本發(fā)明涉及食品加工技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種高穩(wěn)定性薯類肽乳化液及其制備方法。

背景技術(shù)：

油脂氧化變質(zhì)問題在含脂的乳液型食品生產(chǎn)中具有重要的經(jīng)濟(jì)意義。在食品加工和烹調(diào)過程中，不飽和脂質(zhì)的氧化，不僅會產(chǎn)生不良的氣味和味道，還可通過次級反應(yīng)產(chǎn)物的生成降低食品的營養(yǎng)質(zhì)量和安全性。合成抗氧化劑，如丁基羥基茴香醚(bha)、二丁基羥基甲苯(bht)、叔丁基氫醌(tbhq)和沒食子酸丙酯等可延緩食物中的脂質(zhì)過氧化。然而，由于其潛在的健康危害和毒性，合成抗氧化劑的使用受到嚴(yán)格監(jiān)管。因此，利用食物來源的天然抗氧化劑來抑制乳化液的油脂氧化研究引起了越來越多的關(guān)注。

我國是薯類種植和消費(fèi)大國，薯類種植面積和產(chǎn)量均居世界首位。據(jù)統(tǒng)計，2015年，我國甘薯產(chǎn)量約為7073萬噸，馬鈴薯產(chǎn)量約為9608萬噸，占世界薯類總產(chǎn)量的70％以上，在保障國家糧食安全及促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著重要作用。與大多數(shù)其它植物蛋白相比，薯類蛋白必需氨基酸含量較高，具有可接受的營養(yǎng)價值，是植物源活性肽的潛在來源。

因此，開發(fā)一種具有高乳化穩(wěn)定性和氧化穩(wěn)定性的薯類肽乳化液并建立其制備方法，對于促進(jìn)我國薯類加工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，保障我國糧食安全和改善居民膳食營養(yǎng)具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種高穩(wěn)定性薯類肽乳化液及其制備方法。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明的一種高穩(wěn)定性薯類肽乳化液的制備方法，包括如下步驟：

(1)薯類肽水溶液與植物油混合，均質(zhì)后得新鮮乳化液；所述薯類肽是以薯類為原料，經(jīng)堿性蛋白酶消化后得到；

(2)采用高壓均質(zhì)協(xié)同高靜壓的方法對上述新鮮乳化液進(jìn)行處理，即得高穩(wěn)定性薯類肽乳化液。

步驟(1)所述薯類為馬鈴薯、甘薯、木薯，優(yōu)選為馬鈴薯和甘薯。

步驟(1)中，所述薯類肽水溶液中薯類肽的質(zhì)量濃度為0.1％-6％，優(yōu)選1％。

所述薯類肽是通過以下方法制備得到的：以薯類為原料，清洗后按固液比2:1加入0.2％-0.5％檸檬酸水溶液后打漿，所述檸檬酸水溶液含vc濃度為0.01％-0.1％；過濾除渣，去除淀粉后進(jìn)行超濾濃縮；將濃縮液與tris-hcl緩沖液混合作為底物，使底物中蛋白終濃度為g：ml＝1：20-100，向底物中加入堿性蛋白酶alcalase，alcalase與底物按g：ml＝1：10-50的比例混合，于50-60℃、0.1-400mpa下酶解30-240min，除鹽濃縮后凍干，即得薯類肽。

步驟(1)所述植物油為大豆油、玉米油、橄欖油、亞麻油、蓖麻油、菜籽油、葵花籽油。

步驟(1)所述植物油占薯類肽水溶液與植物油總體系的體積分?jǐn)?shù)為5％-50％，優(yōu)選25％。

步驟(1)中，采用均質(zhì)機(jī)進(jìn)行均質(zhì)，均質(zhì)時間為1-5min，優(yōu)選1min。

步驟(2)中，其高壓均質(zhì)壓力為10-200mpa，優(yōu)選50mpa；高壓均質(zhì)時間為0.5-5min，優(yōu)選1min。

步驟(2)中，所述高壓均質(zhì)協(xié)同高靜壓的方法，其高靜壓力為100-900mpa，優(yōu)選200mpa；加壓時間為5-60min，優(yōu)選15min。

具體地，本發(fā)明提供了一種高穩(wěn)定性薯類肽乳化液的制備方法，包括如下步驟：

1)選用薯類肽濃度為0.1％-6％的薯類肽水溶液與植物油以油相體積分?jǐn)?shù)為5％-50％混合，采用均質(zhì)機(jī)均質(zhì)1-5min后得新鮮乳化液；

2)采用高壓均質(zhì)(均質(zhì)壓力10-200mpa，均質(zhì)時間0.5-5min)協(xié)同高靜壓(加壓壓力100-900mpa，加壓時間為5-60min)的方法對上述新鮮乳化液進(jìn)行處理，即得高穩(wěn)定性薯類肽乳化液。

本發(fā)明提供了上述制備方法得到的高穩(wěn)定性薯類肽乳化液。

本發(fā)明提供了上述制得的高穩(wěn)定性薯類肽乳化液在制備具有高乳化穩(wěn)定性和氧化穩(wěn)定性食品中的應(yīng)用。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1)本發(fā)明所制備的薯類肽乳化液乳化活性高，且具有良好的乳化穩(wěn)定性及氧化穩(wěn)定性，其中乳化穩(wěn)定性提高了1倍，乳化液中過氧化物值和丙二醛含量分別降低了60％和25％。

2)本發(fā)明提供的薯類肽乳化液含有人體所必需的八種氨基酸，其中必需氨基酸占總必需氨基酸比例均大于40％，必需氨基酸與非必需氨基酸比值均高于60％，明顯高于fao/who推薦的參考模式。

3)本發(fā)明提供的薯類肽乳化液，克服現(xiàn)有蛋白肽乳化液穩(wěn)定性差的缺陷，可廣泛添加到含脂的乳液型食品中，有利于改善居民膳食營養(yǎng)與健康。

4)本發(fā)明提供的薯類肽乳化液的制備方法操作簡單，易于工業(yè)化生產(chǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例5、6、7和對比例1中薯類肽乳化液的微觀結(jié)構(gòu)。其中，(a)對比例1中的薯類肽乳化液，(b)實(shí)施例5的薯類肽乳化液，(c)實(shí)施例6的薯類肽乳化液，(d)實(shí)施例7的薯類肽乳化液。

具體實(shí)施方式

以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。若未特別指明，實(shí)施例中所用的技術(shù)手段為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的常規(guī)手段，所用原料均為市售商品。

本發(fā)明中涉及到的百分號“％”，若未特別說明，是指質(zhì)量百分比；但溶液的百分比，除另有規(guī)定外，是指100ml溶液中含有溶質(zhì)的克數(shù)。

實(shí)施例1甘薯肽的制備方法(1)

以甘薯為原料，清洗后按固液比2:1加入0.2％檸檬酸水溶液(含vc濃度為0.05％)后打漿，過濾除渣，離心去除淀粉后進(jìn)行超濾濃縮，然后將濃縮液與tris-hcl緩沖液混合(蛋白終濃度為g：ml＝1：30)作為底物，然后向底物中加入堿性蛋白酶alcalase，alcalase與底物按g：ml＝1：25的比例混合，于57℃、300mpa下酶解60min，除鹽濃縮后凍干，即得甘薯肽。

實(shí)施例2甘薯肽的制備方法(2)

以甘薯為原料，清洗后按固液比2:1加入0.4％檸檬酸水溶液(含vc濃度為0.1％)后打漿，過濾除渣，離心去除淀粉后進(jìn)行超濾濃縮，然后將濃縮液與tris-hcl緩沖液混合(蛋白終濃度為g：ml＝1：40)作為底物，然后向底物中加入堿性蛋白酶alcalase，alcalase與底物按g：ml＝1：20的比例混合，于50℃、200mpa下酶解30min，除鹽濃縮后凍干，即得甘薯肽。

實(shí)施例3甘薯肽的制備方法(3)

以甘薯為原料，清洗后按固液比2:1加入0.5％檸檬酸水溶液(含vc濃度為0.02％)后打漿，過濾除渣，離心去除淀粉后進(jìn)行超濾濃縮，然后將濃縮液與tris-hcl緩沖液混合(蛋白終濃度為g：ml＝1：40)作為底物，然后向底物中加入堿性蛋白酶alcalase，alcalase與底物按g：ml＝1：20的比例混合，于55℃、100mpa下酶解30min，除鹽濃縮后凍干，即得甘薯肽。

實(shí)施例4

以甘薯為原料，清洗后按固液比2:1加入0.3％檸檬酸水溶液(含vc濃度為0.01％)后打漿，過濾除渣，離心去除淀粉后進(jìn)行超濾濃縮，然后將濃縮液與tris-hcl緩沖液混合(蛋白終濃度為g：ml＝1：20)作為底物，然后向底物中加入堿性蛋白酶alcalase，alcalase與底物按g：ml＝1：10的比例混合，于50℃、0.1mpa下酶解30min，除鹽濃縮后凍干，即得甘薯肽。

實(shí)施例5高穩(wěn)定性薯類肽乳化液的制備方法(1)

1)肽濃度為1％的甘薯肽(實(shí)施例1制得的)水溶液與植物油以油相體積分?jǐn)?shù)為25％混合，采用均質(zhì)機(jī)均質(zhì)1min后得新鮮乳化液；

2)采用高壓均質(zhì)(均質(zhì)壓力50mpa，均質(zhì)時間1min)協(xié)同高靜壓(加壓壓力200mpa，加壓時間為15min)的方法對上述新鮮乳化液進(jìn)行處理，即得高穩(wěn)定性甘薯肽乳化液。

實(shí)施例6高穩(wěn)定性薯類肽乳化液的制備方法(2)

1)肽濃度為1％的甘薯肽(實(shí)施例1制得的)水溶液與植物油以油相體積分?jǐn)?shù)為30％混合，采用均質(zhì)機(jī)均質(zhì)1.5min后得新鮮乳化液；

2)采用高壓均質(zhì)(均質(zhì)壓力100mpa，均質(zhì)時間2min)協(xié)同高靜壓(加壓壓力400mpa，加壓時間為30min)的方法對上述新鮮乳化液進(jìn)行處理，即得高穩(wěn)定性甘薯肽乳化液。

實(shí)施例7高穩(wěn)定性薯類肽乳化液的制備方法(3)

1)肽濃度為1％的薯類肽(實(shí)施例1制得的)水溶液與植物油以油相體積分?jǐn)?shù)為20％混合，采用均質(zhì)機(jī)均質(zhì)2min后得新鮮乳化液；

2)采用高壓均質(zhì)(均質(zhì)壓力200mpa，均質(zhì)時間3min)協(xié)同高靜壓(加壓壓力600mpa，加壓時間為40min)的方法對上述新鮮乳化液進(jìn)行處理，即得高穩(wěn)定性薯類肽乳化液。

對比例1

本實(shí)例提供一種高穩(wěn)定性薯類肽乳化液的制備方法，與實(shí)施例5-7的區(qū)別在于：

1)肽濃度為1％的薯類肽(實(shí)施例1)水溶液與植物油以油相體積分?jǐn)?shù)為25％混合，采用均質(zhì)機(jī)均質(zhì)1min后得新鮮乳化液；

2)省略步驟2)。

實(shí)驗(yàn)例1

對實(shí)施例1、2、3和4中薯類肽的羥基自由基清除活性、fe²⁺螯合力、總抗氧化能力、氨基酸組成等進(jìn)行分析：

(1)羥基自由基清除活性

采用α-脫氧核糖氧化法。將薯類肽溶于蒸餾水中，配成濃度為1mg/ml的溶液。將0.1ml10mmfeso4·7h2o、0.9ml0.1m的磷酸緩沖液(ph7.4)、0.5ml10mmα-脫氧核糖、0.1ml10mmedta和0.2ml樣品溶液在試管中充分混勻。添加0.2ml10mmh2o2后啟動反應(yīng)，置于37℃浴中反應(yīng)1h。反應(yīng)結(jié)束，添加1.0ml冰溫的2.8％tca終止反應(yīng)，隨后加入1ml1％tba(50mmnaoh)混勻，沸水浴20min顯色，冷卻后于532nm測吸光值。·oh清除率(％)計算如下：

羥基自由基清除率(％)＝【(a0－a1)/a0】×100

其中：a0為空白對照的吸光值；a1為樣品反應(yīng)后的吸光值。結(jié)果見表1。

(2)fe²⁺螯合力

將薯類肽溶于蒸餾水中，配成濃度為1mg/ml的溶液。反應(yīng)混合物包括45μl2mmfecl2、450μl樣品和1815μl蒸餾水。劇烈震蕩混合物，然后于室溫下放置30min。30min后，加入90μl5mm4,4'-[3-(2-吡啶基)-1,2,4-三嗪-5,6-二基]二苯磺酸一鈉鹽(ferrozine)混勻。在562nm下測定fe²⁺-ferrozine復(fù)合物的吸光值。用蒸餾水作空白。fe²⁺螯合能力(％)計算如下：

fe²⁺螯合力(％)＝【(a0－a1)/a0】×100

其中：a0為空白對照的吸光值；a1為樣品反應(yīng)后的吸光值。結(jié)果見表1。

(3)總抗氧化能力

采用氧自由基吸收能力法(orac)測定薯類肽對過氧自由基的清除活性。所有溶液均用75mmol/l，ph＝7.4磷酸鹽緩沖溶液進(jìn)行配置和稀釋。96微孔板中加入20μl待測樣品(濃度為1mg/ml)、20μl磷酸鹽緩沖溶液、20μl63nmol/l的熒光素鈉溶液，37℃保溫10min后，立即加入140μl18.28mmol/l的aaph溶液，置于多功能酶標(biāo)儀中，在激發(fā)波長485nm和發(fā)射波長535nm下測定熒光值，時間間隔設(shè)為2.0min，測定次數(shù)為60次，測定溫度為37℃。同時測定各反應(yīng)溶液在無aaph作用時的熒光值(即用等量的磷酸鹽緩沖溶液代替aaph溶液)以水溶性維生素e作為標(biāo)準(zhǔn)品，樣品溶液的氧自由基吸收能力表示為μg水溶性維生素e當(dāng)量(troloxequivalent,te)/ml樣品溶液。結(jié)果見表1。

(4)氨基酸組成分析

利用氨基酸自動分析儀測定甘薯肽的氨基酸組成，具體為：稱取75mg甘薯肽，用10ml6mhcl于110℃下酶解24h。水解完畢后，將混合液倒入50ml容量瓶中，用超純水定容，取1ml水解液氮吹至干。將干燥樣品溶解于ph值為2.2的檸檬酸鈉緩沖液中，調(diào)節(jié)氨基酸濃度為50-250nmol/ml，然后上樣至日立l-8800氨基酸分析儀進(jìn)行氨基酸測定。結(jié)果見表1。

表1甘薯肽的抗氧化活性及氨基酸組成分析

從表1可以看出，實(shí)施例1、2、3、4中制備的甘薯肽均具有一定的抗氧化活性。與此同時，甘薯肽必需氨基酸含量豐富，其中必需氨基酸占總必需氨基酸比例均大于40％，必需氨基酸與非必需氨基酸比值均高于60％，明顯高于fao/who推薦的參考模式。

實(shí)驗(yàn)例2

對實(shí)施例5、6、7和對比例1中薯類肽乳化液的乳化活性指數(shù)、乳化穩(wěn)定指數(shù)、粒徑分布、油脂氧化產(chǎn)物生成等進(jìn)行分析：

(1)乳化活性指數(shù)

采用濁度法進(jìn)行測定，將乳化液均質(zhì)后立刻從試管的底部取20μl加入至5ml0.1％(w/v)sds溶液中，振蕩混勻后在500nm處分別測定不同溶液的吸光值。

其中，a為500nm處吸光值，c為甘薯肽溶液的濃度(％，w/v)，為油相體積分?jǐn)?shù)，l為光程(0.01m)。結(jié)果見表2。

(2)乳化穩(wěn)定性指數(shù)

乳化液均質(zhì)后，于室溫下靜置10min，從試管的底部取20μl乳化液加入至5ml0.1％的sds溶液，振蕩混勻后在500nm處測定溶液的吸光值。

esi(min)＝(a0×t)/(a0-a10)

其中，a0和a10分別表示乳化液靜置0和10min后的吸光值，t為10min。結(jié)果見表2。

(3)粒徑分布

取0.3ml新鮮乳化液加入到5ml1.0％(w/v)sds溶液中，振蕩混勻，然后用激光粒度分析儀測定乳化液的體積平均粒徑(d4,3)。結(jié)果見表2。

(4)油脂氧化產(chǎn)物生成

①過氧化物值(pv)

采用滴定法進(jìn)行測定。將1ml靜置12h后的薯類肽乳化液和20ml乙酸與氯仿(兩者比例為3：2)溶液混合，加入2ml飽和ki溶液，充分振蕩后于暗處靜置3min，然后加入60ml蒸餾水混勻，加入1ml淀粉溶液(0.5％，w/v)，用2mm硫代硫酸鈉滴定至藍(lán)色消失。

pv(mg當(dāng)量/kg油)＝[v1-v0]×c/m

其中v1和v0分別是薯類肽乳化液和空白消耗的硫代硫酸鈉的體積(ml)；c是硫代硫酸鈉的濃度；m是樣品的質(zhì)量(g)。

②丙二醛含量(tbars)

取2ml硫代巴比妥酸溶液、0.5ml靜置12h后的薯類肽乳化液以及0.5ml蒸餾水混勻，在沸水浴中加熱15min，冷卻至室溫后于5000rpm條件下離心25min，取上清液在532nm下測定吸光值。結(jié)果見表2。

表2薯類肽乳化液的性質(zhì)

從表2可以看出，與對比例1相比，實(shí)施例5、6和7制備的薯類肽乳化液乳化活性指數(shù)、乳化穩(wěn)定性指數(shù)較高，而體積平均粒徑、過氧化物值、丙二醛含量較低，說明實(shí)施例5、6和7制備的薯類肽乳化液的乳化穩(wěn)定性和氧化穩(wěn)定性均顯著高于對比例1。其中，實(shí)施例4薯類肽乳化液的乳化穩(wěn)定性指數(shù)最高，而體積平均粒徑、過氧化物值、丙二醛含量最低，說明其乳化穩(wěn)定性和氧化穩(wěn)定性更好。圖1為實(shí)施例5、6和7和對比例1中薯類肽乳化液的微觀結(jié)構(gòu)，由圖1可知，對比例1中，乳化液乳化顆粒的大小差異顯著，呈現(xiàn)出不均一狀態(tài)，且有聚集現(xiàn)象發(fā)生；而實(shí)施例5、6和7中，乳化液的乳化顆粒細(xì)小、均一，且無聚集現(xiàn)象發(fā)生?？梢姴捎帽景l(fā)明方法制得的薯類肽乳化液具有較高的乳化穩(wěn)定性和氧化穩(wěn)定性。

雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實(shí)施方案對本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對之作一些修改或改進(jìn)，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。