CN108669550A - 一种富含功能因子的肌原纤维蛋白乳液凝胶的制备方法 - Google Patents

一种富含功能因子的肌原纤维蛋白乳液凝胶的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于食品加工技术领域，具体涉及一种富含功能因子的肌原纤维蛋白乳液凝胶及其制备方法，将肌原纤维蛋白和黄原胶分别溶解于水中，搅拌1~2 h，调整溶液pH 3~7，分别得到蛋白储备液和黄原胶储备液；然后将蛋白储备液和黄原胶储备液混合，搅拌2~4 h得到混合溶液；将脂溶性功能因子溶进油脂中，将溶好功能因子的油脂加入到混合溶液，搅拌1~2 h，剪切均质2 min，再经高压二次均质后得预乳化液，将预乳化液按比例加入肌原纤维蛋白溶液中，通过加热或盐离子诱导使其形成凝胶，得到肌原纤维蛋白/黄原胶乳液凝胶。本发明肌原纤维蛋白/黄原胶乳液凝胶稳定性好，贮藏时间长，在功能食品和保健品行业具有良好的市场前景。

Description

一种富含功能因子的肌原纤维蛋白乳液凝胶的制备方法
技术领域
本发明属于食品加工领技术域，具体涉及一种富含功能因子的肌原纤维蛋白乳液凝胶的制备方法。
背景技术
近些年，功能性食品消费市场蓬勃发展。功能食品因含有维生素、不饱和脂肪酸、多酚类化合物或益生菌等生物活性成分，具有调节人体生理机能的功能，可以延缓和预防慢性疾病的发生。但一些脂溶性活性成分对光、热、氧气及过渡金属离子等环境因素敏感，在生产、加工及贮藏过程中容易被氧化降解，丢失生物活性。为满足消费者对食品多样性的需求，需要寻找一种稳定的载体来包埋功能因子，提高其稳定性、水溶性和有效性。
蛋白乳液凝胶是一类重要的食品体系，其特点是蛋白质凝胶中含有乳化的油滴，在食品及其相关领域具有广泛的应用前景。在食品工业生产中，通常向肉糜中添加一定含量经斩拌而成的小颗粒脂肪，盐溶性肌原纤维蛋白将其包裹后固定在蛋白网络结构内，形成凝胶结构更为紧密的肌原纤维蛋白质乳液凝胶，从而改善肉制品的品质。但单一的肌原纤维蛋白乳状液凝胶作为载体时稳定性差，而黄原胶因其具有显著的增加体系粘度和形成弱凝胶结构的特点，是良好的稳定剂和增稠剂。黄原胶与肌原纤维蛋白相互结合时，可形成可溶性复合物，在脂肪颗粒表面形成界面层，能提高肌原纤维蛋白乳状液凝胶的稳定性。
本发明利用蛋白乳液凝胶的特点，选用肌原纤维蛋白/黄原胶乳液凝胶作为载体，将功能因子用脂肪包裹，乳化后含有功能因子的脂肪颗粒以“填充物”的形式被固定在蛋白质的凝胶基质的网络空隙中，使得其一方面受到凝胶的保护，另一方面被凝胶结构固化。这样制备出的富含功能因子的乳液凝胶食品较传统乳液凝胶产品有更好口感和更为丰富营养价值，满足了人们对食品的多样化需求。
发明内容
为了解决以上现有技术的缺点和不足之处，本发明的目的是提供一种富含功能因子的肌原纤维蛋白乳液凝胶。
本发明的另一目的在于提供一种富含功能因子的肌原纤维蛋白乳液凝胶的制备方法。
本发明目的通过以下技术方案实现：
一种富含功能因子的肌原纤维蛋白乳液凝胶的制备方法，所述乳液凝胶是利用肌原纤维蛋白和黄原胶包埋功能因子制备新型的功能型凝胶。
所述肌原纤维蛋白是指猪肉肌原纤维蛋白、鸡肉肌原纤维蛋白或鱼肉肌原纤维蛋白。
所述乳液凝胶中预乳化液的油相为可食用的液体油脂，包括中玉米油、花生油或大豆油。
所述功能因子包括姜黄素、β-胡萝卜素、维生素E或番茄红素。
上述富含功能因子的肌原纤维蛋白乳液凝胶的制备方法：包括以下制备步骤：
将肌原纤维蛋白和黄原胶分别溶解于去离子水中，搅拌1~2 h，调整溶液pH 3~7，分别得到蛋白储备液和黄原胶储备液；然后将蛋白储备液和黄原胶储备液按一定比例混合，搅拌2~4 h得到混合溶液；将脂溶性功能因子溶进油脂中，将溶好功能因子的油脂加入到肌原纤维蛋白/黄原胶混合溶液液，搅拌1~2 h，剪切均质2 min，再经高压二次均质后得到预乳化液，将预乳化液按一定比例加入到肌原纤维蛋白溶液中，通过加热或盐离子诱导的方式使其形成凝胶，得到富含功能因子的肌原纤维蛋白/黄原胶乳液凝胶。
所述调整溶液pH是指用总酸浓度为0.1 mol/L的HCl溶液调整溶液pH。
所述肌原纤维蛋白与黄原胶的质量比为（1~5）：1，肌原纤维蛋白与黄原胶总质量分数占最终溶液的1%~2%。
所述溶好功能因子的油脂加入量为混合溶液质量的10%~20%。脂溶性功能因子的加入量相对于混合溶液的质量体积比为0.04~0.08 g/100 mL。
所述的剪切均质是指在10000~20000 rpm下高速剪切分散1~2 min ；所述的高压二次均质是指在80-200 Mpa高压均质1~5次。
所述预乳化液与10 mg/ml肌原纤维蛋白溶液的体积比为1：（1~3）。
所述加热法是指70~90℃下加热30 min，在碎冰下冷却4 h。
所述盐离子诱导是指加入5~40 mmol/L的CaCl2溶液。
本发明的有益效果在于：
（1）本发明所制备的富含功能因子的肌原纤维蛋白乳液凝胶营养丰富，口感优良，稳定性好；
（2）本发明操作工艺简便，生产周期短，反应过程容易控制，成本较低，处理方式安全；
（3）本发明制得的富含功能因子的肌原纤维蛋白乳液凝胶稳定性高，可以作为包埋功能因子的载体，更好的保持功能因子的生物活性。
附图说明
图1为富含功能因子的肌原纤维蛋白乳液凝胶中预乳化液的光学显微镜图。
图2为实例4中富含功能因子的肌原纤维蛋白乳液凝胶的流变性能曲线。
图3为富含功能因子的肌原纤维蛋白乳液凝胶在贮藏过程中β-胡萝卜素的含量变化图。
具体实施方式
为使本领域研究人员详细了解本发明的生产工艺和技术效果，通过以下具体的生产实例来进一步描述本发明的应用和技术效果。
以下实施例中的肌原纤维蛋白通过以下方法制备：根据Xiong的方法（Xiong YL.,Brekke CJ. (1991). Gelation properties of chicken myofibrils treated withcalcium and magnesium chlorides. Journal of Muscle Foods,2(1), 21-36.），稍做改进。称取一定质量的金线鱼鱼浆，加入4倍体积的提取液（10 mmol/L磷酸钠、0.1 mol/LNaCl、2 mmol/L MgCl2和1 mmol/L EGTA，pH 7.0），匀浆60 s，4 ℃、4 000 g离心15 min，取沉淀，以同样方法再提取2次，向沉淀中加入4倍体积洗液（0.1 mol/L NaCl）匀浆60 s，4oC、4000 g离心15 min，去上清液，重复洗1次，去上清液后再加4倍体积洗液，匀浆60 s，4层纱布过滤，用0.1 mol/L HCl溶液调pH值至6.25，4 oC、4000 g离心15 min，即得到肌原纤维蛋白。
上述肌原纤维蛋白制备方法中金线鱼鱼浆购于福建海欣食品有限公司。
以下实施例中所使用的黄原胶和β-胡萝卜素购于上海阿拉丁生化科技股份有限公司。
实施例1：
将肌原纤维蛋白和食用级黄原胶分别溶解于去离子水中，搅拌2 h，用总酸浓度为0.1mol/L的HCl溶液调整溶液pH为5.0，分别得到蛋白储备液和黄原胶储备液，将蛋白储备液加入到黄原胶储备液中混合均匀得到混合溶液，控制混合溶液中肌原纤维蛋白和黄原胶的总质量浓度为1%，肌原纤维蛋白与黄原胶的质量比为3:1；将0.05 g/100 mL的β-胡萝卜素溶于大豆油后加入到混合溶液中，控制大豆油的加入量为混合溶液质量的20%，在10000 rpm 下高速剪切分散1 min，然后于100 Mpa下高压均质2次得到预乳化液，将预乳化液按1:3体积比例加入到10 mg/ml肌原纤维蛋白溶液中，70℃下加热30min，在碎冰下冷却4 h，得到富含功能因子的肌原纤维蛋白/黄原胶乳液凝胶。
本发明制备的富含功能因子的肌原纤维蛋白乳液凝胶在剪切速率为1-100 s-1的测试范围内的最大表观粘度为20 Pa·s，稳定期为48天以上。
实施例2：
将肌原纤维蛋白和食用级黄原胶分别溶解于去离子水中，搅拌2 h，用总酸浓度为0.1mol/L的HCl溶液调整溶液pH3.0，分别得到蛋白储备液和黄原胶储备液，将蛋白储备液加入到黄原胶储备液中混合均匀得到混合溶液，控制混合溶液中肌原纤维蛋白和黄原胶的总质量浓度为2%，肌原纤维蛋白与黄原胶的质量比为2:1；将0.04 g/100mL的β-胡萝卜素溶于大豆油后加入到混合溶液中，控制大豆油的加入量为混合溶液质量的20%，在18000 rpm下高速剪切分散1 min，然后于140 Mpa高压均质5次得到预乳化液，将预乳化液按1:1体积比例加入到10 mg/ml肌原纤维蛋白溶液中，80℃下加热30 min，在碎冰下冷却2 h，向溶液中添加10 mmol/L的CaCl2溶液，室温放置24 h，得到富含功能因子的肌原纤维蛋白/黄原胶乳液凝胶。
本发明制备的富含功能因子的肌原纤维蛋白乳液凝胶在剪切速率为1-100 s-1的测试范围内的最大表观粘度为400 Pa·s，稳定期为95天以上。
实施例3：
将肌原纤维蛋白和食用级黄原胶分别溶解于去离子水中，搅拌2 h，用总酸浓度为0.1mol/L的HCl溶液调整溶液pH为4.0，分别得到蛋白储备液和黄原胶储备液，将蛋白储备液加入到黄原胶储备液中混合均匀得到混合溶液，控制混合溶液中肌原纤维蛋白和黄原胶的总质量浓度为1%，肌原纤维蛋白与黄原胶的质量比为2:1；将0.06 g/ 100mL的β-胡萝卜素溶于大豆油后加入到混合溶液中，控制大豆油的加入量为混合溶液质量的20%，在15000 rpm 下高速剪切分散1min，然后于120 Mpa高压均质3次得到预乳化液，将预乳化液按1:2体积比例加入到10 mg/ml肌原纤维蛋白溶液中，90℃下加热30 min，在碎冰下冷却2 h，向溶液中添加15 mmol/L的CaCl2溶液，室温放置24 h，得到富含功能因子的肌原纤维蛋白/黄原胶乳液凝胶。
本发明制备的富含功能因子的肌原纤维蛋白乳液凝胶在剪切速率为1-100 s-1的测试范围内的最大表观粘度为140 Pa·s，稳定期为66天以上。
实施例4：
将肌原纤维蛋白和食用级黄原胶分别溶解于去离子水中，搅拌2 h，用总酸浓度为0.1mol/L的HCl溶液调整溶液pH为3.0，分别得到蛋白储备液和黄原胶储备液，将蛋白储备液加入到黄原胶储备液中混合均匀得到混合溶液，控制混合溶液中肌原纤维蛋白和黄原胶的总质量浓度为2%，肌原纤维蛋白与黄原胶的质量比为3:1；将0.05 g/100 mL的β-胡萝卜素溶于大豆油后加入到混合溶液中，控制大豆油的加入量为混合溶液质量的10%，在12000 rpm 下高速剪切分散1 min，然后于80 Mpa高压均质3次得到预乳化液，将预乳化液按1:2体积比例加入到10 mg/ml肌原纤维蛋白溶液中，85℃下加热30 min，在碎冰下冷却4 h，得到富含功能因子的肌原纤维蛋白/黄原胶乳液凝胶。
本发明制备的富含功能因子的肌原纤维蛋白乳液凝胶在剪切速率为1-100 s-1的测试范围内的最大表观粘度为140 Pa·s，稳定期为70天以上。
本发明不局限于上述具体的实施方式，本领域的技术人员可从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所做出的种种变换，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种富含功能因子的肌原纤维蛋白乳液凝胶，其特征在于：利用肌原纤维蛋白和黄原胶复合物制备富含功能因子的预乳化液，将其添加入肌原纤维蛋白溶液中，获得富含功能因子的肌原纤维蛋白乳液凝胶。
2.根据权利要求1所述的一种富含功能因子的肌原纤维蛋白乳液凝胶，其特征在于：所述肌原纤维蛋白是指猪肉肌原纤维蛋白、鸡肉肌原纤维蛋白或鱼肉肌原纤维蛋白；
所述预乳化液的油相为可食用的液体油脂，包括中玉米油、花生油或大豆油；所述功能因子包括姜黄素、β-胡萝卜素、维生素E或番茄红素。
3.权利要求1~2任一项所述的一种富含功能因子的肌原纤维蛋白乳液凝胶的制备方法，其特征在于：包括以下制备步骤：将肌原纤维蛋白和黄原胶分别溶解于去离子水中，搅拌1~2 h，调整溶液pH 3~7，分别得到蛋白储备液和黄原胶储备液；然后将蛋白储备液和黄原胶储备液按比例混合，搅拌2~4 h得到混合溶液；将脂溶性功能因子溶进油脂中，将溶好功能因子的油脂加入到肌原纤维蛋白/黄原胶混合溶液，搅拌1～2 h，剪切均质2 min，再经高压二次均质后得到预乳化液，将预乳化液按比例加入到肌原纤维蛋白溶液中，通过加热或盐离子诱导的方式使其形成凝胶，得到富含功能因子的肌原纤维蛋白/黄原胶乳液凝胶。
4.根据权利要求3所述的一种富含功能因子的肌原纤维蛋白乳液凝胶的制备方法，其特征在于：所述调整溶液pH是指用总酸浓度为0.1 mol/L的HCl溶液调整溶液pH。
5.根据权利要求3所述的一种富含功能因子的肌原纤维蛋白乳液凝胶的制备方法，其特征在于：所述混合溶液中肌原纤维蛋白与黄原胶的质量比为（1~5）：1，肌原纤维蛋白与黄原胶总质量分数占混合溶液的1%~2%。
6.根据权利要求3所述的一种富含功能因子的肌原纤维蛋白乳液凝胶的制备方法，其特征在于：所述溶好功能因子的油脂加入量为混合溶液质量的10%~20%；脂溶性功能因子的加入量相对于混合溶液的质量体积比为0.04~0.08 g/100 mL。
7.根据权利要求3所述的一种富含功能因子的肌原纤维蛋白乳液凝胶的制备方法，其特征在于：所述剪切均质是指在10000~20000 rpm下高速剪切分散1~2 min ；所述的高压二次均质是指在80-200 Mpa高压均质1~5次。
8.根据权利要求3所述的一种富含功能因子的肌原纤维蛋白乳液凝胶的制备方法，其特征在于：所述的预乳化液与10 mg/ml肌原纤维蛋白溶液的体积比为1：（1~3）。
9.根据权利要求3所述的一种富含功能因子的肌原纤维蛋白乳液凝胶的制备方法，其特征在于：所述加热法是指70-90℃下加热30 min，在碎冰下冷却4 h。
10.根据权利要求3所述的一种富含功能因子的肌原纤维蛋白乳液凝胶的制备方法，其特征在于：所述盐离子诱导是指加入5~40 mmol/L的CaCl2溶液，搅拌溶解。
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