基于菌酶交互技术的刺参肠低聚肽与越橘果渣可溶性膳食纤维的制备方法及微囊化研究

来源 :烟台大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ziquan33071033
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欧洲越橘,是一种医食两用的保健食品,常作为重要的活性物质提取原料。越橘鲜果经花色苷提取后会产生大量的果渣,通常会作为废弃物处理,但实际上,果渣中仍含有61.8%的总膳食纤维和少量花色苷、维生素等可利用物质。刺参,含有丰富的蛋白质,多糖以及脂肪酸。在刺参器官中,刺参肠因含有大量泥沙,有效产量低,处理与回收工序繁琐而被丢弃,但在同等质量的刺参器官中,刺参肠蛋白质含量最高,脂肪、海参皂苷含量较高,甚至含有体壁所没有的牛磺酸。在海参利用方面,市场加工多采用酶解的方式制备海参低聚肽,产品分子量较大,且颜色深,腥味重,抗氧化功能优势不明显,使其应用受到诸多限制,市场接受度不高。为进一步减轻环境压力,避免资源浪费,提高对越橘果渣,刺参肠道中的营养成分的综合应用,同时解决酶解法所制海参肽的腥味等问题,本论文以越橘果渣和刺参肠为主要原料,采用菌酶交互技术制备膳食纤维和刺参肠低聚肽,将制备的膳食纤维作为功能性生物壁材,以刺参肠低聚肽作为微胶囊的功能性芯材,采用锐孔包埋技术制备微胶囊。因此,为实现上述目标,本文对越橘果渣中可溶性膳食纤维和刺参肠中低聚肽的提取工艺进行优化,并分别对越橘果渣可溶性膳食纤维的膨胀与吸附能力,刺参肠低聚肽的抗氧化能力进行探究。随后,为制备高效的微胶囊,本文将刺参肠低聚肽作为功能性芯材物质,越橘果渣可溶性膳食纤维作为生物活性壁材,选取包埋率作为微囊化的评价指标,以此制备微胶囊,同时通过响应面优化,获得微胶囊最佳包埋工艺,最终,将通过各优化工艺制备所得微胶囊应用至功能性产品研发。现将各项工作的主要内容及相关结果列举如下:(1)越橘果渣可溶性膳食纤维作为一种混合物,富含果胶等成分,具有一定粘性与吸附性,在制备微胶囊过程中可提升对刺参肠低聚肽的包埋率。在本文工作开展之前,通过对比酸碱法,双酶酶解法,菌酶交互技术制备的可溶性膳食纤维,确定越橘果渣膳食纤维最适制备方法为菌酶交互技术。在可溶性膳食纤维的提取过程中,通过单因素试验,探究了不同菌种配比、温度、p H、接种量时最佳单因素反应条件,并进一步采用正交优化,对其数据进行综合分析,最终确定越橘果渣膳食纤维最佳提取工艺为:以刺参肠中筛选的枯草芽孢杆菌,越橘果渣中筛选的植物乳杆菌,以及市售酵母菌混合菌液在p H=7,料液比为1:10,接种量14%时,在33.5℃发酵24 h,膳食纤维提取率最高,可达10.92%。对膳食纤维提取物进行性质检测,发现水溶性膳食纤维的持水力为11.39±0.13(g/g),膨胀力为12.45±0.07(g/g),对葡萄糖的吸附能力为1.34±0.03(g/g),对亚硝酸盐的吸附能力为43.47±0.17(μmol/g),持油力中,对不饱和脂肪持油力为3.24±0.03(g/g),对饱和脂肪持油力为2.17±0.60(g/g)。(2)刺参肠经过酶解处理后,多肽浓度上升,但整体肽链依旧偏长,生物利用率低,呈味氨基酸组合的存在使酶解液腥味仍然明显,抗氧化能力有待进一步提高,采用菌酶交互技术,可改良多肽抗氧化性,使多肽得率进一步提升,起到缩短肽链的作用,同时部分呈味氨基酸组合被有效破坏,使腥味降低。首先通过实验确定刺参肠低聚肽对发酵菌生长有促进作用;其次,确定了最佳发酵菌种配比、温度、p H、接种量,并进一步采用正交优化,最终确定刺参肠低聚肽最佳制备工艺为:以枯草芽孢杆菌,植物乳杆菌,酵母菌混合菌液在p H=8,接种量7.5%时,在37℃发酵7天,刺参肠低聚肽得率可达16.58%。(3)将制备的刺参肠低聚肽作为芯材,越橘果渣膳食纤维与海藻酸钠适量混合作为壁材,选用氯化钙溶液作为凝固液,以锐孔法制备微胶囊,经过感官以及包埋率综合测评最终确定刺参肠低聚肽膳食纤维微胶囊最佳制备工艺,当海藻酸钠与膳食纤维按照2:1混合作为壁材,添加0.3%蔗糖脂肪酸酯质量分数,控制芯壁比0.21混合所得微胶囊溶液,经质量分数3.51%凝固液处理,理论包埋率可达79.32%,采用相同实验条件最终试验所得包埋率为79.25%。在此基础上修改配方,获得了一种稳定且感官良好的海参肽功能性软糖。
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