一种润滑性能提升的大豆油体及其制备方法与应用

    专利查询2025-04-09  12


    本发明属于大豆油体功能性质改良的领域。具体涉及一种润滑性能提升的大豆油体及其制备方法与应用。


    背景技术:

    1、在世界范围内,由于对环境的关注和对健康的考虑,在多种饮食动物性产品中,消费者对植物性食品的需求不断增加。在向更可持续的食品系统过渡方面,许多家食品公司正在开发以植物蛋白为基础的肉类和奶制品替代品,旨在模仿动物性食品的感官特性和营养成分。然而,制造出能够满足消费者偏好的植物性替代品是一项挑战,这主要是由于动物性产品和植物性替代品在味道、口感和质地上存在显著差异。例如,无乳制品牛奶(豆奶、杏仁奶、燕麦奶、椰子奶、腰果奶和豌豆奶)通常呈现水状和颗粒状口感,而乳制品通常呈现奶油状和丰富的口感。乳脂性是全脂牛奶、奶油、冰淇淋、奶酪和酸奶等高脂肪乳制品中令人愉悦和满意的感官特征,通常与厚度、平滑度、口腔涂层和乳制品风味有关。

    2、很明显,感知到的乳脂性与口腔中乳滴的润滑特性密切相关。在口腔加工过程中,奶滴可能会在舌头和硬腭之间摩擦,在口腔黏膜上形成一层薄薄的膜,承受摩擦力。因此,与表面相关的感官属性,如奶油性、口腔涂层和平滑度被认为与软橡胶表面上测量的摩擦系数有关。从广义的食品乳剂角度来看,摩擦系数通常是作为滑动速度的函数来测量的,摩擦系数低表明润滑能力高。chojnicka-paszun等人认为,与边界润滑机制相对应的低速摩擦最能预测乳脂状。此外,乳脂口感的感知也与乳滴在口腔中的聚结密切相关,从而导致乳剂的摩擦系数降低。在乳剂的情况下,更多的聚结和更低的摩擦导致更高的脂肪相关感知。重要的是,乳脂球的磷脂/蛋白膜组成也有助于乳制品的独特润滑性能。最近,nikolaou等(nikolaou,f.,yang,j.,ji,l.,scholten,e.,nikiforidis,c.v.(2024).the role ofmembrane components on the oleosome lubrication properties,journal of colloidand interface science,657,695–704.)用不同的蛋白质/卵磷脂比例重组了油体,并研究了膜组成对油体润滑性能的影响。有趣的是,他们发现当表面存在更多的磷脂和更少的蛋白时,重组油体的摩擦系数显著降低。他们的研究阐明了磷脂的存在削弱了液滴的稳定性,导致油体在摩擦试验中聚结并形成油膜,从而通过板出机制而不是滚珠轴承机制大大改善了油体的润滑性能。由此可见,在油滴表面增加磷脂而减少蛋白质可以改善水包油乳状液的润滑性能。

    3、油体是植物种子中的天然储油滴,核心含有一个三酰基甘油(tags),被磷脂膜和油体蛋白质(油蛋白、卡绿蛋白和甾醇)覆盖,结构和大小与牛奶的乳脂球相似。使用油脂体来模拟乳脂球提供了一种改善植物性牛奶口感的方法。先前的研究表明,大豆p34是一种内源性木瓜蛋白酶样硫醇蛋白酶,位于蛋白质储存液泡中,在萌发和幼苗生长期间负责降解和动员油小体中的蛋白质。

    4、很显然,粗糙、涩味、油腻和光滑等特定的味觉感受与食品的润滑特性密切相关。摩擦学是弥合口腔加工过程中食品摩擦特性与感官属性之间差距的重要工具。在口腔摩擦学中,舌头和上颚是两个相互作用的表面,许多食物都是润滑剂。润滑特性与食品的各种质地特征(包括奶油味、光滑度和脂肪含量)密切相关。摩擦系数是润滑特性的一个关键指标,通常是通过滑动速度来测量的,摩擦系数低表示润滑能力强。口腔摩擦学已成为食品研究的一个重要途径,它提供了关于特定成分和结构特征如何促进润滑的见解。这些知识可用于产品配方,以获得理想的口感效果。

    5、目前的研究认为,豆浆奶油的形成主要是由于豆浆中油体在酶解中的变化,而很少关注油体在酶处理后的润滑性能的变化。所以制得的豆浆奶油感丰富,但在口腔中的润滑感较差。因此,本发明针对大豆油体在酶处理后润滑性能的改善,提供一种能够提升其润滑感的大豆油体的制备方法及其应用。


    技术实现思路

    1、针对当前缺乏改善植物奶口感的技术,使得植物奶在消费者接受方面不如牛奶。本发明的目的是提供一种润滑性能提升的大豆油体及其制备方法与应用,具体为对现有油体制备方法进行改良,制备获得一种表面磷脂增多,蛋白质减少的大豆油体。这种表面磷脂增多,蛋白质减少结构的大豆油体在摩擦学测量时具有显著低于传统方法提取大豆油体的摩擦系数,润滑性能优良。

    2、具体而言,本发明涉及这种经过改良的大豆油体在摩擦学测量时中的润滑性能,更具体的是在口腔加工过程中的润滑性能。本发明的目的是降低大豆油体在摩擦时的摩擦系数,同时改善其口感体验。

    3、本发明以模拟人体口腔的加工过程测定大豆油体的摩擦行为,发现大豆油体在摩擦学测量过程中具有良好的润滑性能,而酶解油体则进一步提高其在摩擦学测定过程中的润滑性能。酶解是食品工业中提取结构优良大豆油体的有效手段。通过控制合适的条件(如温度和ph条件等)对大豆油体进行酶解处理,使其表面蛋白质更多地被降解为小分子从大豆油体表面脱离,从而磷脂层更多地暴露,可以获得具有更高聚集性及润滑性能的大豆油体产品。可见,酶解处理改善了大豆油体产品在口腔感知中的润滑性能,是一种实现大豆油体润滑性能提升的有效手段。

    4、与动物基产品不同,植物基产品往往含有多种植物化学成分,导致植物基产品大多具备粗糙的口感,这与植物基产品原料的结构相关。牛奶表面光滑如丝般洁白,看起来出奇地简单,但实际上它是由脂肪、蛋白质、糖和水组成的复杂组合。牛奶的奶油口感很大程度上归因于其脂肪含量,脂肪球在增强粘度、口感、外观和风味方面起着关键作用。牛奶的奶油质地是由脂肪球和牛奶蛋白质的相互作用以及加热过程中发生的变化所决定的多方面特征。乳脂球的平均直径为54,约为4-5μm,由富含甘油三酯的核心组成,由55乳脂球膜(mfgm)包裹,其主要由含有糖蛋白和磷脂的粘蛋白组成。脂肪球的大小和分布有助于牛奶的乳脂性,较小的脂肪球提供更均匀的质地,部分合并的脂肪球提供奶油般的稠度和丰富的口感。此外,牛奶中的酪蛋白胶束在加热过程中形成一个网络,微弱地捕获脂肪球,这可能会通过产生更浓的稠度来加强牛奶的奶油质地,从而产生液态牛奶的整体奶油感。

    5、然而,植物基产品中脂肪含量较少,且含有多种植物化学成分,导致其口感相对动物奶来说较差。例如,无乳制品牛奶(豆奶、杏仁奶、燕麦奶、椰子奶、腰果奶和豌豆奶)与乳制品牛奶相比,一般会呈现出水状和颗粒状的口感,而乳制品牛奶一般会呈现出奶油状和浓郁的口感。奶油味是全脂奶、奶油、冰淇淋、奶酪和酸奶等高脂乳制品中令人愉悦和满意的感官特征,通常与厚度、光滑度、口感和乳制品风味相关。牛奶看起来出奇地简单,光滑如丝、洁白无瑕,但实际上它是由脂肪、蛋白质、糖和水组成的复杂编排。牛奶的奶油口感在很大程度上归功于其脂肪含量,脂肪球在增强口感方面发挥着关键作用。利用植物油体模仿植物奶的中的脂肪球来制备口感更佳的植物奶,可以成为一种模拟牛奶饮料的方法。

    6、为此,本发明在大豆油体制备过程中引入木瓜蛋白酶处理,通过酶解的方法对传统提取方法得到的大豆油体,配合以适当热处理杀菌手段,获得润滑性能提升的大豆油体。当大豆油体表面失去了油体蛋白这一稳定剂后,磷脂层暴露重新作为稳定剂存在于大豆油体的表面,由于其水合性能增加,导致制得的植物基产品口感更加润滑,口感更好。本发明提供了一种具有良好口感的大豆油体,该油体产品可以应用于植物奶等植物基食品的制备中。

    7、本发明的目的具体通过如下技术方案实现:

    8、本发明提供一种润滑性能提升的大豆油体的制备方法,包括以下步骤:

    9、(1)将大豆浸泡于水中,放置在冰箱中储存,浸泡后的大豆与中性缓冲溶液混合,然后用搅拌机破碎,获得豆浆;

    10、(2)将步骤(1)所述的豆浆进行过滤,除去豆渣,将滤液离心,取上层乳膏,获得原始大豆油体富集物;

    11、(3)将步骤(2)所述的原始大豆油体富集物与ph为7.0~7.5的中性缓冲溶液混合,离心取上层乳膏,重复离心2~5次,得到大豆油体;

    12、(4)将步骤(3)所述的大豆油体,加入木瓜蛋白酶进行酶解处理,灭酶后得到润滑性能提升的大豆油体。

    13、优选的,步骤(1)所述大豆与水的质量比为1:5-1:15。

    14、优选的,步骤(1)所述中性缓冲溶液为thris-hcl缓冲液,浸泡后的大豆与中性缓冲溶液的质量体积比为1:5-1:10g/ml。

    15、优选的,步骤(1)所述存储为在10℃~-4℃条件下储存16-24小时。

    16、优选的,步骤(2)中,使用50-300目滤布进行过滤。

    17、优选的,步骤(2)所述离心的时间为30-90分钟,温度为室温,离心的转速为6000-15000rpm。

    18、优选的,步骤(3)所述中性缓冲溶液为thris-hcl缓冲液。

    19、优选的,步骤(3)所述原始大豆油体富集物与中性缓冲溶液的质量体积比为1:3-1:10g/ml。

    20、优选的,步骤(3)所述离心的时间为30-90分钟,温度为室温,离心的转速为6000~15000rpm。

    21、优选的,步骤(4)所述木瓜蛋白酶的质量为步骤(3)得到的大豆油体的0.2%-5%。

    22、优选的,步骤(4)中,木瓜蛋白酶的酶活力为3000u/g~20000u/g。

    23、优选的,步骤(4)所述酶解处理的温度为40-75℃,酶解处理的时间为0.25-1.5小时,酶解过程的ph为6.5-8.0。

    24、优选的,步骤(4)所述灭酶条件为90-95℃水浴锅中灭酶5-15分钟。

    25、本发明提供所述制备方法制备得到的一种润滑性能提升的大豆油体。

    26、本发明所述润滑性能提升的大豆油体在改善植物奶润滑感方面具有显著效果,可以作为配料应用在植物奶制品的制备中。

    27、本发明还提供了一种油体豆浆,由上述制备方法得到的大豆油体与豆浆搅拌混合得到,其中加入的大豆油体的质量为豆浆质量的10%-20%。

    28、进一步地,所述润滑性能提升的大豆油体具备表面蛋白质少,磷脂多的特征,并且相较于未酶解的油体,粒径增大,粒径增大之后,油体更加容易相互聚集,在摩擦表面形成更多的聚集行为。摩擦时油滴的聚集行为已被研究证明是降低摩擦系数,增强润滑性能的有效途径。

    29、本发明是以大豆和水为原料制备豆浆,取原始大豆油体富集物与中性缓冲溶液混合得到大豆油体,再添加一定量的木瓜蛋白酶在ph 6.5-8.0,最适温度40-75℃的条件下,对大豆油体进行酶解反应,利用酶的底物特异性,对油体表面进行修饰,木瓜蛋白酶将油体表面的蛋白质降解为小分子肽,使得在磷脂层暴露,并且在此期间会引起油体的聚集融合,形成粒径更大的油体。

    30、与现有技术相比,本发明的优点包括:

    31、1、以本发明的制备方法获得的润滑性能提升的大豆油体在摩擦学测量时具有显著低于传统工艺提取的大豆油体的摩擦系数,这是由于木瓜蛋白酶酶解后油体表面的蛋白质降低,而磷脂增多,形成了主要以磷脂稳定的油体。因此,本发明的具有表面蛋白质含量低、磷脂含量多的结构的油滴或水包油结构的油体在口腔感知中具有更好的口感,适合作为配料应用于植物奶等植物基产品以提升口感。

    32、2、本发明加入木瓜蛋白酶处理大豆油体,该方法显著降低了所得大豆油体的摩擦系数,同时是一种大豆油体性能和结构改善比较容易实现并执行的方法。


    技术特征:

    1.一种润滑性能提升的大豆油体的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

    2.根据权利要求1所述的一种润滑性能提升的大豆油体的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述大豆与水的质量比为1:5-1:15;所述中性缓冲溶液为thris-hcl缓冲液,浸泡后的大豆与中性缓冲溶液的质量体积比为1:5-1:10g/ml。

    3.根据权利要求1所述的一种润滑性能提升的大豆油体的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,使用50-300目滤布进行过滤;所述离心的转速为6000-15000rpm,离心的时间为30-90分钟,温度为室温。

    4.根据权利要求1所述的一种润滑性能提升的大豆油体的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述原始大豆油体富集物与中性缓冲溶液的质量体积比为1:3-1:10g/ml。

    5.根据权利要求1所述的一种润滑性能提升的大豆油体的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述中性缓冲溶液为thris-hcl缓冲液;所述中性缓冲液的ph为7.0-7.5。

    6.根据权利要求1所述的一种润滑性能提升的大豆油体的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,木瓜蛋白酶的酶活为3000u/g-20000u/g;加入木瓜蛋白酶的质量为步骤(3)得到的大豆油体的0.2%-5%。

    7.根据权利要求1所述的一种润滑性能提升的大豆油体的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,所述酶解处理的温度为40-75℃,酶解处理的时间为0.25-1.5小时,酶解过程的ph为6.5-8.0。

    8.根据权利要求1所述的一种润滑性能提升的大豆油体的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,灭酶条件为90-95℃水浴锅中灭酶5-15分钟。

    9.权利要求1-8任一项所述的制备方法制备得到的一种润滑性能提升的大豆油体。

    10.权利要求9所述的润滑性能提升的大豆油体作为配料在制备植物奶制品中的应用。


    技术总结
    本发明公开了一种润滑性能提升的大豆油体及其制备方法与应用。该润滑性能提升的大豆油体在模拟口腔加工过程中具有较低摩擦系数,更好的润滑性能。该制备方法是对从传统提取工艺得到的大豆油体进行木瓜蛋白酶处理,然后对其进行灭酶得到的酶解油体。本发明提供了一种具有低摩擦系数且具有良好口感的高润滑性能大豆油体,该油体产品可以作为植物配料应用于制植物奶等植物基产品中。

    技术研发人员:杨晓泉,李彪,韩传武,郭健
    受保护的技术使用者:华南理工大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
    转载请注明原文地址:https://tc.8miu.com/read-27339.html

    最新回复(0)