一种冻藏稳定型谷朊粉的制备方法及其应用

本发明属于面制品加工领域，具体涉及一种冻藏稳定型谷朊粉的制备方法及其应用。

背景技术：

1、冷冻面团技术是指在面制品的生产过程中运用冷冻原理，将半成品的面坯在冻藏若干时间后，按需解冻进行后续加工获得终产品的食品工业新技术，如冷冻饺子、馒头、包子以及生产面包所用的冷冻面团等均属于冷冻面团制品，其在食品领域具有广阔的应用前景。近年来，由于冷冻加工技术的快速发展和冷链运输的逐步完善，冷冻生坯面团制品在食品市场中所占的份额越来越大。然而面团在速冻及长期冻藏过程中不可避免地会发生品质劣变。而冻藏过程中冰晶重结晶引起面筋网络结构受损，面筋蛋白粘弹性降低，被认为是冷冻面团品质劣变的关键要素。此外，劣变的面筋蛋白的持水能力显著下降，进一步加剧水分的流失，品质持续恶化。因此，对面筋蛋白的针对性保护方法对于冷冻面团技术的发展具有重要意义。

2、目前，通过在面团制备过程中使用添加剂来改善冷冻面团品质的研究取得了一定的成果，如抗冻蛋白是冷冻食品中经常使用的添加剂。但是其效果仍然有待提高，而且针对性增强面筋蛋白的冻藏稳定性的研究水平较浅。因此，开发冻藏稳定型面筋蛋白(谷朊粉)，提高其应用价值，将为相关领域的应用与进一步发展提供技术支持与方向指导。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明在传统面筋蛋白分离工艺基础上，创造性的引入谷氨酰胺转氨酶(tg酶)，通过tg催化谷氨酰胺上的氨基团与赖氨酸或其他氨基酸上的羧基团结合，形成肽键，提高蛋白的交联程度，增强面筋蛋白的粘弹性。并进一步使用天然深共晶溶剂处理，协效增强面筋蛋白的冻藏稳定性，提高谷朊粉的商品价值。

2、本发明的目的是提供一种冻藏稳定型谷朊粉的制备方法，所述方法包括：首先在水洗面筋蛋白中添加谷氨酰胺转氨酶(tg酶)处理；经谷氨酰胺转氨酶处理后再将水洗面筋蛋白浸入天然深共晶溶剂中进行协效处理；最后将处理后的面筋蛋白进行分离，再经干燥并粉碎，制得冻藏稳定型谷朊粉；

3、在本发明的一种实施方式中，所述tg酶的添加量是以水洗面筋蛋白的湿基计，10～50u/g湿基蛋白；加入tg酶后调节所形成混合物的ph为7.0～9.0，所述添加谷氨酰胺转氨酶(tg酶)处理的温度为40～50℃下，处理时间为不小于2h。

4、在本发明的一种实施方式中，所述深共晶溶剂处理是将沥干水分的面筋蛋白浸入天然深共晶溶剂中，缓慢搅拌0.5～5h，搅拌速率维持在20～100rpm。

5、在本发明的一种实施方式中，所述一种冻藏稳定型谷朊粉的制备方法，依次包括和面水洗、tg酶处理、深共晶溶剂处理、干燥、粉碎；具体步骤如下：

6、(1)和面水洗：选择小麦粉制备面团，首先将小麦粉进行水洗，充分水洗去除淀粉颗粒后，过滤掉溶液，在沥干水分的沉淀物中重新加水，制备一定质量分数的水洗面筋蛋白悬浮液；加热至tg酶的反应温度后，再保温一段时间，然后调节悬浮液的ph至tg酶的反应ph；

7、(2)tg酶处理：向步骤(1)调节ph后的水洗面筋蛋白悬浮液中加入tg酶，进行恒温反应，催化蛋白发生交联反应；反应结束后，经过滤收集沉淀物并在沉淀物中加水，用水洗涤蛋白，除去金属离子和残余酶蛋白，最后沥干水分，得到沥干后的tg酶改性面筋蛋白；

8、(3)天然深共晶溶剂处理：准确称取一定配比的海藻糖、脯氨酸于铝箔密封的容器中，并加入蒸馏水得到混合物；然后将混合物加热至一定温度后持续搅拌，直至混合物转化为粘稠透明的液体体系，即得到天然深共晶溶剂；再将步骤(2)中沥干后的tg酶改性面筋蛋白浸入稀释后的天然深共晶溶剂中，其中天然深共晶溶剂稀释后的质量浓度为10％～50％；经充分搅拌后完成天然深共晶溶剂处理；

9、(4)干燥：将步骤(3)中经天然深共晶溶剂处理后的面筋蛋白进行分离、干燥并粉碎，制得冻藏稳定型谷朊粉。

10、在本发明的一种实施方式中，所述步骤(1)中水洗面筋蛋白悬浮液的质量分数为5％～40％。

11、在本发明的一种实施方式中，所述步骤(1)中所述加热至tg酶的反应温度为40～50℃，保温一段时间为10～20min；所述调节悬浮液的ph至7.0～9.0。

12、在本发明的一种实施方式中，所述步骤(2)中tg酶的添加量为10～50u/g，所述恒温反应的温度为40～50℃，反应时长为2～12h。

13、在本发明的一种实施方式中，所述步骤(3)中海藻糖、脯氨酸的质量比包括但不限于1～3：1～3；混合物中蒸馏水的质量分数为10～35％；加热至一定温度为50～60℃，持续搅拌的速率维持在100～300rpm。

14、在本发明的一种实施方式中，所述步骤(3)中天然深共晶溶剂稀释的溶剂为水；所述充分搅拌的时间为0.5～5h，搅拌速率维持在20～100rpm。

15、在本发明的一种实施方式中，所述步骤(4)中干燥包括真空干燥或冷冻干燥中的任一种，所述粉碎为粉碎至谷朊粉细度80～100目。

16、本发明的有益效果：

17、本发明在传统面筋蛋白分离工艺基础上，创造性的引入谷氨酰胺转氨酶(tg酶)，通过tg催化谷氨酰胺上的氨基团与赖氨酸或其他氨基酸上的羧基团结合，形成肽键，提高蛋白的交联程度，增强面筋蛋白的粘弹性。并进一步使用天然深共晶溶剂处理，协效增强面筋蛋白的冻藏稳定性，提高谷朊粉的商品价值。

18、此外，本发明利用tg酶协同天然深共晶溶剂制备冻藏稳定型谷朊粉，其工艺简单、操作方便，产物得率高且安全性高，所制备的面团具有较高的粘弹性能，有利于保证后续加工的品质，为功能型谷朊粉的开发和冷冻面团的品质改良提供了一种绿色低碳、节能降耗、环境友好的新思路和手段。

技术特征：

1.一种冻藏稳定型谷朊粉的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种冻藏稳定型谷朊粉的制备方法，其特征在于，所述tg酶的添加量是以水洗面筋蛋白的湿基计，为10～50u/g；加入tg酶后调节所形成混合物的ph为7.0～9.0，所述添加tg酶处理的温度为40～50℃下，处理时间为不小于2h。

3.根据权利要求1所述的一种冻藏稳定型谷朊粉的制备方法，其特征在于，所述深共晶溶剂处理是将沥干水分的面筋蛋白浸入天然深共晶溶剂中搅拌至形成粘稠透明的液体体系；其中搅拌的时间为0.5～5h，搅拌的速率维持在20～100rpm。

4.根据权利要求1所述的一种冻藏稳定型谷朊粉的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

5.根据权利要求4所述的一种冻藏稳定型谷朊粉的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中水洗面筋蛋白悬浮液的质量分数为5％～40％；所述加热至tg酶的反应温度为40～50℃，保温一段时间为10～20min；所述调节悬浮液的ph至7.0～9.0。

6.根据权利要求4所述的一种冻藏稳定型谷朊粉的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中tg酶的添加量是以水洗面筋蛋白的湿基计，为10～50u/g；所述恒温反应的温度为40～50℃，反应时长为2～12h。

7.根据权利要求4所述的一种冻藏稳定型谷朊粉的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中海藻糖、脯氨酸的质量比包括但不限于1～3：1～3；混合物中蒸馏水的质量分数为10～35％；加热至一定温度为50～60℃，持续搅拌的速率维持在100～300rpm；天然深共晶溶剂稀释的溶剂为水；所述充分搅拌的时间为0.5～5h，搅拌速率维持在20～100rpm。

8.根据权利要求4所述的一种冻藏稳定型谷朊粉的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中干燥包括真空干燥或冷冻干燥中的任一种，所述粉碎为粉碎至谷朊粉细度80～100目。

9.根据权利要求1～8任一所述的方法制备得到的冻藏稳定型谷朊粉。

10.根据权利要求9所述的冻藏稳定型谷朊粉在冷冻食品中的应用。

技术总结本发明属于面制品加工领域，具体涉及一种冻藏稳定型谷朊粉的制备方法及其应用。本发明采用谷氨酰胺转氨酶(TG酶)在面筋蛋白分离过程中进行改性，增加蛋白交联程度，提高面筋蛋白的冻藏稳定性；并辅助使用二元天然深共晶溶剂协同处理以达到增效的目的。本发明创新性地在谷朊粉加工过程中利用酶法‑化学法联用提高面筋蛋白聚合度，增强面筋蛋白在冻藏过程中的稳定性；同时所制备的面团具有较高的粘弹性能，有利于保证后续加工的品质，可以作为开发冷冻食品专用谷朊粉，提高谷朊粉的商品价值，为功能型谷朊粉的开发和冷冻面团的品质改良提供了一种绿色低碳、节能降耗、环境友好的新思路和手段。技术研发人员：李阳,鲁玉杰,李明菲,赵芳芳受保护的技术使用者：江苏科技大学技术研发日：技术公布日：2024/8/20