CN115399435A - 一种类胡萝卜素保留率高的抗老化玉米全粉及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种类胡萝卜素保留率高的抗老化玉米全粉及其制备方法，该制备方法包括清洗、脱粒、烫漂处理、打浆，得到玉米全浆；糊化，得到玉米糊物料；加入酶进行酶解、灭酶，得到玉米酶解全浆；制备果胶‑壳聚糖复合电解质凝胶；再将玉米酶解全浆、果胶‑壳聚糖复合电解质凝胶和酪蛋白酸钠混合，经过磨制、分散和乳化后，再进行喷雾干燥，得到成品。上述制备方法结合了电解质凝胶喷雾干燥微胶囊化以及直链淀粉分子片段与乳化剂螺旋复合技术，实现玉米全粉抗老化的目标；通过喷雾干燥过程中，果胶‑壳聚糖复合电解质凝胶微胶囊化，实现对玉米类胡萝卜素的微胶囊包埋。得到的玉米全粉具有胡萝卜素保留率高、糊化度高、抗老化效果好的优点。
Description
技术领域
本发明涉及玉米全粉的制备技术领域，尤其涉及一种类胡萝卜素保留率高的抗老化玉米全粉及其制备方法。
背景技术
玉米是我国主要的粮食作物之一，作为一种全谷物食品，玉米营养丰富，含有淀粉、蛋白质、氨基酸、脂肪、可溶性糖、膳食纤维以及多种维生素和矿物质，被誉为“黄金谷物”。根据口感质地的差异，玉米分为普通玉米、糯玉米、甜玉米，其中，普通玉米种植面积最广、产量最高，也是用途最广的食品工业原料。
普通玉米含有丰富的淀粉，可达玉米干重70％以上，是良好的淀粉类食品原料。此外，普通玉米还含有丰富的类胡萝卜素，尤其是玉米黄素和叶黄素含量较高，它们在保护视力方面具有独到的作用。研究表明，人眼视网膜黄斑色素由玉米黄素和叶黄素组成，具有吸收对视网膜黄斑损伤最大的近紫外蓝光的功能，因此，玉米黄素和叶黄素在减少与衰老相关的黄斑退化和白内障等严重眼疾发生中起重要作用。医学研究表明，经常摄食富含玉米黄素和叶黄素的天然食品，可明显降低患增龄性黄斑变性的危险性，有效保护视力。
将普通玉米加工为预熟化的玉米全粉，是一种受消费者欢迎的全谷物方便食品，但常规的蒸煮熟化、热风干燥后磨制所得的玉米全粉在贮藏过程中易发生淀粉老化，同时玉米中的类胡萝卜素在热加工过程中易降解，得到的玉米全粉中类胡萝卜素保留率较低，导致玉米全粉的营养与感官品质及消化吸收性降低。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种类胡萝卜素保留率高的抗老化玉米全粉的制备方法，该制备方法制得的玉米全粉不易发生淀粉老化，且玉米全粉中类胡萝卜素保留率高，能够使得玉米全粉的营养与感官品质及消化吸收性好；本发明的目的之二在于提供一种类胡萝卜素保留率高的抗老化玉米全粉，该玉米全粉可直接冲调食用，也可作为其他营养糊粉、焙烤制品、面点以及冷饮食品的主要配料。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
一种类胡萝卜素保留率高的抗老化玉米全粉的制备方法，包括以下步骤：
1)取新鲜成熟的玉米，脱去苞衣后清洗干净，经过脱粒，得到玉米籽粒，将玉米籽粒进行烫漂处理；
2)将步骤1)烫漂处理后的玉米籽粒与水混合打浆，得到玉米全浆；然后将玉米全浆进行糊化处理，得到玉米糊物料；再降低玉米糊物料的温度，在保温的条件下加入食品用α-淀粉酶和麦芽糖淀粉酶，进行酶解处理；完成后升温进行灭酶处理，得到玉米酶解全浆；
3)果胶-壳聚糖复合电解质凝胶的制备：分别将果胶及高脱乙酰度的壳聚糖配制为溶液；将果胶溶液与壳聚糖溶液混合均匀，静置使其充分溶胀，利用果胶多糖的阴离子多糖属性以及壳聚糖的阳离子多糖属性，使果胶阴离子与壳聚糖阳离子充分作用，形成电解质复合凝胶，即得到果胶-壳聚糖复合电解质凝胶；
4)原辅料复配及均质：在步骤2)所得的玉米酶解全浆中添加酪蛋白酸钠和步骤3)所得的果胶-壳聚糖复合电解质凝胶，经胶体磨磨制后，再进一步分散均匀和乳化，得到混合物；
5)喷雾干燥：将步骤4)所得的混合物预热后喷雾干燥，此过程中果胶-壳聚糖复合电解质凝胶实现微胶囊化，通过微胶囊将适度降解的玉米淀粉分子固定化，另一方面实现对玉米类胡萝卜素的微胶囊包埋，提高其稳定性；同时，适度降解的玉米直链淀粉分子与乳化剂酪蛋白酸钠形成螺旋状复合物，从微胶囊化以及螺旋状复合物的形成两方面降低淀粉分子的结晶程度，可达到延缓淀粉的老化、使老化度下降的目的，得到类胡萝卜素保留率高的抗老化玉米全粉。
进一步，步骤1)中，将玉米籽粒置于过热蒸汽烘烤微波炉中，以110℃～130℃的过热蒸汽烫漂处理60～90s，迅速钝化玉米籽粒的生物酶活性，抑制玉米酶褐变及营养成分降解，以保持产品较好的色泽与营养品质。
再进一步，步骤2)中，将步骤1)烫漂处理后的玉米籽粒与水按照质量比1：(2～3)混合打浆，得到玉米全浆。
进一步，步骤2)中，将所述玉米全浆投入夹层锅中，开启搅拌器，边搅拌边通入120～140℃过热蒸汽，进行糊化处理3～5min，使玉米淀粉糊化度达到90％以上；随后调节夹层锅温度，降低玉米糊物料温度至55～60℃，在保温的条件下加入食品用α-淀粉酶和麦芽糖淀粉酶。
再进一步，步骤2)中，按玉米全浆总固形物的质量添加α-淀粉酶10～15U/g；按玉米全浆总固形物的质量添加麦芽糖淀粉酶15～20U/g。
进一步，步骤2)中，加入食品用α-淀粉酶和麦芽糖淀粉酶进行酶解处理20～40min，完成后升温至80～90℃灭酶处理1～2min，得到玉米酶解全浆。
再进一步，步骤3)中，所述果胶溶液为质量浓度为1～2％的果胶水溶液；所述壳聚糖溶液为质量浓度为1～2％的壳聚糖水溶液，壳聚糖水溶液中还含有质量浓度为1～2％的柠檬酸，采用的壳聚糖为脱乙酰度85％以上的高脱乙酰度的壳聚糖；将果胶溶液与壳聚糖溶液按质量比为(9～11)：1混合均匀，静置12～24h使其充分溶胀，形成电解质复合凝胶，即得到果胶-壳聚糖复合电解质凝胶。
进一步，步骤4)中，所述酪蛋白酸钠的加入量为占玉米酶解全浆中总固形物的0.5～1％；所述果胶-壳聚糖复合电解质凝胶的加入量为占玉米酶解全浆中总固形物的1～2％。
再进一步，步骤5)中，喷雾干燥条件为：进风温度150～180℃，进料量2.0～2.5L/h，热风流量25～30m3/h，出风温度为70～90℃。
本发明的目的之二采用如下技术方案实现：
一种类胡萝卜素保留率高的抗老化玉米全粉，由上述的类胡萝卜素保留率高的抗老化玉米全粉的制备方法制备而成。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
(1)本发明的一种类胡萝卜素保留率高的抗老化玉米全粉的制备方法，是利用生物酶技术对玉米淀粉进行适度降解，辅以能延缓玉米淀粉老化、降低玉米淀粉老化度的天然食品乳化剂，并采用喷雾干燥微胶囊技术，使得一方面能将适度降解的玉米淀粉分子固定化，另一方面能实现对玉米类胡萝卜素的微胶囊包埋，进而提高类胡萝卜素的稳定性；并通过适度降解的玉米直链淀粉分子与天然乳化剂形成螺旋状复合物，进而制备出类胡萝卜素保留率高的抗老化玉米全粉。
(2)本发明的玉米全粉的制备方法，包括清洗、脱粒、烫漂处理、打浆，得到玉米全浆；糊化，得到玉米糊物料；加入酶进行酶解、灭酶，得到玉米酶解全浆；制备果胶-壳聚糖复合电解质凝胶；再将玉米酶解全浆、果胶-壳聚糖复合电解质凝胶和酪蛋白酸钠混合，经过磨制、分散和乳化后，再进行喷雾干燥，得到成品。上述制备方法结合了电解质凝胶喷雾干燥微胶囊化以及直链淀粉分子片段与乳化剂螺旋复合技术，实现玉米全粉抗老化的目标；通过喷雾干燥过程中，果胶-壳聚糖复合电解质凝胶进行微胶囊化，实现对玉米中类胡萝卜素的微胶囊包埋，进而能提高类胡萝卜素的稳定性，有效保持了玉米全粉的营养和感官品质。与常规的蒸煮熟化、热风干燥后磨制得到的玉米全粉相比，采用本发明方法制备的玉米全粉，较好地避免了贮藏过程中的淀粉老化问题，阴凉干燥处密封贮存12个月，仍然保持较高的糊化度和较低的老化度。
(3)普通玉米中淀粉含量最高，达玉米干重70％以上，淀粉中直链淀粉占22％～28％、支链淀粉占75％左右，由于支链淀粉含量更高，使得抑制贮藏过程中支链淀粉的老化更加重要。因此，本发明选用了以水解支链淀粉链上α-1,4-葡萄糖苷键为主的麦芽糖淀粉酶作为淀粉分子适度降解用酶，并采用α-淀粉酶与其联用，进一步提高了玉米淀粉适度酶解的效率。本发明充分发挥α-淀粉酶与麦芽糖淀粉酶的酶解特点，利用α-淀粉酶水解淀粉分子内部的α-1,4-糖苷键，暴露出更多的淀粉分子末端，在此基础上，麦芽糖淀粉酶在淀粉分子末端进行水解，进一步将淀粉分子水解成麦芽糖、低聚糖和小分子糊精，缩短直链淀粉链长度和支链淀粉外链长度，有效延缓直链淀粉及支链淀粉分子重结晶，从而抑制玉米淀粉老化。
(4)本发明的果胶-壳聚糖复合电解质凝胶是利用果胶的阴离子多糖属性以及壳聚糖的阳离子多糖属性，且选用脱乙酰度85％以上的高脱乙酰度的壳聚糖，脱乙酰程度越高，壳聚糖氨基质子化而产生的阳离子带电基团则越多，通过果胶阴离子与壳聚糖阳离子充分作用，形成复合电解质凝胶。在喷雾干燥过程中，果胶-壳聚糖复合电解质凝胶进行微胶囊化，同时，果胶与壳聚糖之间的聚电解质相互作用可增强微胶囊的机械性能，使形成的微胶囊更牢固、更致密，将适度降解的玉米淀粉分子固定化，阻止淀粉分子在贮藏过程中形成结晶，抑制玉米淀粉老化。同时，在果胶-壳聚糖复合电解质凝胶进行微胶囊化过程中，也实现了对玉米的类胡萝卜素的包埋，提高了玉米的类胡萝卜素的稳定性，从而提高了玉米全粉中类胡萝卜素的保留率。
(5)本发明的玉米全粉添加了天然乳化剂酪蛋白酸钠，喷雾干燥过程中，酪蛋白酸钠能与适度降解后的玉米直链淀粉分子片段形成螺旋状复合物，进一步阻止淀粉分子形成结晶、抑制玉米淀粉老化。
(6)在抗老化玉米全粉制备过程中，采用了过热蒸汽烫漂与过热蒸汽糊化技术，相较于传统的热水烫漂与蒸煮糊化技术，缩短了烫漂与糊化时间，减少了营养成分损失。
(7)本发明的玉米全粉所用的原料均为天然来源，酪蛋白酸钠来源于动物乳制品、果胶来源于果蔬植物、壳聚糖来源于海生生物贝壳，未采用化学合成的添加剂，保持了类胡萝卜素保留率高的抗老化玉米全粉的全天然食品属性。
附图说明
图1为不同方法制备玉米全粉贮存前后的糊化度柱形图；
图2为不同方法制备玉米全粉贮存前后的老化度柱形图；
图3为不同方法制备玉米全粉的类胡萝卜素保留率柱形图；
图4为不同方法制备玉米全粉的玉米黄素保留率柱形图；
图5为不同方法制备玉米全粉的叶黄素保留率柱形图。
注：图1～图5中本发明制备的玉米全粉为实施例1所得。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
实施例1
一种类胡萝卜素保留率高的抗老化玉米全粉的制备方法，包括以下步骤：
1)玉米酶解全浆制备：取新鲜成熟的玉米，脱去苞衣后以流动水清洗干净，经过脱粒机脱粒，得到玉米籽粒，将玉米籽粒置于过热蒸汽烘烤微波炉中，以110℃过热蒸汽烫漂处理90s，迅速钝化玉米籽粒的生物酶活性，抑制玉米酶褐变及营养成分降解，以保持产品较好的色泽与营养品质；完成后再按玉米籽粒∶水的质量比1∶2加入纯净水，投入打浆机中打浆，直至成为均匀浆液，得到玉米全浆；然后将玉米全浆投入夹层锅中，开启搅拌器，边搅拌边通入125℃过热蒸汽，进行糊化处理5min，使玉米淀粉糊化度在短时间内达到90％以上；随后调节夹层锅温度，降低玉米糊物料温度至55℃，在保持此温度的条件下，分别按照10U/g玉米全浆总固形物及20U/g玉米全浆总固形物的用量加入食品用α-淀粉酶及麦芽糖淀粉酶，酶解处理20min，完成后升温至90℃灭酶处理1min,得到玉米酶解全浆。
2)果胶-壳聚糖复合电解质凝胶的制备：分别将果胶及高脱乙酰度的壳聚糖配制为溶液：将果胶配制为质量浓度为1％的水溶液；先将壳聚糖溶解于质量浓度1％的柠檬酸，再配制为质量浓度1％的壳聚糖溶液，将果胶溶液与壳聚糖溶液以质量比为10∶1混合均匀，静置24hr使其充分溶胀，利用果胶多糖的阴离子多糖属性以及壳聚糖的阳离子多糖属性，使果胶阴离子与壳聚糖阳离子充分作用，形成电解质复合凝胶，即得到果胶-壳聚糖复合电解质凝胶。
3)原辅料复配及均质：在玉米酶解全浆中添加酪蛋白酸钠、果胶-壳聚糖复合电解质凝胶，经胶体磨磨制后，再通过均质机进一步分散均匀和乳化，得到均匀细腻的混合物浆液。其中，酪蛋白酸钠添加量1.0％、果胶-壳聚糖复合凝胶添加量1.5％(以复合凝胶中的总固形物计)，采用的壳聚糖为脱乙酰度85％以上的高脱乙酰度的壳聚糖；上述成分的添加量均以占玉米酶解全浆中总固形物的百分比计。
4)喷雾干燥：将步骤3)所得的均匀细腻的混合物浆液预热后经喷雾干燥得到类胡萝卜素保留率高的抗老化玉米全粉，喷雾干燥条件为：进风温度180℃、进料量2.2L/h、热风流量26m3/h，出风温度为85℃。
实施例2
一种类胡萝卜素保留率高的抗老化玉米全粉的制备方法，包括以下步骤：
1)玉米酶解全浆制备：取新鲜成熟的玉米，脱去苞衣后以流动水清洗干净，经过脱粒机脱粒，得到玉米籽粒，将玉米籽粒置于过热蒸汽烘烤微波炉中，以120℃过热蒸汽烫漂处理80s，迅速钝化玉米籽粒的生物酶活性，抑制玉米酶褐变及营养成分降解，以保持产品较好的色泽与营养品质；完成后再按玉米籽粒∶水的质量比1∶2加入纯净水，投入打浆机中打浆，直至成为均匀浆液，得到玉米全浆；然后将玉米全浆投入夹层锅中，开启搅拌器，边搅拌边通入130℃过热蒸汽，进行糊化处理4min，使玉米淀粉糊化度在短时间内达到90％以上；随后调节夹层锅温度，降低玉米糊物料温度至55℃，在保持此温度的条件下，分别按照15U/g及15U/g玉米全浆总固形物的用量加入食品用α-淀粉酶及麦芽糖淀粉酶，酶解处理30min，完成后升温至80℃灭酶处理2min,得到玉米酶解全浆。
2)果胶-壳聚糖复合电解质凝胶的制备：分别将果胶及高脱乙酰度的壳聚糖配制为溶液：将果胶配制为浓度为1％的水溶液，将壳聚糖溶解于浓度1％的柠檬酸，配制为浓度1％的壳聚糖溶液；将果胶溶液与壳聚糖溶液以质量比为10∶1混合均匀，静置24hr使其充分溶胀，利用果胶多糖的阴离子多糖属性以及壳聚糖的阳离子多糖属性，使果胶阴离子与壳聚糖阳离子充分作用，形成电解质复合凝胶，即得到果胶-壳聚糖复合电解质凝胶。
3)原辅料复配及均质：在玉米酶解全浆中添加酪蛋白酸钠、果胶-壳聚糖复合电解质凝胶，经胶体磨磨制后，再通过均质机进一步分散均匀和乳化，得到均匀细腻的混合物浆液。酪蛋白酸钠添加量0.8％、果胶-壳聚糖复合凝胶添加量1.2％(以复合凝胶中的总固形物计)，采用的壳聚糖为脱乙酰度85％以上的高脱乙酰度的壳聚糖；上述成分的添加量均以占玉米酶解全浆中总固形物的百分比计。
4)喷雾干燥：将步骤3)所得的均匀细腻的混合物浆液预热后经喷雾干燥得到类胡萝卜素保留率高的抗老化玉米全粉，喷雾干燥条件为：进风温度160℃、进料量2.5L/h、热风流量25m3/h，出风温度为75℃。
实施例3
一种类胡萝卜素保留率高的抗老化玉米全粉的制备方法，包括以下步骤：
1)玉米酶解全浆制备：取新鲜成熟的玉米，脱去苞衣后以流动水清洗干净，经过脱粒机脱粒，得到玉米籽粒，将玉米籽粒置于过热蒸汽烘烤微波炉中，以130℃过热蒸汽烫漂处理60s，迅速钝化玉米籽粒的生物酶活性，抑制玉米酶褐变及营养成分降解，以保持产品较好的色泽与营养品质；完成后再按玉米籽粒∶水的质量比1∶2加入纯净水，投入打浆机中打浆，直至成为均匀浆液，得到玉米全浆；然后将玉米全浆投入夹层锅中，开启搅拌器，边搅拌边通入140℃过热蒸汽，进行糊化处理3min，使玉米淀粉糊化度在短时间内达到90％以上；随后调节夹层锅温度，降低玉米糊物料温度至55℃，在保持此温度的条件下，分别按照20U/g及10U/g玉米全浆总固形物的用量加入食品用α-淀粉酶及麦芽糖淀粉酶，酶解处理40min，完成后升温至85℃灭酶处理2min,得到玉米酶解全浆。
2)果胶-壳聚糖复合电解质凝胶的制备：分别将果胶及高脱乙酰度的壳聚糖配制为溶液：将果胶配制为浓度为1％的水溶液，将壳聚糖溶解于浓度1％的柠檬酸，配制为浓度1％的壳聚糖溶液；将果胶溶液与壳聚糖溶液以质量比为10∶1的混合均匀，静置24hr使其充分溶胀，利用果胶多糖的阴离子多糖属性以及壳聚糖的阳离子多糖属性，使果胶阴离子与壳聚糖阳离子充分作用，形成电解质复合凝胶，即得到果胶-壳聚糖复合电解质凝胶。
3)原辅料复配及均质：在玉米酶解全浆中添加酪蛋白酸钠、果胶-壳聚糖复合电解质凝胶，经胶体磨磨制后，再通过均质机进一步分散均匀和乳化，得到均匀细腻的混合物浆液。酪蛋白酸钠添加量0.6％、果胶-壳聚糖复合凝胶添加量1.8％(以复合凝胶中的总固形物计)，采用的壳聚糖为脱乙酰度85％以上的高脱乙酰度的壳聚糖；添加量均以占玉米酶解全浆中总固形物的百分比计。
4)喷雾干燥：将步骤3)所得的均匀细腻的混合物浆液预热后经喷雾干燥，得到类胡萝卜素保留率高的抗老化玉米全粉，喷雾干燥条件为：进风温度170℃、进料量2.3L/h、热风流量30m3/h，出风温度为90℃。
为了考察本发明所采用的抑制玉米全粉淀粉老化方法的有效性，研究过程中同时设置了以下对照组制备玉米全粉，其他操作与实施例1保持一致：
①直接将得到的玉米全浆进行喷雾干燥，无酶解处理、不添加酪蛋白酸钠、不添加果胶-壳聚糖电解质复合凝胶；
②将得到的玉米酶解全浆进行喷雾干燥，不添加酪蛋白酸钠、不添加果胶-壳聚糖电解质复合凝胶；
③在得到的玉米酶解全浆中按配料比添加酪蛋白酸钠、不添加果胶-壳聚糖电解质复合凝胶；
④在得到的玉米酶解全浆中按配料比添加酪蛋白酸钠及高脱乙酰度的壳聚糖凝胶，无果胶。
⑤在得到的玉米酶解全浆中按配料比添加酪蛋白酸钠及果胶凝胶，无高脱乙酰度的壳聚糖。
常规制备方法：将玉米采用蒸煮熟化、热风干燥后磨制的常规制备方法，得到常规法制备的玉米全粉。
将上述各对照组、常规法以及本发明方法制备的玉米全粉同时分别于阴凉干燥处密封贮存12个月，测定其制备得到时(即贮藏时间为0)以及贮存12个月后的糊化度、老化度，糊化度测定结果见图1、老化度测定结果见图2。
图1中糊化度按照GB/T 31323《方便米饭》附录B方法进行测定；图2中老化度采用离心法进行测定，上述测定每个样品均设置3个重复，结果以平均值计。采用SPSS20软件分别对糊化度和老化度测定结果进行差异显著性分析，图中不同小写字母表示差异显著(P＜0.05)。
由图1和图2可见，制备得到时，各对照组、常规法制备与实施例1的玉米全粉均具有很高的糊化度和很低的老化度，且结果均相近，糊化度之间、老化度之间均无显著性差异；但经过12个月的贮存，各对照组之间以及各对照组与本发明之间差异显著，实施例1的玉米全粉保持了最高的糊化度和最低的老化度。
贮存12个月后，从图1可见，常规方法制备的玉米全粉糊化度从94.19％下降到63.31％，下降幅度达到30％以上，从图2可见，其老化度从2.75％升高到了53.18％，老化度增加了50％以上；图1和图2的结果表明本发明制备的玉米全粉，贮存12个月后，糊化度还可达到90％以上，老化度为11.63％。相较于常规蒸煮熟化、热风干燥后磨制得到的玉米全粉，本发明抑制玉米全粉老化效果极显著。
图1和图2的结果表明，贮存12个月后，在对照组①～对照组⑤这5个对照组中，对照组①糊化度最低、老化度最高，经过酶解处理的对照组②，糊化度显著高于对照组①、老化度显著低于对照组①；在对照组②基础上添加了酪蛋白酸钠的对照组③，糊化度较对照组②又有了显著提高、老化度较对照组②又有了显著降低；在对照组③基础上再分别添加了高脱乙酰度的壳聚糖凝胶、果胶凝胶的对照组④、对照组⑤，其糊化度均显著高于对照组③、老化度均显著低于对照组③；而对照组⑤效果明显优于对照组④，受限于国标(GB2760—2014《食品安全国家标准食品添加剂使用标准》)中对壳聚糖添加量的限制，按照本发明的配料比，对照组④高脱乙酰度的壳聚糖凝胶添加量为对照组⑤果胶凝胶添加量的1/10，因此，这可能是导致对照组④的抗老化效果弱于对照组⑤的原因。相较于对照组④和对照组⑤，实施例1采用了果胶-高脱乙酰度的壳聚糖电解质复合凝胶，其糊化度显著提高、老化度显著降低。
此外，为了考察本发明所采用制备方法在提高玉米类胡萝卜素保留率方面的有效性，研究过程中同时测定了各组样品的总类胡萝卜素、玉米黄素及叶黄素的保留率，测定结果见图3～图5。含量测定及保留率计算方法为：(1)总类胡萝卜素含量采用紫外-可见分光光度法以β-胡萝卜素作工作曲线进行测定，以相当于β-胡萝卜素的量计为总类胡萝卜素含量；(2)玉米黄素和叶黄素含量均采用HPLC法进行测定；(3)总类胡萝卜素保留率＝(制备样品中总类胡萝卜素含量/制备前玉米中总类胡萝卜素含量)×100％，玉米黄素保留率＝(制备样品中玉米黄素含量/制备前玉米中玉米黄素含量)×100％，叶黄素保留率＝(制备样品中叶黄素含量/制备前玉米中叶黄素含量)×100％。每个样品测定均设置3个重复，结果以平均值计。采用SPSS20软件分别对总类胡萝卜素保留率、玉米黄素保留率及叶黄素保留率结果进行差异显著性分析，不同小写字母表示差异显著(P＜0.05)。
图2～图5的测定结果表明，实施例1制备的玉米全粉，其总类胡萝卜素、玉米黄素、叶黄素保留率在制备得到时及贮存12个月后均为最高，显著高于常规法及各对照组制备的玉米全粉。制备得到时，实施例1制备玉米全粉的总类胡萝卜素、玉米黄素、叶黄素保留率均可达到85％以上，经过12个月的贮存，仍有80％以上的保留率，说明本发明不仅能在加工过程中有效保护玉米类胡萝卜素，在贮存过程中也具有良好的保护效果。
在对照组①～对照组⑤这5个对照组中，仅采用喷雾干燥方法的对照组①，其总类胡萝卜素、玉米黄素、叶黄素保留率在制备得到时及贮存12个月后均为最低，显著低于其余各组，经过酶解处理的对照组②，保留率均显著高于对照组①，可能由于酶解处理促进了包裹于淀粉大分子中玉米类胡萝卜的释放，产品中类胡萝卜素含量上升、保留率随之上升；在对照组②基础上添加了酪蛋白酸钠的对照组③，喷雾干燥过程中，酪蛋白酸钠可与适度降解后的玉米直链淀粉分子片段形成螺旋状复合物，一方面阻止淀粉分子形成结晶、抑制玉米淀粉老化，另一方面也可对玉米类胡萝卜素起到适当的包埋作用、提高其稳定性，因而其总类胡萝卜素、玉米黄素、叶黄素保留率呈现出增加的趋势；在对照组③基础上再分别添加了高脱乙酰度的壳聚糖凝胶、果胶凝胶的对照组④、对照组⑤，其总类胡萝卜素、玉米黄素、叶黄素保留率相对于对照组③又有上升趋势，原因在于喷雾干燥过程中上述凝胶对玉米类胡萝卜素形成了微胶囊包埋，提升了其稳定性；而对照组⑤效果明显优于对照组④，原因可能在于照组⑤果胶凝胶添加量为对照组④高脱乙酰度的壳聚糖凝胶添加量的10倍(受限于国标(GB2760—2014《食品安全国家标准食品添加剂使用标准》)中对壳聚糖添加量的限制，按照本发明的配料比，对照组④高脱乙酰度的壳聚糖凝胶添加量为对照组⑤果胶凝胶添加量的1/10)。由此可见，实施例1采取的各个制备工艺环节，均可有效提高玉米类胡萝卜素及其玉米黄素、叶黄素保留率。本发明采用了果胶-高脱乙酰度的壳聚糖电解质复合凝胶，其喷雾干燥过程中对玉米类胡萝卜素的微胶囊包埋效果最优，保留率最高。
综上所述，相较于常规蒸煮熟化、热风干燥后磨制得到的玉米全粉，本发明抑制玉米全粉老化效果极显著，且玉米类胡萝卜素保留率较高；本发明采取的酶解制备工艺以及各辅料的添加与配置，均可有效促进玉米全粉老化度的降低以及玉米类胡萝卜素保留率的提高，本发明将以上各方法联用，提高玉米类胡萝卜素保留率、抗玉米淀粉老化的效果最为显著。
采用本发明方法所制备的类胡萝卜素保留率高的抗老化玉米全粉保持了良好的感官品质和消化吸收性，可直接冲溶食用，也可作为配料用于面包、蛋糕等焙烤食品及饮料或其它食品。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种类胡萝卜素保留率高的抗老化玉米全粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)取新鲜成熟的玉米，脱去苞衣后清洗干净，经过脱粒，得到玉米籽粒，并将玉米籽粒进行烫漂处理；
2)将步骤1)烫漂处理后的玉米籽粒与水混合打浆，得到玉米全浆；然后将玉米全浆进行糊化处理，得到玉米糊物料；再降低玉米糊物料的温度，在保温的条件下加入α-淀粉酶和麦芽糖淀粉酶，进行酶解处理；完成后升温进行灭酶处理，得到玉米酶解全浆；
3)果胶-壳聚糖复合电解质凝胶的制备：分别将果胶及高脱乙酰度的壳聚糖配制为溶液；然后将果胶溶液与壳聚糖溶液混合均匀，静置使其充分溶胀，形成电解质复合凝胶，即得到果胶-壳聚糖复合电解质凝胶；
4)原辅料复配及均质：在步骤2)所得的玉米酶解全浆中添加酪蛋白酸钠和步骤3)所得的果胶-壳聚糖复合电解质凝胶，经胶体磨磨制后，再进一步分散均匀和乳化，得到混合物；
5)喷雾干燥：将步骤4)所得的混合物预热后喷雾干燥，即制得所述类胡萝卜素保留率高的抗老化玉米全粉。
2.如权利要求1所述的类胡萝卜素保留率高的抗老化玉米全粉的制备方法，其特征在于，步骤1)中，将玉米籽粒置于过热蒸汽烘烤微波炉中，以110℃～130℃的过热蒸汽烫漂处理60～90s。
3.如权利要求1所述的类胡萝卜素保留率高的抗老化玉米全粉的制备方法，其特征在于，步骤2)中，将步骤1)烫漂处理后的玉米籽粒与水按照质量比1：(2～3)混合打浆，得到玉米全浆。
4.如权利要求1所述的类胡萝卜素保留率高的抗老化玉米全粉的制备方法，其特征在于，步骤2)中，将所述玉米全浆投入夹层锅中，开启搅拌器，边搅拌边通入120～140℃过热蒸汽，进行糊化处理3～5min，使玉米淀粉糊化度达到90％以上；随后调节夹层锅温度，降低玉米糊物料温度至55～60℃，在保温的条件下加入α-淀粉酶和麦芽糖淀粉酶。
5.如权利要求1所述的类胡萝卜素保留率高的抗老化玉米全粉的制备方法，其特征在于，步骤2)中，按玉米全浆总固形物的质量添加α-淀粉酶10～15U/g；按玉米全浆总固形物的质量添加麦芽糖淀粉酶15～20U/g。
6.如权利要求1所述的类胡萝卜素保留率高的抗老化玉米全粉的制备方法，其特征在于，步骤2)中，加入α-淀粉酶和麦芽糖淀粉酶进行酶解处理20～40min，完成后升温至80～90℃灭酶处理1～2min，得到玉米酶解全浆。
7.如权利要求1所述的类胡萝卜素保留率高的抗老化玉米全粉的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述果胶溶液为质量浓度为1～2％的果胶水溶液；所述壳聚糖溶液为质量浓度为1～2％的壳聚糖水溶液，壳聚糖水溶液中还含有质量浓度为1～2％的柠檬酸，采用的壳聚糖为脱乙酰度85％以上的高脱乙酰度的壳聚糖；将果胶溶液与壳聚糖溶液按质量比为(9～11)：1混合均匀，静置12～24h使其充分溶胀，形成电解质复合凝胶，即得到果胶-壳聚糖复合电解质凝胶。
8.如权利要求1所述的类胡萝卜素保留率高的抗老化玉米全粉的制备方法，其特征在于，步骤4)中，所述酪蛋白酸钠的加入量为占玉米酶解全浆中总固形物的0.5～1％；所述果胶-壳聚糖复合电解质凝胶的加入量为占玉米酶解全浆中总固形物的1～2％。
9.如权利要求1所述的类胡萝卜素保留率高的抗老化玉米全粉的制备方法，其特征在于，步骤5)中，喷雾干燥条件为：进风温度150～180℃，进料量2.0～2.5L/h，热风流量25～30m3/h，出风温度为70～90℃。
10.一种类胡萝卜素保留率高的抗老化玉米全粉，其特征在于，由权利要求1～9任一项所述的类胡萝卜素保留率高的抗老化玉米全粉的制备方法制备而成。
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| CN202210944736.9A CN115399435A (zh) | 2022-08-08 | 2022-08-08 | 一种类胡萝卜素保留率高的抗老化玉米全粉及其制备方法 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117044906A (zh) * | 2023-07-24 | 2023-11-14 | 广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所 | 一种可促进益生菌生长的抗老化淮山全粉及其制备方法 |
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2022
- 2022-08-08 CN CN202210944736.9A patent/CN115399435A/zh active Pending
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