CN102150910B - 小麦胚芽饮料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种小麦胚芽饮料,主要由小麦胚芽蛋白酶解制备的小分子肽、维生素E和二十八烷醇组成。本发明还公布了前述小麦胚芽饮料的制备方法:包括如下步骤:20101057081931)将小麦胚芽蛋白提纯,并经二级酶解制成小分子肽溶液;2)采用超临界CO2萃取和分子蒸馏技术,从小麦胚芽中萃取和制备维生素E;3)采用超临界CO2萃取和多重结晶技术,从小麦胚芽中萃取和制备二十八烷醇;4)加入吐温80,将维生素E和二十八烷醇制备成乳剂;本发明将小麦胚芽的主要营养成分维生素E、二十八烷醇、小麦胚芽蛋白分离提纯,通过酶解技术制备小分子肽,将维生素E、二十八烷醇制成乳剂,按一定比例将三种营养成分重新组合,配以辅料,制备出具有抗疲劳、抗氧化、抗高血压等功能的小麦胚芽饮料。

Description

小麦胚芽饮料及其制备方法
[技术领域]
[0001] 本发明涉及饮料,尤其涉及一种以小麦胚芽为原料的饮料及其制备方法。
[背景技术]
[0002] 小麦胚芽是小麦制粉的副产品,一般占小麦籽粒重量的15-30%,它是小麦籽粒的精华,营养成分丰富,含有极其丰富的蛋白质、脂肪、多种维生素、矿物质及一些微量生理活性成分,被营养学家们誉为"人类天然的营养宝库"。小麦胚芽中蛋白质含量约为30%,蛋白质中氨基酸比例合理,含人体必需的8种氨基酸,尤其富含一般谷物蛋白中短缺的赖氨酸,是一种优质的植物蛋白资源。小麦胚芽中脂肪的含量约10. 5% -13. 0%,其主要成分是 亚油酸、油酸和亚麻酸等不饱和脂肪酸油。小麦胚芽油中富含维生素E,是天然维生素E的宝库。维生素E具有抑制自由基、抗氧化、防癌、延缓衰老、提高机体免疫力的功效。小麦胚芽油中同时还含有一种功能成分二十八烷醇,二十八烷醇是一种天然存在的一元高级脂肪醇,是世界公认的抗疲劳功能性物质。
[0003] 我国每年可供开发利用的小麦胚芽达300万吨,但目前开发利用的不足I万吨,绝大部分小麦胚芽被混入麸皮中作为饲料或榨油使用,造成优质资源的低质利用。因此,加快这一宝贵的植物资源的开发利用对于缓解我国植物蛋白资源紧缺,改善全民膳食结构,丰富我国营养品和保健品的种类,提高我国人民的营养与健康水平有着十分重要的意义。
[0004] 从以上介绍可以看出,小麦胚芽的主要营养成分是小麦胚芽油和小麦胚芽蛋白。小麦胚芽油的开发应用,多是采用先提取后制成胶囊作为保健品应用。小麦胚芽油的提取通常有三种方法,一是压榨法,该方法出油率低;二是溶剂浸提法,该方法维生素E损失比较大;三是超临界CO2萃取法,该方法安全无残留,出油率高,营养成分损失小。小麦胚芽油中的重要功能成分维生素E和二十八烷醇,可进一步分离提纯,或单独使用或添加到其它食品或保健品中使用,具有较好的抗疲劳、抗氧化、提高免疫等功效。小麦胚芽蛋白的开发利用,早期主要采用分离提纯后制备成蛋白粉使用,近年来的研究显示,小麦胚芽蛋白经酶解后制备成的小分子肽,其吸收性能更好,功效更为显著。
[0005] 中国专利申请号03126118公开了一种以小麦蛋白胚芽为原料经萃取浸提技术制成的一种具有丰富因子的植物蛋白饮料及其制备方法,其使用常规的溶剂浸提技术提取小麦胚芽油,仅仅利用了小麦胚芽蛋白,对胚芽蛋白没有作任何处理,仅仅是一种蛋白饮料。
[发明内容]
[0006] 本发明要解决的技术问题是提供一种具有抗疲劳、抗氧化、抗高血压等功能,且营养丰富的小麦胚芽饮料。
[0007] 本发明要解决的另外一个技术问题是提供一种制备具有抗疲劳、抗氧化、抗高血压等功能,且营养丰富的小麦胚芽饮料的方法。
[0008] 对于小麦胚芽饮料来说,本发明采用的技术方案是,一种小麦胚芽饮料,主要由小麦胚芽蛋白酶解制备的小分子肽以及从小麦胚芽中萃取制备的维生素E和二十八烷醇组成。
[0009] 进一步的改进是,还包括鹿糖、奶粉和吐温80。
[0010] 更进一步的改进是,维生素E含量为10mg/100ml,二十八烷醇含量为6mg/100ml,蔗糖含量为4%,奶粉含量为2 %,吐温80含量为0.2%,其余为小麦胚芽蛋白酶解制备的小分子肽溶液;上述各组分经充分搅拌均匀后均质制备成小麦胚芽饮料。
[0011] 对于小麦胚芽饮料的制备方法来说,本发明采用的技术方案是,其制备方法包括以下步骤:
[0012] I)将小麦胚芽蛋白经二级酶解制成小分子肽溶液,其第一级酶解采用的酶是碱性蛋白酶,用酶量O. 3〜O. 5%,酶解条件:pH = 8〜11,温度30〜35°C,酶解时间:2〜3h ;第二级酶解采用的酶是中性蛋白酶,用酶量O. 4〜O. 6%,酶解条件:pH = 6. 5〜7,温度28〜30°C,酶解时间:3〜4h ;
[0013] 2)维生素E是先采用超临界CO2萃取方法从小麦胚芽中萃取,然后再采用分子蒸馏方法精制所得的油状液体;超临界CO2萃取的条件为:萃取压力32〜38MPa、温度40〜45°C、萃取时间2〜3小时;分子蒸馏所得的油状液体中,其中维生素E的含量为56. 8〜61. 1% ;
[0014] 3) 二十八烷醇是先采用超临界CO2萃取方法从小麦胚芽中萃取,然后再采用采用多重结晶技术精制后所得的白色片状结晶;超临界CO2萃取的条件:萃取压力31〜35MPa、温度42〜50°C、萃取时间2〜3小时;并于萃取过程中加入物料干重2倍量的丙酮作为携带剂,提高二十八烷醇萃取效率;多重结晶的条件:在90〜100°C下先用石油醚回流萃取二十八烷醇粗提物12h,收集萃取液,降低温度至25-30°C,静置使脂肪醇结晶,然后过滤和挥发石油醚,获得二十八烷醇白色片状结晶,其中二十八烷醇含量为42. I〜43. 5%。
[0015] 进一步的改进是,将维生素E和二十八烷醇先制备成乳剂,然后加入到小麦胚芽蛋白水解液中去;维生素E乳剂的制备方法是将I份的维生素E油状液体加入19份吐温80 ;二十八烷醇乳剂的制备方法是将3份的二十八烷醇白色片状结晶加入17份吐温80。
[0016] 本发明的有益效果是,将小麦胚芽的主要营养成分维生素E、二十八烷醇、小麦胚芽蛋白分离提纯、通过酶解技术将所纯化的小麦胚芽蛋白水解制备成小分子肽,并通过加入表面活性剂吐温80将维生素E、二十八烷醇制成乳剂,然后按一定的比例将三种营养成分重新配伍组合,配以辅料,制备出具有抗疲劳、抗氧化、抗高血压等功能的小麦胚芽饮料。
[0017] 经物理指标和化学成分测定表明,小麦胚芽饮料为乳白色液体,具有浓郁的麦胚香气,总固形物含量彡10%,小分子肽彡2%,碳水化合物彡5%,脂肪彡1%,维生素E ^ 10mg/100ml, 二十八烧醇> 6mg/100ml。
[0018] 采用ACE抑制活性实验、小鼠抗疲劳实验和DPPH自由基清除实验证明,小麦胚芽饮料具有较好的抗高血压、抗氧化和抗疲劳功效。
[附图说明]
[0019] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0020] 图I是本发明小麦胚芽饮料及其制备方法实施例的流程方框图。
[具体实施方式][0021] 本实施例制成的小麦胚芽饮料中所含组分如下:维生素E含量10mg/100ml,二十八烷醇含量6mg/100ml,蔗糖含量为4% (W/V),奶粉含量为2% (W/V),吐温80含量为O. 2% (V/V),其余为小麦胚芽蛋白酶解液;将上述各组分经充分搅拌均匀后均质制备成小麦胚芽饮料。
[0022] 如图I所示,其制备方法包括以下步骤:
[0023] I、维生素E粗提取物的萃取及脱脂小麦胚芽粉的制备
[0024] 将小麦面粉生产过程新分离的小麦胚芽,于70-80°C下烘干、灭酶活,再粉碎至80目左右备用。用托盘天平称取烘干并粉碎的小麦胚芽200g,装入二氧化碳超临界装置的萃取釜中,升温至40〜45°C,启动加压泵使萃取釜压力升至32〜38MPa,再通过调节阀门将分离釜I的压力设置为6〜7MPa,温度35〜40°C ;分离釜II的压力设置为4〜5MPa,温度32〜35°C ;然后开始循环萃取,二氧化碳流量为7〜9L/min。萃取2〜3小时后,从分离釜I和分离釜II中收集萃取液,并将2个萃取釜中的萃取液混合摇匀,此混合液即为维 生素E粗提取物。从萃取釜取出萃取后的小麦胚芽粉,此即脱脂小麦胚芽粉。
[0025] 2、二十八烷醇粗提物的萃取及脱脂小麦胚芽粉的制备
[0026] 用托盘天平称取烘干并粉碎的小麦胚芽200g,装入二氧化碳超临界装置的萃取釜中,升温至42〜50°C,启动加压泵升压至31〜35MPa,再通过调节阀门将分离釜I的压力设置为8〜9MPa,温度35〜40°C ;分离釜II的压力设置为6〜7MPa,温度33〜35°C ;然后开始循环萃取,二氧化碳流量为7〜9L/mi η,并于萃取过程中加入物料干重2倍量(V/W)的丙酮作为携带剂,提高二十八烷醇萃取效率。萃取2〜3小时后,从分离釜I和分离釜II中收集萃取液,并将2个萃取釜中的萃取液混合摇匀,此混合液即为二十八烷醇粗提物。从萃取釜取出萃取后的小麦胚芽粉,此即脱脂小麦胚芽粉。
[0027] 3、小麦胚芽蛋白小分子肽的制备
[0028] 将步骤I和步骤2制备的脱脂小麦胚芽粉混匀,然后用托盘天平称取混匀后的脱脂小麦胚芽粉50g,加入去离子水500ml,用IN的HCl调整pH至4. O,小麦胚芽蛋白析出,在4500转/min下用大容量离心机离心lOmin,倒去上清液,收集沉淀物,向沉淀物加入去离子水500ml,再用IN的NaOH调整pH值为8〜11使小麦胚芽蛋白复溶,然后于水浴锅中上加温至50°C,加入O. 3〜O. 5% (W/W)的碱性蛋白酶(酶活20万IU/mg),保温水解2〜3h后,降温至30°C,并用IN的HCl调整pH值为6. 5〜7.0,加入O. 4〜O. 6% (W/W)的中性蛋白酶(酶活15万IU/mg),水解3〜4h。然后将水解液升温至100°C并保持温度30min,灭酶活并使未降解蛋白质变形凝聚,再用80目絹网过滤,收集滤液,即为小麦胚芽蛋白小分子肽。
[0029] 4、维生素E的精制
[0030] 用量筒准确量取步骤I所萃取的维生素E粗提物100ml,加入到WFE-I型薄膜蒸发器进样容器中,在160〜200°C温度和10〜30Pa条件下进行第一级的分子蒸馏,收集蒸馏浓缩液,在220〜280°C和30〜50Pa压力条件下进行第二级蒸馏,收集油状浓缩液,此即为精制后的维生素E油状液体,维生素E的含量为56. 8〜61. 1%。
[0031] 5、二十八烷醇的精制
[0032] 用量筒准确量取步骤2所萃取的二十八烷醇粗提物100ml,加入石油醚300ml,在90〜100°C温度下回流萃取小麦胚芽油12h,收集萃取液,降低温度至25-30°C,静置使脂肪醇结晶,然后过滤和挥发石油醚,获得精制的二十八烷醇白色结晶,二十八烷醇含量为42. 1-43. 5%。
[0033] 6、维生素E和二十八烷醇乳剂的制备
[0034] 取步骤4所制备的维生素E油状液体I份,加入4份(v/v)吐温80,用少量的水分散,在70°C温度下保温及超声波处理lh,制成维生素E含量为120mg/ml的乳剂;取步骤5所制备的二十八烷醇结晶3份,加入17份(v/w)吐温80,用少量的水分散,在70°C温度下保温及超声波处理lh,制成二十八烷醇含量为65mg/ml的乳剂。
[0035] 7、小麦胚芽饮料的配制
[0036] 取步骤3所制备的小麦胚芽蛋白小分子肽998份、步骤4所制备的维生素E乳剂I份和二十八烷醇乳剂I份,充分混合均匀,然后加入4%蔗糖(w/v)和2% (w/v)的奶粉,充分搅拌均匀后均质。第一级均质压力20MPa,二级均质压力5MPa,获得均质的小麦胚芽饮料。
[0037] 检测结果:
[0038] I、小麦胚芽饮料的抗氧化效果体外实验检测
[0039] 采用分光光度计法评价小麦胚芽饮料的抗氧化性能。先进行标准曲线的制作:准确称取DPPH自由基标准品12. 5mg,用甲醇溶液定容至250ml,将此母液稀释成不同浓度,分别测定吸光值,建立吸光值与DPPH自由基浓度间的关系。然后进行小麦胚芽饮料的吸光值测定:吸取小麦胚芽饮料10ml,加入O. 025mg/ml的DPPH甲醇溶液4ml。室温下避光静置30mi η后于517nm处测定吸光值。DPPH的清除率按照一下公式计算:清除率)=(I-DPPHt/DPPH0) X 100%,式中DPPHtl为体系中DPPH的初始浓度,DPPHt为t时刻溶液中DPPH的浓度。检测结果显示,该反应体系中,小麦胚芽饮料对DPPH自由基的清除率达到了23. 7%,说明小麦胚芽饮料具有较好的抗氧化功效。
[0040] 2、小麦胚芽饮料的降压效果检测
[0041] 采用ACE抑制活性的体外测定方法检测小麦胚芽饮料的降压效果。实验在2ml的Eppendorf管中进行,分为3组:第一组为空白实验组,在2ml的Eppendorf管中加入50微升HHL溶液、50微升磷酸缓冲液和50微升去离子水;第二组为实验组,在2ml的Eppendorf管中加入50微升HHL溶液、50微升ACE粗酶液(O. 02U/L)和50微升小麦胚芽饮料;第三组为对照组,在2ml的Eppendoff管中加入50微升HHL溶液、50微升ACE粗酶液(O. 02U/L)和50微升去离子水。三组实验均在37°C下保温30分钟,然后加入150微升Immo 1/LHC1终止反应,再加入乙酸乙酯I. 0ml,在旋转蒸发器上混合20秒,静置后用移液器吸取O. 5ml酯层于IOml试管中,在沸水浴中挥发干净,用移液器吸取Iml去离子水将之溶解,在紫外228nm波长处测定溶液的紫外吸收值。然后按照公式计算抑制率:抑制率(% ) = (A-B)/(A-C) X 100%。A为50微升HHL溶液、50微升ACE粗酶液和50微升去离子水的吸光值;B为50微升HHL溶液、50微升ACE粗酶液和50微升ACE抑制剂的吸光值;C为50微升HHL溶液、50微升磷酸缓冲液和50微升去离子水的吸光值。结果显示,实验组对ACE酶活性抑制率达到了 70. I,表明小麦胚芽饮料具有降压效果。
[0042] 3、小麦胚芽饮料的抗疲劳效果检测
[0043] 选择体重15-17克的雌性小鼠20只,按体重配对随机分成对照组和实验组,每组10只小鼠。对照组每日只饲喂喂普通饲料,而对照组小鼠每日饲喂之前,将IOml小麦胚芽饮料拌入普通饲料中进行饲喂,连续30天,然后对各组进行小鼠负重游泳抗疲劳实验。在小鼠负重游泳抗疲劳实验中,使小鼠负重I克/只的砝码,放入水深40厘米、水温30°C的缸中,迫使小鼠进行游泳挣扎,记录各个小鼠自开始游泳至体力耗竭下沉5秒内不再浮出水面的时间,作为小鼠游泳时间。实验结果显示,饲喂小麦胚芽饮料的小鼠,平均游泳时间192秒,而对照组小鼠的游泳时间平均只有166秒,实验组游泳时间比对照组提高了 13. 6%,说 明小麦胚芽饮料显著提高了小鼠的运动耐力,具有较强的抗疲劳功效。

Claims (5)

1. 一种小麦胚芽饮料,其特征在于,主要由小麦胚芽蛋白酶解制备的小分子肽以及从小麦胚芽中萃取制备的维生素E和二十八烷醇组成,其制备方法包括以下步骤: 1)所述的小麦胚芽蛋白酶解制备的小分子肽,是经二级酶解制成的小分子肽溶液,其第一级酶解采用的酶是碱性蛋白酶,用酶量O. 3〜O. 5%,酶解条件:pH = 8〜11,温度30〜35°C,酶解时间'2〜3h ;第二级酶解采用的酶是中性蛋白酶,用酶量O. 4〜O. 6%,酶解条件:pH = 6. 5〜7,温度28〜30°C,酶解时间:3〜4h ; 2)所述的维生素E是先采用超临界CO2萃取方法从小麦胚芽中萃取,然后再采用分子蒸馏方法精制所得的油状液体;超临界CO2萃取的条件为:萃取压力32〜38MPa、温度40〜45°C、萃取时间2〜3小时;分子蒸馏所得的油状液体中,维生素E的含量为56. 8〜61. 1% ; 3)所述的二十八烷醇是先采用超临界CO2萃取方法从小麦胚芽中萃取,然后再采用多重结晶技术精制后所得的白色片状结晶;超临界CO2萃取的条件:萃取压力31〜35MPa、温度42〜50°C、萃取时间2〜3小时;并于萃取过程中加入物料干重2倍量的丙酮作为携带剂,提高二十八烷醇萃取效率;多重结晶的条件:在90〜100°C下先用石油醚回流萃取二十八烷醇粗提物12h,收集萃取液,降低温度至25-30°C,静置使脂肪醇结晶,然后过滤和挥发石油醚,获得二十八烷醇白色片状结晶,其中二十八烷醇含量为42. I〜43. 5%。
2.根据权利要求I所述的小麦胚芽饮料,其特征在于,还包括蔗糖、奶粉和吐温80。
3.根据权利要求2所述的小麦胚芽饮料,其特征在于,所述的维生素E含量为lOmg/lOOml,二十八烷醇含量为6mg/100ml,蔗糖含量为4%,奶粉含量为2 %,吐温80含量为O. 2%,其余为小麦胚芽蛋白酶解制备的小分子肽溶液;上述各组分经充分搅拌均匀后均质制备成小麦胚芽饮料。
4.根据权利要求I所述的小麦胚芽饮料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤: 1)所述的小麦胚芽蛋白酶解制备的小分子肽,是经二级酶解制成的小分子肽溶液,其第一级酶解采用的酶是碱性蛋白酶,用酶量O. 3〜O. 5%,酶解条件:pH = 8〜11,温度30〜35°C,酶解时间:2〜3h ;第二级酶解采用的酶是中性蛋白酶,用酶量O. 4〜O. 6%,酶解条件:pH = 6. 5〜7,温度28〜30°C,酶解时间:3〜4h ; 2)所述的维生素E是先采用超临界CO2萃取方法从小麦胚芽中萃取,然后再采用分子蒸馏方法精制所得的油状液体;超临界CO2萃取的条件为:萃取压力32〜38MPa、温度40〜45°C、萃取时间2〜3小时;分子蒸馏所得的油状液体中,维生素E的含量为56. 8〜61. 1% ; 3)所述的二十八烷醇是先采用超临界CO2萃取方法从小麦胚芽中萃取,然后再采用多重结晶技术精制后所得的白色片状结晶;超临界CO2萃取的条件:萃取压力31〜35MPa、温度42〜50°C、萃取时间2〜3小时;并于萃取过程中加入物料干重2倍量的丙酮作为携带剂,提高二十八烷醇萃取效率;多重结晶的条件:在90〜100°C下先用石油醚回流萃取二十八烷醇粗提物12h,收集萃取液,降低温度至25-30°C,静置使脂肪醇结晶,然后过滤和挥发石油醚,获得二十八烷醇白色片状结晶,其中二十八烷醇含量为42. I〜43. 5%。
5.权利要求4所述的小麦胚芽饮料的制备方法,其特征在于,所述的维生素E和二十八烷醇先制备成乳剂,然后加入到小麦胚芽蛋白水解液中去;维生素E乳剂的制备方法是将I份的维生素E油状液体加入19份吐温80 ;二十八烷醇乳剂的制备方法是将3份的二十八烷醇白色片状结晶加入17份吐温80。
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