CN111134315A - 一种猴头菇速溶粉的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种猴头菇速溶粉的制备方法，包括以下步骤：步骤一：取新鲜猴头菇与水混合，并进行充分研磨；步骤二：初次萃取，控制真空度为0.02‑0.10Mpa，搅拌时间20‑70min；步骤三：二次萃取，控制真空度为0.05‑0.08Mpa，搅拌时间20‑50min；步骤四：合并两次萃取液后进行浓缩，得到猴头菇浓缩液；步骤五：配料：取海藻糖、酪朊酸钠、藻酸丙二醇酯与猴头菇浓缩液充分混合，得到混合料；步骤六：对混合料进行冷冻干燥，然后进行粉碎过筛，即得猴头菇速溶粉。本发明通过对混合液的工艺优化，进一步减少了猴头菇活性物质在冷冻干燥处理时的活性丧失，最大程度地保留猴头菇中功能成分的活性，且制备的速溶粉复水性好、分散性佳。
Description
技术领域
本发明属于食品加工技术领域，具体涉及一种猴头菇速溶粉的制备方法。
背景技术
猴头菇（Hericium erinaceus）是我国著名的食用兼药用食用菌，其子实体呈块状，扁半球形或头形，肉质，直径5-15cm，不分枝，而菌伞表面长有毛茸状肉刺，长约1-3cm，远远望去似金丝猴头，故称“猴头菇”，又像刺猬，故又有“刺猬菌”之称；子实体圆而厚，新鲜时白色，干后呈浅黄至浅褐色。猴头菇是鲜美无比的山珍，菌肉鲜嫩，香醇可口，有“素中荤”之称。在《中华人民共和国卫生部药品标准》中有记载：“本品为猴头菇经加工制成的片剂，具有养胃和中的功效，用于胃、十二指肠溃疡及慢性胃炎的治疗”。另外，现代医学和药理学的很多研究对猴头菇多糖的药用功效概括为提高免疫力、抗肿瘤、抗衰老、降血脂等多种生理功能。随着人们消费观念的转变，市场对新鲜猴头菇的需求量日益增大。
目前，市场上的猴头菇加工品以猴头菇脯、猴头菇酱、猴头菇面条等简单添加产品为主，这些产品都采取了化学、热等加工手段，其无法保障猴头菇的原有营养物质成分、功能活性成分的活性及口感等问题，保持猴头菇全营养成分及活性成分的猴头菇深加工产品很少。
目前的猴头菇食品主要有以下几种：
1.猴头菇罐头：以猴头菇和瘦肉为主要原料，红枣、姜和食盐等为辅料；
2.猴头菇脯：以猴头菇为原料，进行的腌渍制作，成为菇类果脯；
3.猴头菇酱：以猴头菇为主料，以传统的调味酱工艺为基础，制成猴头菇酱；
4.猴头菇保健饮料：对猴头菇通过浸提等方法，提出猴头菇中营养成分，配制成饮料制品。
如申请号为201710558808.5的文件公开了一种猴头菇速溶粉，包括以下重量份的原料：猴头菇粉150-250份、食盐4-8份、红枣粉20-40份、黑芝麻粉15-25份、麦芽糊精5-9份，其制备方法包括以下步骤：（1）除杂；（2）浸泡；（3）切片；（4）漂烫；（5）超微粉碎；（6）罐式杀菌；（7）真空冷冻干燥；（8）过筛包装；（9）配料粉；（10）猴头菇和配料粉混合，均质后包装，检验入库，为猴头菇速食粉。该工艺通过真空冷冻干燥等方法最大程度地保留猴头菇中的营养成分，但是猴头菇中含有的高含量蛋白质、氨基酸等物质在冷冻干燥中仍存在一定程度的变性，造成猴头菇中活性成分的丧失，且该工艺制备的速食粉冲调时固体粉末的复水和分散性不佳。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明的目的是提供一种猴头菇速溶粉的制备方法，通过对混合液的工艺优化，进一步减少了猴头菇活性物质在冷冻干燥处理时的活性丧失，最大程度地保留猴头菇中功能成分的活性，且制备的速溶粉复水性好、分散性佳。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种猴头菇速溶粉的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：取新鲜猴头菇与水混合，并进行充分研磨；
步骤二：初次萃取，控制真空度为0.02-0.10Mpa，搅拌时间20-70min；
步骤三：二次萃取，控制真空度为0.05-0.08Mpa，搅拌时间20-50min；
步骤四：合并两次萃取液后进行浓缩，得到猴头菇浓缩液；
步骤五：配料：取海藻糖、酪朊酸钠、藻酸丙二醇酯与猴头菇浓缩液充分混合，得到混合料；
步骤六：对混合料进行冷冻干燥，然后进行粉碎过筛，即得猴头菇速溶粉。
进一步地，步骤一中猴头菇与水的配料比为1:20~40。
优选地，步骤四中猴头菇浓缩液体积为合并后的萃取液体积的1/50~1/20。
进一步地，步骤四中混合料按重量份计，包括：30~50份猴头菇浓缩液、2~10份海藻糖、0.3~3份酪朊酸钠、0.1~1份藻酸丙二醇酯；进一步优选地，酪朊酸钠为磷酸-酪朊酸钠。
优选地，混合料的pH值为3.0~5.0，优选用柠檬酸、氢氧化钠溶液调节。
优选地，步骤六中冷冻干燥前先进行预冻处理，预冻温度-30℃~-20℃，预冻时间4~8h。
进一步地，步骤六中冷冻干燥工作参数为：冷冻工作压力45~55Pa、升华温度50~60℃、解析温度65~75℃。
进一步地，将得到的冻干粉过150~200目筛。
在本方案设计中，采用真空抽提-研磨提取联用技术，使加工过程中猴头菇中的活性物质不被破坏，并采用真空冷冻干燥技术，最大程度保留功能物质的活性。与现有工艺不同在于，在真空冷冻干燥前，先将猴头菇浓缩液与保护剂海藻糖充分混合，海藻糖对猴头菇活性成分的保护机理如下：一，海藻糖是一种非还原性二糖，由于其特殊性质，在氢键形成过程中既可作为孤对电子的受体，也可作为供体，在主要为蛋白质为活性成分的冻干过程中，海藻糖上的羟基可与蛋白质中的极性基团形成氢键，从而代替蛋白质极性基团周围的水分子，使蛋白质表面形成一层水化膜，维持蛋白质结构与功能的完成性；同时海藻糖的分子较小，易于以分子的形式填充到蛋白质分子的空隙中，有效限制蛋白质分子内部的结构发生变化，防止蛋白质因冻干而变性，这是很多文献中都能得到证实的；二，由于海藻糖是一种天然非还原性二糖，其具有良好的耐高温、耐酸碱性能，有利于保持饮品色泽；且其本身具有较高的玻璃化温度，相比蔗糖等其它糖类用于做保护剂稳定性更佳。
在本方案设计中，由于海藻糖在混合料中的溶解度随温度变化明显且易于结晶，为了增加其稳定性，本方案采用加入酪朊酸钠与海藻糖混合用以增强海藻糖的稳定性。酪朊酸钠其内部存在着亲水性区域和疏水性区域，具有双亲媒性，是一种安全无害的增稠剂和乳化剂，且含有人体所需的各种氨基酸，营养价值很高，可提高混合料的稳定性及营养价值，并且可赋予速溶粉平滑的外观、柔滑、细腻的口感；本方案采用磷酸-酪朊酸钠作为乳化剂和稳定剂，将酪朊酸钠磷酸化，大量的引入磷酸根基团，从而改变蛋白质分子的电负性来提高蛋白质分子之间的静电斥力，进一步提高酪朊酸钠的分散性和稳定性，从而使得混合料的分散性及稳定性更进一步地提升；同时，由于酪朊酸钠侧链上增加了极性的磷酸根基团，可与海藻糖形成可逆的交联网状物来提高其玻璃化转变温度，从而增强海藻糖的稳定保护活性物质的效果。
在本方案设计中，混合料体系中的猴头菇浓缩液中的活性成分在弱酸环境中较稳定，而作为磷酸-酪朊酸钠在酸性环境中容易失稳，因此本方案采用藻酸丙二醇酯作为磷酸-酪朊酸钠的稳定剂，防止磷酸-酪朊酸钠在酸性条件下的聚集。磷酸-酪朊酸钠-藻酸丙二醇酯复合体系中，藻酸丙二醇酯可吸附到磷酸-酪朊酸钠表面，减缓磷酸-酪朊酸钠在酸性条件下的聚集；提高复合体系粒径的大小，增加复合体系的粘度；且藻酸丙二醇酯可与酪朊酸钠间形成弱静电相互作用，同时可提供空间位阻作用；上述三重作用使复合体系在酸性条件下处于相当稳定的状态。同时，藻酸丙二醇酯分子是由α-L-古洛糖醛酸和β-D-甘露糖醛酸两种糖醛酸构成，可与海藻糖发生协同作用，可以分子的形式填充到蛋白质分子的空隙中，有效限制蛋白质分子内部的结构发生变化，防止蛋白质因冻干而变性，进一步增强对蛋白质等活性物质在冷冻干燥过程中的保护作用。
本发明具有以下有益效果：
1. 在本发明中，采用真空抽提-研磨提取联用技术，使加工过程中猴头菇中的活性物质不被破坏，并采用真空冷冻干燥技术，最大程度保留功能物质的活性。
2.在本发明中，制备的乳状液混合料具有很好的分散性、耐酸性、稳定性，且在真空冷冻干燥工艺中蛋白质活性物质不易失活，干燥后制备的速溶粉活性较强、复水性好、分散性佳。
3．本发明得到的猴头菇速溶粉既可直接泡水食用，也可进一步与其他配料粉混合深加工得到营养价值高、口感好的复配速溶粉。
4.本发明得到的猴头菇速溶粉便于携带、安全性高，可作为保健食品长期食用，可提高机体抗氧化、防衰老的作用。
具体实施方式
实施例1
一种猴头菇速溶粉的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）将新鲜猴头菇洗净、晾干；
（2）取0.8kg洗净晾干后的新鲜猴头菇加入真空研磨提取釜中，加入去离子水20L，温度65℃，搅拌2min后加入研磨珠，研磨珠可选用粒径为2~10mm的氧化锆、硅酸锆珠等，升温至70℃，关闭萃取釜。
（3）初次萃取：关闭萃取釜后，同时开启真空泵和搅拌桨，控制真空度为0.05MPa、搅拌速度为60r/min，萃取时间为30min，然后将初次萃取液排入储罐。
（4）二次萃取：再次向真空研磨提取釜中加水20L，升温至75℃，关闭萃取釜后，同时开启真空泵和搅拌桨，控制真空度0.08MPa，搅拌速度为80r/min，萃取时间为40min，然后将二次萃取液排入储罐，将两次萃取液合并。
（5）浓缩：经合并的萃取液放入真空升膜浓缩装置中，真空度0.08MPa，温度60℃，浓缩至1L，得到浓缩液a。
（6）磷酸化：取10g酪朊酸钠以1%的浓度（W/A）分散在Na2HPO4-KH2PO4磷酸盐缓冲液中，pH7.0，离子强度0.1，温度25℃，高剪切分散乳化剂4000r/min均匀1min后得到混合液b。
（7）配料：取50g海藻糖、2g藻酸丙二醇酯加入至混合液b中，使用柠檬酸或氢氧化钠调节pH为5.5，然后4000r/min均匀1min，加入0.5L浓缩液a，4000r/min均匀2min，得到混合料c。
（8）真空冷冻干燥：将混合料c进行预冻处理，装料厚度10mm，预冻时间6h，预冻温度-25℃；然后进行真空冷冻，工作压力50Pa，升华温度55℃，解析温度70℃，工作时间15h。
（9）将猴头菇冻干粉粉碎后过100目筛得到猴头菇速溶粉。
实施例2
一种猴头菇速溶粉的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）将新鲜猴头菇洗净、晾干；
（2）取1.0kg洗净晾干后的新鲜猴头菇加入真空研磨提取釜中，加入去离子水20L，温度60℃，搅拌5min后加入研磨珠，研磨珠可选用粒径为2~10mm的氧化锆、硅酸锆珠等，升温至65℃，关闭萃取釜。
（3）初次萃取：关闭萃取釜后，同时开启真空泵和搅拌桨，控制真空度为0.02MPa、搅拌速度为60r/min，萃取时间为20min，然后将初次萃取液排入储罐。
（4）二次萃取：再次向真空研磨提取釜中加水20L，升温至70℃，关闭萃取釜后，同时开启真空泵和搅拌桨，控制真空度0.05MPa，搅拌速度为80r/min，萃取时间为50min，然后将二次萃取液排入储罐，将两次萃取液合并。
（5）浓缩：经合并的萃取液放入真空升膜浓缩装置中，真空度0.08MPa，温度60℃，浓缩至1L，得到浓缩液a。
（6）磷酸化：取3g酪朊酸钠以1%的浓度（W/A）分散在Na2HPO4-KH2PO4磷酸盐缓冲液中，pH7.0，离子强度0.1，温度25℃，高剪切分散乳化剂4000r/min均匀1min后得到混合液b。
（7）配料：取20g海藻糖、1g藻酸丙二醇酯加入至混合液b中，4000r/min均匀1min，加入0.5L浓缩液a，使用柠檬酸或氢氧化钠调节pH为5.0，4000r/min均匀2min，得到混合料c。
（8）真空冷冻干燥：将混合料c进行预冻处理，装料厚度10mm，预冻时间4h，预冻温度-30℃；然后进行真空冷冻，工作压力45Pa，升华温度50℃，解析温度65℃，工作时间15h。
（9）将猴头菇冻干粉粉碎后过200目筛得到猴头菇速溶粉。
实施例3
一种猴头菇速溶粉的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）将新鲜猴头菇洗净、晾干；
（2）取1.0kg洗净晾干后的新鲜猴头菇加入真空研磨提取釜中，加入去离子水30L，温度65℃，搅拌2min后加入研磨珠，研磨珠可选用粒径为2~10mm的氧化锆、硅酸锆珠等，升温至70℃，关闭萃取釜。
（3）初次萃取：关闭萃取釜后，同时开启真空泵和搅拌桨，控制真空度为0.02MPa、搅拌速度为60r/min，萃取时间为70min，然后将初次萃取液排入储罐。
（4）二次萃取：再次向真空研磨提取釜中加水30L，升温至75℃，关闭萃取釜后，同时开启真空泵和搅拌桨，控制真空度0.08MPa，搅拌速度为80r/min，萃取时间为20min，然后将二次萃取液排入储罐，将两次萃取液合并。
（5）浓缩：经合并的萃取液放入真空升膜浓缩装置中，真空度0.08MPa，温度60℃，浓缩至1L，得到浓缩液a。
（6）磷酸化：取30g酪朊酸钠以1%的浓度（W/A）分散在Na2HPO4-KH2PO4磷酸盐缓冲液中，pH7.0，离子强度0.1，温度25℃，高剪切分散乳化剂4000r/min均匀1min后得到混合液b。
（7）配料：取100g海藻糖、10g藻酸丙二醇酯加入至混合液b中，使用柠檬酸或氢氧化钠调节pH为6.0，然后4000r/min均匀1min，加入0.5L浓缩液a，4000r/min均匀2min，得到混合料c。
（8）真空冷冻干燥：将混合料c进行预冻处理，装料厚度10mm，预冻时间6h，预冻温度-20℃；然后进行真空冷冻，工作压力55Pa，升华温度60℃，解析温度75℃，工作时间15h。
（9）将猴头菇冻干粉粉碎后过150目筛得到猴头菇速溶粉。
动物实验：
选取小鼠按照体重随机分为实验组、对照组，每组各有15只小鼠，雌雄各半。实验期间按照性别一组两笼，自由饮水饮食。实验组每天早晚灌胃一次，灌服由实施例1制备的速溶粉5g冲成的药液；对照组以蒸馏水灌服相同的剂量，实验连续持续4周。连续给药4周后，于末次给药12h之后，对两组小鼠取血，经过3500r/min低温离心15min，获得血清，然后按照试剂盒（SOD试剂盒、CAT试剂盒、MDA试剂盒）的要求测定两组小鼠血清中SOD、CAT、MDA的含量，测量结果如表1所示：
SOD是机体清除各类氧自由基的重要酶类，能够催化氧自由基的歧化反应，对需氧生物体起到保护作用；CAT是机体清除过氧化氢的重要酶类，可以使机体细胞避免遭受过氧化氢的毒害，是机体防御体系的关键酶之一；MDA是机体膜脂发生过氧化的直接产物，因此，测定机体SOD、CAT活性以及MDA的含量可以间接反映机体清除自由基、清除过氧化氢、抗脂质过氧化的能力，从而可以衡量机体的组织、细胞的抗氧化能力。本发明制备的猴头菇速溶粉可以明显提高小鼠血清SOD和CAT的含量，具有良好的抗氧化能力；同时，可以明显降低小鼠血清MDA的含量，具有较强的抗脂质过氧化的能力。另分别采用实施例2、实施例3进行动物实验，其结果与实施例1大致相同，因此可证明本发明制备的猴头菇速溶粉可提高机体抗氧化、防衰老的作用。
对比例1
设置对比例1，与实施例1的不同之处在于，将得到的浓缩液直接进行真空冷冻干燥、粉碎过筛制得。
对比例2
设置对比例2，与实施例1的不同之处在于，将得到的浓缩液内添加相同质量的海藻糖混合均匀，然后进行真空冷冻干燥、粉碎过筛制得。
对比例3
设置对比例3，与实施例1的不同之处在于，将得到的浓缩液内添加相同质量的海藻糖、酪朊酸钠混合均匀，然后进行真空冷冻干燥、粉碎过筛制得。
对比例4
设置对比例4，与实施例1的不同之处在于，将得到的浓缩液内添加相同质量的海藻糖、磷酸-酪朊酸钠混合均匀，然后进行真空冷冻干燥、粉碎过筛制得。
粗蛋白含量测定：根据GB/T15673-2009，采用半微量凯氏定氮法，即在催化剂存在下，以硫酸破坏样品中有机物，加碱蒸馏，滴定所释放的氨，计算出其含氮量，含氮量乘以换算系数6.25即得样品的粗蛋白质量。菇类可消化蛋白质是粗蛋白的70%左右，含氮量乘以4.38，即为可消化蛋白质的含量。
对实施例1~3及对比例1~4进行粗蛋白含量测定，每组样本容量为3个，得到平均值；测定结果如下表所示：
根据上表所示，实施例1~3的平均粗蛋白含量显著高于对比例1~4，证明了本发明采用的工艺显著提高了蛋白质的抗冻水平，提高了猴头菇速溶粉中的蛋白质活性，而实施例1~3中的粗蛋白含量的差异来源于制备工艺中添加的原料配比不同。对比例1与对比例2相比，对比例1的粗蛋白含量更低，证明海藻糖对蛋白质具有一定的冷冻保护效果；对比例2与对比例3、4相比，对比例3、4的含量更高，其原因可能在于酪蛋白的添加了粗蛋白含量；对比例3与对比例4相比，对比例4的含量更高，证明磷酸化的酪朊酸钠具有更佳的抗冻稳定性；对比例4与实施例1相比，可证明藻酸丙二醇酯具有提高蛋白质抗冻性的效果。
对实施例1~3及对比例1~4的猴头菇速溶粉及冲配后的溶液进行感官评定，结果如下表所示：
如上表所示，实施例1~3制备的猴头菇速溶粉观感与口感俱佳，而对比例1~4则在观感及口感上欠佳，不及本发明采用的制备工艺制备的猴头菇速溶粉，证明本发明制备工艺具有提高猴头菇速溶粉成品品质的效果，制备得到的成品分散性、口感及观感俱佳。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (9)
1.一种猴头菇速溶粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：取新鲜猴头菇与水混合，并进行充分研磨；
步骤二：初次萃取，控制真空度为0.02~0.10Mpa，搅拌时间20~70min；
步骤三：二次萃取，控制真空度为0.05~0.08Mpa，搅拌时间20~50min；
步骤四：合并两次萃取液后进行浓缩，得到猴头菇浓缩液；
步骤五：取海藻糖、酪朊酸钠、藻酸丙二醇酯与猴头菇浓缩液充分混合，得到混合料；
步骤六：对混合料进行冷冻干燥，然后进行粉碎过筛，即得猴头菇速溶粉。
2.根据权利要求1所述的一种猴头菇速溶粉的制备方法，其特征在于，所述步骤一中猴头菇与水的配料比为1:20~40。
3.根据权利要求1所述的一种猴头菇速溶粉的制备方法，其特征在于，所述步骤四中猴头菇浓缩液体积为合并后的萃取液体积的1/50~1/20。
4.根据权利要求3所述的一种猴头菇速溶粉的制备方法，其特征在于，所述步骤四中混合料按重量份计，包括：30~50份猴头菇浓缩液、2~10份海藻糖、0.3~3份酪朊酸钠、0.1~1份藻酸丙二醇酯。
5.根据权利要求4所述的一种猴头菇速溶粉的制备方法，其特征在于，所述酪朊酸钠为磷酸-酪朊酸钠。
6.根据权利要求4所述的一种猴头菇速溶粉的制备方法，其特征在于，所述混合料的pH值为3.0~5.0。
7.根据权利要求1所述的一种猴头菇速溶粉的制备方法，其特征在于，所述步骤六中冷冻干燥前先进行预冻处理，预冻温度-30℃~-20℃，预冻时间4~8h。
8.根据权利要求7所述的一种猴头菇速溶粉的制备方法，其特征在于，所述步骤六中冷冻干燥工作参数为：冷冻工作压力45~55Pa、升华温度50~60℃、解析温度65~75℃。
9.根据权利要求8所述的一种猴头菇速溶粉的制备方法，其特征在于，将所述步骤六中得到的冻干粉过150~200目筛。
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