綠豆酶法水解特性及全綠豆新型飲品的開發(fā)研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、綠豆湯在我國甚受歡迎,是我國人民消暑、解渴的主要傳統(tǒng)飲品之一,然而目前市場上還沒有令人滿意的相關(guān)產(chǎn)品。本文以酶法水解為主要手段,開發(fā)兩種綠豆飲料新產(chǎn)品——全綠豆速溶固體飲料和全綠豆仿乳固體飲料,并從實用與理論相結(jié)合的角度出發(fā),就產(chǎn)品開發(fā)過程中的關(guān)鍵問題進行研究,主要研究結(jié)果如下: 采用粗纖維測定法、中性洗滌纖維測定法、酸性洗滌纖維測定法以及改良的Southgate 法分別測定了綠豆中的纖維含量,測定結(jié)果分別為5.812%,10.

2、56%,6.921%和12.62%,測定結(jié)果從大到小依次為:改良的Sothgate法>中性洗滌纖維測定法>酸性洗滌纖維測定法>粗纖維測定法。首次分析了改良的Southgate法分析綠豆纖維素的具體條件,并分析了綠豆膳食纖維組成及其在綠豆皮和子葉中的分布情況:(1)綠豆含膳食纖維12.62%,其中水溶性非消化性多糖、水不溶性非纖維素多糖、纖維素及木質(zhì)素含量分別為0.8473%、6.272%、4.361%和1.143%:(2)綠豆皮含膳食纖

3、維64.56%,其中水溶性非消化性多糖、水不溶性非纖維素多糖、纖維素和木質(zhì)素含量分別為9.063%、9.183%、32.84%和13.47%;(3)綠豆中豆皮的干物質(zhì)含量為8.42%,但它含有綠豆43.07%的膳食纖維,而且綠豆水溶性非消化性多糖和木質(zhì)素90%以上都來自豆皮。 建立了綠豆在20℃~40℃時的吸水動力學(xué)模型: y=f(x,T)=(0.0697×T<'2>-4.8181×T+134)1n(x)-0.5069×T<'2

4、>+36.631×T.851.65式中,y 為吸水百分率;x 為浸泡時間,單位為min;T為浸泡溫度,單位為℃。對20℃、25℃、30℃、35℃、和40℃下模型吸水進程進行擬合所得的總體回歸系數(shù) r<'2>均大于0.99。吸水實驗研究結(jié)果同時表明,無論采用室溫浸泡還是高溫浸泡,從吸水率角度考慮,熱燙工序沒有必要。 首次研究了綠豆浸泡過程中Mg、Fe、Mn、Ca、Zn和Cu等微量元素的溶出情況。室溫浸泡對Mg、Zn和Mn的含量沒有

5、明顯影響,對Fe、Cu和Ca的含量影響相對明顯但這種影響基本與浸泡時間及過程中綠豆?fàn)顟B(tài)(皮裂開與否)無關(guān)。熱燙處理對浸泡過程中Fe和Ca的流失影響不顯著,但對Mg、Cu、Zn及Mn的流失有加速作用,尤其加速Mg的損失,因此,從微量元素損失角度考慮,熱燙工序不可取。水煮處理并沒有很好地使綠豆中的微量元素溶于水中,即使煮沸45min至爛,綠豆中的Mn、Zn和Fe仍然很難進入水相,其提取率分別只有8.01%、18.0%、23.3%,其它三種微

6、量元素除Mg之外,也有60%以上殘留在渣中,因此,傳統(tǒng)的“綠豆汁”工藝或只喝綠豆湯而棄其渣的習(xí)慣對綠豆中的微量元素利用率不高。確定了α-耐高溫淀粉酶的最佳水解工藝條件,即:加酶量0.5%,酶解溫度98℃,酶解時間3小時,pH6.2及底物濃度1:8(綠豆:水),淀粉提取率為96.34%。 從氮收率和產(chǎn)物風(fēng)味兩個指標(biāo)出發(fā),考察了Alcalase 2.4L FG酶、復(fù)合蛋白酶、木瓜蛋白酶、風(fēng)味蛋白酶對綠豆分離蛋白的水解特性。從水解度方

7、面考慮,Alcalase 2.4L FG 酶具有最高的氮收率,其次是木瓜蛋白酶、復(fù)合蛋白酶,風(fēng)味蛋白酶的氮收率最低;從風(fēng)味方面考慮,Alcalase 2.4L FG酶和木瓜蛋白酶水解產(chǎn)物均有苦味,而復(fù)合蛋白酶和風(fēng)味蛋白酶水解產(chǎn)物無苦昧;風(fēng)味蛋白酶水解產(chǎn)物雖無苦味,卻有明顯的鮮味,不適合清爽型飲料開發(fā)。 采用原子吸收法分析了綠豆渣中的微量元素含量和綠豆渣在Viscozyme L酶水解過程中各微量元素溶出情況:綠豆渣中的各微量元素含

8、量比綠豆中的高得多,通過Viscozyme L酶解,提取出了綠豆渣中63.05%的Mg、31.82%的Fe、33.00%的Cu、55.55%的Ca、59.36%的Zn和61.04%Mn,從微量元素角度說明了在綠豆飲料開發(fā)過程中水解綠豆纖維素的必要性。 探討了 Alcalase 2.4L FG酶水解米渣蛋白的工藝條件(深度水解)為:溫度T=60℃,pH=9,酶濃度([E]/[S])=0.033 mL·g<'-1>渣,底物濃度=0.

9、0833 g·mL<'-1>,水解時間= 1h,該實驗條件下,Alcalase 2.4L FG是一種典型的蛋白構(gòu)象比較穩(wěn)定的米氏酶,該酶催化水解米渣蛋白反應(yīng)的動力學(xué)參數(shù)如下:K<,m>=0.6598 mol·L<'-1>,V<,max>=0.00351 molmin<'-1>·L<'-1>。 探討了Alcalase 2.4L FG有限水解米渣蛋白的工藝條件(低度水解):溫度T=60℃,pH=9.0,酶濃度為0.003 mL·g<

10、'-1>渣,底物濃度10 g渣/120mL水,水解時間約為30min。在實驗條件下,該酶催化反應(yīng)的底物臨界濃度為22.25g渣/120mL。在一定水解條件(0.003 mL·g<'-1>渣、pH值9.0、溫度為60℃、反應(yīng)時間不大于25min)下,Alcalase 2.4lL FG酶催化有限水解米渣蛋白反應(yīng)符合如下動力學(xué)模型:式中,x為水解度(%),[s]。為底物初始濃度(g·mLl),t為水解時間(min)。通過有限水解,得到了高乳化

11、性的米渣蛋白肽。 研究了新型綠豆仿乳固體飲料制備工藝,建立了以“自制的酶法有限水解米渣蛋白肽(DH=4.59)+阿拉伯膠+單甘酯+蔗糖酯+大豆磷脂”為復(fù)合乳化劑的新乳化體系,其中米渣蛋白肽完全替代了價格昂貴的酪朊酸鈉。優(yōu)化了各工藝參數(shù),并通過中試生產(chǎn)制備了新型全綠豆仿乳固體飲料(如圖10.10),油脂包埋率達到95%以上。對所制備的全綠豆仿乳固體飲料新產(chǎn)品的理化指標(biāo)、有害重金屬元素含量、微生物指標(biāo)進行了測定分析,結(jié)果表明,各項指

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