每孔加入用RPMI1640完全培养液稀释成浓度为10、20、50、100mg/L各10μl，每个浓度3个重复，空白对照组以等体积的RPMI1640代替，置37℃，5％CO2饱和湿度培养箱中培养72h。取出，加入20μl MTS-PMS继续培养4～6h，用酶标仪测定A492nm值，测定结果见表1。

[0036] 表1

[0037]

[0038] *p＜0.05**p＜0.01vs control