CN108968079A - 一种可食性菜籽蛋白乳液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可食性菜籽蛋白乳液及其制备方法，涉及食品加工技术领域。所述可食性菜籽蛋白乳液，采用包括如下步骤的方法制备而成：将含有菜籽蛋白的水相和菜籽油混合，乳化后得到可食性菜籽蛋白乳液。本发明还提供所述可食性菜籽蛋白乳液的制备方法，包括如下步骤：将含有菜籽蛋白的水相和菜籽油混合，乳化后得到可食性菜籽蛋白乳液。本发可食性菜籽蛋白乳液，能够有效利用菜籽粕中分离得到的菜籽蛋白，对消费者安全，对环境友好，制备方法简单、安全、高效，且该蛋白乳液具有较高的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及食品加工技术领域，具体涉及一种可食性菜籽蛋白乳液及其制备方法。
背景技术
随着世界人口的增加，对蛋白质的需求也随之增加。作为油脂提取的副产品，菜籽蛋白被视为是一种高质量的植物蛋白资源，能与牛奶、鸡蛋蛋白相媲美。近年来，科研工作者对植物蛋白乳液的研究越来越热门化，消费者对乳品的追求也更健康化。而使用从油菜籽中分离到的菜籽蛋白制备可食性乳液有许多优点。第一，菜籽蛋白有很高的营养价值，没有限制性氨基酸，氨基酸的组成也非常合理，尤其是含有足够的碱性氨基酸(赖氨酸)和含硫氨基酸(蛋氨酸)，基本符合FAO与WTO的推荐模式。第二，中国油菜籽产量极高，油菜籽在中国也大多被用于菜籽油的提取，剩余的菜籽粕也多被用于饲料，而菜籽粕中包含着许多蛋白质，对菜籽粕的回收利用具有非常重要的经济学意义。但是市场现有植物蛋白乳产品中，还没有以菜籽蛋白为原料制备的可食性乳液出现。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可食性菜籽蛋白乳液，能够有效利用菜籽粕中分离得到的菜籽蛋白，对消费者安全，对环境友好，且该蛋白乳液具有较高的稳定性。
本发明的另一目的在于提供所述可食性菜籽蛋白乳液的制备方法，该方法简单、安全、高效，获得的乳液具有较高的稳定性。
本发明的目的采用如下技术方案实现。
一种可食性菜籽蛋白乳液，采用包括如下步骤的方法制备而成：将含有菜籽蛋白的水相和菜籽油混合，乳化后得到可食性菜籽蛋白乳液。
在本发明中，所述水相中还含有阿拉伯胶。
优选的技术方案中，所述水相的pH为7.8-8.2，菜籽蛋白的浓度为25-35g/L，阿拉伯胶的浓度为0-15g/L；水相与菜籽油的体积比为8-10:1。
本发明还提供所述可食性菜籽蛋白乳液的制备方法，包括如下步骤：将含有菜籽蛋白的水相和菜籽油混合，乳化后得到可食性菜籽蛋白乳液。
在本发明中，所述水相中还含有阿拉伯胶。
优选的技术方案中，所述水相的pH为7.8-8.2，菜籽蛋白浓度为25-35g/L，阿拉伯胶浓度为0-15g/L；水相与菜籽油的体积比为8-10:1。
在本发明中，所述菜籽蛋白是采用碱溶酸沉方法从菜籽粕中提取的。
在本发明中，乳化方法包括如下步骤：在搅拌转速为750-850r/min条件下乳化1-2h，然后在搅拌转速为10000-13000rpm下乳化1-5min，最后采用高压均质机乳化，均质压力为55-65Mpa，均质时间为2-5min。
在本发明中，采用碱溶酸沉方法从菜籽粕中提取菜籽蛋白，碱溶时pH为10.5-11.5、温度为20-25℃，酸沉时pH为4-5。
本发明可食性菜籽蛋白乳液，在仅添加菜籽油的情况下乳化就能够形成非常稳定的乳液，其安全性很高，能够有效利用菜籽粕中分离得到的菜籽蛋白，成本较低，对环境友好。
本发明可食性菜籽蛋白乳液的制备方法，简单、安全、高效，获得的乳液具有较高的稳定性。
附图说明
图1各菜籽蛋白乳液的离心沉淀率图。
图2各菜籽蛋白乳液稳定性系数图。
图3各菜籽蛋白乳液的激光共聚焦显微图。
具体实施方式
实施例1 制备菜籽蛋白
制备菜籽蛋白包括如下步骤：
(1)获得菜籽粕。采用脱壳机对油菜籽进行脱壳处理，采用鼓风机将菜籽壳筛分出来。将脱壳后的油菜籽使用高速万能粉碎机粉碎至粒径为100-800μm，得到菜籽粕。
(2)菜籽粕的脱脂。应用索氏提取法对菜籽粕进行脱脂8-10h，风干，然后粉碎至粒径为100-600μm，得到脱脂菜籽粕。将脱脂菜籽粕用密封袋装好，于4℃冰箱中冷藏备用。
(3)采用碱溶酸沉方法从脱脂菜籽粕中提取菜籽蛋白。称取脱脂菜籽粕，按照脱脂菜籽粕与去离子水的质量比为1:10-1:12加入去离子水，用1mol/L的NaOH溶液调节pH至11，室温(20-25℃)中搅拌状态下提取3-4h。室温条件下离心，取上清液。将上清液用1mol/L的盐酸调节pH至4.5，使蛋白质进行沉淀。离心取沉淀，将适量的去离子水加入到沉淀中，搅拌(800r/min)30分钟，离心(8000r/min,30min)，取沉淀物。在沉淀物中再次加入去离子水，调节pH至7.0，搅拌(800r/min)30分钟，离心(8000r/min,30min)，取沉淀物，冷冻干燥，得到菜籽蛋白。通过BCA试剂盒检测采用上述方法提取的菜籽蛋白，发现蛋白的质量百分含量为75％-85％。
实施例2 制备可食性菜籽蛋白乳液
配制浓度为30g/L的菜籽蛋白(实施例1制备的冻干粉)分散液，室温搅拌1h。取两份30g/L的菜籽蛋白分散液，分别用1mol/L的NaOH溶液调节pH值至7和8。将pH值为7、8的菜籽蛋白分散液分别与菜籽油按照体积比为9:1混合，乳化后分别得到菜籽蛋白乳液A1、A2。乳化方法如下：在室温、转速为800r/min条件下乳化1.5h，然后用高速分散机在搅拌转速12000rpm下乳化2min，最后采用高压均质机乳化，均质压力为60Mpa，均质时间为3min。
配制水相：在10g/L阿拉伯胶水溶液中，加入终浓度为30g/L的菜籽蛋白(实施例1制备的冻干粉)，室温搅拌1h，用1mol/L的NaOH溶液调节pH值至8，得到水相。将水相与菜籽油按照体积比为9:1混合，乳化后得到菜籽蛋白乳液B。乳化方法同上。
配制水相：在20g/L阿拉伯胶水溶液中，加入终浓度为30g/L菜籽蛋白(实施例1制备的冻干粉)，室温搅拌1h，用1mol/L的NaOH溶液调节pH值至8，得到水相。将水相与菜籽油按照体积比为9:1混合，乳化后得到菜籽蛋白乳液C。乳化方法同上。
配制水相：在30g/L的阿拉伯胶水溶液中，加入终浓度为30g/L菜籽蛋白(实施例1制备的冻干粉)，室温搅拌1h，用1mol/L的NaOH溶液调节pH值至8，得到水相。将水相与菜籽油按照体积比为9:1混合，乳化后得到菜籽蛋白乳液D。乳化方法同上。
测定各乳液的稳定性指标：离心沉淀率、稳定系数、乳液颗粒平均粒径、PDI(多分散性指数)和Zeta电位，并采用共聚焦显微镜观察乳液的微观结构。
从图1和图2中可以看出，在pH为8时，水相中阿拉伯胶含量为0和10g/L的乳液A2和B具有较低的离心沉淀率4.32％和2.39％，以及较高的稳定性系数0.918和0.920，显著优于乳液A1、C和D，说明乳液A2和B的稳定性较好。除此之外，乳液的粒径和电荷量是影响乳液稳定性的重要因素。蛋白质乳液的粒径用于评估蛋白质聚集对乳液性质的影响。如表1所示，pH为8时，随着GA(阿拉伯胶)浓度的增加，乳液的平均粒径增加，且均显著小于pH7未添加阿拉伯胶的乳液A1的平均粒径，而且乳液A2和B的平均粒径显著小于乳液C和D，说明乳液A2和B的稳定性显著优于乳液A1、C和D。PdI(0-1之间)是多散性指数，表征乳液颗粒分散程度，PdI值越小，表示乳液颗粒均匀分散于液体中，相反，PdI值越大，表征乳液颗粒聚集，分散性差。从表1中可以看出，pH7、不添加阿拉伯胶的乳液A1的PdI值趋近于1，说明乳液已发生严重聚集，乳液体系稳定性被破坏，而乳液A2和B的分散性系数相比于其他乳液显著降低，说明水相pH为8、阿拉伯胶含量为0和10g/L的乳液A2和B稳定性非常好。ζ电位是颗粒之间的排斥或吸引强度的量度。当分子或分散粒子较小时，绝对ζ电位值较高，表明体系稳定。如表1所示，乳液A2和B的绝对zeta电位值较高。
表1 菜籽蛋白乳液的稳定性指标检测结果
| 乳液 | pH | 平均粒径(nm) | PdI | ζ电位(mV) |
| A1 | 7 | 2455±4a | 0.96±0.06a | -26.5±0.8cd |
| A2 | 8 | 248±4c | 0.12±0.00d | -28.2±0.9c |
| B | 8 | 314±2d | 0.15±0.15d | -44.3±0.5a |
| C | 8 | 681±9e | 0.34±0.00c | -26.7±0.9cd |
| D | 8 | 1845±14b | 0.49±0.02b | -32.1±0.7b |
注：表中数值以平均值±标准差形式表示，同一参数标有不同字母(a-e)的数据之间差异显著(P＜0.05)。
另外，通过对各乳液的微观结构观察来考察乳液的储藏稳定性。使用激光共聚焦显微镜对各乳液微观结构进行观察，具体方法如下：吸取1mL乳液样品，加入含有0.1g/L尼罗红和1.0g/L尼罗蓝的混合染料40μL，充分混合均匀，取40μL滴加到载玻片上，盖上盖玻片。使用20×物镜进行观察。选择Ar/Kr和He/Ne双通道激光模式采集图像，激发波长分别为488nm和633nm，扫描密度为1024×1024。
从图3中可以看出，乳液A2和B聚集现象非常弱，表明乳液储藏稳定性最好。
综上所述，水相pH为8、阿拉伯胶含量为0和10g/L的乳液A2和B稳定性非常好，利于储藏。
实施例3 菜籽蛋白乳液货架期的评判
考察实施例2制备的乳液A1、A2、B、C和D的货架期。
将各菜籽蛋白乳液在70℃下灭菌30min，放入-20℃条件下迅速降温至20℃，然后考察各乳液在4℃和25℃条件下避光储藏的货架期，每隔5天取样检测储藏稳定性指标(平均粒径、电位、PdI和色差)。平均粒径、PdI和电位测定方法如下：使用纳米激光粒度分析仪Malvern nano ZS90测定。将乳液稀释2500倍，呈澄清样，上机(ZS-90,MalvernInstruments,UK)检测，参数设置为：颗粒折射率为1.450；分散相为蛋白质，分散剂为水。色差使用精密色差仪测试，具体方法为：先对仪器进行白瓷板校准，再进行黑瓷板校准。取适量的乳液置于比色皿中，使用色差仪测试其颜色参数,样品测试3次，色差参数取其平均值。
乳液A1、C和D在4℃温度下储藏5-7天均出现了分层现象，而在25℃条件下只储藏2天就出现了分层现象。因为乳液A1、C和D储藏变质时间较短，而A2乳液在4℃条件下储藏时间也可达到25天，25℃可储藏3天，稳定性参数与乳液B相似，故只给出乳液B的平均粒径、电位及色泽检测结果。
表2为储藏过程平均粒径、PdI(多分散性指数)及电位变化图，4℃储藏的乳液平均粒径在30天的储藏过程中无显著性差异(P<0.05)，电位绝对值从25天开始降低，而25℃储藏条件下的乳液的平均粒径从第5天开始显著增加，且多分散性指数(PdI)显著增加直到最大值1，说明乳液B开始发生了聚集和絮凝，到15天的时候，乳液体系的稳定性发生了严重的破坏。
表2 乳液B在4℃和25℃储藏30天储藏期间粒径及电位变化表
注：表2中数值以平均值±标准差形式表示，同一参数标有不同字母(a-e)的数据之间差异显著(P＜0.05)。
表3 乳液B在4℃和25℃储藏30天储藏期间色泽变化表
注：表3中L表示被测物的明亮程度；a值表示被测物红绿程度，正值代表红的程度，负值代表绿色程度；b值表示黄蓝程度，其正值代表黄的深浅，负值代表蓝的深浅。表中数值以平均值±标准差格式表示，同一参数标有不同字母(a-e)的数据之间差异显著(P＜0.05)。
从表3中可以看出，4℃储藏条件下的乳液在一个月的储藏过程中亮度增加，颜色为浅黄绿色，且色泽变化不大。而乳液B在25℃的储藏过程中，从第5天开始色泽增亮，颜色由浅黄绿色变为变为亮黄色，说明乳液B发生了变质且乳液体系的稳定性遭到破坏。
综上所述，菜籽蛋白乳液A2和B更适合4℃低温储藏，且储藏期为25天，而在25℃储藏条件最多可储存5天。
Claims (9)
1.一种可食性菜籽蛋白乳液，其特征在于采用包括如下步骤的方法制备而成：将含有菜籽蛋白的水相和菜籽油混合，乳化后得到可食性菜籽蛋白乳液。
2.根据权利要求1所述可食性菜籽蛋白乳液，其特征在于所述水相中还含有阿拉伯胶。
3.根据权利要求1或2所述可食性菜籽蛋白乳液，其特征在于所述水相的pH为7.8-8.2，菜籽蛋白的浓度为25-35g/L，阿拉伯胶的浓度为0-15g/L；水相与菜籽油的体积比为8-10:1。
4.权利要求1所述可食性菜籽蛋白乳液的制备方法，其特征在于包括如下步骤：将含有菜籽蛋白的水相和菜籽油混合，乳化后得到可食性菜籽蛋白乳液。
5.根据权利要求4所述可食性菜籽蛋白乳液的制备方法，其特征在于所述水相中还含有阿拉伯胶。
6.根据权利要求5所述可食性菜籽蛋白乳液的制备方法，其特征所述水相的pH为7.8-8.2，菜籽蛋白浓度为25-35g/L，阿拉伯胶浓度为0-15g/L；水相与菜籽油的体积比为8-10:1。
7.根据权利要求6所述可食性菜籽蛋白乳液的制备方法，其特征在于所述菜籽蛋白是采用碱溶酸沉方法从菜籽粕中提取的。
8.根据权利要求7所述可食性菜籽蛋白乳液的制备方法，其特征在于乳化方法包括如下步骤：在搅拌转速为750-850r/min条件下乳化1-2h，然后在搅拌转速为10000-13000rpm下乳化1-5min，最后采用高压均质机乳化，均质压力为55-65Mpa，均质时间为2-5min。
9.根据权利要求8所述可食性菜籽蛋白乳液，其特征在于：采用碱溶酸沉方法从菜籽粕中提取菜籽蛋白，碱溶时pH为10.5-11.5、温度为20-25℃，酸沉时pH为4-5。
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