发明内容
本发明的目的是提供一种工艺简单,但具有DPPH自由基清除能力的抗氧化活性的核桃多肽饮料制备方法及其制备获得的核桃多肽饮料。
具体地,本发明提供了一种核桃多肽饮料的制备方法,具体制备工艺步骤如下:
1.预处理:在65℃、1%NaOH溶液中浸泡10min,反复用水冲洗,去除核桃仁皮。
2.磨浆:去皮后的核桃仁在室温下浸泡12h,料液比1∶12,磨浆水温为60℃,再用胶体磨细磨,浆渣分离、过滤后浆液煮沸5min,使原料中蛋白质发生适度热变性,其分子结构变得松散而使酶水解的作用点大大增加,有助于加快酶解速度和提高蛋白质水解度。
3.酶解:在设定条件下酶解,碱性蛋白酶与风味蛋白酶之比为2∶1,反应过程滴加乳酸或1mol/LNaHCO3溶液使p H值恒定在7.5。反应至预定时间后升温至95℃,保温5min终止水解。
4.调配:水解液先添加1.5%β-CD,45℃下搅拌作用30min脱苦,再加入乳粉、白砂糖和稳定剂、乳化剂进行调配,配方为核桃仁4%,全脂奶粉1.5%,白砂糖4%;复合稳定剂0.16%,其中,复合稳定剂中黄原胶0.06%、CMC-Na0.05%、海藻酸钠0.02%,三聚磷酸钠0.03%,复合乳化剂0.15%,其中,复合稳定剂中单甘酯35%,蔗糖酯65%。
5.均质:采用二段均质,第一段20MPa,第二段40MPa,均质前预热,温度为65℃。
6.杀菌:将灌装封盖好的样品于微波火力540w进行15s,再在121℃高温下杀菌5min。
同时,本发明根据上述工艺制备获得的核桃多肽饮料。
通过实施本发明具体的发明内容,可以达到以下效果:
1.本发明与已有技术相比,提供了一种核桃多肽饮料,采用复合蛋白酶水解核桃蛋白,在得到抗氧化活性多肽同时,又增强了β-CD(环糊精)对苦味的包埋作用,产品风味好。采用微波辅助杀菌,即微波-高温联用杀菌方式,缩短高温加热时间,解决了蛋白饮料沉淀、分层问题,产品稳定性好。
2.产品质量指标
感官指标:呈均匀一致的乳白色,无油圈和沉淀,具有核桃特有的风味。
理化指标:蛋白质>1.0%;氨基酸态氮:12.4mg/100mL;可溶性固形物>6%;总糖>6%;铅(以Pb计)≤0.05mg/L;砷(以AS计)≤0.4mg/L;铜(以cu计)≤5mg/L;DPPH的清除率≥60%。
微生物指标:菌落总数≤100cfu/mL;大肠杆菌≤3MN/100mL:致病菌,不得检出。
具体实施方式
下面,举实施例说明本发明,但是,本发明并不限于下述的实施例。另外,在下述的说明中,如无特别说明,%皆指m/m质量百分比。
本发明中设备和材料有:
核桃,新疆和田产薄皮核桃,由新疆阿布丹食品开发有限公司提供;全脂乳粉、白砂糖,市售;2709碱性蛋白酶(无锡杰能科生物工程公司产品),活力为7万u;风味蛋白酶(诺维信公司提供)酶活力500LAPU/g;β-CD、三聚磷酸钠、黄原胶、CMC-Na、海藻酸钠、单甘酯、蔗糖酯、柠檬酸皆均为国产食品级。GMSX-280型手提式灭菌锅(北京市永光明医疗仪器厂);DJM50L型胶体磨(上海东华高压均质机厂);FDM-2型磨浆机(江苏省丹徒县东方通用器材公司);TDL-5-A型低速台式离心机(上海安亭科学仪器厂);GYB40-10S型高压均质机(上海东华高压均质机厂);AL104型电子天平(梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司);KDN一4C凯氏定氮装置(上海贝特仪电设备厂)。
本发明中选用的所有试剂和仪器都为本领域熟知选用的,但不限制本发明的实施,其他本领域熟知的一些试剂和设备都可适用于本发明以下实施方式的实施。
实施例一:核桃多肽饮料的制备
1.预处理:在65℃、1%NaOH溶液中浸泡10min,反复用水冲洗,除尽核桃仁皮。
2.磨浆:去皮后的核桃仁在室温下浸泡12h,料液比1∶12,磨浆水温为60℃,再用胶体磨细磨,浆渣分离、过滤后浆液煮沸5min,使原料中蛋白质发生适度热变性,其分子结构变得松散而使酶水解的作用点大大增加,有助于加快酶解速度和提高蛋白质水解度。
3.酶解:在设定条件下酶解,碱性蛋白酶与风味蛋白酶之比为2∶1,反应过程滴加乳酸或1mol/LNaHCO3溶液使pH值恒定在7.5。反应至预定时间后升温至95℃,保温5min终止水解。
4.调配:先添加1.5%β-CD,45℃下搅拌作用30min脱苦,再加入乳粉、白砂糖和稳定剂、乳化剂进行调配,配方为核桃仁4%,全脂奶粉1.5%,白砂糖4%;复合稳定剂0.16%,其中,复合稳定剂中黄原胶0.06%、CMC-Na0.05%、海藻酸钠0.02%,三聚磷酸钠0.03%,复合乳化剂0.15%,其中,复合稳定剂中单甘酯35%,蔗糖酯65%。
5.均质:采用二段均质,第一段20MPa,第二段40MPa,均质前预热,温度为65℃。
6.杀菌:将灌装封盖好的样品于微波火力540w下15s,再在121℃高温下杀菌5min。
实施例二:核桃多肽饮料制备工艺中酶解条件的确定
采用L9(34)正交实验优选酶解反应的最适条件,以水解度(DH)和酶解液苦味值大小为评判指标。正交实验设计及结果见表1。
表1酶解条件的正交实验结果L9(34)
表2酶解的方差分析结果
由表1可知,四因素对水解度影响的主次顺序为底物浓度>时间>加酶量>温度,最佳组合为A3B1C2D3,即料液比1∶12、温度55℃、酶浓度(酶/核桃仁)0.6%、时间2h;对苦味值影响的程度大小是加酶量=时间=底物浓度>温度,最佳条件组合为酶浓度(酶/核桃仁)0.2%、温度50℃、料液比1∶8、时间1h。
虽然水解酶浓度(酶/核桃仁)0.2%,时间1h能降低酶解液苦味,但为得到一定抗氧化能力的肽,应选取较高水解度的酶解产物。当水解度(DH)>18%时,呈现较强苦味,通过单因素实验以及正交实验且从经济方面考虑,需控制一定酶浓度,避免酶解液苦味无法掩盖的现象,应选择较低的酶浓度(0.4%)。酶解最适条件应选择:酶浓度(酶/核桃仁)0.4%、温度55℃、料液比1∶12、时间2h。
验证试验结果表明,当水解条件为:酶浓度(酶/核桃仁)0.6%、温度55℃、料液比1∶12、时间2h时蛋白质水解度可达17.6%,但水解液的苦味值为3,有苦味。而水解条件为:酶浓度(酶/核桃仁)0.4%、温度55℃、料液比1∶12、时间2h时,虽然蛋白质水解度达13.9%,但无苦味,表明所选择的最适酶解条件是可行的。在最佳酶解条件下,测得核桃水解液对DPPH的清除率为87.83%。
实施例三:核桃多肽饮料制备工艺中水解液脱苦条件选择
由于蛋白质经酶解后产生苦味,不利于产品的口感,需进行脱苦处理。本试验根据产品的质量要求,采用包埋法脱苦。初步选出β-CD作为苦味包埋剂。添加1.5%β-CD,核桃多肽水解液于45℃下搅拌作用30min后基本无苦味。
实施例四:核桃多肽饮料制备工艺中杀菌方法选择
为了缩短高温加热时间,采用微波辅助杀菌,即微波-高温联用杀菌方式,使成品不出现沉淀、分层现象。。
以复合蛋白酶水解核桃仁,碱性蛋白酶与风味蛋白酶之比为2∶1,最佳水解条件为:酶浓度(酶/核桃仁)0.4%、温度55℃、料液比1∶12、时间2h,水解度达13.9%;以1.5%β-CD作苦味包埋剂。核桃多肽饮料配方:核桃仁4%,全脂奶粉1.5%,白砂糖4%;复合稳定剂0.16%(黄原胶0.06%、CMC-Na0.05%、海藻酸钠0.02%,三聚磷酸钠0.03%),复合乳化剂0.15%(单甘酯35%,蔗糖酯65%)。产品的DPPH清除率为68.41%,常温可保存3个月以上。
因为pH对水解度影响较大,同其它影响水解度的因素相比,较不易控制,因此水解度三次测定结果有0.3%~0.6%的误差。水解过程需加乳酸或1mol/LNaHCO3溶液控制pH值。
实施例五:核桃多肽饮料稳定性检测
将本发明制备获得的核桃多肽饮料,采用本领域常规技术测定其稳定性。
离心沉淀率的测定:
在有刻度的离心管中,加入配制好的饮料10mL,然后在3000r/min的离心机中离心10min,弃去上部溶液,准确称取沉淀物重量,利用下面公式计算沉淀率:
沉淀率/%=沉淀物(g)/10mL饮料量(g)×100
在最优乳化稳定剂组合下,即复合稳定剂0.16%(黄原胶0.06%、CMC-Na0.05%、海藻酸钠0.02%,三聚磷酸钠0.03%),复合乳化剂0.15%(单甘酯35%,蔗糖酯65%),沉淀率为1.72%。
实施例六:核桃多肽饮料的抗氧化能力
根据本实验,取1ml待测样品加入20毫升蒸馏水混匀,然后取2ml试样于试管中,然后加入2ml 1×10-4mol/L的DPPH乙醇溶液,摇匀后静置30分钟,在517nm处进行测定吸光度,然后根据下面公式计算清除率:
清除率%=〔Ac-(Ai-Aj)/Ac〕×100
式中:Ai:样品液与DPPH溶液混合液吸光度;
Aj:样品液的吸光度;
Ac:DPPH溶液与各提取试剂的混合液的吸光度;
经复合蛋白酶水解后的核桃水解液,水解产物对DPPH的清除率为87.83%。未酶解核桃浆的DPPH的清除率为10.21%,最终产品-核桃多肽饮料对DPPH的清除率为68.41%。由此可以看出核桃蛋白经复合蛋白酶水解后DPPH的清除率明显提高,产品具有抗氧化活性。