CN112535273B - 一种弱碱性美拉德肽风味熟盐的工业化制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种弱碱性美拉德肽风味熟盐的工业化制备方法。主要制备步骤包括：(1)以天然植物蛋白和普通食盐为原料，首先将天然植物蛋白进行逐级分步酶解，得到小分子肽酶解液，酶解液经灭酶、离心后真空浓缩，加糖调配混合并输送至美拉德反应釜中，经热反应后得到美拉德肽产品；(2)普通食用盐经炒盐锅熟化后加入美拉德肽产品，经混合、喷淋、沸腾干燥得到弱碱性美拉德肽风味熟盐；(3)美拉德肽风味熟盐经灭菌处理后，筛选器分离，冷却后灌装，包装，进行金属探测，然后装箱入成品库。本方法工艺简单、操作智能、成本低廉、可大规模连续化生产，产品稳定性较好，具有增咸增鲜的独特效果，在同样咸度感知下可降低钠离子的摄入量。
Description
技术领域
本发明属于食用盐加工技术领域，具体涉及一种弱碱性美拉德肽风味熟盐的工业化制备方法。
背景技术
经过调查研究证明，健康人群体质呈弱碱性，即体液pH值一般在7.35～7.45之间。人在出生后都属于弱碱性体质，但在生长过程中，体液的pH值因饮食习惯的变化而变化。据调查，目前不到20％的人群，pH值维持在弱碱性健康范围内，80％人群酸碱失衡。根据一项600位癌症体液分析，发现100％的癌症显示为酸性体质。所以人体的体液酸性化是“百病之源”。临床上常用的碱性药，如胃舒平、小苏打片等，都是医生专门为调节患者人体酸碱平衡开出的处方常用药。咸味是百味之主，也是炮制中药的主料，自古以来就被中医列为五色五味之首。普通食盐(生盐)酸碱性呈中性，PH值为7.0。而熟盐的pH值在7.5～9.5之间，呈弱碱性，酸碱性科学合理。我国传统中药炮制中，曾记载用熟盐配伍中药材治疗多种疾病，已在临床使用了数百年。因此，每天科学合理地摄入适量的熟盐，将有利于更好的平衡、调和体液中的酸碱失衡。也可以预防体内因钠离子失衡所引起的各种病症和不适，对人体的健康意义远大于治疗，是现代人们追求高质量生活水平的理想绿色食盐。
植物蛋白小肽，是人体必须的营养元素，并具有显著的功能活性，包括降血压、降血脂、快速缓解疲劳等多种生理功能。采用植物蛋白小肽与还原糖所制备的肽美拉德反应产物，在保留小肽的高效营养功能基础上，还具有突出的咸味、鲜味、醇厚味和持续感等滋味增强的特性，同等咸度下可降低食品中的食盐和味精用量。若将美拉德肽与健康熟盐融为一体，即能满足口感的感官需求，又降低钠盐的摄入，同时又调节人体的酸碱平衡，补充活性物质，恢复身体机能。对于开发航天航空、军用野战及特殊病患的特需食品也具有重要意义。然而，目前市场并不存在类似的具有增咸增鲜及一定功能性的弱碱性熟盐产品，且现有制盐技术中仍存在的生盐中有机、有害成分残留等问题。
发明内容
针对现有市场的空白和技术的不足，为了能生产出稳定的“弱碱性”美拉德肽风味熟盐，本发明提供了一种弱碱性美拉德肽风味熟盐的工业化制备工艺，该工艺解决了生盐行业中无法解决的有机固体不溶物残留问题，高温炒制后去除生盐中对人体有害成分，实现了利用熟化工艺调控熟盐pH值至一定范围，并通过二次结晶添加美拉德肽的均匀度达99.9％，所得产品结晶紧密均匀，不分层，流动性好；同时美拉德肽还增强了熟盐的咸味、鲜味、醇厚味和持续感，使用过程中无需再添加鸡精、味精，可满足消费者对咸味、鲜味和风味的追求。
本发明的工业化制备美拉德肽风味熟盐的方法，包括如下步骤：
(1)将天然植物蛋白(谷朊粉蛋白、玉米蛋白、大豆蛋白、葵花籽蛋白、花生蛋白、豌豆蛋白等)拆包后送入待料仓，开启上料输送线，将蛋白送入预处理罐内，加水溶解，加热搅拌，得到变性蛋白溶液，调pH后，变性蛋白溶液经管道输送至双级酶解罐中，加入蛋白酶(中性蛋白酶、复合蛋白酶、碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶、风味酶、氨肽酶等)混合均匀后，采用二级分步酶解设备进行生物可控酶解，得到一定水解度的蛋白酶解液，酶解液经灭酶、离心、真空浓缩，采用甲醛滴定法测定其水解度后，加入糖源(木糖、阿拉伯糖、果糖、葡萄糖)混合均匀，经管道输送至美拉德反应釜，反应结束后经循环水冷却放料，得到美拉德肽产品；
(2)将普通食用盐(海盐、井盐、矿盐)拆包后送入待料仓，开启电磁加热器，冷却塔，循环水泵；待炒盐锅温度上升到400℃时，开启上料输送线，把食用盐送入炒盐锅炒制至一定pH值后，将熟化后的弱碱性盐输送至冷却锅，使用冷却水对冷却锅内的熟化后的弱碱性盐降温，输送至储料仓，自然冷却至常温，得到弱碱性熟盐产品。
(3)将步骤(1)所得产品与步骤(2)所得产品经混合、喷淋工艺后，均匀结晶为一体，采用沸腾干燥机干燥，灭菌，得到颗粒状美拉德肽风味熟盐，经筛选器分离筛选，冷却后灌装、包装、进行金属探测，然后装箱入成品库。
优选地，步骤(1)所述的预处理罐内蛋白与水重量比为1-20：100，调节pH值为6.0-9.0，加热搅拌温度为80-100℃，加热时间为10-120min；酶解罐内酶解温度为40-60℃，酶解pH值为6.0-9.0，酶添加量为0.5-10％(w/w)，酶解时间为0.5-8h，控制水解度为4.0-14.0；所述的灭酶温度为80-100℃；糖源添加量为天然植物蛋白酶解液固形物量的0.5-50％(w/w)；所述的美拉德反应釜温度为60-140℃，反应pH值为6.0-9.0，反应时间为0.5-4h；
优选地，步骤(2)所述的炒盐锅炒盐温度在400-800℃，炒制时间为5-40min,控制熟盐pH值在8-10；所述的使用冷却水对冷却锅内熟化后的弱碱性盐降温至30-100℃；
优选地，步骤(3)所述的将步骤(1)所得产品与步骤(2)所得产品的混合重量比为1-5:100；所述的混合喷淋工艺为多级泵给与输送动力，采用智能芯片控制整个系统的工作；所述的沸腾干燥机前段增加散耙装置形成均匀供料，分段控制物料上扬高度，控制在不同的温度下，使用不同的运行速度，使物料快速脱离运动，避免物料包裹破损；所述的沸腾干燥机风量为10-50(m3/h)，干燥温度为50-120℃，物料运行速度为1-6(m/s)，所得美拉德肽盐为颗粒产品，含水量在0.6％以下。
优选地，步骤(3)所述的灭菌处理与干燥同时进行，并在沸腾干燥器内完成，灭菌温度为120℃，灭菌时间为30-60min；所述筛选器目数为40-80目。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、与普通盐相比(pH 7.0)，由于原盐经过高温炮制，可提高熟盐pH值至8-10，因此该熟盐产品对调节人体酸碱平衡起到一定作用，使食用盐更健康。
2、食用盐通过高温熟化后，所携带的有机杂质可通过高温挥发，因此熟盐更洁净。
3、植物蛋白原料来源广泛、成本低廉，将蛋白水解成风味增强小肽，提高了其营养价值，又实现了农副产品的再利用，并解决植物蛋白原料浪费、溶解性差等问题，对于植物蛋白的精深加工具有重要的意义。
4、植物蛋白美拉德肽风味熟盐与普通盐相比，加工工艺领先，操作智能，可大规模连续化生产，且产品稳定性好，不含任何抗结剂。通过二次结晶工艺可使添加物的均匀度可达到99.9％，结晶紧密不脱落，不分层、流动性好。
5、美拉德肽风味熟盐具有增咸增鲜的效果，可使产品的总体味感协调、细腻、醇厚浓郁，使用时无需再添加鸡精和味精，可满足消费者对咸味、鲜味等风味的追求。在高盐饮食和全民开展减盐行动的当下，市场前景非常广阔。
附图说明
图1为本发明美拉德肽风味熟盐的工业化制备工艺流程图。
图2为实施例1谷朊粉蛋白肽的分子量分布分析结果。
图3为实施例2复合蛋白肽的分子量分布分析结果。
表1为实施例1谷朊粉蛋白美拉德肽风味熟盐的产品稳定性评价。
表2为实施例1谷朊粉美拉德肽风味熟盐的风味成分分析结果。
表3为实施例1谷朊粉蛋白美拉德肽风味熟盐增咸增鲜效果评价。
表4为实施例2复合蛋白美拉德肽风味熟盐增咸增鲜效果评价。
具体实施方式
为更好地理解本发明，结合实施例进一步阐明发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于以下实施例。
实施例1
一种谷朊粉美拉德肽风味熟盐的生产工艺流程见图1，具体步骤如下：
(1)将100公斤谷朊粉蛋白拆包后送入待料仓，开启上料输送线，将蛋白送入预处理罐内，加1吨蒸馏水溶解，100度加热搅拌，得到变性蛋白溶液，调pH值为8.5后，变性蛋白溶液经管道输送至双级酶解罐中，加复合蛋白酶混合均匀后，采用二级分步酶解设备在55℃下进行生物可控酶解4小时，调控酶解pH值为7.5，得到水解度在9.0的谷朊粉蛋白酶解液，酶解液经100℃灭酶、离心、真空浓缩后，采用甲醛滴定法测定其水解度后，加入20公斤木糖混合均匀，经管道输送至美拉德反应釜，反应温度控制在110℃，pH值控制在7.5，反应1小时后经循环水冷却放料，得到美拉德肽产品。采用色谱法对该产品进行分子量鉴定(结果见图2)；由图2可知，该工艺条件下美拉德肽的相对分子质量<1000的组分占92.83％，即大部分酶解产物为小分子肽。
(2)将普通海盐拆包后送入待料仓，开启电磁加热器，冷却塔，循环水泵；待炒盐锅温度上升到400℃时，开启上料输送线，把食用生盐送入炒盐锅在600℃下炒制30min至pH值9.5，将熟化后的弱碱性盐输送至冷却锅，使用冷却水对冷却锅内的弱碱性熟盐降温，输送至储料仓，自然冷却至常温，得到弱碱性熟盐产品。以生盐制备的美拉德肽盐为对照，以294nm吸光度值为熟盐中美拉德肽降解为无色产物的衡量指标，以420nm吸光度值为熟盐中美拉德肽降解为有色产物的衡量指标，以水解度DH考察熟盐中谷朊粉蛋白肽的水解情况，通过以上三个指标考察生盐熟化后pH值升高对所添加美拉德肽的储藏稳定性影响，结果见表1，由结果可知，以上三个指标与生盐对照组相比较，均未发生显著改变。因此，将美拉德肽添加到弱碱性熟盐中，具有较好的稳定性。
表1实施例1谷朊粉蛋白美拉德肽风味熟盐的产品稳定性评价
(3)将步骤(1)所得产品与步骤(2)所得产品经混合、喷淋工艺后，均匀结晶为一体，采用沸腾干燥机干燥，灭菌，得到颗粒状美拉德肽风味熟盐，经筛选器分离筛选，冷却后灌装、包装、进行金属探测，然后装箱入成品库。采用GC-MS对成品美拉德肽风味熟盐的风味增强效果进行考察，结果见表2，由表2可知每克谷朊粉风味熟盐可增加总风味物质量为1745.74ng。采用电子舌对成品谷朊粉美拉德肽风味熟盐的增咸增鲜效果进行测定，结果见表3，由表3可知该产品添加为0.2％时与对照组①比具有显著的增咸效果，当添加量为0.6％时其鲜味值大于1％的味精盐溶液。
表2实施例1谷朊粉美拉德肽风味熟盐的风味成分分析结果
表3实施例1谷朊粉蛋白美拉德肽风味熟盐增咸增鲜效果评价
注：对照①为0.5％盐溶液，对照②为0.5％盐+1％的味精溶液，样品序号3-6为谷朊粉美拉德肽风味熟盐添加量为分别为0.1％，0.2％，0.4％，0.6％到0.5％的盐溶液中。
实施例2
一种复合植物蛋白美拉德肽风味熟盐的生产工艺流程见图1，具体步骤如下：
(1)将30公斤谷朊粉蛋白，30公斤玉米蛋白，40公斤花生蛋白拆包后送入待料仓，开启上料输送线，将复合蛋白送入预处理罐内，加1吨蒸馏水溶解，90度加热搅拌，得到变性蛋白溶液，调pH值为8.0后，变性蛋白溶液经管道输送至双级酶解罐中，加碱性蛋白酶混合均匀后，采用二级分步酶解设备在60℃下进行生物可控酶解2小时，调控酶解pH值为8.0，得到水解度在6.0的蛋白酶解液，酶解液经100℃灭酶、离心、真空浓缩后，采用甲醛滴定法测定其水解度后，加入30公斤木糖混合均匀，经管道输送至美拉德反应釜，反应温度控制在120℃，pH值控制在8.5，反应1小时后经循环水冷却放料，得到美拉德肽产品。采用色谱法对该产品进行分子量鉴定(结果见图2)；由图3可知，该工艺条件下美拉德肽的相对分子质量<1000的组分占95.27％，即大部分酶解产物为小分子肽。
(2)将普通海盐拆包后送入待料仓，开启电磁加热器，冷却塔，循环水泵；待炒盐锅温度上升到400℃时，开启上料输送线，把食用盐送入炒盐锅在700℃下炒制30min至pH值10，将熟化后的弱碱性盐输送至冷却锅，使用冷却水对冷却锅内的弱碱性熟盐降温，输送至储料仓，自然冷却至常温，得到弱碱性熟盐产品。
(3)将步骤(1)所得产品与步骤(2)所得产品经混合、喷淋工艺后，均匀结晶为一体，采用沸腾干燥机干燥，灭菌，得到颗粒状美拉德肽风味熟盐，经筛选器分离筛选，冷却后灌装、包装、进行金属探测，然后装箱入成品库。采用电子舌对成品复合蛋白美拉德肽风味熟盐的增咸增鲜效果进行测定，结果见表6，由表6可知该产品添加为0.2％时与对照②组比具有一定的增咸效果，当添加量为0.5％时可以达到20％的增咸效果。
表4实施例2复合蛋白美拉德肽风味熟盐增咸增鲜效果评价
注：对照①为0.5％盐溶液，对照②为0.4％盐的溶液，样品序号3-6为复合蛋白美拉德肽风味熟盐添加量为分别为0.1％，0.2％，0.3％，0.5％到0.4％的盐溶液中。
实施例1-2中使用的水为蒸馏水，蛋白和糖使用食品级，其余检测分析的化学试剂均为分析纯，高效液相色谱-质谱分析实验所用化学试剂均为色谱纯。
采用高效液相色谱进行小分子肽分子量测定。色谱条件：仪器型号：Waters 600(配2487紫外检测器和M 32工作站)；色谱柱：TSK gel 12000SWXL 300mm×7.8mm；流动相：乙腈/水/三氯乙酸，45/55/0.1(v/v/v)；检测器：紫外检测器；检测波长：220nm；流速：0.5mL/min；柱温：30℃；进样体积：10μL。测定完成后用GPC软件处理数据，将样品的色谱数据代入标准曲线方程中进行计算，即可得到样品的肽相对分子质量及其分布范围。分子量标准品：细胞色素C(12500Da)，抑肽酶(6500Da)，杆菌肽(1450Da)，四肽(451Da)，三肽(189Da)。得出的分子量标准曲线：Log MW＝-0.2087T+6.6753；R2＝0.9964其中：MW代表分子量，T代表洗脱时间。
采用气相色谱-质谱联用仪对美拉德肽风味熟盐挥发性成分进行了鉴定。称取1g美拉德肽风味熟盐与19g水混合，取5g样品放入15mL顶空瓶中，加入5μL0.4587μg/μL的1,2-二氯苯甲醇溶液，混匀后迅速密封。将老化后的50/30μm DVB/CAR/PDMS萃取头插入顶空瓶中样品上方1cm处，于60℃水浴下萃取0.5h。最后将萃取头插入进样口中，250℃下解吸7min。
GC条件：采用色谱柱DB-WAX(30m×0.25mm×0.25μm)分离挥发物。载气为流速0.8mL/min的氦气，不分流；在初始温度40℃保持3min，然后以5℃/min升温至90℃，再以10℃/min的速率升至230℃，保持7min；检测口温度：250℃。
MS条件：EI电离源，电子能量70eV；离子源温度200℃，接口温度250℃；灯丝发射电流35μA，检测器电压1000V，质量扫描范围m/z 35～350。通过质谱和Kovats保留指数(RI)与质谱库和文献数据作比对，对每种化合物进行鉴定，并通过内标法确定其相对含量。
甲醛滴定法测定水解度(DH)计算公式如下所示：
注：
C—氢氧化钠标准溶液浓度，mol/L；
V1—样品溶液在加入甲醛后滴定至终点所消耗的NaOH标准溶液的体积，mL；
V2—空白溶液在加入甲醛后滴定至终点所消耗的NaOH标准溶液的体积，mL；
V—酶解上清液的体积，mL；
m—样品质量，g；
8.37—每克谷朊粉蛋白质所含的肽键毫摩尔数，mmol/g。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的范围之内。
Claims (3)
1.一种弱碱性美拉德肽风味熟盐的工业化制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将天然植物蛋白拆包后送入待料仓，开启上料输送线，将蛋白送入预处理罐内，加水溶解，蛋白与水重量比为1-20：100，加热搅拌，加热搅拌温度为80-100℃，加热时间为10-120 min，得到变性蛋白溶液，调节pH值为6.0-9.0，变性蛋白溶液经管道输送至双级酶解罐中，加入蛋白酶混合均匀后，采用二级分步酶解设备进行生物可控酶解，酶解罐内酶解温度为40-60℃，酶解pH值为6.0-9.0，酶添加量为0.5-10% w/w，酶解时间为0.5-8 h，控制水解度为4.0-14.0，得到一定水解度的蛋白酶解液，酶解液经灭酶、离心、真空浓缩，灭酶温度为80-100℃，采用甲醛滴定法测定其水解度后，加入糖源混合均匀，糖源添加量为天然植物蛋白酶解液固形物量的0.5-50% w/w，经管道输送至美拉德反应釜，美拉德反应釜温度为60-140℃，反应pH值为6.0-9.0，反应时间为0.5-4 h，反应结束后经循环水冷却放料，得到美拉德肽产品；
（2）将普通食用盐拆包后送入待料仓，开启电磁加热器，冷却塔，循环水泵；待炒盐锅温度上升到400℃时，开启上料输送线，把食用盐送入炒盐锅炒制至一定pH值后，将熟化后的弱碱性盐输送至冷却锅，使用冷却水对冷却锅内熟化后的弱碱性盐降温，输送至储料仓，自然冷却至常温，得到弱碱性熟盐产品；
（3）将步骤（1）所得产品与步骤（2）所得产品经混合、喷淋工艺后，均匀结晶为一体，采用沸腾干燥机干燥，灭菌，得到颗粒状美拉德肽风味熟盐，经筛选器分离筛选，冷却后灌装、包装、进行金属探测，然后装箱入成品库；
所述天然植物蛋白为谷朊粉蛋白、玉米蛋白、花生蛋白中的一种或多种；
所述蛋白酶为碱性蛋白酶；
所述糖源为木糖、阿拉伯糖、果糖或葡萄糖；
所述食用盐为海盐；
步骤（2）所述的炒盐锅炒盐温度在400-800℃，炒制时间为5-40 min,控制熟盐pH值在8-10；所述的使用冷却水对冷却锅内熟化后的弱碱性盐降温至30-100℃；
步骤（3）所述的步骤（1）所得美拉德肽产品与步骤（2）所得弱碱性熟盐产品的混合重量比为1-5:100；所述的混合喷淋工艺为多级泵给与输送动力，采用智能芯片控制整个系统的工作；所述的沸腾干燥机前段增加散耙装置形成均匀供料，分段控制物料上扬高度，控制在不同的温度下，使用不同的运行速度，使物料快速脱离运动，避免物料包裹破损；所述的沸腾干燥机风量为10-50m3/h，干燥温度为50-120℃，物料运行速度为1-6m/s，所得美拉德肽盐为颗粒产品，含水量在0.6%以下。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（3）所述的灭菌处理与干燥同时进行，并在沸腾干燥器内完成，灭菌温度为120℃，灭菌时间为30-60 min；所述筛选器目数为40-80目。
3.根据权利要求1或2所述的方法制备得到的美拉德肽风味熟盐产品。
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2020
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