谷物皮层因具有重要的营养学特性,越来越引起人们研究的兴趣,其中,小麦麸皮(简称麸皮)为主要研究对象之一("。目前,麸皮在国内基本上用作饲料,很少进行深加工和再利用,经济附价值不高。麸皮来源充足、价格低廉,含有较丰富的蛋白质、碳水化合物、维生素和矿物质等[2),是很好的功能性食品配料资源。麸皮中阿拉伯木聚糖含量达到干基的20%以上[],经酶法水解得到低聚木糖。低聚木糖能够促进以双歧杆菌为代表的肠道有益菌群的增殖。
并具有增强肌体免疫力、抵抗肿瘤和促进人体对钙的吸收等功能,与其他功能性低聚糖相比,用量少,效果好。此外,小麦麸皮中淀粉和蛋白质的含量也相当可观,因此小麦麸皮具有潜在的开发利用价值。麸皮经焙烤后,采用木聚糖酶酶解阿拉伯木聚糖为低聚木糖,风味蛋白酶酶解蛋白质为短肽,中温a-淀粉酶酶解淀粉为小分子糖类,这些营养成分以及可溶性矿物质、维生素均保留在麸皮饮料中,实现了麸皮中有效成分的充分提取利用,得到风味独特、高营养价值的饮料。
操作要点
(1)焙烤条件的选择:麸皮经粉碎过40目筛,均匀铺开后放人烘箱中,一定温度下焙烤一段时间,冷却。在料水比1:8、pH 6.0、木聚糖酶加酶量610 U/g麸皮、温度50℃酶解5 h,在沸水浴中静置10min灭酶,然后3 000 r/min离心20min,以木聚糖转化得率(%)为指标,选定较佳的烘焙条件。
(2)酶解工艺:在分别研究木聚糖酶、风味蛋白酶、中温a-淀粉酶各自的优化酶解工艺基础上,采用正交试验研究同时加入以上3种酶的复合酶酶解工艺。
(3)麸皮饮料的澄清、调配:酶解液稀释3倍后添加0.2 g/L皂土和0.1g/L壳聚糖澄清,然后添加蜂蜜、白砂糖和柠檬酸调配。
(4)高温瞬时杀菌、无菌灌装:超高温瞬时杀菌(135℃,5 s)后直接进行无菌灌装得到成品。
结果与分析
焙烤条件的确定
焙烤赋予谷物饮料独特的风味和色泽,热处理可适当破坏麸皮结构,利于麸皮木聚糖的酶解焙烤条件的确定以木聚糖转化得率为评价指标,在不同焙烤条件下木聚糖转化得率可达30%54%,其中180℃、20 min条件下木聚糖转化得率最高,达到54%,焙烤麸皮呈焦黄色,有浓郁麦香味;温度为150℃时,在相同(20 min)或更长(30min)时间下,木聚糖转化得率也能达到48%以上,缩短时间(10 min),则转化得率略有降低(45%),但焙烤麸皮香味并不浓郁;当温度达到210℃时,麸皮部分碳化,造成木聚糖大量的损失,在相同培烤时间(20 min)下木聚糖转化得率仅为33%,而且产生糊味,将会影响饮料风味。综上所述选择培烤条件为180℃、20 min
酶解工艺的单因素实验
木聚糖酶酶解的最适温度为50℃,pH值为6.0风味蛋白酶酶解的最适温度50℃,pH值为6.0;淀粉酶酶解的最适温度60℃,pH 6.0"1。考虑到低聚木糖是饮料中的主要功能性成分,故将酶解条件定为木聚糖酶的最适条件(50℃、pH 6.0)。
木聚糖酶加酶量
将料水比、pH值、温度和反应时间分别固定为1:8,6.0,50℃和5h,研究不同加酶量下还原糖浓度mg/mL)和木聚糖转化得率(%),这时还原糖主要成分是低聚木糖,另外还有少量阿拉伯糖、葡萄糖和木糖。还原糖浓度越高则表示低聚木糖浓度越高,酶解效果越好,当加酶量小于153 U/g麸皮时,还原糖浓度和木聚糖转化得率均随加酶量增加而较快速上升,当加酶量达到153 U/g麸皮后,还原糖浓度和木聚糖转化得率均达到饱和状态,分别为6.19 mg/mL和53.18%继续增加木聚糖酶用量效果不显著。从生产成本考虑,加酶量153 U/g麸皮最合适。
木聚糖酶反应时间
将料水比、pH值、温度和加酶量分别固定为1:8、6.0、50℃和153 U/g麸皮,研究不同反应时间下还原糖浓度和木聚糖转化得率,结果如图3所示。还原糖浓度在0~4 h增加较快,4h后还原糖含量达到饱和。木聚糖提取率在0~2h增加速度较快,2h后变缓,到达4h时木聚糖得率几乎达到饱和。因此确定反应时间为4h
结论
(1)确定了培烤条件:180℃、20 min;复合酶优化酶解工艺条件:木聚糖酶153 U/g麸皮、风味蛋白酶138 U/g麸皮、中温a-淀粉酶60 U/g麸皮,料水比1:8,pH 6.0,反应温度50℃,反应时间4h;最优配方:蜂蜜量10 g/L,白砂糖量60 g/L,柠檬酸量0.75g/Lo
(2)麸皮饮料的感官、理化、卫生指标符合传统型谷物饮料标准,说明通过焙烤、酶解、调配等可以生产出高品质麸皮饮料。该饮料除了含有功能性成分低聚木糖及短肽外,还含有脂肪、多种维生素和多种无机盐等营养成分。
(3)原料麸皮为十分廉价的农副产品,制成的饮料含有丰富的功能性低聚木糖,对人体具有较高的保健功能,本研究工艺“变废为宝”,生产成本低,产品质量容易控制,具有广泛的开发应用价值。太阳集团网站入口官网为生物制药企业跨界进入饮料行业企业、中小饮料企业、新式茶饮企业、一线饮料品牌企业等提供饮料配方研发服务1万元起,含饮料配方研发、生产工艺设计和生产技术文件,以及生产技术指导等服务内容
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