CN115299584B - 一种具有减盐效果的盐微粒的制备方法及应用 - Google Patents
一种具有减盐效果的盐微粒的制备方法及应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种具有减盐效果的盐微粒的制备方法及应用。该盐微粒的制备方法包括以下步骤：将食品胶、变性淀粉、麦芽糊精进行混合，溶于水中，并使用蛋白酶进行酶解，灭酶处理后与盐、呈味肽混合均匀，并进行超声处理。将超声处理的物料进行喷雾干燥得到盐微粒。本发明制备的盐微粒，具有空心结构，可在口腔中快速溶解，物料经酶解后可增加钠离子在舌表面的黏附穿透效果，快速到达味觉感受器，强烈增加咸味感知。盐微粒在液体和固体食品中均有减盐增咸效果，在固体食品中可减少50%盐用量，在液体食品中可减少20%盐用量。
Description
技术领域
本发明的技术属于食品调味料范围，具体涉及一种具有减盐效果的盐微粒的制备方法及应用。
背景技术
在日常生活中，食盐至关重要，不仅可起到食物保鲜防腐的作用，更是作为一种不可或缺的调味剂。但当摄入食盐过量时，会导致钠在人体内的滞留，当钠长期滞留在人体时，将导致高血压及心脑血管方面的疾病，肾脏功能疾病及骨质疏松症等疾病，严重影响人体健康。近年来，随着减盐策略的推广，居民减盐意识提高，但由于对风味口感的追求，目前中国平均盐摄入量依然超过WHO每日推荐摄入量，居世界前列。因此，开发出既能减少食盐用量又能不影响其咸味的食盐替代物具有重要意义。
目前，食品工业中减少盐添加的技术，主要是分为替代或部分替代氯化钠、利用风味或咸味增强剂、利用物化手段改变传统食盐的物理形态、盐的不均匀分布等方式。其中利用氯化钾等矿物盐替代或部分替代氯化钠，降低氯化钠的添加量是目前应用最广的一种减盐方式。但是氯化钾、氯化镁等非钠盐的金属味以及口感都难以让人接受，而且混合盐中非钠盐加入量超过一定范围，混合盐的金属苦味将上升，进而导致咸味下降。上海交通大学近期的研究指出，卡拉胶可以通过与钾离子的特异性结合，抑制钾离子在口中的释放，且提高黏度减慢钾离子在口中的传递，使得味觉感受器感知到的钾离子减少，从而降低了氯化钾的金属苦味，对氯化钾的不良风味有良好的屏蔽作用。利用物化手段改变传统食盐的物理形态的典型代表是泰莱公司生产的中空盐微球，是由自由流动的结晶微球制成的。这种形式的盐可以提供最大的表面积从而提供更高的咸味；通过这种方式，该产品声称可以降低盐的含量25-50%。嘉吉公司的食品科学家们开发了一种薄片空心盐。这种盐粒是具有空心结构的锥形晶体。由于薄层外壳之下的部分是空的，表面积大，它可以快速溶解，不需要那么多用量就能在人的舌头上迅速产生强大的咸味刺激。Noort 等研究了胶囊盐在面包中的应用。他们利用颗粒大小范围广泛的颗粒盐(大颗粒和小颗粒)制备胶囊盐。并制备了三种不同含盐量的面包(2.0%，1.5%和 1.0%)。在含盐量为 1.0%和 1.5% 的面包中，用不同颗粒大小的胶囊盐(500 μm、1000 μm和 2000 μm)完全取代了普通盐。通过感官评价可知，在1.0%浓度下大颗粒的胶囊盐的面包与 2%浓度下正常尺寸盐的面包咸味强度是相等的。但这种单纯改变食盐物理形态以及盐的不均匀分布所达到的减盐效果均只能在固体食品或半固态食品中才能得到体现，应用范围非常有限。
呈味肽是一类具有呈味特性，可以显著改善食品风味的小分子肽类物质。其本身具有特定味道，而且将其以一定的浓度添加到食品中中，对食品滋味有一定的强化或削弱作用，符合“天然、营养、安全”的食品发展潮流。根据呈现味觉的不同，呈味肽被划分为咸味肽、鲜味肽、苦味肽、甜味肽以及浓厚肽等多个类型。常常通过从食物中分离提取或者由氨基酸定向合成两种方式获取具备特定滋味的呈味肽。目前研究最多的呈味肽提取原料的主要有本身就具有十分鲜美味道的鱼类、肉类制品，植物豆类制品等。一般来说，亲水多肽通常拥有令人愉悦的味道（咸味、鲜味或甜味），而疏水多肽通常有更不受欢迎的苦味(通常是酸味)。用作调味目的的多肽通常是含有大量亲水性氨基酸的。同时，多肽作为蛋白质的水解产物，具有一定的营养价值，且通常具有一定的抗氧化和提高免疫力等药理功效。
食品胶是一类被广泛研究的食品材料，食品胶如果胶等常被用做增稠剂，可以提高食品的黏度与粘附性。同时大部分的食品胶也是在食品加工中常用的表面活性剂，还具有良好的成膜特性；其可在喷雾干燥过程中快速扩散并迁移至盐微球颗粒表面形成一层壳状结构，壳内水分蒸发后冲破外壳形成中空盐微球颗粒。另外，有研究指出食品胶的分子量与化学结构影响其与粘蛋白分子的相互作用，部分食品胶可增加钠离子在舌表面的黏附穿透效果，快速到达味觉感受器，强烈增加咸味感知。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种具有减盐效果的盐微粒的制备方法，将食品胶、变性淀粉、麦芽糊精进行混合，溶于水中，并使用蛋白酶进行酶解，灭酶处理后与盐、呈味肽混合均匀，并进行超声处理。将混合均匀的物料进行喷雾干燥得到盐微粒。本发明制备的盐微粒，具有空心结构，可在口腔中快速溶解，物料经酶解后可增加钠离子在舌表面的黏附穿透效果，快速到达味觉感受器，强烈增加咸味感知。盐微粒在液体和固体食品中均有减盐增咸效果，在固体食品中可减少50%盐用量，在液体食品中可减少20%盐用量。
本发明另一目的在于提供上述方法制得盐微粒。
本发明的再一目的在于提供上述盐微粒的用途。
本发明目的通过如下技术方案实现：
一种具有减盐效果的盐微粒的制备方法及应用，其特征在于包括如下步骤：
将食品胶、变性淀粉、麦芽糊精进行混合，并溶于水中，使用蛋白酶对上述混合物料进行酶解，酶解完成后，灭酶处理，处理后与盐、呈味肽混合均匀，并进行超声处理，将超声处理后的混合物料进行喷雾干燥得到盐微粒。本发明中，采用酶解技术，并将酶解物料与呈味肽，通过超声与喷雾干燥技术联用，改善其表面性质，形成良好的中空结构，在液体食品与固体食物中都实现减盐增咸的效果，且工艺简单，制备方便。
所述的食品胶为阿拉伯胶、甜菜果胶或柑橘果胶的一种或两种以上的混合。所述的蛋白酶为木瓜蛋白酶、胰蛋白酶、复合蛋白酶或中性蛋白酶一种或几种的混合。
所述的蛋白酶的添加量为混合物料质量的0.1%~8%。
所述的呈味肽为酵母抽提物、大豆肽、小麦肽或花生肽一种或几种的混合，呈味肽粉的添加量是最终盐微粒质量的1%~15%。
所述的盐为海盐、湖盐或井矿盐，添加量是最终盐微粒质量的75%~90%。
所述的超声处理时间为5~15min，功率为100~200 W，15~25 KHz。
所述的喷雾干燥的进口温度为120~180℃，出口温度为60~90℃，气流压力为20~40bar，进样速率为500~1000mL/h。
由上述方法制得的盐微粒可以应用于食品中，尤其是固体食品中。
本发明采用蛋白酶酶解的食品胶、变性淀粉、麦芽糊精中的一种或以上作为表面活性剂，先构造了盐微粒的中空结构，使其在固体食品中产生明显的增咸效果，再添加了多肽，多肽所具有的一定的表面活性使其中空结构更加完善，且多肽的加入，中空盐流动性大幅度提高，明显的改善了细小中空盐易结块的现象，更重要的，多肽本身的鲜咸味与食盐咸味具有协同作用，使得盐微粒在液态食品中也有良好的增咸增鲜效果。由于多肽本身具有吸湿性，加入了钙盐，使其吸湿性大大降低，使得中空盐具有良好的贮藏性。
相对于现有技术，本发明具有如下优点和有益效果：
1）食品胶是一类被广泛研究的食品材料，食品胶如果胶等常被用做增稠剂，可以提高食品的黏度与粘附性。同时大部分的食品胶也是在食品加工中常用的表面活性剂，还具有良好的成膜特性；其可在喷雾干燥过程中快速扩散并迁移至盐微球颗粒表面形成一层壳状结构，壳内水分蒸发后冲破外壳形成中空盐微球颗粒。另外，有研究指出食品胶的分子量与化学结构影响其与粘蛋白分子的相互作用。本实验采用酶解食品胶、变性淀粉、麦芽糊精等可更大程度的增加钠离子在舌表面的黏附穿透效果，快速到达味觉感受器，强烈增加咸味感知。本发明创新性的使用了经过蛋白酶酶解的食品胶、变性淀粉、麦芽糊精的一种及以上，并发现了其对于中空盐的减盐效果具有一定的增强效果。
2）将超声技术与喷雾干燥技术联用，极大的改善了中空盐的表面性质，酶解食品胶以及多肽的加入，使得中空盐的结构更加完整，形成了不易碎裂的中空微球结构。
3）多肽是由蛋白质水解得到的产物，是由氨基酸通过肽键连接在一起而形成的化合物，在食品中广泛存在。绝大多数氨基酸和多肽均有一定的特殊风味。同时，多肽作为蛋白质的水解产物，具有一定的营养价值，且通常具有一定的抗氧化和提高免疫力等药理功效。
4）盐微粒在液体和固体食品中均有减盐增咸效果，在固体食品中可减少50%盐用量，在液体食品中可减少20%盐用量。强化了其在固体食品中的增咸增鲜效果，并且在液体食品中也有良好的增咸效果，且无不良风味，溶解性大幅提高。不易吸潮，流动性好，不易结块，具有良好的贮藏性质。
附图说明
图1为加入酶解前后食品胶减盐效果对比。
图2为复配呈味肽固态食品减盐效果图。
图3为复配呈味肽液态食品减盐效果图。
图4为酶解前后食品胶对钠离子穿透效果的影响。
图5为酶解处理食品胶前后钠离子体外猪舌上的黏附滞留性能差异效果图。
图6为酶解处理食品胶前后钠离子体外猪舌上的黏附滞留性能差异荧光定量分析图。
图7为产品SEM表面性质结构图：A为普通食盐；B为0.5%酶解混合物料喷干中空盐；C为复合6.0%酵母提取物与0.5%酶解混合物料喷干中空盐。
图8为产品容积密度对比图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
本实施方式通过将食品胶、变性淀粉、麦芽糊精进行混合，溶于水中，并使用蛋白酶对上述混合物料进行酶解，灭酶处理后与盐、呈味肽混合均匀，并进行超声处理，将混合均匀的物料进行喷雾干燥得到盐微粒。与普通食盐相比其具有以下特征：
（1）感官评定结果
人员培训：所有感官培训和评定分析在25 °C 下分两个不同时段进行。评定小组由11 名组员构成（包括6 名女性和5 名男性，年龄在18-36 岁间），所有成员没有味道或嗅觉障碍史并依据ISO 8586 接受培训。所有成员了解了项目的程序和意图，并获得同意。
感官评价以双盲和标准化条件下进行：样品随机三位数标记，测试样品和小组成员间随机评价。在样品评定前后用矿泉水冲洗口腔，以消除干扰携带效应。按0-10 评分对样品的咸味进行评分。
1）加入酶解前后食品胶减盐效果对比
样品的制备：预称量使用酶解后混合物料制成的4 %复配酵母抽提物中空盐 0.5g加入100 mL纯水中。
以加入0.5 g使用未酶解混合物料制成的4 %复配酵母抽提物中空盐的食盐样品为标准品，进行对比，结果发现如图1，酶解后混合物料制成的复配中空盐具有更加良好的减盐效果。
2）复配呈味肽固态食品
样品的制备：油炸花生为自制，是实现产品的可靠性和可信度，并实现样品大小和形状的一致性。去壳花生豆进行挑选除去干瘪、过大或过小以颗粒。在当油温升值180 °C，100 g花生豆倒入炒锅中煎炒至金黄捞出控油。分别加入预称量4%酵母抽提物中空盐产品（以盐有效含量计）2.5 g（100 %）、1.3125g（75 %）、0.875 g（50 %）、0.6125 g（35%）、0.4375g（25%）均匀的撒到控油后的花生米表面，并进行翻滚混合。
以加入2.5 g（100%）食盐样品为标准品，定为5分。其在固态食品中感官结果如图2所示，在固态食品中其减盐效果可达到50%。
3）复配呈味肽液态食品
样品的制备：预称量4%复配酵母抽提物中空盐产品（以盐有效含量计）0.5 g（100%）、0.4 g（80 %）、0.3g（60 %）、0.2g（40 %）加入100mL纯水中。按0-10 评分对样品的咸味进行评分。
以加入0.5 g（100 %）的食盐样品为标准品，定为5分。其在液态食品中感官结果如图3所示，在液态食品中其减盐效果可达到20%。
（2）酶解前后食品胶对钠离子穿透效果的影响
构建了体外模拟钠离子释放模型，探究不同处理的食品胶对钠离子在人体口腔唾液中的扩散和穿透性。以阿拉伯胶为例，结果发现如图4，阿拉伯胶提高了钠离子在人工唾液中的扩散和穿透性，更重要的是相比于未处理的阿拉伯胶，蛋白酶酶解处理后的阿拉伯胶更大程度的提高了钠离子在人工唾液中的扩散和穿透性，图中显示的是前五分钟钠离子的穿透量，这对研究人体咸度的感受更具有参考意义。穿透实验也印证了感官评定实验中，蛋白酶酶解处理的样品增咸效果增加的结果。
（3）酶解处理食品胶前后钠离子体外猪舌上的黏附滞留性能差异
为了探究酶解前后的食品胶在体外猪舌上的黏附效果差异，以阿拉伯胶为例，对胰蛋白酶处理过后和原始阿拉伯胶进行了体外猪舌上的荧光素钠黏附滞留实验，其结果发现如图5，蛋白酶酶解处理过后的阿拉伯胶在体外猪舌上的粘附滞留性得到了很大的提高。且结合定量分析荧光强度实验如图6，定量检测也证实了其黏附滞留效果的提高。此结果也与感官评定实验中，蛋白酶处理的增咸效果有所提升相呼应。
（4）SEM表面性质结构
与普通食盐相比，酶解混合物料的加入使得其形成中空结构，呈味肽粉使其表面更加光滑。其电镜对比如图7：A为普通食盐；B为0.5%酶解混合物料喷干中空盐；C为复合6.0%酵母提取物与0.5%酶解混合物料喷干中空盐。
（5）容积密度
与普通食盐相比，酶解混合物料的加入使得其压实容积密度显著减小，与电镜图所得出的结论一致。呈味肽的加入也使得其容积密度有所减小如图8。
实施例1
一种具有减盐效果的中空盐通过以下步骤制得：
（1）混合物料的制备
将阿拉伯胶、变性淀粉、麦芽糊精溶于水得到混合物料。
（2）海盐多肽复合溶液制备
向混合物料中加入最终盐微粒质量80%的海盐，6.0%的复合酵母抽提物,在25℃下缓慢搅拌至完全溶解，得到复合溶液。
（3）超声处理
将得到的海盐多肽复合溶液在100W，20KHz的条件下，超声处理为10min。
（4）喷雾干燥
将超声处理后的海盐多肽复合溶液在进口温度为170℃，出口温度为85℃，气流压力为40bar，进样速率为500 mL/h的条件下进行喷雾干燥。
（5）中空盐的复合配比
以中空盐的质量为基准，加入1.5%的磷酸三钙粉末，混合均匀。
（6）感官评定
通过感官评价可得，该盐微粒呈白色微黄粉末，。其水溶液为无色清亮液体。在固态食品中可减少食盐用量35%左右，在液态食品中可减少食盐用量10%左右。且对于液态及固态食品均可达到增加其鲜味的效果，使食品原有风味富有层次。
实施例2
一种具有减盐效果的中空盐通过以下步骤制得：
（1）酶解混合物料的制备
将阿拉伯胶、变性淀粉、麦芽糊精溶于水得到混合物料，以混合物料的质量为基准加入0.4%的木瓜蛋白酶进行酶解，在65℃、pH7条件下酶解6h，然后灭活蛋白酶。
（2）海盐多肽复合溶液制备
向灭酶后混合物料中加入最终盐微粒质量80%的海盐，6.0%的复合酵母抽提物,在25℃下缓慢搅拌至完全溶解，得到复合溶液。
（3）超声处理
将得到的复合溶液在100W，20KHz的条件下，超声处理为10min。
（4）喷雾干燥
将超声处理后的海盐多肽复合溶液在进口温度为170℃，出口温度为85℃，气流压力为40bar，进样速率为500 mL/h的条件下进行喷雾干燥。
（5）中空盐的复合配比
以中空盐的质量为基准，加入1.5%的磷酸三钙粉末，混合均匀。
（6） 感官评定
通过感官评价可得，该盐微粒呈白色微黄粉末，具有良好的流动性与粘附性，其水溶液清亮无色。在固态食品中可减少食盐用量40%左右，在液态食品中可减少食盐用量15%左右。且对于液态及固态食品均可达到增加其鲜味的效果，使食品原有风味富有层次。
实施例3
（1） 酶解混合物料的制备
将阿拉伯胶、变性淀粉、麦芽糊精溶于水得到混合物料，以混合物料的质量为基准加入0.4%的胰蛋白酶进行酶解，在37℃、pH 7.0条件下酶解6h，然后灭活蛋白酶。
（2） 海盐多肽复合溶液制备
向灭酶后混合物料中加入最终盐微粒质量80%的海盐，6.0%的大豆肽,在25℃下缓慢搅拌至完全溶解，得到复合溶液。
（3）超声处理
将得到的复合溶液在100W，20KHz的条件下，超声处理为10min。
（4）喷雾干燥
将超声处理后的海盐多肽复合溶液在进口温度为170℃，出口温度为85℃，气流压力为40bar，进样速率为500 mL/h的条件下进行喷雾干燥。
（5）中空盐的复合配比
以中空盐的质量为基准，加入1.5%的磷酸三钙粉末，混合均匀。
（6）感官评定
通过感官评价可得，该盐微粒呈白色淡黄色粉末，流动性与粘附性优良。其水溶液清亮微黄。在固态食品中可减少食盐用量55%左右，在液态食品中可减少食盐用量25%左右。达到增加食品鲜味的效果，激发食品原有风味。
实施例4
（1） 酶解混合物料的制备
将阿拉伯胶、变性淀粉、麦芽糊精溶于水得到混合物料，以混合物料的质量为基准加入0.4%的复合蛋白酶与中性蛋白酶进行酶解，复合蛋白酶与中性蛋白酶的比例为2:1，在60℃、pH 7.5条件下酶解6h，然后灭活蛋白酶。
（2）海盐多肽复合溶液制备
向灭酶后混合物料中加入最终盐微粒质量80%的海盐，6.0%的小麦肽及花生肽,小麦肽与花生肽的比例为4;1,在25℃下缓慢搅拌至完全溶解，得到复合溶液。
（3）超声处理
将得到的复合溶液在100W，20KHz的条件下，超声处理为10min。
（4）喷雾干燥
将超声处理后的海盐多肽复合溶液在进口温度为170℃，出口温度为85℃，气流压力为40bar，进样速率为500 mL/h的条件下进行喷雾干燥。
（5）中空盐的复合配比
以中空盐的质量为基准，加入1.5%的磷酸三钙粉末，混合均匀。
（6） 感官评定
通过感官评价可得，该盐微粒呈白色偏黄粉末，具有优良的流动性与粘附性，同时具有良好的抗结性。其水溶液为淡黄色清亮液体。在固态食品中可减少食盐用量65%左右，在液态食品中可减少食盐用量30%左右。且对于液态及固态食品均可达到增加其鲜味的效果，使食品原有风味富有层次。
Claims (6)
1.一种具有减盐效果的盐微粒的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：将食品胶、变性淀粉、麦芽糊精进行混合，溶于水中，并使用蛋白酶对混合物料进行酶解，蛋白酶的添加量为混合物料质量的0.1%~8%，灭酶处理后与盐、呈味肽混合均匀，并进行超声处理，将超声处理的物料进行喷雾干燥得到盐微粒，超声处理时间为5~15min，功率为100~200 W，15~25KHz，喷雾干燥的进口温度为120~180℃，出口温度为60~90℃，气流压力为20~40bar，进样速率为500~1000mL/h，所述食品胶为阿拉伯胶。
2.根据权利要求1所述的盐微粒的制备方法，其特征在于：所述的蛋白酶为木瓜蛋白酶、胰蛋白酶或中性蛋白酶一种或几种的混合。
3.根据权利要求1所述的盐微粒的制备方法，其特征在于：所述的呈味肽为酵母抽提物、大豆肽、小麦肽或花生肽一种或几种的混合，呈味肽粉的添加量是最终盐微粒质量的1%~10%。
4.根据权利要求1所述的盐微粒的制备方法，其特征在于：所述的盐为海盐、湖盐或井矿盐，添加量是最终盐微粒质量的70%~90%。
5.一种具有减盐效果的盐微粒，其特征在于：采用权利要求1-4任意一项制备方法获得的盐微粒。
6.一种具有减盐效果的盐微粒的应用，其特征在于：权利要求5所述的盐微粒在食品中的应用。
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