精制玉米蛋白粉在DHA中的应用研究

Vo1．25，No．8，2004 擅 玉岽委害翁藿 宰篮志霜露寰 (吉林 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 技术师范学院生物与食品工程系，长春 130052) 李 晶 张丽萍 摘 要：对精制玉米蛋白粉 包埋 DHA(docosaheraenoic acid )进 行单因素试验，得出鱼油粉末化较为理想的乳化液工艺 参数 ．乳化 剂的 HLB值 大于 9 6．添加量 1 5％一2 5％．乳 化 温 度 60~80℃ ， 水分 的 添加 量 70％~75％．比较 理 想 的 DHA和精 制玉米蛋 白粉的 比例 为 1：(3-5)： 关键词：二十二碳六烯酸(DHA)，精制玉米蛋白粉．包埋 Abstract：By means of elaborated single—factor analysis lhe processing parameters for powdered DHA production bV mIcr0encapsulal10n with refined maize protein have been decided The results show lhal什1e satisfactory parameters are： DHA refined maize protein powder=1：3～5 1 5％ ～2 5％ emulsifier with a HLB va1ue higher lhan 9 6．70％～ 75％ water and emulsification al 60-80~(3 Key words：d0c0saheraen0jc acid (DHA)： refined maize protein powder；embed 中图分类 号：TS239 文献标识码：A 文 章 编 号 ：lo02—0306(2004)08—0067-03 玉 米 蛋 白 粉 是 玉 米 生 产 淀 粉 的 主 要 副 产 品 之 一 ， 它 含 蛋 白质 60％ 以上 ，有 的 高 达 70％ ，其 余 是 20％的 淀 粉 和 约 13％ 的纤 维 素 、维 生 素 A 等 多 种 营 养物 质 ，还 含有 15种 无机 盐 以及 玉 米 独 有 的 黄 色 素 ，、 玉 米 蛋 白粉 中 的 蛋 白 质 主 要 是 乇 米 醇 溶 蛋 白 ： 近 年 来 ，研 究 开 发 玉 米醇 溶 蛋 白得 到 国 内外 研 究 者 的关 注 。虽 然玉 米 醇溶 蛋 白的生 物效 价 并不 高 ，但 却 具 有 某 些 其它 蛋 白质 不 能 比拟 的性 能 。 它可 作 为包 埋 剂 ，用 它 对 物 质 进 行 包埋 后 产 品 不 吸潮 、不 粘 结 ， 并且 可降 低 不 良风 味 、保 护 有 效 成 分 、提 高 产 品 的 稳 定性 (抗 氧 化性 )等 。 食 用 玉 米 蛋 白粉 在 国 内 的 开 发 研 究 起 步 较 晚 ， 更 无 生 产 ，仅近 些 年 才 有 一 些 概述 性 资料 ，但 大 多译 于外 文 。本 文 对 精 制 玉 米 蛋 白粉 包 埋 的 应 用进 行 了 研 究 ，可 为 玉 米 蛋 白粉 在 食 品 中的 应 用 提供 较 为 理 想 的包 埋 剂 和 _丁艺 参 数 。 收稿日期：2004—02—04 作者简介：李晶(1966一)，女，副教授 ，研究方向：保健食品 基金项目：吉林省教育厅资助项目(吉教合字2002第0271号) 1 材料与方法 1．1 材料与仪器 玉 米 蛋 白粉 黑 龙 江 金 丰 玉 米 制 品有 限 公 司 生 产 ；精 制 玉 米蛋 白粉 实 验 室 自制 ；DHA 黑 龙 江 省加 格 达 齐 制 药 厂 生 产 ；单 甘 脂 、蔗 糖 脂 、聚 乙 烯 山 梨醇 硬脂 酸酯 (吐温 -80) 均 为分析 纯 。 I 一100型分 析 天 平 ，SDW一Ⅲ 白度 仪 ，NDJ79型 粘 度 汁 ，岛津 GC-7AG型 气 相分 析 仪 ，WP-1．5微 型 喷 雾 饥 ，H．HS21．4恒 温水 浴 锅 。 1-2 玉米蛋白粉及精制玉米蛋白粉成分分析 水 分 、蛋 白质 含 量 淀 粉 含 量 的 测 定 参 见 国 标 ；白度值 的测定 本实验 白度 值的表示 采用 R457 白 度 。 它 是 一 个 简 易 的 测 定 方 法 ， 在 国 际 标 准 1S02470纸 张 漫 反射 比的测 量 中 ，它 规 定 用 近似 的 A 光 源 照 明 ， 白度 仪 器 的 总 体有 效 光 谱 灵 敏度 曲线 的 峰 值 波 K 457nm，半波 宽 度 为 44nm。 1．3 孚L化液酉 制 亲水 亲 油 平 衡值 (HLB)的测 定 采 用 水数 法 ； 分 层 体 积 数 的测 定 采 用乳 化 液经 GYB60-65均 质 后 静 止 3h，测 定 其 分 层 的 体 数 ；粘 度 测 定 采 用 NDJ79型粘 度 汁测 定 ；包埋 比的确 定 包 结 物 的 制 备 方 法 常 见 的有 饱 和水 溶 液 和 研磨 法 2种lII，本 实 验 采用 研 磨 法 。 基本 工 艺 过 程 为 ：精制玉米蛋白粉一加入 少量的蒸馏水润湿一加入 DHA搅拌研磨一静置冷藏过夜一 常温鼓风干燥一醚洗一干包结物，用包埋比作为考察指标： 1．4 玉米蛋白粉包埋 DHA稳定性的测定 根 据 富 含 DHA 玉 米 蛋 白 粉 的 POV 变 化 及 其 DHA 含量 的变 化衡 量其 稳 定程 度 。 1-4．1 POV 的测 定 采 用 硫 代 硫 酸钠 法 ； DHA 含 量 的 测 定 (三 氟 化 硼 一甲 醇 法 ) 以 聚 二 乙 二 醇 (DEGS)为 固定 相 ，涂 布浓 度 为 10％，载 体 Chromosob waw DMCS80—100 目，柱 长 1．0～1．5m，内径 3mm，柱 温 185℃ ，进 样 口温度 250℃ ，最 小峰 面 积 500。 1．4．2 对 照 品溶 液 的制 备 分 别 称 取 二 十碳 五烯 酸 甲酯 、二 十二 碳 六 烯 酸 甲酯 对 照 品适 量 ，用 乙醚 稀 释 成 2mg／mL的溶液 。 匦 ，67 维普资讯 http://www.cqvip.com 研 究与探讨 Science and Technology ofFood Industry 1．4．3 供 试 品 溶 液 的 制 备 取 本 品 (1～2滴 )约 30mg，滴 入 10mL具 塞 试 管 中 ，加 入 1mLBF3一甲醇 溶 液 ，将 混 合 物 在水 浴 上 煮 沸 2min，冷 却 后加 入 1mL 乙醚 ，振 荡 ，加 入 2mL饱 和 氯 化 钠 溶 液 ，用 注 射 器 抽 出醚 层 ，进 行气 相 色谱 分 析 。 2 结果与讨论 2．1 原料玉米蛋白粉和精制玉米蛋白粉的成分分析 表 1 原料玉米蛋白粉的成分分析及质量 原 料 玉 米 蛋 白粉 经 过 处 理 之 后 ，蛋 白含 量 、白 度 值 、品 味 都 得 到 显 著 提 高 ，由 于 玉 米 蛋 白粉 主 要 含有 玉 米 醇 溶 蛋 白 ，它 具 有 抗 氧 化 作 用 ，用 它 包 埋 DHA 等 高 不 饱 和 脂 肪 酸 能 延 缓 其 氧 化 ，提 高 其 稳 定 性 2．2 孚L化液的酉己韦0 2．2．1 HLB值 的确定 见表 2。 从表 2可 知 ，在 乳化 剂 的选 择 上 ，选择 HLB值 大 于 9．6者 较 为理 想 ，此 时能 形 成较 为稳 定 的乳 化 液 ， 该 乳化 液 为 水包 油 型 。 2．2．2 影 响乳 化 液稳 定 性 因素 的确 定 见表 3。 乳 化 液 的 稳 定 性 随 乳 化 剂 添 加 量 的 增 加 而 递 增 ，但 同 时 乳 化 液 的粘 度 t!Z增 大 ，粘 度 过 大 ，会 影 响 喷 雾 干 燥 的 实 现 ，故 乳 化 液 中 乳 化 剂 的 添 加 量 以 1．5％～2．5％为宜 ；乳 化 温 度 的变 化 对乳 化 液 稳定 性 的 影 响较 大 ，温 度 过 高 或过 低 X,t~k化 液 的 稳定 都 是 不 利 的 ，温 度 过 低乳 化 剂 不 能 完 全溶 解 ，也 就难 以起 到 良好 的乳 化 作 用 ，温 度 过 高 乳 化 剂 易发 生 热 变性 ，t!Z 影 响 它 的乳 化 效果 ，乳 化 温度 以 60～80℃较 为 理想 ； 水 分 含量低 于 65％时 ，乳 化 液 虽 有较 好 的稳 定 性 ，但 其 粘度 很 大 ，喷 雾 f燥 难 以 实现 ，若 水 分 含量 高 于 80％ ，则不 仅 降低 了乳化 液 的 稳定 性 ，同时在 喷 雾 时 ， 水分 蒸 发耗 能 也 大 大增 加 。本 实验 结 果表 明 ，水 分 含 量 为 70％～75％较 为 适 宜 一 2．3 精制玉米蛋白粉对 DHA的包埋比的确定 由表 4可 知 ，用 玉 米 蛋 白粉 对 含 DHA 的鱼 油进 行 有 效 包埋 ，当 DHA：玉 米 蛋 白粉 <1：1时 ，就 能 对 含 DHA的 鱼 油 进 行 包埋 ，但 粉 末 稳 定 性 随 着 玉 米 蛋 白 粉 含 量 的 升 高 ，其 产 品 抗 氧 化 能 力增 强 ；当 DHA：玉 米 蛋 白粉 ≤ 1：4时 ，其 产 品抗 氧 化 能 力增 强 已 不 显 著 。 本 实验 结 果 表 明 ，DHA：玉 米蛋 白粉=1：3～5比较 适 宜 。 2．4 均质在 DHA玉米蛋白粉粉末化中的作用 乳 化 液 经 均 质 处理 ，可 以使 脂 肪 球 变 小 ，增 加 其 表 面 积 ，从 而 增 加 脂 肪球 表 面 的玉 米 蛋 白粉 的附 着 节 ，使 其 比重 增 加 ，上 浮 能 力 变 小 ，同 时使 脂 肪 球 表 面 张 力减 小 ，使 其 重新 聚集 的倾 向减 弱 。另 外 ，均 质 还 可 以提 高 蛋 白质 的 可 消 化性 ，避 免 乳 化 鱼油 附 着 于 器 壁 面而 造 成 的 损 失 ，改 善 富 含 DHA玉 米蛋 白粉 的消化 吸 收性 能 ，增 加成 品 的光 泽 。 2．5 富含 DHA玉米蛋白粉乳化液的喷雾干燥和微 胶囊化 通 过 实 验 和理 论 分 析 ，认 为 喷雾 干 燥 微 胶 囊 化 是一种具有保护作用的玻璃体 。本实验的喷雾干燥 设 备 选 用 GA-31型 压 力式 喷 雾 干 燥 器 。经 多 次 试 验 ，确 定 较 为 理 想 的喷 雾 干 燥 条 件 为进 风 温度 160～ 180 ，排 风温 度 为 60～80℃ ，原 料热 处 理 温 度 为 40～ 60℃ 最 终 确 定 喷 雾 干燥 微胶 囊 化 生 产 的512艺 路 线 如 下 ： 表 2 HLB值对乳化液稳定性的影响 68 维普资讯 http://www.cqvip.com 玉米蛋白粉{一原料配合一乳化搅拌一高压均质 一原料配合一乳化搅拌一高压均质 DHA；由 e 一喷雾干燥一冷却一成品包装 l 一唢_葬十燥一冷却一成品已蓑 乳化 剂 2．6 富含 DHA的精制玉米蛋白粉的稳定’眭研究 用 碱 法 或 酶 法 充 分 水 解 富 含 DHA 的精 制 玉 米 蛋 白粉 微 胶 囊 颗 粒 ，释 放 所 包埋 的 汕脂 ，以过 氧 化 值 (POV)或 DHA 含量 为指 标 ，研 究其 氧 化 稳定 性 ： 时『司(d) 图 l DHA油及 DHA玉米蛋白粉微胶囊的稳定曲线 由图 l可 见 ，富 含 DHA 的 玉 米 蛋 白粉 极大 地 提 高 丫 DHA 的抗 氧 化 稳 定性 ，究 其 原 冈作 者认 为有 以 下两点 ：一是均质 的进 行 ，除 防止脂 肪分离外 ，还使 吸 附 于 脂 肪球 表 面 的精 制 玉 米 蛋 白粉 量 增 加 ，改进 粘 度 ，喷 雾 干燥 后 玉 米蛋 白粉 涂 布 于 微胶 囊 表 面 ， 保 护 了 DHA 油 ，延缓 了 DHA的 氧 化速 度 ；二 是喷 雾 干燥 可使 微 胶 囊 化 形成 ，保 护 了 DHA油 免 受外 界 环 境 影 响 ，延 缓 了其 氧 化 速 度 ，这 是 富 含 DHA 的 精 制 玉 米蛋 白粉 稳 定 的 主要 原 因 。 (上接 第 66页) 可能 具 有较 好 的 口感 和风 味【6I。 l2 lO 8 6 4 2 0 均 质次数 (次 ) 图6 不同均质次数对香蕉浆料分层情况的影响 图 6给 出 了均 质 后 香 蕉 浆 料 的静 置 分 层 情 况 ， 可 看 到均 质 2次 的 香 蕉 浆料 相对 较 稳 定 ，这 可能 是 由 于此 时 浆 料 中 的 颗 粒 最 微小 的缘 故 ，造 成 颗粒 沉 降速 率 降低 。 3 结论 3．1 50％香 蕉 浆 料 最 适 酶 解 条 件 为 果 胶 酶 0 ． 07％ ， 淀 粉酶 0．03％ ，温 度 50T；，时 间 2h。 3．2 姻 过 实 验 确 定 20％ 香 蕉 浆 料 的 均 质 条 件 为 20MPa。2次 Vo1．25,No．8。2004 DHA汕 及 DHA精 制 玉 米 蛋 白粉 微 胶囊 中 DHA 含量的气相色谱测定结果表明 ，贮存 90d的 DHA精 制 玉 米 蛋 白粉 微胶 囊 中 的 DHA 含 量 和 微 胶 囊 化 前 DHA 含量 基本 保 持不 变 ，充 分说 明 了 DHA精 制 玉 米 蛋 白粉微胶囊化的氧化稳定性 ，即精制玉米蛋 白粉 可有 效 地 应用 于 DHA食 品中 以提 高其 氧 化稳 定性 ： 3 结论 精 制 玉 米 蛋 白粉 被 有 效 地应 用 于 DHA食 品 中 ， 提高其氧化稳定性 。DHA玉米蛋 白粉较为理想的乳 化液 配 制 为乳 化剂 的 HLB值 应大 于 9．6；乳 化 剂 的添 加 _鼋=为 1．5％～2．5％ ；乳 化 温 度 为 60～80℃ ；水 分 的 添 加 鼍 为 70％~75％ ；比较 理 想 的 DHA和 玉 米 蛋 白粉 比例 为 l：3～5。DHA精 制 玉 米蛋 白粉 喷雾 条 件为 进风 温度 l60～180oC；排 风温 度 60～80oC；原 料 预处 理温 度 40-60 。在 上述 条 件下 ，形 成 DHA精 制 玉米 蛋 白粉 微 胶 囊 90d后 ，其 DHA 含 黾 基 本 不 变 ，过 氧 化 值 (P0V)不 超过 3mg／kg。 参考文献： 【l】 于丽娟．单辛酸甘油酯p—cD包结物在食品防腐中的应用 【D】．哈 尔滨：黑龙江商学院，1995， 【2】 井上·良计，DHA舍有卵黄油 粉末化[J]．食品 开 发 ，1994，29(2)：44-47． [3】 Nair P G，Gopakumnar K．Fatty Acid Compositions of 1 5 species of fish from topical waters[J]．Food Science，1978，43： 162～164． 【41 郑鸿雁．玉米蛋白粉的脱色脱臭及其在食品中的应用研究 [D】．哈尔滨：黑龙江商学院，1998． 3．3 酶解和均质都使香蕉浆料的粘度下降，口感改 善 的 同时 提高 浆料 稳 定性 。 参考文献： 【l】 巴迪斯特．香蕉带果肉饮料的研究【D】．无锡轻工业学院硕 士学位论文． [21 Patrieia Tanada—Pahnu，Jos6 Jardine， Virginia Matta． Production of a banana(Musa Cavendishii)extract 0ntaining no p0lyphen0l0xidase by ultrafiltration『J】． The Science of Fo0d and Agriculture，1999，79：643～647． 【3】 高福成，等．食品工程原理【M1．北京：中国轻工业 出版社， 】998 l4】 叶兴乾，刘兴华，等．高压均质对带肉苹果汁稳定性等物理 性状的影响【J『．西北农业大学学报，21(3)：52～56． 【5】 杜朋．果蔬汁饮料工艺学【M】．农业出版社，1992． 【6】 周健初．酸性舍乳果汁饮料稳定性探讨【JI．饮料工业，2001， 4f61：l7～21． 豆 ，猡 ∞踯∞∞加∞踟∞∞加0加 } } 1 一 维普资讯 http://www.cqvip.com