1.本發(fā)明涉及食品和生物技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種雙孢蘑菇可溶性蛋白粉的制備方法。

背景技術(shù)：

2.蛋白質(zhì)是人體所必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，優(yōu)質(zhì)蛋白能為人體健康提供重要保障。食用菌的蛋白質(zhì)含量大約占干物質(zhì)的15～40％，營(yíng)養(yǎng)和保健價(jià)值高于谷物蛋白，是一類優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)資源。
3.雙孢蘑菇(agaricus bisporus)商品名為雙孢菇、洋菇、白蘑菇、蘑菇，是全世界范圍內(nèi)廣泛種植和消費(fèi)的食用菌，分類上屬于真菌界、擔(dān)子菌門、層菌綱、傘菌目、蘑菇科、蘑菇屬。雙孢蘑菇是低鹽、低糖、低脂肪、高蛋白質(zhì)的健康食品，符合新世紀(jì)推崇的“三低一高”飲食標(biāo)準(zhǔn)，其干物質(zhì)中蛋白含量約為23.9～34.8％。雙孢蘑菇蛋白中含有18種氨基酸(包括人體必需的8種氨基酸)，且多為l型，更易被人體吸收利用(利用率可達(dá)75％以上)；雙孢蘑菇蛋白中含有多種活性成分，例如胰蛋白酶、酪氨酸酶和麥芽糖酶，具有益胃健脾、理氣化痰的功效，對(duì)于高血壓、高血脂、高血糖具有一定的輔助食療效果；其菌絲體糖蛋白，具有抑制艾滋病毒侵染與增殖的作用。
4.國(guó)內(nèi)關(guān)于雙孢蘑菇蛋白提取及產(chǎn)品方面的專利很少，僅見cn107581444a公布了一種蘑菇小分子肽復(fù)配的固體飲料及其制備方法：將蘑菇肽粉、銀杏肽粉、靈芝肽粉、黑芝麻肽粉、人參肽粉等復(fù)配成高營(yíng)養(yǎng)功能食品，但未述及蛋白與肽粉的具體制備方法；cn104381584a公布了一種巴西蘑菇蛋白粉加工工藝：將巴西蘑菇鮮品通過浸泡清洗、粗粉碎、加水調(diào)漿、超細(xì)粉碎、離心分離、反滲透濃縮和噴霧干燥，制得蛋白粉，利用率大于95％；該專利采用比較溫和的水提取方法，以及價(jià)格昂貴的反滲透膜截留氯化鈉，最主要的是該專利制得的蛋白粉未經(jīng)過增溶處理，因此溶解度低、沖調(diào)性差，嚴(yán)重制約其在食品工業(yè)中的應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

5.本發(fā)明的目的是在于克服、補(bǔ)充現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種雙孢蘑菇可溶性蛋白粉的制備方法，提供一種氮溶解指數(shù)高、溶解度大、沖調(diào)性好的新型食用菌蛋白多糖產(chǎn)品，從而極大地拓寬其在食品和保健品領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。
6.本發(fā)明提供一種雙孢蘑菇可溶性蛋白粉的制備方法，該方法包括超微粉碎、堿液浸提、化學(xué)改性、濃縮脫鹽、噴霧干燥、物理篩分共六個(gè)工藝步驟，在確保提取收率前提下增加了產(chǎn)品溶解度，具有簡(jiǎn)單實(shí)用、適合工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)的特點(diǎn)。
7.本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
8.一種雙孢蘑菇可溶性蛋白粉的制備方法，其中：采用雙孢蘑菇子實(shí)體、菌絲體或其殘次菇為原料，依次通過超微粉碎、堿液浸提、化學(xué)改性、濃縮脫鹽、噴霧干燥和物理篩分，獲得雙孢蘑菇可溶性蛋白粉，具體制備步驟如下：
9.(1)超微粉碎
10.將雙孢蘑菇子實(shí)體、菌絲體或其殘次菇原料，采用超微粉碎技術(shù)進(jìn)行破壁處理，過300目篩，得到超微粉；
11.(2)堿液浸提
12.將經(jīng)過步驟(1)處理的超微粉中加入堿液調(diào)節(jié)ph至12，攪拌，離心，離心后的上清液即為浸提液；
13.ph12的強(qiáng)堿性條件下，雙孢蘑菇蛋白分子處于溶融態(tài)，其三級(jí)結(jié)構(gòu)解體而維持原有的一、二級(jí)結(jié)構(gòu)；隨著稀鹽酸的緩慢滴加，水中離子強(qiáng)度發(fā)生改變，使得溶劑體系發(fā)生物理相變，水分子氫鍵發(fā)生重排而產(chǎn)生自由水，并滲透到蛋白質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)；同時(shí)以剪切、擠壓、撞擊為特征的機(jī)械攪拌造成分子水平上的脅迫，改變了蛋白的保守疏水結(jié)構(gòu)、遏制其去離子化過程中復(fù)性、阻止聚集體形成。物理相變耦聯(lián)機(jī)械脅迫機(jī)制能在維持蛋白一級(jí)機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)二級(jí)結(jié)構(gòu)的折疊-轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)變，最終形成聚集度較低的極性蛋白體顆粒，提高蛋白溶解度。
14.(3)化學(xué)改性
15.將浸提液中加入亞硫酸鈉和氨基酸，溶解后滴加稀鹽酸進(jìn)行中和，并在30～60min內(nèi)將浸提液ph值調(diào)節(jié)至ph 6～9，反應(yīng)結(jié)束后，將料液升溫至80～100℃，并保持5～10min，然后迅速冷卻至室溫；
16.(4)濃縮脫鹽
17.將改性后的料液過陶瓷膜進(jìn)行濃縮，并用去離子水洗滌濃縮液，直至濃縮液電導(dǎo)率小于4000us/cm；
18.(5)噴霧干燥
19.濃縮脫鹽后的料液進(jìn)行噴霧干燥，并收集水分含量小于10％的干燥粉末；
20.(6)物理篩分
21.將干燥粉末過100目篩，得到雙孢蘑菇可溶性蛋白粉。
22.優(yōu)選的是，所述的雙孢蘑菇可溶性蛋白粉的制備方法，其中：所述步驟(1)中雙孢蘑菇子實(shí)體、菌絲體或其殘次菇原料，包括含水的鮮品和經(jīng)干燥處理后的干品。
23.優(yōu)選的是，所述的雙孢蘑菇可溶性蛋白粉的制備方法，其中：所述步驟(2)中攪拌溫度為25℃～40℃，攪拌時(shí)間為4～8h。
24.優(yōu)選的是，所述的雙孢蘑菇可溶性蛋白粉的制備方法，其中：所述步驟(2)中堿液為氫氧化鈉、碳酸鈉或碳酸氫鈉的一種，所述堿液與物料的重量比為10:1～100:1，優(yōu)選15:1(重量比)。
25.優(yōu)選的是，所述的雙孢蘑菇可溶性蛋白粉的制備方法，其中：所述步驟(2)中離心轉(zhuǎn)速為9000～10000rpm，離心時(shí)間為5～10min。
26.優(yōu)選的是，所述的雙孢蘑菇可溶性蛋白粉的制備方法，其中：所述步驟(3)中亞硫酸鈉加入量為料液體積的0.01～0.1％，優(yōu)選0.05％(體積百分比)；氨基酸加入量為料液體積的0.001～0.1％，優(yōu)先選擇0.02％(體積百分比)，所述氨基酸為蛋氨酸、胱氨酸和l-半胱氨酸的一種或幾種，優(yōu)選l-半胱氨酸。
27.蛋氨酸、胱氨酸和l-半胱氨酸均屬于含硫氨基酸，分子內(nèi)存在甲硫基和巰基，雙孢蘑菇蛋白也富含這三種氨基酸；在ph12強(qiáng)堿性溶融態(tài)下，雙孢蘑菇蛋白結(jié)構(gòu)呈打開狀態(tài)，導(dǎo)
致其含硫基團(tuán)與極性的親水基團(tuán)均暴露在外，從而易與外源氨基酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成二硫鍵復(fù)合物，同時(shí)不同蛋白分子之間也能通過外源氨基酸的媒介作用形成復(fù)合物，使得其親水基團(tuán)不會(huì)再次折疊在內(nèi)部；超分子結(jié)構(gòu)共組裝機(jī)制能在維持蛋白一級(jí)機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上重組為相對(duì)展開的三維構(gòu)象，導(dǎo)致其聚集度下降、極性基團(tuán)暴露，形成親水性納米離子。
28.優(yōu)選的是，所述的雙孢蘑菇可溶性蛋白粉的制備方法，其中：所述步驟(3)中稀鹽酸的濃度為0.2m～0.4m。
29.優(yōu)選的是，所述的雙孢蘑菇可溶性蛋白粉的制備方法，其中：所述步驟(4)中陶瓷膜分離級(jí)別為2000～50000d分子量，優(yōu)先選擇8000d(5nm)分子量的分離級(jí)別。
30.優(yōu)選的是，所述的雙孢蘑菇可溶性蛋白粉的制備方法，其中：所述步驟(5)中噴霧干燥的進(jìn)風(fēng)溫度為195℃～200℃，出風(fēng)溫度為90℃～100℃。
31.本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：
32.(1)本發(fā)明的雙孢蘑菇可溶性蛋白粉的制備方法，采用物理相變耦聯(lián)機(jī)械脅迫機(jī)制和超分子結(jié)構(gòu)共組裝機(jī)制來對(duì)雙孢蘑菇蛋白進(jìn)行改性增溶處理，顯著提高了雙孢蘑菇蛋白的溶解度、明顯改善了其沖調(diào)性。
33.(2)本發(fā)明的雙孢蘑菇可溶性蛋白粉的制備方法，將超微粉碎、堿液浸提、化學(xué)改性與陶瓷膜濃縮脫鹽相結(jié)合，既確保了提取收率、增溶了蛋白，又高效地實(shí)現(xiàn)了脫鹽目的，制備方法生產(chǎn)成本低、效率高、操作簡(jiǎn)單、實(shí)用性強(qiáng)、便于工業(yè)化實(shí)施。
具體實(shí)施方式
34.下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
35.實(shí)施例1
36.一種雙孢蘑菇可溶性蛋白粉的制備方法包括以下步驟：
37.(1)超微粉碎
38.將雙孢蘑菇子實(shí)體干品用hr3868型飛利浦破壁料理機(jī)(飛利浦中國(guó)投資有限公司)進(jìn)行破壁處理，收集過300目篩的超微粉；
39.(2)堿液浸提
40.稱取雙孢蘑菇子實(shí)體超微粉3千克，加入15倍(約45l)用食品級(jí)氫氧化鈉預(yù)調(diào)至ph12的堿液，充份攪拌均勻，置于25℃室溫?cái)嚢?2h；然后9000rpm離心10分鐘，得到上清液(約41.4l)即為浸提液；
41.(3)化學(xué)改性
42.在浸提液中加入0.05％食品級(jí)亞硫酸鈉(20.7g)和0.02％食品級(jí)l-半胱氨酸(8.28g)，溶解后，邊攪拌邊緩慢滴加0.2m稀鹽酸進(jìn)行中和；控制稀鹽酸滴加速度，在30分鐘內(nèi)將料液ph值調(diào)節(jié)至8.2，反應(yīng)結(jié)束后，將料液(約55l)升溫至100℃，并保持5分鐘，然后迅速冷卻至室溫；
43.(4)濃縮脫鹽
44.將改性后的料液過njlc-1*2型陶瓷膜設(shè)備(南京溧翠環(huán)?？萍加邢薰?進(jìn)行濃縮，膜孔徑為5nm(8000d分子量級(jí)別)、機(jī)器容量60l，過膜流速為30l/h。當(dāng)料液體積濃縮至初始體積的五分之一時(shí)，加入與濃縮液同等體積的去離子水進(jìn)行水洗脫鹽，共洗滌4次，最終濃縮脫鹽后的料液電導(dǎo)率為3580us/cm、體積約12l；
45.(5)噴霧干燥
46.濃縮脫鹽后的料液采用sp-5000型噴霧干燥機(jī)(上海順儀實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司)進(jìn)行噴霧干燥，機(jī)器的進(jìn)風(fēng)溫度為195℃、出風(fēng)溫度為90℃，進(jìn)料速度5l/h，干燥時(shí)間2.5小時(shí)；
47.(6)物理篩分
48.將干燥粉末過100目篩，得到711克雙孢蘑菇可溶性蛋白粉，提取收率為23.7％(計(jì)算公式：可溶性蛋白粉質(zhì)量
÷
原料質(zhì)量
×
100％)；
49.經(jīng)測(cè)定，制備的雙孢蘑菇可溶性蛋白粉，蛋白含量為54.87％(以干基計(jì))、氮溶解指數(shù)(nsi)為96％、水分含量為7.30％、灰分含量為6.49％(以干基計(jì))。
50.實(shí)施例2
51.一種雙孢蘑菇可溶性蛋白粉的制備方法包括以下步驟：
52.(1)超微粉碎
53.將雙孢蘑菇子實(shí)體干品用hr3868型飛利浦破壁料理機(jī)(飛利浦中國(guó)投資有限公司)進(jìn)行破壁處理，收集過300目篩的超微粉；
54.(2)堿液浸提
55.稱取雙孢蘑菇子實(shí)體超微粉3千克，加入100倍(約300l)用食品級(jí)氫氧化鈉預(yù)調(diào)至ph12的堿液，充份攪拌均勻，置于25℃室溫?cái)嚢?2h；然后9000rpm離心10分鐘，得到上清液(約253l)即為浸提液；
56.(3)化學(xué)改性
57.在浸提液中加入0.1％食品級(jí)亞硫酸鈉(253g)和0.1％食品級(jí)l-半胱氨酸(253g)，溶解后，邊攪拌邊緩慢滴加0.2m稀鹽酸進(jìn)行中和；控制稀鹽酸滴加速度，在40分鐘內(nèi)將料液ph值調(diào)節(jié)至9.0，反應(yīng)結(jié)束后，將料液(約372l)升溫至100℃，并保持5分鐘，然后迅速冷卻至室溫；
58.(4)濃縮脫鹽
59.將改性后的料液過njlc-1*2型陶瓷膜設(shè)備(南京溧翠環(huán)?？萍加邢薰?進(jìn)行濃縮，膜孔徑為31.25nm(50000d分子量級(jí)別)、機(jī)器容量60l，過膜流速為30l/h，當(dāng)料液體積濃縮至初始體積的五分之一時(shí)，加入與濃縮液同等體積的去離子水進(jìn)行水洗脫鹽，共洗滌4次，最終濃縮脫鹽后的料液電導(dǎo)率為3056us/cm、體積約77l；
60.(5)噴霧干燥
61.濃縮脫鹽后的料液采用sp-5000型噴霧干燥機(jī)(上海順儀實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司)進(jìn)行噴霧干燥，機(jī)器的進(jìn)風(fēng)溫度為195℃、出風(fēng)溫度為90℃，進(jìn)料速度10l/h，干燥時(shí)間7.8h；
62.(6)物理篩分
63.將干燥粉末過100目篩，得到517.7克雙孢蘑菇可溶性蛋白粉，提取收率為17.26％(計(jì)算公式：可溶性蛋白粉質(zhì)量
÷
原料質(zhì)量
×
100％)。
64.經(jīng)測(cè)定，制備的雙孢蘑菇可溶性蛋白粉，蛋白含量為56.95％(以干基計(jì))、氮溶解指數(shù)(nsi)為90％、水分含量為5.61％、灰分含量為4.28％(以干基計(jì))。
65.實(shí)施例3
66.一種雙孢蘑菇可溶性蛋白粉的制備方法包括以下步驟：
67.(1)超微粉碎
68.將雙孢蘑菇子實(shí)體干品用hr3868型飛利浦破壁料理機(jī)(飛利浦中國(guó)投資有限公
司)進(jìn)行破壁處理，收集過300目篩的超微粉；
69.(2)堿液浸提
70.稱取雙孢蘑菇子實(shí)體超微粉3千克，加入15倍(約45l)用食品級(jí)氫氧化鈉預(yù)調(diào)至ph12的堿液，充份攪拌均勻，置于25℃室溫?cái)嚢?2h；然后9000rpm離心10分鐘，得到上清液(約41.4l)即為浸提液；
71.(3)化學(xué)改性
72.在浸提液中加入0.05％食品級(jí)亞硫酸鈉(20.7g)和0.02％食品級(jí)l-半胱氨酸(8.28g)，溶解后，邊攪拌邊緩慢滴加0.2m稀鹽酸進(jìn)行中和；控制稀鹽酸滴加速度，在60分鐘內(nèi)將料液ph值調(diào)節(jié)至8.2，反應(yīng)結(jié)束后，將料液(約55l)升溫至100℃，并保持5分鐘，然后迅速冷卻至室溫；
73.(4)濃縮脫鹽
74.將改性后的料液過njlc-1*2型陶瓷膜設(shè)備(南京溧翠環(huán)保科技有限公司)進(jìn)行濃縮，膜孔徑為5nm(8000d分子量級(jí)別)、機(jī)器容量60l，過膜流速為30l/h。當(dāng)料液體積濃縮至初始體積的五分之一時(shí)，加入與濃縮液同等體積的去離子水進(jìn)行水洗脫鹽，共洗滌4次，最終濃縮脫鹽后的料液電導(dǎo)率為3580us/cm、體積約12l；
75.(5)噴霧干燥
76.濃縮脫鹽后的料液采用sp-5000型噴霧干燥機(jī)(上海順儀實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司)進(jìn)行噴霧干燥，機(jī)器的進(jìn)風(fēng)溫度為195℃、出風(fēng)溫度為90℃，進(jìn)料速度5l/h，干燥時(shí)間2.5h；
77.(6)物理篩分
78.將干燥粉末過100目篩，得到711克雙孢蘑菇可溶性蛋白粉，提取收率為23.7％(計(jì)算公式：可溶性蛋白粉質(zhì)量
÷
原料質(zhì)量
×
100％)。
79.經(jīng)測(cè)定，制備的雙孢蘑菇可溶性蛋白粉，蛋白含量為54.87％(以干基計(jì))、氮溶解指數(shù)(nsi)為96％、水分含量為7.30％、灰分含量為6.49％(以干基計(jì))。
80.成品指標(biāo)
81.實(shí)施例1-3獲得的雙孢蘑菇可溶性蛋白粉為白色至淺黃色，具有雙孢蘑菇應(yīng)有的滋味與氣味，無其他異味，加水沖調(diào)后易溶解，蛋白含量大于50％(以干基計(jì))、氮溶解指數(shù)(nsi)大于90％，水分含量小于10％，灰分含量小于10％(以干基計(jì))。
82.蛋白含量測(cè)定方法：按gb 5009.5《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》規(guī)定的方法測(cè)定。
83.氮溶解指數(shù)(nsi)測(cè)定方法：
84.精確稱取100mg樣品，加蒸餾水20ml，配制成5mg/ml濃度；4℃下9000rpm離心15min，取上清液；按gb 5009.5《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》的規(guī)定，測(cè)定樣液(上清液)和樣品中的含氮量，采用公式計(jì)算氮溶解指數(shù)(nsi)：
[0085][0086]
式中：
[0087]
c——樣液的含氮量(g/ml)；
[0088]
v——樣液的體積(ml)；
[0089]
x——樣品的含氮量(g/100g)。
[0090]
水分含量測(cè)定方法：按gb 5009.3《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測(cè)定》規(guī)定的方法測(cè)定。
[0091]
灰分含量測(cè)定方法：按gb 5009.4《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中灰分的測(cè)定》規(guī)定的方法測(cè)定。
[0092]
最后所應(yīng)說明的是，以上具體實(shí)施方式僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。

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