一种用于面粉类食品的蝶豆花花青素着色剂的制备方法 |
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| 申请号 | CN202310580838.1 | 申请日 | 2023-05-22 | 公开(公告)号 | CN117179218A | 公开(公告)日 | 2023-12-08 |
| 申请人 | 广西壮族自治区亚热带作物研究所(广西亚热带农产品加工研究所); | 发明人 | 王丽萍; 黄惠芳; 韦晓; 田程飘; 檀小辉; 金刚; 谢红辉; 程琴; 谭秦亮; 周海兰; 刘功德; 张继; 艾静汶; 龙凌云; 黄秋岚; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种用于面粉类食品的蝶豆花花青素 着色剂 的制备方法，包括S1：蝶豆花干燥、 粉碎 、过筛；S2：将蝶豆花粉末与 乙醇 水 溶液混合，采用 超 声波 辅助提取，过滤收集滤液；S3：向滤液中添加 金属离子 后，减压旋蒸浓缩得到浓缩液；S4：将β‑环糊精溶于水，向β‑环糊精水溶液中添加浓缩液，经 超声波 处理，经低温 喷雾干燥 制备成花青素着色剂。本发明蝶豆花青素中添加适宜量的金属离子后浓缩，再采用β‑环糊精与花青素浓缩液包埋形成“外壁亲水、内腔疏水”的包埋物，制备得到的花青素着色剂可以与面粉混合使用，着色效果好，尤其是能提高包子色泽的 稳定性 ，解决了传统包子工艺中仅添加花青素，而花青素不稳定，包子色泽不佳的技术问题。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于面粉类食品的蝶豆花花青素着色剂的制备方法，其特征在于，其方法包括如下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种用于面粉类食品的蝶豆花花青素着色剂的制备方法技术领域[0001] 本发明涉及食品技术领域，具体涉及一种用于面粉类食品的蝶豆花花青素着色剂的制备方法。 背景技术[0002] 蝶豆属于豆科蝶豆属植物，蝶豆花花多而呈蓝色，目前已经有许多研究从蝶豆花中提取花青素。花青素属于酚类化合物中的类黄酮类化合物，具有抗氧化、抗癌、抗炎症、抗衰老、抗肥胖、改善大脑功能、保护视力等多种保健作用，因此在食品、医药、化妆品等领域具有广阔的应用前景，但是花青素本身不稳定，极易受光照、温度、pH值、金属离子、氧化剂等环境因素的影响，使得花青素的应用效果不佳。 [0003] 目前在蝶豆花青素的应用中，将蝶豆花青素应用在面包的制作时，花青素能保持良好的色泽，然而将蝶豆花青素应用于包子的制作时，花青素褪色严重。因此，在面食的制作中，如何提高其稳定性以保证产品的色泽尤为重要。 发明内容[0004] 本发明克服了现有技术中，将蝶豆花青素作为着色剂用于包子等面食的制作时，花青素不稳定，产品褪色严重的技术问题，提供一种用于面粉类食品的蝶豆花花青素着色剂的制备方法。 [0005] 一种用于面粉类食品的蝶豆花花青素着色剂的制备方法，其方法包括如下步骤： [0007] S2：按照料液比为1g：85‑130ml，将蝶豆花粉末与50‑80w％乙醇水溶液混合，采用超声波辅助提取，于50‑60℃下提取10‑40min，双层滤布过滤，真空抽滤得到蝶豆花青素提取液； [0010] 进一步的，S3中，所述减压旋蒸浓缩的温度为40‑60℃，减压旋蒸浓缩的压力为7‑8kpa。 [0011] 进一步的，S2中，所述超声波提取的功率为600‑700W； [0012] 进一步的，S4中，所述超声波处理的超声波功率为200‑300W，超声时间5‑15min，超声温度50‑60℃。 [0014] 本发明的目的还在于保护上述的一种用于面粉类食品的蝶豆花花青素着色剂的制备方法制备得到的花青素着色剂。 [0015] 进一步的，所述面粉类食品包括但不仅限于面包、包子、饺子、云吞。 [0016] 本发明的目的还在于保护应用上述蝶豆花花青素着色剂的方法，所述方法按照4‑5wt％的添加量添加至面粉中混合使用。 [0017] 本发明与现有技术相比较具有以下有益效果： [0018] 发明人将蝶豆花青素进行应用研究时发现，将花青素用于面包的制作，色泽呈紫蓝色，颜色鲜亮，而将蝶豆花青素应用于包子的制作时，花青素损失严重，包子褪色严重，因此发明人对此现象进行研究，认为包子和面包同样都是面粉发酵制品，区别在于加热的方式不一样，面包是经烘烤制备得到的，而包子是经过蒸制得到的，包子水分含量比面包高很多，因此，发明人认为高温条件下，水分含量是严重花青素稳定性的因素之一。为此，发明人对花青素进行多方面的稳定性研究，发现不同金属离子对蝶豆花青素有不同程度的影响，而高浓度的锌离子、钠离子不仅具有增色作用，还可以提高花青素的稳定性。虽然锌是食品营养强化元素，但是锌作为食品营养强化剂添加至食品时均有一定的限量标准，因此，不能通过添加高浓度的锌解决蝶豆花青素的稳定性问题，而钠离子虽然没有具体的限量要求，但是应用面包、包子等酵母发酵面食时，添加量过多会影响酵母的发酵，因此锌离子和钠离子的添加量都是不能过量的。对此，发明人向低温醇提得到的蝶豆花青素中添加适宜量的柠檬酸锌、氯化钠后浓缩，再采用β‑环糊精与花青素浓缩液包埋形成“外壁亲水、内腔疏水”的包埋物，一方面β‑环糊精不仅可以将花青素与水隔绝，应用至面粉制品，尤其是包子蒸制时，可以减少水分对花青素的影响，同时，β‑环糊精能把花青素和锌、钠金属离子包裹，能保证花青素处于一个高浓度的锌环境和钠环境，能有效避免锌、钠离子和花青素与面粉混合时分散，造成锌、钠离子浓度低而不能实现增加色泽和提高花青素稳定的作用，同时β‑环糊精能将花青素包裹处于一个暗环境中，能避免光照对花青素的影响，更加能提高花青素的稳定性。本发明制备得到的花青素着色剂可以与面粉混合使用，着色效果好，尤其是能提高包子色泽的稳定性，解决了传统包子工艺中仅添加花青素，而花青素不稳定，包子色泽不佳的技术问题。附图说明 [0019] 图1为不同金属离子对蝶豆花青素稳定性的影响对比图； [0020] 图2为不同光照条件对蝶豆花青素稳定性的影响对比图； [0021] 图3为不同pH值对蝶豆花青素稳定性的影响对比图； 具体实施方式[0022] 下面结合实施例和试验对本发明作进一步说明。 [0023] 实施例1 [0024] 一种用于面粉类食品的蝶豆花花青素着色剂的制备方法，其方法包括如下步骤： [0025] S1：将新鲜采摘的蝶豆花置于50℃鼓风干燥箱中干燥15h，粉碎过筛后现用； [0026] S2：按照料液比为1g：130ml，将蝶豆花粉末与50w％乙醇水溶液混合，采用超声波辅助提取，于60℃下提取10min，双层滤布过滤，真空抽滤得到蝶豆花青素提取液；所述超声波提取的功率为700W； [0027] S3：向提取液中添加0.01wt％柠檬酸锌和1wt％氯化钠后，减压旋蒸浓缩至提取液体积减少一半得到浓缩液；所述减压旋蒸浓缩的温度为40℃，减压旋蒸浓缩的压力为8kpa； [0028] S4：将β‑环糊精按1g：5ml的比例溶于水中，按β‑环糊精水溶液与浓缩液的质量比为1：10的比例向β‑环糊精水溶液中添加浓缩液，采用超声波功率为200W，超声温度60℃的超声波处理5min后经低温喷雾干燥制备成花青素着色剂；所述低温喷雾干燥的进风温度60℃，出风温度比进风温度少10℃，进料流速30r/min，风机频率100Hz。 [0029] 实施例2 [0030] S1：将新鲜采摘的蝶豆花置于40℃鼓风干燥箱中干燥20h，粉碎过筛后，用玻璃容器密封避光保存45天进行如下S2步骤； [0031] S2：按照料液比为1g：85ml，将蝶豆花粉末与80w％乙醇水溶液混合，采用超声波辅助提取，于50℃下提取40min，双层滤布过滤，真空抽滤得到蝶豆花青素提取液；所述超声波提取的功率为600W； [0032] S3：向提取液中添加0.05wt％柠檬酸锌后，减压旋蒸浓缩至提取液体积减少三分之二得到浓缩液；所述减压旋蒸浓缩的温度为60℃，减压旋蒸浓缩的压力为7kpa； [0033] S4：将β‑环糊精按1g：8ml的比例溶于水中，按β‑环糊精水溶液与浓缩液的质量比为1：1的比例向β‑环糊精水溶液中添加浓缩液，采用超声波功率为300W，超声温度50‑℃的超声波处理15min后经低温喷雾干燥制备成花青素着色剂；所述低温喷雾干燥的进风温度50℃，出风温度比进风温度少10℃，进料流速35r/min，风机频率80Hz。 [0034] 实施例3 [0035] S1：将新鲜采摘的蝶豆花置于45℃鼓风干燥箱中干燥18h，粉碎过筛后现用；所述蝶豆花粉碎过筛后直接进行S1‑S3的制备工艺或在用非金属容器密封避光保存45天内进行S1‑S3的制备工艺； [0036] S2：按照料液比为1g：100ml，将蝶豆花粉末与60w％乙醇水溶液混合，采用超声波辅助提取，于55℃下提取20min，双层滤布过滤，真空抽滤得到蝶豆花青素提取液；所述超声波提取的功率为650W； [0037] S3：向提取液中添加3wt％氯化钠后，减压旋蒸浓缩至提取液体积减少五分之三到浓缩液；所述减压旋蒸浓缩的温度为50℃，减压旋蒸浓缩的压力为8kpa； [0038] S4：将β‑环糊精按1g：6ml的比例溶于水中，按β‑环糊精水溶液与浓缩液的质量比为1：8的比例向β‑环糊精水溶液中添加浓缩液，采用超声波功率为280W，超声温度55℃的超声波处理10min后经低温喷雾干燥制备成花青素着色剂；所述低温喷雾干燥的进风温度55℃，出风温度比进风温度少10℃，进料流速32r/min，风机频率90Hz。 [0039] 实施例4 [0040] 实施例1制备得到的花青素着色剂的应用，本实施例将其应用在面包的制作中，面包的制作方法为：向碗中加入280g高筋面粉、3g高活性安琪酵母、40g白糖、15g实施例1制备得到的花青素着色剂和食用盐2g、20g奶粉搅拌均匀，打入一个鸡蛋，再加入110g水，用手揉成光滑的面团后加入软化的20g黄油，把面团继续揉、搓、摔、抻直至能揉扩展出膜状态后转移至容器中发酵至原来的2.5倍大，把面团揉匀排气后分成均匀的三份，盖保鲜膜松弛20分钟，取一个面团揉匀擀成长度约30厘米的长舌状，从一头开始轻轻卷起，直至完全卷起，收边放在下面，把余下面团全部擀开卷起排放土司盒内，再次发酵至土司盒八、九分满，烤箱200度预热，把土司盒放入烤箱下层，火烤40分钟出炉即得吐司。 [0041] 实施例5 [0042] 实施例2制备得到的花青素着色剂的应用，本实施例将其应用在包子的制作中，包子的制作方法为：向500g中筋面粉中加入30g实施例2制备得到的花青素着色剂搅拌均匀，先将5g高活性安琪酵母和一勺白砂糖溶于250g的38℃的温水中溶解成酵母水，将酵母水分批倒进搅拌好的中筋面粉中，揉面至面团光滑不沾手也不沾盆，发酵成1.5‑2倍大小后将面团取出继续揉面团进行排气，排气后等量分成一个50g小面团，擀成薄皮后包馅料，放入屉笼后放入装有水的锅中不开火进行二次发酵15min，包子变大后，开火冷水开蒸15分钟，关火后闷3min即得包子。 [0043] 实施例6 [0044] 实施例3制备得到的花青素着色剂的应用，本实施例将其应用在馒头的制作中，馒头的制作方法为：向500g中筋面粉中加入30g实施例3制备得到的花青素着色剂搅拌均匀，先将5g高活性安琪酵母和40g白砂糖溶于250g的38℃的温水中溶解成酵母水，将酵母水分批倒进搅拌好的中筋面粉中，揉面至面团光滑不沾手也不沾盆后将面团向外八字揉成圆长条，用刀切成均匀小块，用双手轻轻整形方正，放入屉笼后放入装有水的锅中不开火发酵40min，开火冷水开蒸15分钟，关火后闷3min即得馒头。 [0045] 对照组1 [0046] 利用实施例1中S2得到的滤液作为着色剂制作面包，制作方法为：向碗中加入280g高筋面粉、3g高活性安琪酵母、40g白糖和食用盐2g、20g奶粉搅拌均匀，打入一个鸡蛋，再加入110g水和15ml实施例1中S2得到的滤液，用手揉成光滑的面团后按照实施例4的制作方法制备吐司。 [0047] 对照组2 [0048] 对照组2为包子的制作，对照组2采用的花青素为实施例1中S3制备得到的浓缩液。 [0049] 包子的制作方法为：先将5g高活性安琪酵母和一勺白砂糖溶于250g的38℃的温水中溶解成酵母水，将酵母水分批倒进搅拌好的中筋面粉中，再将添加20ml实施例1中S3制备得到的浓缩液。搅拌均匀揉面至面团光滑不沾手也不沾盆，发酵成1.5‑2倍大小后将面团取出继续揉面团进行排气，排气后等量分成一个50g小面团，擀成薄皮后包馅料，放入屉笼后放入装有水的锅中不开火进行二次发酵15min，包子变大后，开火冷水开蒸15分钟，关火后闷3min即得包子。 [0050] 对照组3 [0051] 对照组3为包子的制作方法，本对照组的方法基本同实施例5，区别在于，对照组3采用的花青素由如下方法制备得到： [0052] S1：将蝶豆花去掉花蕊、花萼和花蒂后干燥，经粉碎后过筛； [0053] S2：按照料液比为1g：100ml，将蝶豆花粉末与60w％乙醇水溶液混合，采用超声波辅助提取，于55℃下提取20min，双层滤布过滤，真空抽滤得到蝶豆花青素提取液；所述超声波提取的功率为650W； [0054] S3：将滤液减压旋蒸浓缩至滤液体积减少一半得到浓缩液；所述减压旋蒸浓缩的温度为60℃，减压旋蒸浓缩的压力为8kpa； [0055] S4：将β‑环糊精按1g：8ml的比例溶于水，按β‑环糊精水溶液与浓缩液的质量比为1：10的比例向β‑环糊精水溶液中添加浓缩液，采用超声波的功率为200‑300W，于超声温度 60℃下，超声波处理15min，再经低温喷雾干燥制备成花青素着色剂；低温喷雾干燥的条件为进风温度60℃，出风温度比进风温度少10℃，进料流速35r/min，风机频率100Hz的条件下。 [0056] 对照组4 [0057] 对照组4为包子的制作，其制备方法基本同实施例5，区别在于，对照组4采用壳聚糖替代实施例5中的β‑环糊精。 [0058] 对照组5 [0059] 对照组5为包子的制作，其制备方法基本同实施例5，区别在于，对照组5采用质量比为3：1的阿拉伯胶和乳清分离蛋白替代实施例5中的β‑环糊精。 [0060] (一)为了研究探索蝶豆花青素应用于包子的制作时，花青素褪色的原因，并寻求提高花青素稳定性的方法，发明人进行了如下实验研究： [0061] 材料：蝶豆花是2022年8～9月份在广西壮族自治区亚热带作物研究所花圃中采摘长势、形态较好的重瓣蝶豆鲜花。 [0062] 方法： [0063] 蝶豆花青素的提取：将蝶豆鲜花置于50℃鼓风干燥箱中干燥16h，粉碎过筛，密封放干燥器中避光存放，按照料液比1：100加入50％乙醇，置于50℃中超声提取30min，超声功率为600W，双层滤布过滤，真空抽滤得到蝶豆花青素提取液，备用。 [0064] 实验设计1：分别配置0.1mol/L的Mg2+、Cu2+、Zn2+、Ca2+、Al3+、Na+、、Fe2+、Fe3+溶液，分别加入蝶豆花青素提取液中，室温(22℃)避光放置24h在400‑700nm范围内进行紫外‑可见光吸收光谱扫描。 [0065] 其结果参见图1。由于花青素的2‑苯基苯并吡喃阳离子结构由于缺少电子而具有很高的反应活性，加上母核上连接有多个羟基，使其不稳定，稳定性发生变化的具体表现是2+ 2+ + 2+ 2+ 其呈现的颜色发生变化。而由图1可知，在0.1mol/L浓度下，Mg 、Ca 、Na、Zn 和Fe 对蝶豆 2+ 2+ + 2+ 2+ 花青素吸光度的影响趋势与对照大致相同，表明Mg 、Ca 、Na 、Zn 和Fe 可与蝶豆花青素 3+ 3+ 2+ 分子络合，增加其稳定性；而Fe 、Al 和Cu 对蝶豆花青素吸光度的影响与对照有明显差 3+ 3+ 2+ 异，且原来蓝色的蝶豆花青素溶液加入Fe 后变为红褐色，加入Al 后变为紫红色，加入Cu 3+ 3+ 2+ 后变蓝绿色，说明蝶豆花青素在Fe 、Al 和Cu 条件下不稳定，所以在蝶豆花青素的加工过程和包装材料中应避免与铁制品、铝制品和铜制品接触，使用蝶豆花花青素时可以配合镁离子、钠离子、钙离子和锌离子使用。 [0066] 实验设计2：在上述实验设计1结果的基础上分别配置0.25mol/L、0.5mol/L、2+ + 0.75mol/L、0.1mol/L和1.25mol/L的Zn 和Na 溶液，分别加入蝶豆花青素提取液中，以未加金属离子的花青素溶液做对照，室温(22℃)避光放置24h在λmax和λ700nm处分别测吸光度值，比较不同金属离子对蝶豆花花青素的影响(用△A表示，△A＝Aλmax‑Aλ700nm)。 [0067] 其结果见下表1。 [0068] 表1 [0069] [0070] [0071] 由表1可知，向蝶豆花花青素溶液中添加金属离子后，随着钠离子和锌离子浓度的升高，花青素溶液△A呈现上升趋势，且浓度越高上升越明显，浓度时超过0.1mol/L后△A值均大于对照，说明一定浓度下钠离子和锌离子可以提高花青素的稳定性。 [0072] 实验设计3： [0073] 将蝶豆花青素提取液稀释20倍后分别置于黑暗环境、室内自然光(200lux)和15000lux光照12h黑暗12h处理三种不同光照环境下保存45d，一定波长处测定吸光度，记为A0；每隔一定时间取样监测，测定吸光度，记为A1，每组3个重复，计算保存率。 [0074] 保存率(％)＝△A1/△A0×100(1) [0075] 式中：ΔA＝A620nm‑A700nm [0076] 其结果参见图2，由图2可以看出，蝶豆花青素稳定性随着保存时间的延长而下降，不同光照条件对蝶豆花青素稳定性的影响不同，黑暗环境放置45d均影响较小，到第10d时保存率仍在90％以上，到第45d时保存率是88.45％，说明黑暗环境中蝶豆花青素降解相对缓慢，可作为长期保存的方法；室内自然光(4‑5月份，200lux)条件下放置30d影响较小(保存率在86％以上)，但放置到45d保存率是66.75％，说明室内自然光情况下可以短期保存蝶豆花青素一段时间；15000lux光照12h黑暗12h处理对蝶豆花青素影响较大，加快降解速率，放置到第10d时保存率是74.07％，到第45d时保留率仅有43.07％。所以光照对蝶豆花青素影响很大，储存时应避光。因此，本发明采用β‑环糊精将花青素包埋，能将花青素包裹处于一个暗环境中，因此能提高花青素的稳定性。基于本次实验，也可以看出在蝶豆花青素粉剂的制备上应优选采用新鲜蝶豆花和干燥粉过筛后密封避光保存45天内的蝶豆花制备。 [0077] 试验设计4： [0078] 利用1mol/LHCl溶液和1mol/LNaOH溶液调节蝶豆花青素提取液pH值为1.0、3.0、5.0、7.0、9.0、11.0和13.0并加去离子水定容至50ml，每个处理重复3次，避光保存3h后在 400‑700nm范围内进行紫外‑可见光吸收光谱扫描。 [0079] 其如图3所示。由图3可知，pH值为1时，蝶豆花青素在546nm处出现了最大吸收峰，到pH值为3时，溶液颜色由红色变为紫色，吸收峰出现明显的色移，在568nm和619nm处分裂为两个峰，且在532nm处有一个肩峰。在pH值为5和7时，溶液呈蓝色，573nm和619nm两处的吸收峰会随着pH的升高而略微升高。在pH值为9时，又发生了一次色移，在623nm处出现一个最大吸收峰，溶液呈绿色。pH值为11和13时，吸收光谱特征与其它pH值时有明显的不同，在400nm到450nm之间的吸光度随着波长的增加而逐渐下降，溶液也由深绿色变为黄色。物质要产生纯蓝色，吸光度应该在波长580‑620nm左右比较高。从吸收光谱上看，pH值为5和7的蝶豆花青素在580～620nm范围内具有较高的吸光度，相应的溶液颜色是蓝色。在pH值为9时，573nm处的吸收峰消失，620nm附近的吸收峰和400‑450nm附近的吸光度使溶液呈绿色(绿色可以由黄色加蓝色得到)。因此，pH依赖性的结构转变可能导致颜色变化，蝶豆花青素在pH 5‑7的范围内呈现蓝绿色。不同pH值的扫描图表明，蝶豆花青素在偏酸性和中性(pH3.0～9.0)范围内较稳定，而面粉经酵母发酵后其pH值能满足在3‑9范围内，因此，花青素的稳定性高。 [0080] (二)、为了验证本发明的花青素着色剂应用面包、包子时花青素的稳定效果，发明人参考《食品感官评价》的评价方法，以10名培训过的品评员按照如下表2中的标准进行对实施例4‑实施例6以及对照组1‑对照组5的食品的外部和内部(切开后的观察其截面)进行色泽上的感官评价，取平均分，结果如下表3： [0081] 表2 [0082] [0083] [0084] 表3 [0085] 实验组 外部 内部实施例4 18.3 18.6 实施例5 17.4 17.6 实施例6 17.0 17.9 对照组1 16.1 16.5 对照组2 7.4 7.1 对照组3 12.3 13.2 对照组4 8.2 8.6 对照组5 9.3 9.6 [0086] 由表2和表3中的实施例4～实施例6可知，本发明制备得到的蝶豆花花青素着色剂在制备面包、馒头和包子上的色泽效果好，由实施例4与对照组1比对可知，制作面包时，花青素的制备工艺对蝶豆花的稳定性影响不大，色泽也好，而由实施例5与对照组2相比可以知道，不经过保护处理的蝶豆花花青素稳定性差，制作包子时会严重失色。而由实施例5与对照组3相比可以知道，只经过β‑环糊精保护处理的蝶豆花花青素稳定性好一点，但是还会损失部分色泽，因此色泽得分不高，制作包子时会严重失色，由实施例5与对照组4、对照组5相比可以知道，其他包埋材料并没有β‑环糊精的保护效果好。 [0087] 以上说明，本发明蝶豆花青素中添加适宜量的金属离子后浓缩，再采用β‑环糊精与花青素浓缩液包埋形成“外壁亲水、内腔疏水”的包埋物，制备得到的花青素着色剂可以作为食品着色剂与面粉混合使用，着色效果好，尤其是能提高包子的稳定性，解决了传统包子工艺中仅添加花青素，而花青素不稳定，包子色泽不佳的技术问题 |
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