一种冷溶琼脂-醇溶蛋白植物基稳定剂及制备方法与应用

申请号 CN202410102745.2 申请日 2024-01-25 公开(公告)号 CN117918512A 公开(公告)日 2024-04-26
申请人 青岛至纯生物科技有限公司; 发明人 刘兴勇; 蔡冬燕; 刘晶营; 刘春苗; 马运良; 范开峰; 滕云飞;
摘要 本 发明 公开了一种冷溶琼脂‑醇溶蛋白 植物 基稳定剂及制备方法与应用,属于新型 食品添加剂 制备技术领域。解决 现有技术 中速溶琼脂再常温或冷 水 溶解性差,乳化性差,限制其使用范围的技术问题。本发明提供的一种冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂的制备方法,由酸解速溶琼脂与醇溶后的醇溶蛋白进行美拉德反应,接枝上醇溶蛋白,后溶液加入 乙醇 醇沉脱水经超临界二 氧 化 碳 技术置换酒精干燥而成。本发明的冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂,具有良好的冷水溶解性,具有较佳的乳化性,能够代替动物基胶体在奶油打发中具有良好的效果。
权利要求

1.一种冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂的制备方法,其特征在于,包括步骤如下:
将速溶琼脂进行酸解,与醇溶后的醇溶蛋白进行高温溶解,通过美拉德反应将醇溶蛋白接枝到酸解速溶琼脂上,反应后,进行醇沉、脱,后经过超临界二置换技术将乙醇分离,并得到干燥的冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂。
2.根据权利要求1所述的一种冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂的制备方法,其特征在于,所述琼脂原料来源于红藻石花菜、江蓠菜中的一种或两种;所述醇溶蛋白为小麦醇溶蛋白、玉米醇溶蛋白中的一种或两种。
3.根据权利要求2所述的一种冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂的制备方法,其特征在于,酸解速溶琼脂步骤包括:
取一定量速溶琼脂配成质量份数为5%‑30%的水溶液,持续搅拌、升温至50‑55℃使琼胶溶解5min‑10min,加入酸度为0.1‑0.2mol/L的盐酸,用量为琼脂粉加入量的10%‑20%,保温反应2h‑4h;后用氢氧化钠中和至中性;真空抽滤,经过中空纳滤浓缩冻干获得酸解速溶琼脂;
2
所述酸解速溶琼脂5%的强度范围为100‑300g/cm。
4.根据权利要求3所述的一种冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂的制备方法,其特征在于,首先将醇溶蛋白放入浓度为50%‑90%的酒精里溶解,所述醇溶蛋白和酒精二者加入量的质量比例为0.5‑1:1;
其次将酸解速溶琼脂、醇溶蛋白、纯化水按照质量比2‑2.5:1:10进行美拉德反应,将醇溶蛋白接枝到低聚糖酸解速溶琼脂上,反应温度50℃‑90℃,反应时间为2h‑4h,反应pH为6‑
8,生成接枝产物。
5.根据权利要求4所述的一种冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂的制备方法,其特征在于,所述接枝产物通过十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS‑PAGE)后染色证明糖接枝反应真实发生,生成糖蛋白复合物。
6.根据权利要求4所述的一种冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂的制备方法,接枝度的测定方法包括步骤如下:
OPA试剂的配制:用1.0mL甲醇溶解40.0mg OPA,加入2.5mL配置好的20%(w/w)的十二烷基硫酸钠(SDS),砂溶液(0.1mol/L)25mL,B‑疏基乙醇100uL,最后用蒸馏水定容到
50mL,现配现用;
接枝度用OPA试剂测定的游离基含量来计算:将200μL待测试验样品与4.0mL OPA试剂混合,35℃恒温水浴锅中反应2min,用紫外分光光度计在340nm下测定吸光度值A,空白组中添加200μL蒸馏水,计算接枝度的公式如下所示,每个样品测定三次;
式中:A0为未反应时的吸光度值,A1为糖化后的吸光度值。
7.根据权利要求4所述的一种冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂的制备方法,其特征在于,进行醇沉、脱水步骤包括:在40℃水浴条件下,用75%的乙醇对冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物进行醇沉;再用95%的乙醇对冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物进行脱水,得到低水分含量的冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物;脱水后的冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物其含水量小于等于30%。
8.根据权利要求1所述的一种冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂的制备方法,其特征在于,将接枝后的冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物置于置换釜中,通入超临界二氧化碳,温度20℃‑
25℃,压5.7MPa‑6.4MPa,置换时间为2h‑4h,
进气时,为防止破坏复合物的接枝,将萃取釜上下两个进口都全开,待压力稳定后再关掉上面的进口阀,并打开出口阀,缓慢放气;
乙醇和二氧化碳经由分离釜回收循环使用;
整个过程必须缓慢操作,以免破坏釜中的复合物接枝,在分离釜己观察不到乙醇时,保持恒温继续缓慢放气至常压,即得到干燥的冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物。
9.权利要求1‑8任何一项所述方法制备的一种冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂。
10.权利要求9所述的一种冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂在食品添加剂制备技术领域的应用。

说明书全文

一种冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂及制备方法与应用

技术领域

[0001] 本发明涉及食品添加剂制备技术领域,具体为一种冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂及制备方法与应用。

背景技术

[0002] 美拉德反应是食品加工过程中一种常见的褐变反应,又称为羰反应,是羰基化合物(还原糖类)和氨基化合物(氨基酸和蛋白质)之间的反应。琼脂是来源于江蓠菜、石花菜等海洋红藻中的以半乳糖为主要成分的一种高分子功能性多糖,具有多种陆地来源的多糖所不具备的优异的溶胶凝胶特性,被广泛用于食品、医药、日用化工、生物工程等领域。
[0003] 常规的琼脂需要高温溶解,即使是速溶琼脂也不能做到常温或冷溶解,对于常温使用的领域较大限制。且琼脂虽然有较好的凝胶性能,但乳化性能一般,这极大限制其在奶油打发中使用范围。在奶油打发中明胶虽然具有凝胶性、乳化性,但常温不易溶解,凝胶易融化,口感不清爽。

发明内容

[0004] 本发明针对现有技术中存在的缺点和不足,本发明提供了一种通过控制酸解速溶琼脂与醇溶蛋白反应浓度、温度与酒精含量,经过美拉德反应将醇溶蛋白接枝到酸解速溶琼脂上,提高了乳化性能的同时,改变了溶解凝胶性能,使其具有良好的低温速溶性,应用广泛的冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂及制备方法与应用。
[0005] 为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:本发明提供的冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂的制备方法,包括步骤如下:
[0006] 将速溶琼脂进行酸解,与醇溶后的醇溶蛋白进行高温溶解,通过美拉德反应将醇溶蛋白接枝到酸解速溶琼脂上,反应后,进行醇沉、脱水,后经过超临界二置换技术将乙醇分离,并得到干燥的冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂。
[0007] 优选的,琼脂原料来源于红藻石花菜、江蓠菜中的一种或两种;醇溶蛋白为小麦醇溶蛋白、玉米醇溶蛋白中的一种或两种。
[0008] 优选的,酸解速溶琼脂步骤包括:
[0009] 取一定量速溶琼脂配成质量份数为5%‑30%的水溶液,持续搅拌、升温至50‑55℃使琼胶溶解5min‑10min,加入酸度为0.1‑0.2mol/L的盐酸,用量为琼脂粉加入量的10%‑20%,保温反应2h‑4h;后用氢氧化钠中和至中性;真空抽滤,经过中空纳滤浓缩冻干获得酸解速溶琼脂;
[0010] 酸解速溶琼脂5%的强度范围为100‑300g/cm2。
[0011] 优选的,首先将醇溶蛋白放入浓度为50%‑90%的酒精里溶解,醇溶蛋白和酒精二者加入量的质量比例为0.5‑1:1;
[0012] 其次将酸解速溶琼脂、醇溶蛋白、纯化水按照质量比2‑2.5:1:10进行美拉德反应,将醇溶蛋白接枝到低聚糖酸解速溶琼脂上,反应温度50℃‑90℃,反应时间为2h‑4h,反应pH为6‑8,生成接枝产物。
[0013] 优选的,接枝产物通过十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS‑PAGE)后染色证明糖接枝反应真实发生,生成糖蛋白复合物;
[0014] 优选的,接枝度的测定方法包括步骤如下:
[0015] OPA试剂的配制:用1.0mL甲醇溶解40.0mg OPA,加入2.5mL配置好的20%(w/w)的十二烷基硫酸钠(SDS),砂溶液(0.1mol/L)25mL,B‑疏基乙醇100uL,最后用蒸馏水定容到50mL,现配现用;
[0016] 接枝度用OPA试剂测定的游离氨基含量来计算:将200μL待测试验样品与4.0mL OPA试剂混合,35℃恒温水浴锅中反应2min,用紫外分光光度计在340nm下测定吸光度值A,空白组中添加200μL蒸馏水,计算接枝度的公式如下所示,每个样品测定三次;
[0017]
[0018] 式中:A0为未反应时的吸光度值,A1为糖化后的吸光度值。
[0019] 优选的,进行醇沉、脱水步骤包括:在40℃水浴条件下,用75%的乙醇对冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物进行醇沉;再用95%的乙醇对冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物进行脱水,得到低水分含量的冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物;脱水后的冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物其含水量小于等于30%。
[0020] 优选的,将接枝后的冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物置于置换釜中,通入超临界二氧化碳,温度20℃‑25℃,压5.7MPa‑6.4MPa,置换时间为2h‑4h,
[0021] 进气时,为防止破坏复合物的接枝,将萃取釜上下两个进口都全开,待压力稳定后再关掉上面的进口阀,并打开出口阀,缓慢放气;
[0022] 乙醇和二氧化碳经由分离釜回收循环使用;
[0023] 整个过程必须缓慢操作,以免破坏釜中的复合物接枝,在分离釜己观察不到乙醇时,保持恒温继续缓慢放气至常压,即得到干燥的冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物。
[0024] 上述方法制备的冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂。
[0025] 冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂在食品添加剂制备技术领域的应用。
[0026] 本发明提供了一种冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂及制备方法与应用。具备以下有益效果:
[0027] (1)本发明的冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂及制备方法与应用,将速溶琼脂酸解,从而获得更多的羰基末端,用乙醇溶解醇溶蛋白,将酸解速溶琼脂与醇溶蛋白一起高温溶解,通过美拉德反应将醇溶蛋白接枝到酸解速溶琼脂上,后进行两次高浓度酒精醇沉、脱水,通过超临界二氧化碳置换工艺将酒精与酸解速溶琼脂‑醇溶蛋白复合物分离,得到具有冷水溶解性质的冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂。
[0028] 通过控制酸解速溶琼脂与醇溶蛋白反应浓度、温度与酒精含量,经过美拉德反应将醇溶蛋白接枝到酸解速溶琼脂上,提高了乳化性能的同时,改变了溶解凝胶性能,使其具有良好的低温速溶性,常温30℃溶解,但不凝胶,加热后50℃以上,恢复常温形成稳定多孔结构凝胶质构。通过乙醇醇沉、脱水得到低水分含量的冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物,再经超临界二氧化碳置换技术将复合物中的酒精置换出来,并将酒精、二氧化碳回收再利用,最后得到具有良好乳化性,常温速溶性的冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂。
[0029] (2)本发明的冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂具有良好的冷水溶解性,常温30℃溶解,但不凝胶,加热后50℃以上,恢复常温形成稳定多孔结构凝胶质构。
[0030] 具有较佳的乳化性,能够代替动物基胶体在奶油打发中具有良好的效果,相对明胶,常温稳定不融化,口感清爽不油腻。既可以替代明胶制备慕斯类产品、凝胶类糖果,又可以替代蛋白制备烘焙类产品,因此能够在食品添加剂制备技术领域得到良好应用。附图说明
[0031] 图1为本发明的冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂的乳化性测试结果乳化性指数(T)结果柱状图;
[0032] 图2为本发明的冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂的乳化性测试结果乳化稳定性(%)结果柱状图。

具体实施方式

[0033] 在本发明中所使用的术语,除非有另外说明,一般具有本领域普通技术人员通常理解的含义。下面结合具体实施例,并参照数据进一步详细的描述本发明。以下实施例只是为了举例说明本发明,而非以任何方式限制本发明的范围。
[0034] 实施例1
[0035] 制备冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂的方法,包括步骤如下:
[0036] S1将速溶琼脂进行酸解,酸解速溶琼脂步骤包括:
[0037] 取一定量的本公司自产的速溶琼脂(专利号为CN 107602729 A)配成15%的水溶液在不断搅拌的情况下升温至53℃使琼胶溶解8min,加入酸度为0.1mol/L的盐酸,用量为琼脂粉加入量的10%,保温反应2h;后用氢氧化钠中和至中性;真空抽滤,经过中空纳滤浓2
缩冻干获得酸解速溶琼脂;酸解速溶琼脂5%的强度为170g/cm。琼脂原料来源于红藻石花菜;醇溶蛋白为小麦醇溶蛋白。
[0038] S2与醇溶后的醇溶蛋白进行高温溶解,通过美拉德反应将醇溶蛋白接枝到酸解速溶琼脂上,步骤包括如下:
[0039] 首先将醇溶蛋白放入浓度为90%的酒精里溶解,醇溶蛋白和酒精二者加入量的质量比例为0.5:1;其次将酸解速溶琼脂、醇溶蛋白、纯化水按照质量比2.5:1:10,共1吨,反应温度50℃,反应时间为4h,反应pH为6‑8,进行美拉德反应,将醇溶蛋白接枝到低聚糖酸解速溶琼脂上,生成接枝产物。
[0040] 反应结束后取出一部分接枝产物进行十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS‑PAGE)后银染色、考斯染色和希夫(Shiff)试剂染色证明糖接枝反应真实发生,生成糖蛋白复合物,并检测其接枝度。
[0041] 接枝度的测定方法包括步骤如下:
[0042] OPA试剂的配制:用1.0mL甲醇溶解40.0mg OPA,加入2.5mL配置好的20%(w/w)的十二烷基硫酸钠(SDS),硼砂溶液(0.1mol/L)25mL,B‑疏基乙醇100uL,最后用蒸馏水定容到50mL,现配现用;
[0043] 接枝度用OPA试剂测定的游离氨基含量来计算:将200μL待测试验样品与4.0mL OPA试剂混合,35℃恒温水浴锅中反应2min,用紫外分光光度计在340nm下测定吸光度值A,空白组中添加200μL蒸馏水,计算接枝度的公式如下所示,每个样品测定三次;
[0044]
[0045] 式中:A0为未反应时的吸光度值,A1为糖化后的吸光度值。
[0046] S3反应后,进行醇沉、脱水,后经过超临界二氧化碳置换技术将乙醇分离,并得到干燥的冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂,具体步骤如下:
[0047] S3.1醇沉、脱水步骤包括:在40℃水浴条件下,用75%的乙醇对冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物进行醇沉;再用95%的乙醇对冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物进行脱水,得到低水分含量的冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物;脱水后的冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物其含水量小于等于30%。
[0048] S3.2将接枝脱水后的冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物置于置换釜中,通入超临界二氧化碳,温度25℃,压力6.4MPa,乙醇和二氧化碳经由分离釜回收循环使用;置换萃取时间为4h,在分离釜己观察不到乙醇,继续干燥。然后关闭进口阀,在保持恒温下,继续缓慢放气至常压,待温度冷却至室温后,即得到干燥的琼脂‑醇溶蛋白复合物。
[0049] 进气时,为防止破坏复合物的接枝,将萃取釜上下两个进口阀都全开,待压力稳定后再关掉上面的进口阀,并打开出口阀,缓慢放气。
[0050] 整个过程必须缓慢操作,以免破坏釜中的复合物接枝,在分离釜己观察不到乙醇时,保持恒温继续缓慢放气至常压,即得到干燥的冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物。
[0051] S4将反应获得的冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物分别进行凝胶强度检测、及在奶油应用中搅打性能测定包括起泡率及泡沫稳定性。
[0052] 2酸解速溶琼脂强度 170g/cm
蛋白质接枝度 25
2
冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物加热后凝胶强度 120g/cm
冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物奶油打发起泡率 118%
冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物奶油打发泡沫稳定性 80%
[0053] 实施例2
[0054] 制备冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂的方法,包括步骤如下:
[0055] S1将速溶琼脂进行酸解,酸解速溶琼脂步骤包括:
[0056] 取一定量的本公司自产的速溶琼脂(专利号为CN 107602729 A)配成20%的水溶液在不断搅拌的情况下升温至55℃使琼胶溶解10min,加入酸度为0.1mol/L的盐酸,用量为琼脂粉加入量的12%,保温反应4h;后用氢氧化钠中和至中性;真空抽滤,经过中空纳滤浓2
缩冻干获得酸解速溶琼脂;酸解速溶琼脂5%的强度为210g/cm。琼脂原料来源于红藻石花菜;醇溶蛋白为小麦醇溶蛋白。
[0057] S2反应后,进行醇沉、脱水,后经过超临界二氧化碳置换技术将乙醇分离,并得到干燥的冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂,具体步骤如下:
[0058] 首先将醇溶蛋白放入浓度为50%的酒精里溶解,醇溶蛋白和酒精二者加入量的质量比例为1:1;其次将酸解速溶琼脂、醇溶蛋白、纯化水按照质量比2.4:1:10,共1吨,反应温度60℃,反应时间为4h,反应pH为8,进行美拉德反应,将醇溶蛋白接枝到低聚糖酸解速溶琼脂上,生成接枝产物。
[0059] 反应结束后取出一部分接枝产物进行十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS‑PAGE)后银染色、考马斯染色和希夫(Shiff)试剂染色证明糖接枝反应真实发生,生成糖蛋白复合物,并检测其接枝度。
[0060] S3反应后,进行醇沉、脱水,后经过超临界二氧化碳置换技术将乙醇分离,并得到干燥的冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂,具体步骤如下:
[0061] S3.1进行醇沉、脱水步骤包括:在40℃水浴条件下,用75%的乙醇对冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物进行醇沉;再用95%的乙醇对冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物进行脱水,得到低水分含量的冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物;脱水后的冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物其含水量小于等于30%。
[0062] S3.2将接枝脱水后的冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物置于置换釜中,通入超临界二氧化碳,温度20℃,压力5.7MPa,乙醇和二氧化碳经由分离釜回收循环使用;置换萃取时间为4h,在分离釜己观察不到乙醇,继续干燥。然后关闭进口阀,在保持恒温下,继续缓慢放气至常压,待温度冷却至室温后,即得到干燥的琼脂‑醇溶蛋白复合物。
[0063] S4将反应获得的冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物分别进行凝胶强度检测、及在奶油应用中搅打性能测定包括起泡率及泡沫稳定性。
[0064]
[0065]
[0066] 实施例3
[0067] 冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂的制备方法,包括步骤如下:
[0068] S1将速溶琼脂进行酸解,酸解速溶琼脂步骤包括:
[0069] 取一定量的本公司自产的速溶琼脂(专利号为CN 107602729A)配成25%的水溶液在不断搅拌的情况下升温至55℃使琼胶溶解10min,加入酸度为0.1mol/L的盐酸,用量为琼脂粉加入量的12%,保温反应4h;后用氢氧化钠中和至中性;真空抽滤,经过中空纳滤浓缩2
冻干获得酸解速溶琼脂;酸解速溶琼脂5%的强度为250g/cm 。琼脂原料来源于红藻石花菜;醇溶蛋白为小麦醇溶蛋白。
[0070] S2反应后,进行醇沉、脱水,后经过超临界二氧化碳置换技术将乙醇分离,并得到干燥的冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂,具体步骤如下:
[0071] 首先将醇溶蛋白放入浓度为90%的酒精里溶解,醇溶蛋白和酒精二者加入量的质量比例为0.6:1;其次将酸解速溶琼脂、醇溶蛋白、纯化水按照质量比2.3:1:10,共1吨,反应温度70℃,反应时间为4h,反应pH为6,进行美拉德反应,将醇溶蛋白接枝到低聚糖酸解速溶琼脂上,生成接枝产物。
[0072] 反应结束后取出一部分接枝产物进行十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS‑PAGE)后银染色、考马斯染色和希夫(Shiff)试剂染色证明糖接枝反应真实发生,生成糖蛋白复合物,并检测其接枝度。
[0073] S3反应后,进行醇沉、脱水,后经过超临界二氧化碳置换技术将乙醇分离,并得到干燥的冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂,具体步骤如下:
[0074] S3.1进行醇沉、脱水步骤包括:在40℃水浴条件下,用75%的乙醇对冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物进行醇沉;再用95%的乙醇对冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物进行脱水,得到低水分含量的冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物;脱水后的冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物其含水量小于等于30%。
[0075] S3.2将接枝脱水后的冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物置于置换釜中,通入超临界二氧化碳,温度23℃,压力6.1MPa,乙醇和二氧化碳经由分离釜回收循环使用;置换萃取时间为4h,在分离釜己观察不到乙醇,继续干燥。然后关闭进口阀,在保持恒温下,继续缓慢放气至常压,待温度冷却至室温后,即得到干燥的琼脂‑醇溶蛋白复合物。
[0076] S4将反应获得的冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物分别进行凝胶强度检测、及在奶油应用中搅打性能测定包括起泡率及泡沫稳定性。
[0077] 酸解速溶琼脂强度 250g/cm2蛋白质接枝度 42
2
冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物加热后凝胶强度 120g/cm
冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物奶油打发起泡率 142%
冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物奶油打发泡沫稳定性 88%
[0078] 实施例4
[0079] 冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂的制备方法,包括步骤如下:
[0080] S1将速溶琼脂进行酸解,酸解速溶琼脂步骤包括:
[0081] 取一定量的本公司自产的速溶琼脂(专利号为CN 107602729A)配成28%的水溶液在不断搅拌的情况下升温至50℃使琼胶溶解10min,加入酸度为0.1mol/L的盐酸,用量为琼脂粉加入量的12%,保温反应3h;后用氢氧化钠中和至中性;真空抽滤,经过中空纳滤浓缩2
冻干获得酸解速溶琼脂;酸解速溶琼脂5%的强度为280g/cm 。琼脂原料来源于红藻石花菜;醇溶蛋白为小麦醇溶蛋白。
[0082] S2反应后,进行醇沉、脱水,后经过超临界二氧化碳置换技术将乙醇分离,并得到干燥的冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂,具体步骤如下:
[0083] 首先将醇溶蛋白放入浓度为90%的酒精里溶解,醇溶蛋白和酒精二者加入量的质量比例为0.5:1;其次将酸解速溶琼脂、醇溶蛋白、纯化水按照质量比2.4:1:10,共1吨,反应温度80℃,反应时间为4h,反应pH为7,进行美拉德反应,将醇溶蛋白接枝到低聚糖酸解速溶琼脂上,生成接枝产物。
[0084] 反应结束后取出一部分接枝产物进行十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS‑PAGE)后银染色、考马斯染色和希夫(Shiff)试剂染色证明糖接枝反应真实发生,生成糖蛋白复合物,并检测其接枝度。
[0085] S3反应后,进行醇沉、脱水,后经过超临界二氧化碳置换技术将乙醇分离,并得到干燥的冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂,具体步骤如下:
[0086] S3.1进行醇沉、脱水步骤包括:在40℃水浴条件下,用75%的乙醇对冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物进行醇沉;再用95%的乙醇对冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物进行脱水,得到低水分含量的冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物;脱水后的冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物其含水量小于等于30%。
[0087] S3.2将接枝脱水后的冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物置于置换釜中,通入超临界二氧化碳,温度22℃,压力6.0MPa,乙醇和二氧化碳经由分离釜回收循环使用;置换萃取时间为4h,在分离釜己观察不到乙醇,继续干燥。然后关闭进口阀,在保持恒温下,继续缓慢放气至常压,待温度冷却至室温后,即得到干燥的琼脂‑醇溶蛋白复合物。
[0088] S4将反应获得的冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物分别进行凝胶强度检测、及在奶油应用中搅打性能测定包括起泡率及泡沫稳定性。
[0089] 酸解速溶琼脂强度 280g/cm2蛋白质接枝度 45
2
冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物加热后凝胶强度 100g/cm
冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物奶油打发起泡率 159%
冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物奶油打发泡沫稳定性 91%
[0090] 实施例5
[0091] 冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂的制备方法,包括步骤如下:
[0092] S1将速溶琼脂进行酸解,酸解速溶琼脂步骤包括:
[0093] 取一定量的本公司自产的速溶琼脂(专利号为CN 107602729 A)配成10%的水溶液在不断搅拌的情况下升温至55℃使琼胶溶解10min,加入酸度为0.1mol/L的盐酸,用量为琼脂粉加入量的15%,保温反应3h;后用氢氧化钠中和至中性;真空抽滤,经过中空纳滤浓2
缩冻干获得酸解速溶琼脂;酸解速溶琼脂5%的强度为190g/cm。琼脂原料来源于红藻石花菜;醇溶蛋白为小麦醇溶蛋白。
[0094] S2反应后,进行醇沉、脱水,后经过超临界二氧化碳置换技术将乙醇分离,并得到干燥的冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂,具体步骤如下:
[0095] 首先将醇溶蛋白放入浓度为90%的酒精里溶解,醇溶蛋白和酒精二者加入量的质量比例为0.5:1;其次将酸解速溶琼脂、醇溶蛋白、纯化水按照质量比2.2:1:10,共1吨,反应温度90℃,反应时间为2h,反应pH为7,进行美拉德反应,将醇溶蛋白接枝到低聚糖酸解速溶琼脂上,生成接枝产物。
[0096] 反应结束后取出一部分接枝产物进行十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS‑PAGE)后银染色、考马斯染色和希夫(Shiff)试剂染色证明糖接枝反应真实发生,生成糖蛋白复合物,并检测其接枝度。
[0097] S3反应后,进行醇沉、脱水,后经过超临界二氧化碳置换技术将乙醇分离,并得到干燥的冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂,具体步骤如下:
[0098] S3.1进行醇沉、脱水步骤包括:在40℃水浴条件下,用75%的乙醇对冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物进行醇沉;再用95%的乙醇对冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物进行脱水,得到低水分含量的冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物;脱水后的冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物其含水量小于等于30%。
[0099] S3.2将接枝脱水后的冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物置于置换釜中,通入超临界二氧化碳,温度20℃,压力5.7MPa,乙醇和二氧化碳经由分离釜回收循环使用;置换萃取时间为4h,在分离釜己观察不到乙醇,继续干燥。然后关闭进口阀,在保持恒温下,继续缓慢放气至常压,待温度冷却至室温后,即得到干燥的琼脂‑醇溶蛋白复合物。
[0100] S4将反应获得的冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物分别进行凝胶强度检测、及在奶油应用中搅打性能测定包括起泡率及泡沫稳定性。
[0101] 2酸解速溶琼脂强度 190g/cm
蛋白质接枝度 35
2
冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物加热后凝胶强度 110g/cm
冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物奶油打发起泡率 126%
冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物奶油打发泡沫稳定性 86%
[0102] 注:下表1为实施例1‑实施例5的实验数据集合。
[0103]
[0104] 对本发明制备的冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂的性能进行测试:
[0105] 1.溶解性
[0106] 测试样品对象:测试实施例1‑实施例5制备的冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂,对照组1为实施例5制备的步骤S2制备的接枝产物;对照组2的为实施例5制备的步骤S3.1得到低水分含量的冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物;空白组为速溶琼脂。
[0107] 测试方法:分别取测试样品10g溶于20ml纯净水中,分别加热到30℃后测试其溶解度与凝胶性质,待测试完成后,继续加热到50℃后,再降温到25℃室温后,检查其凝胶性质。
[0108] 经测试,实施例1‑实施例5制备的冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂,30℃条件下可溶解,但不凝胶,加热后50℃以上,再恢复25℃室温后均形成稳定多孔结构凝胶质构,充分说明本发明实施例1‑实施例5制备的冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂具有良好的冷水溶解性。本发明的冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂的制备方法,通过控制酸解速溶琼脂与醇溶蛋白反应浓度、温度与酒精含量,经过美拉德反应将醇溶蛋白接枝到酸解速溶琼脂上,提高了乳化性能的同时,改变了溶解凝胶性能,使其具有良好的低温速溶性。通过酸解速溶琼脂使其具备更充足的末端羰基,有利于提高醇溶蛋白接枝度。通过美拉德反应将醇溶蛋白接枝到琼脂糖上来改善多糖复合物功能特性,从而提高多糖‑蛋白质复合物的功能特性,如乳化性、热稳定性、溶解性以及抗过敏性。
[0109] 对照组1为实施例5的接枝产物,与实施例5中冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂的区别为没有经过两次醇沉,也不经过超临界二氧化碳技术置换处理,其溶解度测试结果为:30℃条件下可溶解,但不凝胶,加热后50℃以上,再恢复25℃室温后也不凝胶。
[0110] 对照组2为实施例5的低水分含量的冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物,与实施例5中冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂的区别为经过两次醇沉后,没有经过超临界二氧化碳技术置换处理,其溶解度测试结果为:30℃条件下可溶解,但不凝胶,加热后50℃以上,再恢复25℃室温后凝胶效果差,且不稳定。
[0111] 以上测试结构充分说明,本发明制备的冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂的制备方法中,美拉德反应结束后进行两次醇沉,在溶液中琼脂分子链是呈无规分散的状态,通常在冷却时会相互缠绕形成双螺旋结构,本发明中用乙醇醇沉溶液,乙醇进入分子链间隙后通过空间位阻阻碍了双螺旋链的行成,为防止冷溶琼脂在烘干干燥过程中随着酒精蒸发又形成双螺旋链,通过超临界二氧化碳技术置换酒精,在置换釜中将酒精置换,同时能够在这个过程中通过二氧化碳的置换阻碍双螺旋的形成,从而制备冷溶琼脂‑醇溶蛋白复合物,才使其具有良好的冷水溶解性,常温30℃溶解,但不凝胶,加热后50℃以上,恢复常温形成稳定多孔结构凝胶质构。
[0112] 本发明制备的冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂的制备方法,其反应本质是利用生物大分子多糖的多羟基特性改善共价复合物的亲水‑亲油平衡,利用多糖的无规线团结构特质改善复合物的热稳定性,同时利用多糖的大分子本质改善复合物的界面空间稳定效果。
[0113] 2.乳化性
[0114] 测试样品对象:实验组为实施例1‑实施例5制备的冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂,对照组1为动物基胶体明胶;空白组为速溶琼脂。
[0115] 测试方法:
[0116] 精确称取0.5g样品于250mL的烧杯中,加入50mL去离子水,加热溶解(40℃)一定时间,然后在磁力搅拌下缓慢加入5mL大豆色拉油,并用高速分散机以20500r/min的转速搅打1min。搅打后立即取1mL乳化液于100mL容量瓶中,加入0.1%的SDS溶液定容至刻度并摇匀,然后测定样品在500nm的吸光度。此外,搅打后立即取25mL样品于具塞试管中并置于30℃恒温水浴静置1h,1h后将试管取出并轻轻摇动试管使其中的样品混匀,随后取1mL样品按上述方法再稀释并测定稀释样品在500nm处的吸光度。
[0117] 样品浊度为T,T=2.303A500/I,其中I为光路长度,此处为1cm。由于采用的稀释倍数相同,乳化剂的乳化能力(EC)可直接用搅打结束后测定的样品浊度(T1)表示。
[0118] 乳化稳定性(ES)则用1h后的浊度(T2)变化程度表示,ES=T2/T1。
[0119] 经测试实验结果如下:
[0120]
[0121]
[0122] 以上结果表明,本发明实施例1‑实施例5制备的冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂具有较佳的乳化性,乳化性指数(T)和乳化稳定性(%)与现有技术中明胶性能接近,空白组速溶琼脂—不经处理的,可以明显得出速溶琼脂不经本发明制备方法进行改性,其乳化性差,不能替代现有明胶。
[0123] 3.奶油乳浊液的均质:
[0124] 检测本发明的冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂在奶油应用中搅打性能测定包括起泡率及泡沫稳定性检测方法如下:
[0125] 在奶油中添加0.09%的冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂,调节高压均质机压力分别为20MPa、30MPa、40MPa、50MPa、60MPa,将奶油乳浊液加入进料口,均质一次后于出料口收集奶油乳浊液。
[0126] 奶油搅打性能检测——起泡率
[0127] 搅打时选用家用电动打蛋器,采取低档(30s)‑高档(180s)‑低档(30s)转速搅打,当奶油出现软尖峰时停止搅打。取同体积搅打前奶油乳浊液及搅打后奶油分别称量其重量,起泡率计算如下:
[0128]
[0129] 式中:m1为同体积搅打前奶油乳浊液质量(g),m2为同体积搅打后奶油质量(g)。
[0130] 奶油搅打性能检测——泡沫稳定性
[0131] 取一定量搅打后奶油室温下置于丝网格放置2h,收集析出水分重量,计算如下:
[0132]
[0133] 式中:m1为收集的奶油析出水分重量(g),m2为奶油初始重量(g)。
[0134] 经测试,本发明实施例1‑实施例5制备的冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂的起泡率和泡沫稳定性均符合奶油打发要求,在奶油打发领域中具有良好的效果。
[0135] 由上表和图1、图2所示,经乳化性测试结果——乳化性指数(T)和乳化稳定性(%)以及奶油乳浊液的均质、起泡率、泡沫稳定性等检测结果表明,本发明实施例1‑实施例5制备的冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂具有较佳的乳化性,能够代替动物基胶体在奶油打发中具有良好的效果,相对明胶,常温稳定不融化,口感清爽不油腻。既可以替代明胶制备慕斯类产品、凝胶类糖果,又可以替代蛋白制备烘焙类产品,因此能够在食品添加剂制备技术领域得到良好应用。
[0136] 综上,本发明的冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂及制备方法和应用,通过控制酸解速溶琼脂与醇溶蛋白反应浓度、温度与酒精含量,经过美拉德反应将醇溶蛋白接枝到酸解速溶琼脂上,提高了乳化性能的同时,改变了溶解凝胶性能,使其具有良好的低温速溶性,可广泛应用于食品添加剂制备技术领域。
[0137] 以上仅是本发明的实施例而已,例如琼脂原料来源于红藻石花菜、江蓠菜中的一种或两种;醇溶蛋白为小麦醇溶蛋白、玉米醇溶蛋白中的一种或两种,均可以实现本发明的冷溶琼脂‑醇溶蛋白植物基稳定剂及制备方法与应用。
[0138] 以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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