一种甜菜果胶和蛋白质复合乳化剂及其制备方法技术

本发明专利技术属于食品加工技术领域，具体涉及一种甜菜果胶和蛋白质复合乳化剂，该复合乳化剂包括甜菜果胶和蛋白质，其组成成分按质量百分比为：甜菜果胶:蛋白质为1:4‑4:1，所述甜菜果胶和蛋白质复合乳化剂采用在静电结合基础上共价交联的制备方法制得。本发明专利技术的甜菜果胶和蛋白质复合乳化剂有效提高了甜菜果胶在不同环境条件下的乳化性质，如不同pH值、NaCl或CaCl2离子溶液、不同温度，拓宽了其利用范围。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于食品加工
，具体涉及，该复合乳化剂采用在静电结合基础上共价交联的制备方法制得。
技术介绍
甜菜是在世界范围内被广泛种植的糖料作物，其副产物甜菜柏产量巨大，但这些甜菜柏仅用作饲料使用，未能充分利用，造成了严重的资源浪费和环境污染。甜菜果胶是甜菜柏的主要成分，其含量约占甜菜柏总质量的25%。甜菜果胶主链为半乳糖醛酸，侧链上还原糖含量较多，此外，甜菜果胶还包括含量较高的蛋白质和乙酰化基团，赋予了其良好的乳化性质。乳化剂是目前使用量最多的一种食品添加剂，全世界年耗用量在25万吨以上。但甜菜果胶作为乳化剂，由于其在油水界面的吸附率只有0.2?0.3%，使得其乳化稳定性较差，这成为限制甜菜果胶被广泛应用的重要因素。蛋白质作为食品中常用的乳化剂，具有良好的亲水亲油性，但由于其对离子、温度等条件较为敏感，影响了其乳化稳定性。通过将多糖和蛋白质结合的方式，利用二者的互补性，既可以提高复合物的亲水亲油性，又能达到提高乳化稳定性的效果。目前常用的多糖和蛋白质的结合方式包括:静电结合和共价交联，其中共价交联又分为酶促交联反应和美拉德反应。甜菜果胶作为阴离子多糖(Zeta-电位约为_40mV左右)，在合适的pH条件下可与蛋白质发生静电结合。同时，甜菜果胶侧链上丰富的还原糖可作为美拉德反应底物，又有含量相对较高的阿魏酸基团连接于阿拉伯呋喃糖的C-2和吡喃半乳糖的C-6位，可作为酶促交联反应的重要位点。
技术实现思路
本专利技术在于提供一种甜菜果胶和蛋白质复合乳化剂，通过静电结合基础上共价交联(酶促交联反应和美拉德反应)制备甜菜果胶和蛋白质复合乳化剂，从而提高甜菜果胶的乳化性质，扩大应用范围。为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下:—种甜菜果胶和蛋白质复合乳化剂，该复合乳化剂包括甜菜果胶和蛋白质，其组成成分按质量百分比为:甜菜果胶:蛋白质为1:4-4:1，所述甜菜果胶和蛋白质复合乳化剂采用在静电结合基础上共价交联的制备方法制得。所述蛋白质为牛血清白蛋白、酪蛋白酸钠或乳清分离蛋白中的一种。—种甜菜果胶和蛋白质复合乳化剂的制备方法，包括如下步骤:a)制备甜菜果胶和蛋白质的静电结合产物将甜菜果胶和蛋白质混合后加入到水中，甜菜果胶和蛋白质的组成成分按质量百分比为:甜菜果胶:蛋白质为1:4-4:1，室温搅拌至甜菜果胶和蛋白质完全溶解，冻干磨粉，得到甜菜果胶和蛋白质的静电结合产物；b)采用共价交联制备甜菜果胶和蛋白质复合乳化剂共价交联的方式为酶促交联反应或美拉德反应；当共价交联的方式为酶促交联反应时，包括如下步骤:将步骤a中制备的甜菜果胶和蛋白质的静电结合产物加入到水中，搅拌至完全溶解，配制成甜菜果胶和蛋白质的静电结合产物溶液，将漆酶加入到甜菜果胶和蛋白质的静电结合产物溶液中，使每克甜菜果胶和蛋白质的静电结合产物中酶活为50-500U，水浴加热后，浓缩冻干，得到甜菜果胶和蛋白质的酶促交联反应产物，即为甜菜果胶和蛋白质复合乳化剂；当共价交联为美拉德反应时，包括如下步骤:将步骤a中制备的甜菜果胶和蛋白质的静电结合产物加热后，取出冻干，得到甜菜果胶和蛋白质的美拉德反应产物，即为甜菜果胶和蛋白质复合乳化剂。步骤a中，将甜菜果胶和蛋白质混合后加入到水中，用NaOH或HCl溶液调节pH到2?I。步骤b中，当共价交联的方式为酶促交联反应时，用自由基清除能力测试法测定在甜菜果胶和蛋白质的静电结合产物溶液中的漆酶酶活。步骤b中，当共价交联的方式为酶促交联反应时，水浴温度为20_50°C，加热时间为l-20ho步骤b中，当共价交联方式为美拉德反应时，加热温度为40_140°C，加热时间为2-1Oh0步骤b中，当共价交联方式为美拉德反应时，加热温度为60_95°C。本专利技术的有益效果在于:1、本专利技术的甜菜果胶和蛋白质复合乳化剂加工过程简便、效率高；2、本专利技术的甜菜果胶和蛋白质复合乳化剂有效提高了甜菜果胶在不同环境条件下的乳化性质，如不同PH值、NaCl或CaCl2离子溶液、不同温度，拓宽了其利用范围。【附图说明】图1a为在添加漆酶后，本专利技术实施例1甜菜果胶中的阿魏酸含量随时间的变化图。图1b为在添加漆酶后，本专利技术实施例1牛血清白蛋白中的酪氨酸含量随时间的变化图。图2为本专利技术实施例1和实施例2的初始的L-S-B、M-S-B、S-B、SBP和BSA的凝胶渗透色谱图。图3为本专利技术实施例1和实施例2的初始的L-S-B、M-S-B、S-B、SBP和BSA的水包油乳液平均粒径的柱状图。图4a为本专利技术实施例1和实施例2的高温加热的L-S-B、M-S-B、S-B、SBP和BSA的水包油乳液平均粒径的柱状图。图4b为本专利技术实施例1和实施例2的低温冻融的L-S-B、M-S-B、S-B、SBP和BSA的水包油乳液的平均粒径的柱状图。图5a为本专利技术实施例1和实施例2的添加NaCl的L-S-B、M-S-B、S-B、SBP和BSA的水包油乳液的平均粒径的柱状图。图5b为本专利技术实施例1的添加CaCl2的L-S-B、M-S-B、S-B、SBP和BSA的水包油乳液的平均粒径的柱状图。图6为本专利技术实施例1和实施例2的pH值为2的L-S-B、M-S-B、S-B、SBP和BSA的水包油乳液的平均粒径的柱状图。【具体实施方式】下面结合附图和实施例，对本专利技术的【具体实施方式】作进一步详细描述。本专利技术的甜菜果胶和蛋白质复合乳化剂的制备原理如下:在优化了甜菜果胶和蛋白质静电结合条件的基础上，对优化的静电结合产物进行酶促交联反应或美拉德反应，利用蛋白质的亲油性和甜菜果胶的亲水性，形成甜菜果胶-蛋白质分子间共价交联产物，提高甜菜果胶在水油界面的附着率，最终形成酶促交联反应产物或美拉德反应产物，从而实现对甜菜果胶乳化性质的改善。美拉德反应主要是蛋白质中氨基酸与甜菜果胶中还原糖在加热条件下发生的一系列非酶褐变反应。而漆酶可以利用氧气将酚羟基进行氧化，因此甜菜果胶中的阿魏酸及蛋白质中的半胱氨酸、酪氨酸和色氨酸是酶促交联反应的重要位点。本专利技术的甜菜果胶和蛋白质复合乳化剂包括甜菜果胶和蛋白质，其组成成分按质量百分比为:甜菜果胶:蛋白质为1:4-4:1，所述蛋白质优选为牛血清白蛋白、酪蛋白酸钠或乳清分离蛋白中的一种，所述甜菜果胶和蛋白质复合乳化剂采用在静电结合基础上共价交联的制备方法制得。本专利技术的甜菜果胶和蛋白质复合乳化剂的制备方法，包括如下步骤:a)制备甜菜果胶和蛋白质的静电结合产物将甜菜果胶和蛋白质混合后加入到水中，甜菜果胶和蛋白质的组成成分按质量百分比为:甜菜果胶:蛋白质为1:4-4:1，用NaOH或HCl溶液调节pH到2?7，室温搅拌至甜菜果胶和蛋白质完全溶解，冻干磨粉，得到甜菜果胶和蛋白质的静电结合产物；b)采用共价交联制备甜菜果胶和蛋白质复合乳化剂共价交联的方式为酶促交联反应或美拉德反应；当共价交联的方式为酶促交联反应时，包括如下步骤:将步骤a中制备的甜菜果胶和蛋白质的静电结合产物加入到水中，搅拌至完全溶解，配制成质量浓度为0.5%以上的甜菜果胶和蛋白质的静电结合产物溶液。用自由基清除能力测试法测定在上述溶液中的每毫克漆酶的酶活为12.8U，根据所测得的上述溶液中的漆酶酶活及每克甜菜果胶和蛋白质的静电结合产物中所需的酶活计算出漆酶添加量，将漆酶加入到甜菜果胶和蛋白质的静电结合产物溶液本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种甜菜果胶和蛋白质复合乳化剂，其特征在于：该复合乳化剂包括甜菜果胶和蛋白质，其组成成分按质量百分比为：甜菜果胶:蛋白质为1:4‑4:1，所述甜菜果胶和蛋白质复合乳化剂采用在静电结合基础上共价交联的制备方法制得。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：殷丽君，陈浩，刘妍，邱爽，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11