本发明涉及食品加工，尤其是涉及一种柠檬酸化小麦谷蛋白大聚体的制备方法及其在冷冻生坯产品中的应用。
背景技术：
1、小麦是世界上种植面积最广且总产量最高的经济型粮食作物，在中西方国家谷物粮食生产中占据关键地位，对行业发展、粮食安全和人体健康具有十分重要的意义。小麦面筋蛋白是一种从小麦中提取和分离得到的天然植物蛋白，约占总蛋白含量的80％左右，也是生产小麦淀粉的加工副产物。小麦面筋蛋白具有独特的粘弹性、延展性及功能特性，可以作为膳食蛋白补充剂、烘焙制品改良剂、可食用复合薄膜及吸附和保温材料等，在食品、生物、医药及材料领域被广泛研究和应用。
2、小麦面筋蛋白主要由麦谷蛋白和麦醇溶蛋白组成，麦谷蛋白赋予面筋网络弹性和韧性，麦醇溶蛋白为面筋网络提供粘性。高分子量谷蛋白亚基和低分子量谷蛋白亚基通过链间二硫键的交联形成谷蛋白，充当面筋网络的骨架。其中，作为一种不溶于sds溶液的蛋白分子，小麦谷蛋白大聚体由麦谷蛋白高度聚合而成，对面团及其产品的加工特性和烘焙质量有着很大的贡献。小麦谷蛋白大聚体被认为是影响面团品质的最重要的蛋白组分之一，与小麦粉质量有着很强的相关性。小麦谷蛋白大聚体结构和品质的下降是烘焙制品质量损失的重要因素。此外，由于其独特的水合特性，小麦谷蛋白大聚体可以用于维持面制品、肉制品及冷冻产品的水分，减少水分流失并缓解品质劣变。受基因型、生长环境、原料配方及加工工艺等多种因素的影响，小麦谷蛋白大聚体的氨基酸序列、分子链结合程度及结构特征是十分复杂的，这在一定程度上影响了其功能特性并限制了其在食品及相关行业的发展和应用。针对目前存在的问题，需要对小麦谷蛋白大聚体进行合理的改性设计，改变蛋白分子的内部结构，提高其保水能力，改善其功能特性，从而提升产品品质并扩大应用范围。
3、近年来，随着冷冻生坯产品的研发与冷冻生坯技术的推崇，冷冻生坯产品正逐渐进入消费用户的视野并愈发占据冷冻和方便食品的市场。冷冻生坯技术以其便利、高效、安全、减能以及易于标准化加工等优势被食品和相关行业所青睐，具有广阔的发展和应用前景。然而，冷冻生坯产品在长时间冻藏后，容易出现体积减小、表皮粗糙、颜色暗沉、质地发硬以及口感下降等品质劣变现象。寻找合适的抗冻改良剂以提高冷冻生坯产品的保水性和冻融稳定性并延长产品货架期，对于改善冷冻生坯产品品质和扩充消费市场是十分必要的。
技术实现思路
1、[技术问题]
2、小麦谷蛋白大聚体作为一种谷物来源的优质植物蛋白，具有强化面筋网络的重要作用，能够改善烘焙面制品的品质，并且具有一定的营养价值，但由于其自身独特的结构和性质，小麦谷蛋白大聚体的水合能力较差，功能性质存在不足，在一定程度上限制了小麦谷蛋白大聚体在食品及相关行业的应用。
3、[技术方案]
4、针对现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种柠檬酸化小麦谷蛋白大聚体的制备方法及其应用。本发明从化学基团和分子聚集角度改变小麦谷蛋白大聚体的分子结构，使小麦谷蛋白大聚体的水合特性及乳化特性等功能性质得到改善。
5、本发明的技术方案如下：
6、本发明的第一个目的是提供一种柠檬酸化小麦谷蛋白大聚体的制备方法，包括如下步骤：
7、将小麦谷蛋白大聚体分散于柠檬酸水溶液中，搅拌反应，反应结束后调节ph，之后离心、透析、冻干，制得柠檬酸化小麦谷蛋白大聚体。
8、在本发明的一种实施方式中，小麦谷蛋白大聚体的制备方法：将小麦面筋蛋白分散于含有sds的磷酸盐缓冲液中，超声处理后离心、水洗、透析、冻干。
9、其中，小麦面筋蛋白与sds磷酸盐缓冲液(0.1mol/lph为6.8)的质量体积比为1：20g/ml，sds添加量为2％；超声时间为30min，超声功率为360w；离心转速为10000r/min，离心时间为15min；水洗沉淀次数为三次；透析时间为72h；冻干温度为-20℃，冻干时间为60h。
10、在本发明的一种实施方式中，小麦谷蛋白大聚体与柠檬酸水溶液的质量体积比为1：8-15g/ml，柠檬酸水溶液浓度为0.02-0.1mol/l。
11、在本发明的一种实施方式中，搅拌反应的条件为：搅拌转速80-120rpm，反应温度65-75℃，反应时间2.5-3.5h。
12、在本发明的一种实施方式中，调节ph为7.0，采用1.5-2.5mol/lnaoh水溶液为ph调节剂。
13、在本发明的一种实施方式中，离心的条件为：转速为4000-5000r/min，时间为12-18min。
14、在本发明的一种实施方式中，透析条件为：采用截留分子量为14kda的透析袋，在4℃下于去离子水中透析48-72h；冻干的条件为：在-20℃下冷冻干燥48-60h。
15、本发明的第二个目的是提供一种上述制备方法制得的柠檬酸化小麦谷蛋白大聚体。
16、本发明的第三个目的是提供一种上述柠檬酸化小麦谷蛋白大聚体的应用，用作冷冻生坯产品中的改良剂。可进一步改善冷冻生坯产品的品质，提高比容和亮度，改善质地和结构。
17、在本发明的一种实施方式中，所述冷冻生坯产品通过酵母发酵生产、化学膨松剂发酵生产、酵母与化学膨松剂联合发酵生产制得。
18、在本发明的一种实施方式中，所述冷冻生坯产品为冷冻生坯中西式面点、包点或糕点。
19、本发明的第四个目的是提供一种冷冻生坯包子，制作方法为：
20、(1)将小麦粉、水、鲜酵母和改良剂(上述柠檬酸化小麦谷蛋白大聚体)混合和面后，得到光滑的面团；
21、(2)面团经过静置、压制、打卷、分割、制皮、包馅和捏制成型后得到生坯包子；
22、(3)然后，将生坯包子醒发和速冻后进行冷冻处理，得到冷冻生坯包子。
23、在本发明的一种实施方式中，步骤(1)中，称取小麦粉100重量份，水4-60重量份，鲜酵母0.5-1.5重量份和改良剂0.25-1重量份。
24、在本发明的一种实施方式中，步骤(1)中，小麦粉、水、鲜酵母和改良剂的质量分别为200g、100g、2g和1g。
25、在本发明的一种实施方式中，步骤(1)中，和面时间为7-9min。
26、在本发明的一种实施方式中，步骤(2)中，面团在室温密闭环境下静置12-15min，并压制15-20次。静置可以让酵母在面团压制前进行适当地呼吸。
27、压制是将面团置于压面机中，在一定的档位下进行压面铺整，得到面带；将面带置于砧板上，打卷并利用刮刀分割成面剂子。
28、压制方式为平行折叠式，档位的顺序分别为40mm、35mm、30mm和25mm，压面次数为每个档位4次，总共压面16次。
29、在本发明的一种实施方式中，步骤(2)中，分割面团的质量为40-50g，分割面团与馅的质量比为5：1-2。
30、在本发明的一种实施方式中，步骤(3)中，醒发温度为35-40℃，醒发湿度为80-85％rh，醒发时间为45-60min。
31、在本发明的一种实施方式中，步骤(3)中，醒发后的速冻温度为-40～-38℃，速冻时间为1.5-2h。
32、在本发明的一种实施方式中，步骤(3)中，冷冻处理包括三次冻融循环，经过三次冻融循环后得到冷冻生坯包子。
33、在本发明的一种实施方式中，步骤(3)中，一次冻融循环包括先在-18℃下冷冻22-24h，然后转移至25℃下解冻0.5-1h。
34、在本发明的一种实施方式中，冷冻生坯包子直接置于蒸箱中，无需解冻，在100℃下蒸制20min，得生坯包子产品，即可食用。
35、本发明有益的技术效果在于：
36、(1)本发明将小麦谷蛋白大聚体经过柠檬酸改性处理之后，对小麦谷蛋白大聚体进行了化学修饰，水合特性、乳化特性及起泡特性等功能性质均发生了不同程度的改善。其中，经过柠檬酸改性后，小麦谷蛋白大聚体的wai和spi分别从8.83g/g提升到15.25g/g，从23.22％提升到33.49％；经过柠檬酸改性后，小麦谷蛋白大聚体的乳化性及乳化稳定性分别提升了36.12％和24.35％；经过柠檬酸改性后，小麦谷蛋白大聚体的起泡性提升了12.48％。
37、(2)小麦谷蛋白大聚体作为小麦面筋蛋白中赋予面筋网络弹性的重要大分子，具有抗冷冻以及改善产品感官和品质的作用，正逐渐被应用于食品行业。本发明利用柠檬酸改性有效改善小麦谷蛋白大聚体的结构特性和功能特性，有望开拓小麦谷蛋白大聚体的应用范围，包括冷冻制品、烘焙制品、预制主食、蛋白饮料、植物肉及可食用复合材料等体系。
38、(3)本发明制备的柠檬酸化小麦谷蛋白大聚体可以显著改善冷冻生坯产品的外观和内部孔隙结构，使表皮更加光滑细腻，提高产品的比容和亮度，增强质构特性，减少在冷冻过程中发生的水分流失，提高冷冻生坯产品的膨胀度和冻融稳定性，延长货架期。
39、(4)本发明制备的柠檬酸化小麦谷蛋白大聚体可以进一步提高小麦谷蛋白大聚体的抗冻性能，提升加工适用性，扩大其在冷冻生坯产品中的应用范围，更便于生产企业的高效利用，提高消费者的接受度，促进冷冻生坯行业多样化发展。
1.一种柠檬酸化小麦谷蛋白大聚体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，小麦谷蛋白大聚体与柠檬酸水溶液的质量体积比为1:8-15g/ml，柠檬酸水溶液浓度为0.02-0.1mol/l。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，搅拌反应的条件为：搅拌转速80-120rpm，反应温度65-75℃，反应时间2.5-3.5h。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，调节ph为7.0，采用1.5-2.5mol/lnaoh水溶液为ph调节剂。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，离心的条件为：转速为4000-5000r/min，时间为12-18min。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，透析的条件为：采用截留分子量为14kda的透析袋，在4℃下于去离子水中透析48-72h；冻干的条件为：在-20℃下冷冻干燥48-60h。
7.一种权利要求1-6任一项所述制备方法制得的柠檬酸化小麦谷蛋白大聚体。
8.一种权利要求7所述柠檬酸化小麦谷蛋白大聚体的应用，其特征在于，用作冷冻生坯产品中的改良剂。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述冷冻生坯产品通过酵母发酵生产、化学膨松剂发酵生产、酵母与化学膨松剂联合发酵生产制得。
10.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述冷冻生坯产品为冷冻生坯中西式面点、包点或糕点。
