CN111172219A - 一种甘露聚糖及其制备方法和应用以及热干面 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种甘露聚糖及其制备方法和应用以及热干面。该制备方法包括如下步骤：1)将啤酒废酵母泥与水混合，于高剪切分散乳化机混合剪切；2)向剪切后的混合液中加入β‑葡聚糖酶、溶菌酶，充分搅拌进行酶解；3)将酶解后的悬液洗涤并离心；4)将离心后的物质溶于洗脱液，进行凝胶过滤层析，收集洗脱液，离心；5)将步骤4)经离心后的物质冷冻干燥处理、超微粉碎后，得到甘露聚糖粉末，再经筛选得到所述甘露聚糖。本发明中，将甘露聚糖加入热干面中，有效延缓了热干面的老化及水分蒸发，降低了热干面中可溶性物质的溶解，提高了热干面的蒸煮性，并延长其保质期。
Description
技术领域
本发明属于食品加工领域，更具体地，涉及一种甘露聚糖及其制备方法和应用以及热干面。
背景技术
酵母细胞壁主要由甘露聚糖、β-葡聚糖、蛋白质、脂类、几丁质等组成，甘露聚糖约占30％，β-葡聚糖约占29％～64％。酵母细胞壁的活性物质主要是甘露聚糖和β-葡聚糖。我国啤酒产业每年产生30万吨富含酵母细胞壁的啤酒废酵母泥，通常以低廉价格作为饲料原料售卖或作为废物直接排入下水道，造成严重的资源浪费与环境污染。
热干面是武汉的特色小吃，与河南烩面、山西刀削面、四川担担面同称为中国四大名面。热干面与普通面条的最大区别是在制作的过程中加入食用碱，使得面条有筋力，色泽黄而油润。拌以香油、芝麻酱五香酱菜等配料，色香味俱全。然而热干面是一种生湿面，水分含量高达50％，随着储存时间的延长，热干面颜色变白，表面变粗糙，水分丧失，硬度增大，甚至被微生物所污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种安全、无污染、成本低、工艺简单的甘露聚糖制备方法，同时解决目前热干面随着贮存时间的延长，水分丧失硬度增加，被微生物污染等问题，提供一种延长保质期、延缓老化、缓解水分丧失、提高感官品质的热干面。
为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种甘露聚糖的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
1)将啤酒废酵母泥与水混合，于高剪切分散乳化机混合剪切；
2)向剪切后的混合液中加入β-葡聚糖酶、溶菌酶，充分搅拌进行酶解；
3)将酶解后的悬液洗涤并离心；
4)将离心后的物质溶于洗脱液，进行凝胶过滤层析，保留分子量为70-90kDa的物质，收集洗脱液，离心；
5)将步骤4)经离心后的物质冷冻干燥处理、超微粉碎，得到所述甘露聚糖。
作为优选方案，步骤1)中，所述啤酒废酵母泥与水的料液比为(1:2-10)g/mL，进一步优选为(1:3-7)g/mL。
作为优选方案，步骤1)中，混合剪切的时间为80-150min，温度为35-55℃，混合剪切转速为15000-25000r/min。高剪切分散乳化处理使物料在定子、转子的间隙中受到剧烈的机械及离心挤压、液层摩擦、液力剪切、撞击撕裂和湍流等综合作用，使得酵母细胞壁易破，也为后面酶解提供适宜的条件，再通过酶进行酶解，可以使得酶解效率更好。
作为优选方案，步骤2)中，相对于混合液，所述β-葡聚糖酶的添加量为10-25ppm，进一步优选为15-20ppm。
作为优选方案，步骤2)中，相对于混合液，所述溶菌酶的添加量为5-15ppm，进一步优选为5-10ppm。
作为优选方案，步骤2)中，酶解的温度为30-50℃，进一步优选为35-45℃；酶解的时间为3-7h。
作为优选方案，步骤3)中，所述洗涤的步骤包括：以无水乙醇洗涤2次以上，无水乙醇的添加量为沉淀物的2-3倍。
作为优选方案，步骤3)中，所述离心的转速为5000-6000r/min，进一步优选为5500-6000r/min；离心的时间为10-20min，进一步优选为13-16min。
作为优选方案，步骤4)中，所述洗脱液为浓度为0.12-0.18mol/L的Nacl溶液，体积为离心后的物质的2-3倍，洗脱的流速为0.1-0.3mL/min，进一步优选为0.1-0.2mL/min。
作为优选方案，步骤4)中，所述离心的转速为5000-6000r/min，进一步优选为5500-6000r/min，离心的时间为10-20min，进一步优选为13-16min。
作为优选方案，步骤5)中，所述冷冻干燥处理的时间为72-96h，进一步优选为80-96h。
作为优选方案，步骤5)中，所述超微粉碎的转速为3500-5500r/min，进一步优选为4000-5000r/min；时间为15-35s，进一步优选为20-30s。
本发明的第二方面提供由上述制备方法制备得到的甘露聚糖。
本发明的第三方面提供上述的甘露聚糖在生湿面中作为抑菌添加剂的应用以及在生湿面中作为抗老化添加剂和/或延缓水分丧失添加剂的应用。
本发明的第四方面提供一种热干面，该热干面的原料组成包括：
高筋小麦粉100-150重量份，食用碱0.5-1.5重量份，食盐0.1-1重量份，水25-35重量份，油1-3重量份，甘露聚糖0.1-1.5重量份；
所述甘露聚糖为上述的甘露聚糖。
上述原料均可通过商购获得。
作为优选方案，热干面的原料组成包括：
高筋小麦粉100-120重量份，食用碱0.7-1重量份，食盐0.1-0.5重量份，水25-30重量份，油0.1-2重量份，甘露聚糖0.1-1.5重量份。
本发明的有益效果：
(1)本发明制备的甘露聚糖的制备安全、无污染、成本低、工艺简单，设备要求低，成本低廉，有利于工业化生产，并且提取条件温和，使多糖的生物活性不被破坏。
(2)本发明合理利用了啤酒酵母泥，极大减少了资源浪费，并且甘露聚糖制备过程中经高剪切乳化处理后，上清液可以进行收集干燥用做酵母抽提物，增大资源的综合利用率，增加商业价值。
(3)高剪切分散乳化处理使物料在定子、转子的间隙中受到剧烈的机械及离心挤压、液层摩擦、液力剪切、撞击撕裂和湍流等综合作用，使得酵母细胞壁易破，也为后面酶解提供适宜的条件，再通过酶进行酶解，可以使得酶解效率更好。
(4)本发明中，将甘露聚糖加入热干面中，有效延缓了热干面的老化及水分蒸发，降低了热干面中可溶性物质的溶解，提高了热干面的蒸煮性，并延长其保质期。
本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
本发明实施例中，啤酒废酵母泥为安琪酵母酿啤酒后的废酵母泥。
本发明实施例中，除甘露聚糖外，其他组分均为市售产品。
本发明实施例中，使用的洗脱液为0.15mol/L Nacl溶液。
实施例1
本实施例提供一种甘露聚糖及其制备方法和热干面。
甘露聚糖的制备方法如下：
1)将啤酒废酵母泥与水混合，于高剪切分散乳化机混合剪切；
2)向剪切后的混合液中加入β-葡聚糖酶、溶菌酶，充分搅拌进行酶解；
3)将酶解后的悬液洗涤并离心，洗涤的步骤包括：以无水乙醇洗涤3次，无水乙醇的添加量为沉淀物的2倍；
4)将离心后的物质溶于洗脱液，进行凝胶过滤层析，收集洗脱液，离心；
5)将步骤4)经离心后的物质冷冻干燥处理、超微粉碎后，得到甘露聚糖粉末，再经筛选得到所述甘露聚糖，所述甘露聚糖的分子量70-90kDa。
其中，步骤1)中，啤酒废酵母泥与水为的料液比为1:5g/mL，混合剪切的时间为140min，温度为40℃，转速为20000r/min。步骤2)中，相对于混合液，β-葡聚糖酶添加量为20ppm，溶菌酶添加量为10ppm；酶解温度为45℃，酶解时间为6h。步骤3)中，无水乙醇洗涤时的添加量为沉淀物的2倍，重复洗涤3次，离心转速为5700r/min，离心时间为15min。步骤4)中，洗脱液的体积为沉淀物的2倍，洗脱流速为0.15mL/min，离心转速为5700r/min，离心时间为15min。步骤5)中，冷冻干燥时间为96h，超微粉碎的转速为4500r/min，时间为25s。
热干面的原料组成为：高筋小麦粉100重量份、食用碱0.8重量份、食盐0.2重量份，水28重量份，油2重量份，甘露聚糖1重量份。
热干面的制备方法为：高筋小麦粉、食用碱、食盐、甘露聚糖→加水→和面→轧面片→切条→蒸煮→淋油。
实施例2
本实施例与实施例1的区别为：
在制备甘露聚糖时，步骤1)中，混合剪切的时间为130min。步骤2)中，加入17ppmβ-葡聚糖酶、8ppm溶菌酶，酶解时间为5h。
其他各工艺步骤、工艺参数以及各原料和用量均与实施例1相同。
实施例3
本实施例与实施例1的区别为：
在制备甘露聚糖时，步骤1)中，混合剪切的时间为120min。步骤2)中，加入17ppmβ-葡聚糖酶，酶解温度为40℃，酶解时间为4.5h。
新型热干面中甘露聚糖为0.8重量份。
其他各工艺步骤、工艺参数以及各原料和用量均与实施例1相同。
对比例1
本对比例提供一种普通热干面，包括以下组分：
高筋小麦粉100重量份、食用碱0.8重量份、食盐0.2重量份，水28重量份，油2重量份。
测试例1
将实施例1-3与对比例1进行水分、质构、菌落总数等分析，结果如表1所示：
表1
实施例的硬度和水分含量小于对比例的数值，表明甘露聚糖的添加能够延延缓热干面的老化及水分蒸发。与对比例相比，实施例的蒸煮损失降低，表明降低了热干面中可溶性物质的溶解，提高了热干面的蒸煮性，可能原因是甘露聚糖延缓了水分丧失使得面筋网络更加紧密。从表中可以看出，热干面中添加甘露聚糖对霉菌抑制作用明显，延长了热干面的保质期。
测试例2
将实施例1-3与对比例1进行感官评价分析，结果如表2所示：
表2
从表中可以看出，经过72h储藏，热干面的色泽无明显变化，表面光滑，且无明显霉菌落产生，可知热干面中添加甘露聚糖可提高其感官品质。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。
Claims (10)
1.一种甘露聚糖的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：
1)将啤酒废酵母泥与水混合，于高剪切分散乳化机混合剪切；
2)向剪切后的混合液中加入β-葡聚糖酶、溶菌酶，充分搅拌进行酶解；
3)将酶解后的悬液洗涤并离心；
4)将离心后的物质溶于洗脱液，进行凝胶过滤层析，保留分子量为70-90kDa的物质，收集洗脱液，离心；
5)将步骤4)经离心后的物质冷冻干燥处理、超微粉碎，得到所述甘露聚糖。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤1)中，
所述啤酒废酵母泥与水的料液比为(1:2-10)g/mL；
混合剪切的时间为80-150min，温度为35-55℃，混合剪切转速为15000-25000r/min。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤2)中，
相对于混合液，所述β-葡聚糖酶的添加量为10-25ppm；
相对于混合液，所述溶菌酶的添加量为5-10ppm；
酶解的温度为30-50℃，酶解的时间为3-7h。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤3)中，
所述洗涤的步骤包括：以无水乙醇洗涤2次以上，无水乙醇的添加量为沉淀物的2-3倍；
所述离心的转速为5000-6000r/min，离心的时间为10-20min。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤4)中，
所述洗脱液为浓度为0.12-0.18mol/L的Nacl溶液，体积为离心后的物质的2-3倍，洗脱的流速为0.1-0.3mL/min；
所述离心的转速为5000-6000r/min，离心的时间为10-20min。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤5)中，
所述冷冻干燥处理的时间为72-96h；
所述超微粉碎的转速为3500-5500r/min，时间为15-35s。
7.由权利要求1-6中任意一项所述制备方法制备得到的甘露聚糖。
8.权利要求7所述的甘露聚糖在生湿面中作为抑菌添加剂的应用。
9.权利要求7所述的甘露聚糖在生湿面中作为抗老化添加剂和/或延缓水分丧失添加剂的应用。
10.一种热干面，其特征在于，该热干面的原料组成包括：
高筋小麦粉100-150重量份，食用碱0.5-1.5重量份，食盐0.1-1重量份，水25-35重量份，油1-3重量份，甘露聚糖0.1-1.5重量份；
所述甘露聚糖为权利要求7所述的甘露聚糖。
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