CN107216406B - 一种降解氧化魔芋葡甘露聚糖的方法及其在食品中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种降解氧化魔芋葡甘露聚糖（OKGM）的方法，采用H2O2对魔芋葡甘露聚糖进行氧化，并进一步超声波处理，以得到降解OKGM。采用超声波降解OKGM，具有简单、快速、环保、经济等优势。降解氧化魔芋葡甘露聚糖具有较强的生物学活性，以降解氧化魔芋葡甘露聚糖为原料，开发具有良好营养价值，稳定性良好的降解氧化魔芋葡甘露聚糖、芒果复合浆，即将降解所得的降解氧化魔芋葡甘露聚糖作为增稠剂添加到芒果果浆及酸奶的制作中，制得的产品不仅口感良好、品质上乘、营养价值更高，且更加环保，属于绿色食品，对国民的健康具有积极的影响。

Description

一种降解氧化魔芋葡甘露聚糖的方法及其在食品中的应用
技术领域
本发明涉及降解氧化魔芋葡甘露聚糖的方法及其在食品中的应用，属于食品科学技术领域。
背景技术
现有技术中，氧化魔芋葡甘露聚糖（OKGM）是魔芋葡甘露聚糖（KGM）经H2O2氧化制得，对氧化魔芋葡甘露聚糖（OKGM）的降解方式已报道的仅有酸降解法（Zheng et al.,2015），然而酸降解不环保，且耗酸量大。目前，对降解氧化魔芋葡甘露聚糖的研究主要集中于生物活性研究，而并未应用到食品产品开发中。市面上未见有降解氧化魔芋葡甘露聚糖食品，主要以魔芋精粉、魔芋葡甘露聚糖为原料的产品。但魔芋精粉、魔芋葡甘露聚糖分子量较大，低分子量的魔芋葡甘露聚糖具有更强的生物活性。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种降解氧化魔芋葡甘露聚糖的方法，解决酸降解不环保，且耗酸量过大不利于人体健康的问题。
本发明还提供降解氧化魔芋葡甘露聚糖应用在食品中，以解决低分子量的魔芋葡甘露聚糖应用范围受限的问题。
实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种降解氧化魔芋葡甘露聚糖（OKGM）的方法，包括如下步骤：
1）取20g魔芋葡甘露聚糖（KGM）用100 mL的50% 的乙醇溶液悬浮于250mL三角瓶中，搅拌5min后，在30min内分三次加入3.5 mL 质量比为30%的水H2O2水溶液，室温下，以180r/min的恒温摇床振荡反应4h；然后用50%、70%、95%的乙醇溶液浸洗3次，最后在恒温干燥箱中在90℃条件下干燥16-24 h，得OKGM产物；
2）取10 g OKGM加入到200 ml的50%的乙醇溶液中，超声波功率为508 W，降解时间20 min；然后用50%、70%、95%的乙醇溶液浸洗3次，最后在恒温干燥箱中在105 ℃条件下干燥16-24 h，得到降解OKGM。
进一步，本发明还提供降解氧化魔芋葡甘露聚糖（OKGM）在食品上的应用。
相比现有技术，本发明具有如下有益效果：
1、本发明采用H2O2对魔芋葡甘露聚糖进行氧化，并进一步超声波处理，以得到降解氧化魔芋葡甘露聚糖。采用超声波降解OKGM，具有简单、快速、环保、经济等优势。产品制备工艺简单，产品品质稳定，适宜工厂化生产，具有良好的市场前景。Cheng等(2007)的方法制备酸解OKGM：取35g OKGM溶于250mL无水乙醇 (95%)，加入70mL HCl (36.5%)，耗酸量是OKGM的2倍；而本发明降解OKGM，不需加入盐酸等化学试剂，采用超声波法降解20min，即得降解OKGM，具有简单、快速、环保、经济等优势。
2、经降解的OKGM具有较强的生物学活性，并以降解氧化魔芋葡甘露聚糖为原料，开发具有良好营养价值，稳定性良好的降解氧化魔芋葡甘露聚糖、芒果复合浆，即将降解所得的OKGM降解产物作为增稠剂添加到芒果果浆及酸奶的制作中，制得的产品不仅口感良好、品质上乘、营养价值更高，且更加环保，属于绿色食品，对国民的健康具有积极的影响。
3、本发明首次将氧化魔芋葡甘露聚糖降解产物应用到食品加工中，拓宽降解氧化魔芋葡甘露聚糖在食品加工中的应用市场。提升我国魔芋深加工产业的整体水平，满足消费者对功能性产品的需求，推动我国魔芋消费模式的转变。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
一、本发明采用的工艺设备
ZFD-5040全自动新型鼓风干燥箱、IKA T18均质机、HH-4数显恒温水浴锅、12-0385超声波细胞破碎机、GI54DWS灭菌锅、发酵箱、TG18离心机、SHZ-DⅢ循环水真空泵、发酵箱等。
二、本发明提供一种降解氧化魔芋葡甘露聚糖（OKGM）的方法，包括如下步骤：
1、OKGM的制备
取20g魔芋葡甘露聚糖（KGM）用100 mL的50% 的乙醇水溶液悬浮于250mL三角瓶中，搅拌5min后，在30min内分三次加入3.5 mL的30% 的H2O2水溶液，室温下，以180 r/min的恒温摇床振荡反应4h。然后用50%、70%、95%的乙醇溶液浸洗3次，最后在恒温干燥箱中在90℃条件下干燥16-24h，得OKGM产物。
2、降解OKGM的方法
取10 g OKGM加入到200 ml的50%的乙醇溶液中，超声波功率为508 W，降解时间20min。然后用50%、70%、95%的乙醇溶液浸洗3次，最后在恒温干燥箱中在105 ℃条件下干燥16-24h。
3、超声波降解OKGM抗氧化活性研究
经测定，超声波降解OKGM具有较强的抗氧化活性。当浓度为0.8 mg/mL时，对·OH的清除率达到52.6%；当浓度为0.2mg/ml时，对DPPH·的清除率达65.1%；当浓度为3.0 mg/mL时，对O2-·的清除率达50.71%。
配制4 g/L酸降解OKGM及超声波降解OKGM溶液，测得二者的粘度分别为：21.5mPa.s、24.5 mPa.s，二者粘度无显著差异，因此，超声波法降解OKGM有效可行。
三、芒果复合浆配方及加工工艺
1、配方
芒果汁20～30 ml，鲜牛奶20～30 ml，白砂糖4～6 g，柠檬酸0.7～1.3 g，降解氧化魔芋葡甘露聚糖（OKGM）0.5～0.9 g。
2、加工工艺
芒果汁的制备：取成熟的芒果去皮、去核、切块，芒果肉与水按质量比1:3混合打汁，制备芒果汁。
混合调配：将降解氧化魔芋葡甘露聚糖和适量白砂糖混合均匀，在正常搅拌速度下，加入到适量75℃热水中制成溶液；剩余的白砂糖溶于鲜牛奶后，在正常搅拌的速度下加入降解氧化魔芋葡甘露聚糖溶液，制成调配液。
芒果汁的添加：添加芒果汁时，将芒果汁缓慢加入到调配液中，防止鲜牛奶中的蛋白质发生沉淀。
加柠檬酸：柠檬酸先溶于少量水中，水温20～30℃，再缓慢加入调配液中，同时要快速搅拌。
均质：将调配液加热到60～70℃左右，然后设置均质压力为 20MPa•s，均质时间为5～7min，进行均质。
杀菌：本产品采用的杀菌温度为85～95℃，杀菌时间15～20min。
3、检测：产品达到以下指标
色泽：乳黄色，色泽均匀；
气味：有芒果特有的清香，奶香明显，无异味；
口感：柔和细腻，有明显的芒果味与奶味，酸甜适宜；
组织状态：较为粘稠，流动性好，无沉淀与杂质。
蛋白质含量1.02%，脂肪含量1.09%。
菌落总数≤1000 cfu/mL，大肠菌群≤30 MPN/100mL。
四、降解氧化魔芋葡甘露聚糖（OKGM）酸奶的制备
1、配方：白砂糖 7.0～9.0g，降解OKGM 0.3～0.7g，发酵剂0.1～0.4g，鲜牛奶 80～120ml。
2、加工工艺
配料→预热→均质→杀菌→冷却→接种→灌装→发酵→冷却→包装→后熟→成品。
配料、预热：取0.3～0.7g的降解OKGM于干燥的烧杯中，先用少量去离子水溶解再配成相应的浓度，预热到60～65℃加入蔗糖、鲜牛奶搅拌使之充分分散。
均质、杀菌：均质机刀头部分完全进入到液体中，不可触碰容器壁与底，5 min后升温至95℃，再杀菌5～8 min。
接种、发酵：杀菌后取出容器冷却到45℃时加入0.1～0.4g发酵剂搅匀，分装在玻璃罐中并密封，放入38.0～42.0℃的恒温培养箱中至凝固，待pH值达到4.4~4.6时终止发酵。
后熟：终止发酵后从培养箱中取出置于2～6℃的冰箱中，后熟时间在24 h以上。
3、产品检测结果
酸奶产品达到以下指标：
蛋白质含量为3.85%、乳酸菌含量为8.45×108 CFU/mL、多糖含量为0.48 %，且符合GB 19302-2010的标准要求（蛋白质含量＞2.9 g/100 g，乳酸菌含量＞1×106 CFU/mL），丁二酮含量为46.92 mg L-1、乙醛含量为18.46 mg L-1经感官评定酸奶的风味适中，无异味，具有酸奶特有滋味。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (1)

1.一种芒果复合浆的制备方法，按如下配方和工艺制备而成：
1）配方
芒果汁20～30 ml，鲜牛奶20～30 ml，白砂糖4～6 g，柠檬酸0.7～1.3 g，降解氧化魔芋葡甘露聚糖0.5～0.9 g；
2）加工工艺
芒果汁的制备：取成熟的芒果去皮、去核、切块，芒果肉与水按质量比1:3混合打汁，制备芒果汁；
混合调配：将降解氧化魔芋葡甘露聚糖和适量白砂糖混合均匀，在正常搅拌速度下，加入到适量75℃热水中制成溶液；剩余的白砂糖溶于鲜牛奶后，在正常搅拌的速度下加入降解氧化魔芋葡甘露聚糖溶液，制成调配液；
芒果汁的添加：添加芒果汁时，将芒果汁缓慢加入到调配液中，防止鲜牛奶中的蛋白质发生沉淀；
加柠檬酸：柠檬酸先溶于少量水中，水温20～30℃，再缓慢加入添加了芒果汁的调配液中，同时要快速搅拌；
均质：加热到60～70℃，然后设置均质压力为 20MPa•s，均质时间为5～7min，进行均质；
杀菌：采用的杀菌温度为85～95℃，杀菌时间15～20min；
所得芒果复合浆达到以下指标
色泽：乳黄色，色泽均匀；
气味：有芒果特有的淸香，奶香明显，无异味；
口感：柔和细腻，有明显的芒果味与奶味，酸甜适宜：
组织状态：较为粘稠，流动性好，无沉淀与杂质；
蛋白质含量1.02%，脂肪含量1.09%；
菌落总数≤1000 cfu/mL，大肠菌群≤30 MPN/mL；
所述降解氧化魔芋葡甘露聚糖采用以下方法制得：
S1：取20g魔芋葡甘露聚糖用100 mL的50% 的乙醇溶液悬浮于250mL三角瓶中，搅拌5min后，在30min内分三次加入3.5 mL 质量比为30%的水H2O2水溶液，室温下，以180 r/min的恒温摇床振荡反应4h；然后用50%、70%、95%的乙醇溶液浸洗3次，最后在恒温干燥箱中在90℃条件下干燥16-24 h，得氧化魔芋葡甘露聚糖产物；
S2：取10 g 氧化魔芋葡甘露聚糖产物加入到200 ml的50%的乙醇溶液中，超声波功率为508 W，降解时间20 min；然后用50%、70%、95%的乙醇溶液浸洗3次，最后在恒温干燥箱中在105 ℃条件下干燥16-24 h，得到降解氧化魔芋葡甘露聚糖。
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