一种利用甘薯制备赋色提味天然色素物质的方法 |
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| 申请号 | CN202410293495.5 | 申请日 | 2024-03-14 | 公开(公告)号 | CN117958374A | 公开(公告)日 | 2024-05-03 |
| 申请人 | 沈阳农业大学; | 发明人 | 冯颖; 卜庆美; 乔佳瑶; 张琦; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种利用甘薯制备赋色提味天然色素物质的方法，属于 食品加工 技术领域。一种利用甘薯制备赋色提味天然色素物质的方法，包括如下工艺步骤：将干燥的甘薯干于 真空 状态下进行褐变处理；随后进行提取、过滤、浓缩、膜分离，真空 冷冻干燥 ，即得具有甜或咸味的天然棕/红色色素物质。本发明利用甘薯在加工储藏过程中发生的天然化学变化生产具有 风 味的天然棕(红)色色素，整个过程不添加任何化学物质且未使用高温，经组学结果测定，经本发明褐变处理后的甘薯不含有4‑甲基咪唑，具有多种营养成分，且其提取物对羟自由基清除效果进一步增强，因此产品更加安全，且具有一定 生物 活性和丰富的风味。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种利用甘薯制备赋色提味天然色素物质的方法，其特征在于，包括如下工艺步骤： |
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| 说明书全文 | 一种利用甘薯制备赋色提味天然色素物质的方法技术领域背景技术[0002] 甘薯富含多种营养和生物活性成分，在我国分布广、产量大，且价格便宜，具有广阔的应用潜力。在食品工业中，甘薯主要用于生产淀粉、粉条、薯干、薯脯、薯条等。甘薯亦可用于生产焦糖色素，焦糖色素又称焦糖或酱色，是一类具有焦香味的黑褐色液体、粉末或颗粒，广泛用于调味品、焙烤食品、饮料等食品的着色。焦糖色素生产以糖类高温条件下直接焦糖化或经美拉德反应生成，在生产中需要使用氢氧化钠、亚硫酸盐、铵类化合物等催化剂。以甘薯为原料生产焦糖色素即以甘薯淀粉为原料，采用淀粉酶和糖化酶经调节特定pH，在高温条件下历经液化和糖化后，加入铵盐的饱和液在120～140℃条件下进行氨法催化至生成红褐色或黑褐色混合物焦糖色素。高温和催化剂的加入，易造成催化剂的残留及4‑甲基咪唑等有害物质含量的增加。 发明内容[0003] 本发明的目的是提供一种利用甘薯制备赋色提味天然色素物质的方法。甘薯干在贮藏过程中颜色会逐渐加深且具有良好风味，故提取其色素应用于实际可达到赋色增味效果。本发明的目的即在于利用甘薯在加工储藏过程中发生的天然化学变化产生具有风味的天然棕(红)色色素，并提供该风味色素的制备方法，应用到实际中达到赋色提味的效果。 [0004] 一种利用甘薯制备赋色提味天然色素物质的方法，包括如下工艺步骤： [0006] 所述褐变的处理温度为45～60℃，处理时间为10～50天； [0008] 所述膜分离用膜截留分子量如下：分离咸味色素物质所用的膜截留分子量为8000‑14000D；分离甜味色素物质所用的膜截留分子量为3500D。 [0009] 优选地，所述干燥是将蒸制后的甘薯平铺于电热鼓风干燥箱中，60～75℃下干燥9～10h，干燥过程中翻动。 [0010] 优选地，所述褐变处理是将经干燥所得的甘薯干真空包装后，置于45～60℃下贮藏10～50天。 [0011] 优选地，所述提取是将褐变处理后的甘薯干以料液比1：(4～8)g/mL于水中30℃～60℃下浸泡12～24h。 [0012] 进一步地，所述浓缩是将提取处理所得原料进行真空抽滤，收集滤液并将滤液于65℃、真空度为0.8～1.0Mpa下真空浓缩。 [0013] 优选地，将新鲜甘薯进行蒸制后进行干燥，得干燥的甘薯干。 [0014] 本发明一个优选的技术方案为：一种利用甘薯制备赋色提味天然色素物质的方法，所述方法包括下述工艺步骤： [0015] (1)原料预处理：挑选新鲜、无虫害、无腐烂、无长毛且大小一致的甘薯，进行清洗、削皮、切条； [0016] (2)蒸制：将步骤(1)处理过的甘薯放置在蒸锅中蒸15min； [0017] (3)干制：将步骤(2)中经蒸制处理过的甘薯置于电热鼓风干燥箱中，平铺，60℃～75℃下干燥9～10h，干燥过程中翻动； [0018] (4)褐变处理：将步骤(3)中所得甘薯干进行真空包装后，于45～60℃下贮藏10～50天； [0019] (5)提取、浓缩：将步骤(4)褐变处理后的甘薯干，置于水中进行浸泡，真空抽滤收集滤液后真空浓缩； [0020] (6)膜分离：将步骤(5)中的浓缩液于膜分离装置中进行分离纯化后，收集截留液，得天然棕/红色色素物质。 [0021] 本发明的另一目的是提供上述方法制得的天然色素物质作为赋色提味改良剂的应用。 [0022] 本发明的有益效果为：本发明利用甘薯在加工储藏过程中发生的天然化学变化生产具有风味的天然棕(红)色色素，整个过程不添加任何化学物质且未使用高温，经组学结果测定，经本发明褐变处理后的甘薯不含有4‑甲基咪唑，具有多种营养成分，且其提取物对羟自由基清除效果进一步增强，因此产品更加安全，且具有一定生物活性和丰富的风味。本发明采用特定的反应温度和时间，加快了天然化学变化的进程，控制了产品的颜色和风味，使产品相比于焦糖色素，颜色适中，没有焦糊味和苦味等不良风味。本发明通过膜分离过程将具有甜味和咸味的天然棕(红)色色素进行了分离，其甜味和咸味相比于白砂糖和食盐的风味，更加清凉、风味独特，可满足饮料、糖果、焙烤食品、调味品等不同类别产品的赋色提味需求。 具体实施方式[0023] 下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。 [0024] 下述实施例中所述试验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。 [0025] 具体实施方式之一： [0026] 一种利用甘薯制备赋色提味天然色素物质的方法，该方法包括下述工艺步骤： [0027] (1)原料预处理：挑选新鲜、无虫害、无腐烂、无长毛且大小一致的甘薯，进行清洗、削皮、切条； [0028] (2)蒸制：将步骤(1)处理过的甘薯放置在蒸锅中蒸15min； [0029] (3)干制：将步骤(2)经蒸制处理过的甘薯置于电热鼓风干燥箱中，平铺，60℃～75℃下干燥9～10h，注意中间翻动； [0030] (4)褐变处理：将步骤(3)中干制过的甘薯干真空包装后进行贮藏； [0031] (5)提取、浓缩：将步骤(4)褐变处理后的甘薯干，置于提取溶剂中进行浸泡，真空抽滤收集滤液后真空浓缩； [0032] (6)膜分离：将步骤(5)中的浓缩液于膜分离装置中进行分离纯化处理后，收集截留液； [0033] (7)冻干：将步骤(6)收集的截留液，置于真空冷冻干燥机中进行冻干。 [0034] 上述技术方案中，所述步骤(3)中，干制是在60℃～75℃下干燥9～10h。 [0035] 上述技术方案中，所述步骤(4)中，贮藏是在45℃～60℃贮藏10～50天甘薯干完全发生褐变。 [0036] 上述技术方案中，所述步骤(5)中，提取条件为：以料液比1：(4～8)g/mL的水于30℃～60℃下浸泡12～24h；浓缩条件为65℃、真空度为0.8～1.0Mpa下真空浓缩至深褐色。 [0037] 上述技术方案中，所述步骤(6)中，膜分离用膜截留分子量为3500～14000D，其中，分离咸味色素物质所用的膜截留分子量为8000‑14000D，分离甜味色素物质所用的膜截留分子量为3500D。 [0038] 实施例1 [0039] (1)原料预处理：挑选新鲜、无虫害、无腐烂、无长毛且大小一致的甘薯，进行清洗、削皮、切条； [0040] (2)蒸制：将步骤(1)处理过的甘薯放置在蒸锅中蒸15min； [0041] (3)干制：将步骤(2)中经蒸制处理过的甘薯置于电热鼓风干燥箱中，平铺，75℃下干燥9h，注意中间需要翻动； [0042] (4)褐变处理：将步骤(3)中干制过的甘薯干真空包装后在45℃下贮藏50天； [0043] (5)提取、浓缩：将步骤(4)褐变处理后的甘薯干，置于提取溶剂水中，料液比为1：6(g/mL)，室温下浸泡24h，真空抽滤收集滤液后真空浓缩，浓缩温度为65℃、真空度为0.9Mpa，浓缩至滤液体积的1/10； [0044] (6)膜分离：将步骤(5)中的浓缩液通过分子截留量为3500D的膜进行分离纯化处理，收集截留液； [0045] (7)冻干：将步骤(6)收集的截留液，置于真空冷冻干燥机中进行冻干。 [0046] 实施例2 [0047] 本实施例中由甘薯制备天然色素物质的方法与实施例1中的步骤基本相同，不同之处在于步骤(6)中，膜分离所用膜的截留分子量为8000～14000D。 [0048] 实施例3 [0049] 本实施例中由甘薯制备天然色素物质的方法与实施例1中的步骤基本相同，不同之处在于没有步骤(6)，即样品不经过膜分离，直接冷冻干燥。 [0050] 实施例4 [0051] 本实施例中由甘薯制备天然色素物质的方法与实施例1中的步骤基本相同，不同之处在于步骤(4)中，将甘薯干真空包装后在60℃下贮藏20天。 [0052] 实施例5 [0053] 本实施例中由甘薯干制备天然色素物质的方法与实施例1中的步骤基本相同，不同之处在于步骤(4)中，将甘薯干真空包装后在60℃下贮藏20天；步骤(6)中，膜分离所用膜的截留分子量为8000～14000D。 [0054] 实施例6 [0055] 本实施例中由甘薯干制备天然色素物质的方法与实施例1中的步骤基本相同，不同之处在于步骤(4)中，将甘薯干真空包装后在60℃下进行贮藏20天；没有步骤(6)，即样品不经过膜分离，直接冷冻干燥。 [0056] 对比例1 [0057] 与实施例1中的步骤基本相同，不同之处在于步骤(4)中，将甘薯干真空包装后在45℃下贮藏2天；没有步骤(6)，即样品不经过膜分离，直接冷冻干燥。 [0058] 对比例2 [0059] 与实施例1中的步骤基本相同，不同之处在于步骤(4)中，将甘薯干真空包装后在60℃下贮藏2天；没有步骤(6)，即样品不经过膜分离，直接冷冻干燥。 [0060] 对实施例1‑6和对比例1‑2制得的天然色素物质检测以下指标，检测方法及测定结果如下： [0061] (一)检测方法 [0062] (1)待测样品溶液的制备 [0064] (2)感官评价 [0065] 组成感官评价小组，对样品进行感官评价打分。得分范围为1‑9，评分标准见表1。 [0066] 表1感官评价表 [0067] [0068] (3)颜色测定 [0069] 使用手持全自动色差仪测定色素溶液的颜色值和亮度变化。取一定量的样品放置比色皿中进行色差测定，获得样品色泽属性值明亮度(L*)、红度(a*)、黄度(b*)。 [0070] (二)检测结果 [0071] 表2实施例1‑6和对比例1‑2制备产品感官特征描述 [0072]处理 颜色 滋味 气味 实施例1 溶解后呈棕色 口感较甜、微咸，无不良滋味 无味 实施例2 溶解后呈棕色 口感较咸、微甜，无不良滋味 无味 实施例3 溶解后呈棕红色 口感较甜，略咸，无不良滋味 有酱香味 实施例4 溶解后呈棕色 口感较甜、微咸，无不良滋味 无味 实施例5 溶解后呈棕色 口感较咸、微甜，无不良滋味 无味 实施例6 溶解后呈棕红色 口感较甜、微咸，无不良滋味 有酱香味 对比例1 溶解后呈浅黄色 口感较甜、略咸，无不良滋味 无味 对比例2 溶解后呈浅黄色 口感较甜、略咸，无不良滋味 无味 [0073] 表3实施例1‑6和对比例1‑2制备产品颜色测定结果 [0074]处理 L* a* b* bc cd d 实施例1 23.49±0.07 0.93±0.21 1.51±0.17 ab d bc 实施例2 24±0.48 0.66±0.09 1.7±0.13 d cd bc 实施例3 22.89±0.36 1±0.24 1.71±0.34 ab c bc 实施例4 24.27±0.67 1.28±0.06 1.95±0.04 a c c 实施例5 24.96±0.57 1.36±0.09 1.44±0.26 cd b c 实施例6 29.02±0.08 2.21±0.08 1.36±0.06 d e ab 对比例1 22.98±0.06 0.07±0.05 2.23±0.19 d d a 对比例2 22.86±0.08 0.57±0.44 2.31±0.21 [0075] 注：表中L*、a*、b*分别表示亮度、红值、黄值；数值越大，亮度、红色、黄色越明显。 [0076] 表4实施例1‑6和对比例1‑2制备产品感官评价打分结果 [0077]处理 咸味 甜味 c a 实施例1 3.95±0.13 8.24±0.26 a e 实施例2 8.5±0.24 3.94±0.18 d c 实施例3 2.85±0.34 6.12±0.27 c a 实施例4 3.84±0.28 8.11±0.21 b b 实施例5 7.75±0.14 3.4±0.2 c f 实施例6 3.68±0.2 7.57±0.18 e c 对比例1 2.08±0.28 6.1±0.21 e c 对比例2 2.14±0.35 5.8±0.4 [0078] 实施例和对比例天然色素物质风味和颜色指标的测定结果见表2、3、4。由表2、3、4可知，经褐变处理的甘薯制取得到的提取物(实施例3、6)具有明显的甜味，与未经褐变处理的甘薯制取的提取物(对比例1、2)相比，红值增加，黄值下降，颜色呈棕红色，且具有浓郁的酱香味，可满足相关产品赋色增甜且增香的需求。经褐变处理的甘薯提取物进一步经过膜分离纯化处理后(实施例1、2、4、5)，与未经褐变处理的甘薯制取的提取物(对比例1、2)相比，亮度和红值增加，黄值下降，颜色呈亮棕色，甜味或咸味明显提升，其中：经截留分子量3500D的膜处理后，甜味明显提升，可满足相关产品赋色增甜的需求；经截留分子量8000‑ 14000D的膜处理后，咸味明显提升，可满足相关产品赋色增咸的需求。 |
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