CN114027347B - 一种烘焙天然抗氧化剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种烘焙天然抗氧化剂及其制备方法，属于食品添加剂技术领域。本发明所述的烘焙天然抗氧化剂，包括茶提取物、黑果腺肋花楸果提取物、竹叶提取物、聚甘油蓖麻醇酯、吐温80、葵花籽油和水，其中茶提取物、黑果腺肋花楸果提取物、竹叶提取物、聚甘油蓖麻醇酯、吐温80、葵花籽油、水的质量比为20～60：5～20：5～20：0.3～2.0：0.2～1.5：15～40：20～60。本发明提供的复配天然抗氧化剂为液体，可溶于水系，使得绿茶提取物、黑果腺肋花楸提取物、竹叶提取物可以更好的与烘焙油脂混合，尤其是含水型的人造黄油，扩大了三种提取物的应用范围；而且长期储藏不分层不沉淀。
Description
技术领域
本发明涉及一种烘焙天然抗氧化剂及其制备方法，属于食品添加剂技术领域。
背景技术
面包蛋糕等烘焙产品含有大量的油脂，容易在储藏过程中氧化变质，产生不愉悦的风味。为提高食品的抗氧化能力，常常会加入抗氧化剂。抗氧化剂可以分为两类，分别是化学抗氧化剂和天然抗氧化剂。常见的化学抗氧化剂有BHA(丁基羟基茴香醚)、BHT(二丁基羟基甲苯)、PG(没食子酸丙酯)和TBHQ(特丁基对苯二酚)，其效果显著，但逐步被发现对人体有一定的危害作用。天然抗氧化剂主要是植物和动物的提取物，如茶提取物、竹叶提取物和甘草提取物等，富含多酚和黄酮等抗氧化物质，具有绿色健康、便捷高效的优点，在食品工业中得到了广泛应用。
茶提取物的主要成分为茶多酚(儿茶素)、EGCG和咖啡碱，具有抗氧化、清除自由基等作用，能够明显降低高脂血症的血清总胆固醇、甘油三脂、低密度脂蛋白胆固醇含量，同时具有恢复和保护血管内皮功能的作用。黑果腺肋花楸提取物富含黄酮、花青素和多酚等物质，其提取物在抗氧化、抗炎、抗癌、降血糖等方面具有良好的生物活性，对心脏病、高血压等心血管疾病具有特殊的疗效。竹叶提取物的有效成分包括黄酮类、内酯类和酚酸类化合物。竹叶提取物有着品质优良、安全性高、不带异味、价格低廉，又兼具天然、营养和多功能性众多优点，因此在食品工业中已经得到广泛的应用。高油酸葵花籽油与普通葵花籽油相比，油酸含量更多，碘值更低，氧化诱导时间更长，具有更好的氧化稳定性和更高的营养价值。
烘焙油脂可以分为人造奶油、黄油、起酥油三种，其中人造奶油和黄油含有水分，而起酥油不含水。但是面包在加工过程中通常需要加入水和盐，所以油脂将和水组成油水混合体系，以往研究表明油水混合体系的油脂比单一的油脂体系更易氧化。其中氧化反应发生在水油界面，食品行业中常用油溶性抗氧化剂(特丁基对苯二酚TBHQ、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚BHT)，不能在油水界面充分发挥抗氧化作用。因此，开发一种水溶性的烘焙天然抗氧化剂有助于延缓油水界面的氧化速率，提高抗氧化剂的利用率。
发明内容
[技术问题]
目前食品领域常用的天然抗氧化剂在烘焙产品中的抗氧化效果十分有限。
[技术方案]
为了解决上述至少一个问题，本发明提供了一种烘焙天然抗氧化剂，其制备方法简单，抗氧化效果非常显著。
本发明的第一个目的是提供一种烘焙天然抗氧化剂，组分包括茶提取物、黑果腺肋花楸果提取物、竹叶提取物、聚甘油蓖麻醇酯、吐温80、葵花籽油和水，其中茶提取物、黑果腺肋花楸果提取物、竹叶提取物、聚甘油蓖麻醇酯、吐温80、葵花籽油、水的质量比为20～60：5～20：5～20：0.3～2.0：0.2～1.5：15～40：20～60。
在本发明的一种实施方式中，所述的茶提取物、黑果腺肋花楸果提取物、竹叶提取物、聚甘油蓖麻醇酯、吐温80、葵花籽油、水的质量比为45：15：10：1.0：0.5：18：54。
在本发明的一种实施方式中，所述的茶提取物、黑果腺肋花楸果提取物、竹叶提取物、聚甘油蓖麻醇酯、吐温80、葵花籽油、水的质量比为35：15：15：0.8：0.7：24：48。
在本发明的一种实施方式中，所述的茶提取物、黑果腺肋花楸果提取物、竹叶提取物、聚甘油蓖麻醇酯、吐温80、葵花籽油、水的质量比为50：5：5：1.2：0.3：36：36。
在本发明的一种实施方式中，所述的茶提取物、竹叶提取物、聚甘油蓖麻醇酯、吐温80和葵花籽油均为市售；其中，所述的茶提取物包括绿茶提取物，所述的绿茶提取物为红褐色粉末，茶多酚≥98％(w/w)；竹叶提取物为棕黄色粉末，总黄酮≥24％(w/w)；所述的黑果腺肋花楸提取物为紫红色粉末，多酚≥20％(w/w)。
本发明的第二个目的是提供一种制备本发明所述的烘焙天然抗氧化剂的方法，包括如下步骤：
按照质量比将茶提取物、黑果腺肋花楸果提取物、竹叶提取物、水混合均匀，之后再加入聚甘油蓖麻醇酯、吐温80、葵花籽油进行高速剪切，至油水充分混合，得到所述的烘焙天然抗氧化剂。
在本发明的一种实施方式中，所述的混合均匀是在40～60℃下恒温搅拌20～30min，转速为200～300rpm。
在本发明的一种实施方式中，所述的高速剪切是10000～24000rpm下高速剪切2～4min。
本发明的第三个目的是提供一种应用所述的烘焙天然抗氧化剂制备面包的方法，所述的方法是在面包制备原料中加入烘焙天然抗氧化剂；
所述方法包括如下步骤：
(1)按质量份数称取白砂糖、盐、酵母，加入到高筋面粉中，制成混合粉；
(2)向步骤(1)所述混合粉中加入水、黄油、烘焙天然抗氧化剂液体，搅拌得到面团；
(3)将步骤(2)所述面团分割成若干面团，再进行整形、装盘；
(4)将步骤(3)装盘后的面团在湿度为80％、温度为36℃条件下醒发，待体积至原体积的2～2.5倍即可；
(5)将步骤(4)所得面团放入烤箱中，上火温度180℃，下火温度200℃，时间25min，即可得到面包。
在本发明的一种实施方式中，步骤(2)所述的烘焙天然抗氧化剂的添加量为高筋面粉质量的0.05％～0.2％。
在本发明的一种实施方式中，步骤(2)所述的搅拌是在270rpm条件下搅拌处理12min。
本发明的第四个目的是本发明所述的烘焙天然抗氧化剂在食品领域、医药领域和化妆品领域的应用。
[有益效果]
(1)本发明提供的复配天然抗氧化剂为液体，可溶于水系，使得绿茶提取物、黑果腺肋花楸提取物、竹叶提取物可以更好的与烘焙油脂混合，尤其是含水型的人造黄油，扩大了三种提取物的应用范围。
(2)本发明所述的烘焙天然抗氧化剂呈流动状棕红色液体，状态稳定，可长期储藏，储藏6个月不分层不沉淀，使用时能均匀分散于油系中。
(3)本发明复配天然抗氧化剂制备方法简单，成本低，可大规模生产和应用。
(4)绿茶提取物、黑果腺肋花楸提取物、竹叶提取物复配后抗氧化能力强，能够有效取代化学抗氧化剂的使用。
(5)本发明所述的烘焙天然抗氧化剂DPPH自由基清除活性在69.08％以上，应用于面包之后的面包体系的DPPH自由基清除活性在49.81％以上；而且能够在不明显破坏面包品质的情况下显著提高面包的抗氧化能力。
附图说明
图1为实施例6中不同烘焙天然抗氧化剂添加量得到的面包制作成型的图片。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解实施例是为了更好地解释本发明，不用于限制本发明。
实施例中采用的绿茶提取物、黑果腺肋花楸提取物、竹叶提取物购自陕西天行健生物化工技术有限公司，具体的规格参数为：绿茶提取物中茶多酚98.36％(w/w)、儿茶素81.28％(w/w)、EGCG 50.08％(w/w)；黑果腺肋花楸提取物中原花青素25.54％(w/w)、多酚20.15％(w/w)；竹叶提取物中总黄酮26.10％(w/w)；聚甘油蓖麻醇酯的规格参数为HLB值7～9，吐温80HLB值为15。
测试方法
1、抗氧化剂的抗氧化性能测试：
采用DPPH自由基清除活性方法。DPPH是一种稳定的以氨为中心的自由基，在517nm波长处有最大吸收值。DPPH吸收光谱与测定波长的确定DPPH在溶液中具有典型紫红色，当它与能提供1个电子的自由基清除剂作用时，生成浅色产物，使溶液的典型紫红色变浅。DPPH溶于乙醇溶液，且呈紫色，当黄酮类等抗氧化性物质与DPPH自由基结合或发生替代，使DPPH自由基数目减少，溶液颜色变浅，且在517nm处的吸光度不断减小。
抗氧化剂DPPH自由基清除活性的测定按照以下方法进行：称取0.5g抗氧化剂，加入20mL 80％乙醇溶液，在室温避光处振荡5h，离心过筛取上清液，得样品的多酚提取液。将DPPH完全溶解于无水乙醇中，使其浓度为达到200μmol/L。在5mL的200μmol/L DPPH乙醇溶液中加入0.1mL样品多酚提取液，充分混合，室温避光放置30min。在517nm处测定反应液的吸光值。对照采用0.1mL 80％乙醇溶液代替样品，加入5mL 200μmol/L DPPH乙醇溶液中，空白为80％乙醇溶液。
2、面包DPPH自由基清除活性的测定按照以下方法进行：
称取2g面包样品，加入20mL 80％乙醇溶液，在室温避光处振荡5h，离心过筛取上清液，得面包样品的多酚提取液。将DPPH完全溶解于无水乙醇中，使其浓度为达到100μmol/L。在4mL的100μmol/L DPPH乙醇溶液中加入0.5mL样品多酚提取液，充分混合，室温避光放置30min。在517nm处测定反应液的吸光值。对照采用0.5mL 80％乙醇溶液代替样品，加入4mL 100μmol/L DPPH乙醇溶液中，空白为80％乙醇溶液。
面包和抗氧化剂的DPPH自由基清除率由以下公式(1)进行计算：
DPPH自由基清除率(I％)＝(1-AS/A0)×100％ (1)
式中，AS：样品管的吸光值；A0：对照管的吸光值。
3、颜色的测试：
面包室温冷却2h后，取同一批制作的5个面包，用切片机从其中3个面包中心位置切出12.5mm厚的薄片，并用小刀在另外3个面包表皮中心切取5cm2大小的薄片，要求切片均匀无裂缝，用高精度分光测色仪测定中间两片面包芯以及面包皮的色差值。测定光源为D65，色度空间选取L*，a*，b*。其中，L*表示亮度，0为黑色，100为白色；a*表示有色物质的红绿色程度，正值越大色泽越红，负值绝对值越大则色泽越绿；b*表示有色物质的黄蓝色程度，正值越大色泽越黄，负值绝对值越大则色泽越蓝。
4、质构性能的测试：
采用物性质构仪(TPA)分析面包室温冷却2h后的全质构特征。选取同批次的三个面包样品，用切片机切成12.5mm厚的均匀薄片，并取面包中心的两片叠加测试。TPA探头型号：P/25圆柱形探头。测试条件：测前速度1.0mm/s，测定速度1.0mm/s，测后速度3.0mm/s，压缩程度60％，感应力5g，两次压缩间隔时间5s。
实施例1
一种制备烘焙天然抗氧化剂的方法，包括如下步骤：
按照质量比将绿茶提取物、黑果腺肋花楸果提取物、竹叶提取物、水于50℃下恒温300rpm搅拌30min，之后再加入聚甘油蓖麻醇酯、吐温80、葵花籽油进行高速24000rpm剪切3min，至油水充分混合，得到所述的烘焙天然抗氧化剂；其中绿茶提取物、黑果腺肋花楸果提取物、竹叶提取物、聚甘油蓖麻醇酯、吐温80、葵花籽油和水的质量比为45：15：10：1.0：0.5：18：54。
实施例2
调整实施例1中绿茶提取物、黑果腺肋花楸果提取物、竹叶提取物、聚甘油蓖麻醇酯、吐温80、葵花籽油和水的质量比为35：15：15：0.8：0.7：24：48，其他和实施例1保持一致，得到烘焙天然抗氧化剂。
实施例3
调整实施例1中绿茶提取物、黑果腺肋花楸果提取物、竹叶提取物、聚甘油蓖麻醇酯、吐温80、葵花籽油和水的质量比为50：5：5：1.2：0.3：36：36，其他和实施例1保持一致，得到烘焙天然抗氧化剂。
对比例1
省略实施例1中聚甘油蓖麻醇酯、吐温80、葵花籽油、水，直接将绿茶提取物、黑果腺肋花楸果提取物、竹叶提取物混合均匀，得到天然抗氧化剂，其中绿茶提取物、黑果腺肋花楸果提取物、竹叶提取物的质量比为7：3：3。
对比例2
省略实施例1中的黑果腺肋花楸果提取物、竹叶提取物，绿茶提取物、聚甘油蓖麻醇酯、吐温80、葵花籽油和水的质量比为70：1.0：0.5：18：54，其他和实施例1保持一致，得到烘焙天然抗氧化剂。
对比例3
省略实施例1中的绿茶提取物、竹叶提取物，黑果腺肋花楸果提取物、聚甘油蓖麻醇酯、吐温80、葵花籽油和水的质量比为70：1.0：0.5：18：54，其他和实施例1保持一致，得到烘焙天然抗氧化剂。
对比例4
省略实施例1中的绿茶提取物、黑果腺肋花楸果提取物，竹叶提取物、聚甘油蓖麻醇酯、吐温80、葵花籽油和水的质量比为70：1.0：0.5：18：54，其他和实施例1保持一致，得到烘焙天然抗氧化剂。
对比例5
采用TBHQ作为抗氧化剂。
对比例6
将实施例1中的红褐色绿茶提取物替换成白色粉末状茶提取物，其中茶多酚含量98％；白色粉末状茶提取物、黑果腺肋花楸果提取物，竹叶提取物、聚甘油蓖麻醇酯、吐温80、葵花籽油和水的质量比为45：15：10：1.0：0.5：18：54，其他和实施例1保持一致，得到烘焙天然抗氧化剂。
对比例7
将实施例1中的聚甘油蓖麻醇酯替换成单硬脂酸甘油酯，绿茶提取物、黑果腺肋花楸果提取物、竹叶提取物、单硬脂酸甘油酯、吐温80、葵花籽油和水的质量比为45：15：10：0.1：0.2：18：54，其他和实施例1保持一致，得到烘焙天然抗氧化剂。
对比例8
省略实施例1中的吐温80，绿茶提取物、黑果腺肋花楸果提取物、竹叶提取物、聚甘油蓖麻醇酯、葵花籽油和水的质量比为45：15：10：1.0：18：54，其他和实施例1保持一致，得到烘焙天然抗氧化剂。
将得到的烘焙天然抗氧化剂进行测试，测试结果如表1：
表1烘焙天然抗氧化剂的性质
从表1可以看出：对比例1的天然抗氧化剂为固体混合物，溶于水不溶于油脂，在面包制作过程中容易出现溶解不完全的情况，导致面团表面出现不均匀的黑色斑点，而且在储存过程中容易吸潮结块、黏度增大。与之相比，实施例1、2、3的复配抗氧化剂为液体，流动性非常好，在面包生产过程中易于添加，溶于水，可均匀分散于油脂，所以能够完全溶解于面团当中，更好地发挥抗氧化性能。此外，复配抗氧化剂的稳定性很好，状态稳定，久置没有发生沉淀和分层的现象，能够长期储存。
实施例4
调整实施例1中绿茶提取物、黑果腺肋花楸果提取物、竹叶提取物、聚甘油蓖麻醇酯、吐温80、葵花籽油和水的质量比如表2，其他和实施例1保持一致，得到烘焙天然抗氧化剂。
表2原料组成对液体性质的影响
由表2可知：烘焙天然抗氧化剂中，当水的含量较低时，固体提取物将溶解不完全，导致最终产品流动性变差，在食品制作过程中不便于添加；当葵花籽油含量太低时，不利于改善抗氧化剂的流动性和粘稠性；当水和葵花籽油的含量过高时，固体提取物在抗氧化剂中的比例下降，导致终产品的抗氧化性能变差；当聚甘油蓖麻醇酯和吐温80的含量过高时，终产品的流动性较差，而含量过低时，终产品的稳定性较差，易于分层。所以，茶提取物、黑果腺肋花楸果提取物、竹叶提取物、聚甘油蓖麻醇酯、吐温80、葵花籽油、水在复配抗氧化剂中合适的质量比为20～60：5～20：5～20：0.3～2.0：0.2～1.5：15～40：20～60。
实施例5
一种应用所述的天然抗氧化剂制备面包的方法，包括如下步骤：
(1)称取白砂糖100g、盐12g、酵母10g，加入到1000g高筋面粉中，制成混合粉；
(2)向步骤(1)所述混合粉中加入水600g、黄油100g、实施例1～3与对比例1～6的烘焙天然抗氧化剂液体2g，在270rpm条件下搅拌处理12min，得到面团；
(3)将所述面团分割成150g的若干面团，再进行整形、装盘；
(4)将装盘后的面团在湿度为80％、温度为36℃条件下醒发，待体积至原体积的2～2.5倍即可；
(5)将步骤(4)所得面团放入烤箱中，上火温度180℃，下火温度200℃，时间25min，即可得到面包。
面包烤熟凉透后切片，于55℃中烘干至恒重，用粉碎机粉碎成粉末样品。
将实施例1～3和对比例1～6的烘焙天然抗氧化剂以及利用烘焙天然抗氧化剂得到的面包进行性能测试，测试结果如下：
表3面包的性能
由表3可知：实施例1～3得到的烘焙天然抗氧化剂在面包中均具有抗氧化能力，其中实施例3的DPPH自由基清除活性达到75.09％，比对比例1高，说明所述液体烘焙天然抗氧化剂的效果比直接添加固体粉末更好，这可能是因为多酚类物质在烘焙过程中损失较多。此外，实施例2和实施例3的DPPH自由基清除活性高于对比例5，说明烘焙天然抗氧化剂能够达到化学抗氧化剂的效果甚至比其更好。对比面包体系和烘焙天然抗氧化剂自身的DPPH自由基清除活性，可以发现实施例2、实施例3的差别较小，说明所述抗氧化剂有助于增强提取物中多酚类物质的耐高温性，从而提高面包的抗氧化能力。对比实施例1和对比例2、3、4可以看出：仅采用一种提取物，其DPPH自由基清除活性远低于三者结合的DPPH自由基清除活性，说明本发明采用的三种提取物之间具有协同效果。
实施例6
将实施例2的烘焙天然抗氧化剂用于面包制备，面包制作时烘焙天然抗氧化剂按照高筋面粉质量的0、0.05％、0.10％、0.15％、0.20％与烘焙油脂(黄油)进行混合，其他参数和实施例5保持一致。
参照GB/T20981-2007略作修改，对面包进行感官评定。选十名感官评定员对面包的外形、表面色泽、组织、风味与口感等方面进行评分，具体的评价标准如下表4所示；
表4面包感官评价指标和评分标准
采用物性质构仪对所述面包进行全质构性能的测试；采用高精度分光测色仪对所述面包的芯和皮进行颜色程度的测定。
测试结果如下：
表5面包的全质构品质
由表5可知：添加了烘焙天然抗氧化剂之后，面包芯的硬度和咀嚼性有所下降，而弹性、粘聚性与空白面包相比无显著差异，回复性略微降低，说明抗氧化剂在一定程度上改善了面包的口感。
表6面包芯和面包皮的色度
由表6可知：添加了烘焙天然抗氧化剂之后，面包芯和面包皮的亮度降低，面包芯的红绿程度升高，而黄蓝程度降低，面包皮的红绿程度和黄蓝程度都升高。这可能是因为抗氧化剂中的色素使面包芯的颜色偏向灰白，但加深了面包皮的金黄色。
表7面包感官评价
由表7可知：添加了烘焙天然抗氧化剂后面包的总体品质略有下降，影响最大的指标是面包芯和面包皮的色泽。由于天然提取物带有色素，复配后的烘焙天然抗氧化剂为棕红色液体，所以面包皮色泽偏黑，而面包芯色泽偏灰白。但是面包的其他品质与空白组相比无显著差异，而且因为乳化剂的存在导致面包的弹性增大硬度减小，获得更好的口感。这与面包质构性能测试和色度测定的结果一致。此复配烘焙天然抗氧化剂的最大添加量为0.20％，能够在不明显破坏面包品质的情况下显著提高面包的抗氧化能力。
Claims (6)
1.一种烘焙天然抗氧化剂，其特征在于，组分包括茶提取物、黑果腺肋花楸果提取物、竹叶提取物、聚甘油蓖麻醇酯、吐温80、葵花籽油和水，其中茶提取物、黑果腺肋花楸果提取物、竹叶提取物、聚甘油蓖麻醇酯、吐温80、葵花籽油、水的质量比为35：15：15：0.8：0.7：24：48或者为50：5：5：1.2：0.3：36：36；所述的茶提取物为绿茶提取物，所述的绿茶提取物为红褐色粉末，茶多酚质量分数≥98%；竹叶提取物为棕黄色粉末，总黄酮质量分数≥24%；所述的黑果腺肋花楸果提取物为紫红色粉末，多酚质量分数≥20%；
所述烘焙天然抗氧化剂制备过程包括如下步骤：
按照质量比将茶提取物、黑果腺肋花楸果提取物、竹叶提取物、水混合均匀，之后再加入聚甘油蓖麻醇酯、吐温80、葵花籽油进行高速剪切，至油水充分混合，得到所述的烘焙天然抗氧化剂。
2.一种制备权利要求1所述的烘焙天然抗氧化剂的方法，其特征在于，包括如下步骤：
按照质量比将茶提取物、黑果腺肋花楸果提取物、竹叶提取物、水混合均匀，之后再加入聚甘油蓖麻醇酯、吐温80、葵花籽油进行高速剪切，至油水充分混合，得到所述的烘焙天然抗氧化剂。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，混合均匀是在40~60℃下恒温搅拌20~30min，转速为200~300 rpm；所述的高速剪切是10000~24000 rpm下高速剪切2~4 min。
4.一种应用权利要求1所述的烘焙天然抗氧化剂制备面包的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）按质量份数称取白砂糖、盐、酵母，加入到高筋面粉中，制成混合粉；
（2）向步骤（1）所述混合粉中加入水、黄油、烘焙天然抗氧化剂液体，搅拌得到面团；
（3）将步骤（2）所述面团分割成若干面团，再进行整形、装盘；
（4）将步骤（3）装盘后的面团在湿度为80%、温度为36℃条件下醒发，待体积至原体积的2~2.5倍；
（5）将步骤（4）所得面团放入烤箱中，上火温度180℃，下火温度200℃，时间25 min，得到面包。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤（2）所述的烘焙天然抗氧化剂的添加量为高筋面粉质量的0.05%~0.2%。
6.权利要求1所述的天然抗氧化剂在食品领域、医药领域和化妆品领域的应用。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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