本发明涉及食品添加剂,尤其是涉及一种基于麦麸多糖修饰的抗冻糖肽的制备方法、抗冻糖肽及应用。
背景技术:
1、随着人们对食品品质要求的不断提高,尤其是在冷冻食品领域,寻找高效、安全的抗冻剂已成为食品添加剂领域研究的热点之一。传统的抗冻剂如糖、蛋白质等虽能够在一定程度上抑制冰晶的生长和重结晶,但效果有限,且往往需要较高的浓度才能发挥较好的抗冻效果。此外,传统抗冻剂在提高食品的保质期的同时,可能会影响食品的口感和营养组成。
2、近年来,利用天然来源的多糖以及多肽开发新型抗冻剂的研究日益增多。多糖因其良好的生物相容性和安全性而受到了广泛地关注,而多肽因其独特的结构和功能特性而展现出优异的抗冻性能。然而,单一成分的多糖或多肽往往难以满足高性能抗冻剂的需求。目前,抗冻剂的研究主要集中在开发可有效抑制冰晶生长、改善食品在低温下品质的技术。传统的具有优异抗冻性能的抗冻剂通常使用化学合成的物质,这些物质可能对人体健康和环境造成潜在风险。因此,寻找天然来源的抗冻剂是食品添加剂领域研究的一个热点方向。麦麸多糖和核桃粕多肽都是具有潜在生物活性的天然产物,但它们单独作为抗冻剂的应用有限,尤其是在冰重结晶抑制、冰晶生长控制等方面表现不佳。
3、目前的方法往往无法有效地去除杂质,导致产品纯度不高,影响其抗冻性能。传统方法提取效率低,且酶解过程中容易破坏多肽的生物活性。单独使用的麦麸多糖或核桃粕多肽虽然具有一定的抗冻活性,但效果并不理想,尤其是冰重结晶抑制作用、冰晶生长控制能力不足。
4、本发明通过特定的制备工艺,将麦麸中的多糖与核桃粕中的多肽相结合,形成了具有独特抗冻活性的复合物。与现有技术相比,本发明的复合物不仅提高了抗冻效果,而且能够显著改善冷冻食品的口感和营养价值,具有广阔的应用前景。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种基于麦麸多糖修饰的抗冻糖肽的制备方法及应用,以解决现有技术中存在的技术问题。
2、本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:
3、一种基于麦麸多糖修饰的抗冻糖肽的制备方法及应用,其包括以下步骤:
4、(a)将小麦麸皮烘干、灭酶,磨成粉末得到麦麸粉末;
5、(b)将步骤(a)得到的麦麸粉末与去离子水混合后,分别使用耐高温α-淀粉酶和碱性蛋白酶处理所述麦麸粉末以提取多糖,所述耐高温α-淀粉酶的添加量为0.2-0.8g/100g麦麸粉末,所述碱性蛋白酶的添加量为2-8ml/100g麦麸粉末,所述麦麸粉末即小麦麸皮粉末;
6、(c)通过氢氧化钠和尿素的混合溶液提取多糖,且所述混合溶液的浓度分别为1.75m/l氢氧化钠和2.00m/l尿素,所述混合溶液在-20℃预冷10小时至溶液形成冰晶,然后将处理后的麦麸与该溶液混合,并通过梯度醇沉(20%,30%,40%,50%,60%,70%)纯化多糖,将所得沉淀复溶于水中,透析冻干得到麦麸多糖;其中,梯度醇沉的目的是通过不同浓度的乙醇沉淀不同分子量的多糖组分,从而实现多糖的分级纯化;
7、(d)核桃粕蛋白的提取:将脱脂核桃粕粉与去离子水混合,调节ph至弱碱性,室温搅拌一定时间后进行低温离心,将上清液调节ph至弱酸性,室温静置一定时间后再次离心,沉淀用水洗涤后调节ph至中性,然后冷冻干燥,得到核桃粕蛋白;
8、(e)多肽酶解:将步骤(d)得到的核桃粕蛋白分散于去离子水中,以胰蛋白酶和碱性蛋白酶进行酶解,酶解结束后灭酶、离心,上清液经浓缩冷冻干燥后得到多肽,本步骤中所述酶添加量为2%(e/s,w/w);
9、(f)将步骤(c)得到的麦麸多糖与步骤(e)得到的多肽在特定条件下混合以制备所述抗冻糖肽,所述混合比例均为1%(w/v),ph调节至8.0,在60℃水浴中进行常规湿加热24小时,随后冷却终止反应并透析24小时。
10、进一步地,所述耐高温α-淀粉酶的反应条件为90℃下搅拌反应2小时,所述碱性蛋白酶的反应条件为65℃下搅拌反应5小时。
11、进一步地,步骤(f)中所述多肽与多糖在特定条件下混合制备所述抗冻糖肽的过程中,通过控制ph和温度以促进多糖与多肽之间的接枝反应,提高复合物的稳定性。
12、本发明同时提供了一种抗冻糖肽,其由所述的基于麦麸多糖修饰的抗冻糖肽的制备方法制得。
13、所述的抗冻糖肽的应用:所述抗冻糖肽单独或添加其他功能助剂制作抗冻糖肽复合物,作为食品添加剂、冷冻食品保鲜剂、抗冻剂的应用;所述抗冻糖肽或抗冻糖肽复合物的应用包括但不限于作为食品添加剂、冷冻食品保鲜剂或抗冻剂,特别适用于需要长期低温储存的产品,能够有效维持产品的口感和营养价值。所述抗冻糖肽或抗冻糖肽复合物在食品工业中的应用还能够显著改善冷冻产品的外观和质地,减少因冷冻造成的物理损伤,延长产品的货架寿命。
14、与现有技术相比,本发明所具备的有益效果为:
15、(1)本申请的抗冻糖肽复合物能够有效地抑制冰重结晶、减缓冰晶生长速度、改变冰晶形态以及提高冰成核温度,从而表现出良好的抗冻活性,进而提高了抗冻性能;通过麦麸多糖与多肽的结合,形成了更加稳定的复合结构,这种结构在冷冻条件下能够更好地保持其原有的性质;
16、(2)本申请的复合物在提高抗冻效果的同时,能够减少冷冻过程中冰晶对食品结构的破坏,保持食品原有的口感和营养价值,进而改善食品品质;麦麸多糖和核桃粕多肽均为天然来源,具有良好的生物相容性和安全性,作为食品添加剂使用时对人体健康无害;
17、(3)本发明提供了一套完整的从原料提取到复合物制备的方法,包括严格的条件控制(如温度、ph等),保证了产物的一致性和高效性,使得复合物的生产过程易于工业化规模生产,降低了成本。
1.一种基于麦麸多糖修饰的抗冻糖肽的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的基于麦麸多糖修饰的抗冻糖肽的制备方法,其特征在于:步骤(b)中所述耐高温α-淀粉酶的添加量为0.2-0.8g/100g麦麸,所述碱性蛋白酶的添加量为2-8ml/100g麦麸。
3.根据权利要求2所述的基于麦麸多糖修饰的抗冻糖肽的制备方法,其特征在于:所述耐高温α-淀粉酶的反应条件为90℃下搅拌反应2小时,所述碱性蛋白酶的反应条件为65℃下搅拌反应5小时。
4.根据权利要求1所述的基于麦麸多糖修饰的抗冻糖肽的制备方法,其特征在于:步骤(c)中所述的混合溶液的浓度分别为1.75m/l的氢氧化钠和2.00m/l的尿素,所述混合溶液在-20℃预冷10小时至溶液形成冰晶。
5.根据权利要求4所述的基于麦麸多糖修饰的抗冻糖肽的制备方法,其特征在于:步骤(c)中,将步骤(b)处理后的麦麸与混合溶液混合后,通过梯度醇沉(20%,30%,40%,50%,60%,70%)纯化多糖。
6.根据权利要求1所述的基于麦麸多糖修饰的抗冻糖肽的制备方法,其特征在于:步骤(e)中所述酶添加量为2%(e/s,w/w)。
7.根据权利要求1所述的基于麦麸多糖修饰的抗冻糖肽的制备方法,其特征在于:步骤(f)中所述多肽与麦麸多糖在特定条件下混合制备所述抗冻糖肽的过程中,通过控制ph和温度以促进麦麸多糖与多肽之间的接枝反应,所述混合比例均为1%(w/v),ph调节至8.0,在60℃水浴中进行常规湿加热24小时,随后冷却终止反应并透析24小时。
8.一种抗冻糖肽,其由权利要求1-7任一项所述的基于麦麸多糖修饰的抗冻糖肽的制备方法制得。
9.权利要求8所述的抗冻糖肽作为食品添加剂、冷冻食品保鲜剂、抗冻剂的应用。
