CN108576735B - 一种具有抑制淀粉分解作用的果冻及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有抑制淀粉分解作用的果冻及其制备方法。所述果冻由α‑淀粉酶抑制剂提取物和辅料制成；辅料包括复合胶、苹果汁、山梨酸钾和甜蜜素；α‑淀粉酶抑制剂提取物由白芸豆提取得到；复合胶为魔芋胶、卡拉胶和黄原胶的混合物；复合胶中，魔芋胶、卡拉胶与黄原胶的质量百分含量分别为48～52％、21～24％和24～31％。本发明提供的果冻形式的抑制淀粉分解的休闲类产品扩展了产品形式，口感等也更受消费者喜欢。由于酸、碱、热、金属离子等对α‑淀粉酶抑制剂的活性有影响，本发明筛选得到的辅料及其含量、杀菌处理方式均影响到α‑淀粉酶抑制剂的活性，在此基础之上本发明得到了维持α‑淀粉酶抑制剂活性的工艺，得到一种具有抑制淀粉分解作用的果冻产品，符合市场需求。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有抑制淀粉分解作用的果冻及其制备方法，属于农产品加工领域。
背景技术
随着生活水平的提高，都市肥胖人群逐年增加，肥胖是导致冠心病、糖尿病、高血压、脑卒等多种疾病发生的独立危险因素，因此合理控制体重对于人类健康异常重要。除了病症，导致肥胖的主要原因是在饮食过程中所摄入的糖分等热量太多，超过其本身所消耗的热量。因此调控摄入的糖分是控制体重的重要手段之一。食物中的淀粉是日常饮食中主要的碳水化合物来源，除了给机体提供能量外，还具有饱腹感，淀粉在唾液及胰α-淀粉酶的作用下生成寡糖，寡糖进一步在α-葡萄糖苷酶作用下生成葡萄糖，葡萄糖被人体吸收。α-淀粉酶抑制剂是一种能够特异性抑制人体唾液和肠道内α-淀粉酶活力的蛋白质，属于糖苷水解酶抑制剂，能够彻底阻断底物与α-淀粉酶活性位点之间相互作用的通道，从而完全抑制α-淀粉酶的活性，阻碍淀粉等碳水化合物的分解消化，因而具有控制体重增长、减缓脂肪蓄积和降低血糖水平等生理作用。因此制备富含α-淀粉酶抑制剂的食品能够控制淀粉的分解，从而减少糖分的摄入。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有抑制淀粉分解作用的果冻，本发明以白芸豆为原料制备α-淀粉酶抑制剂提取物(粗品)，然后以其为功效成分，配以特定的辅料，得到具有抑制淀粉分解作用的新产品形式—果冻，属于休闲类产品，口感等也更受消费者喜欢。
本发明所提供的具有抑制淀粉分解作用的果冻，由α-淀粉酶抑制剂提取物和辅料制成；
所述辅料包括复合胶、苹果汁、山梨酸钾和甜蜜素。
所述果冻中，采用的所述α-淀粉酶抑制剂提取物是由白芸豆提取得到，可采用现有的方法进行提取。如采用下述方法进行提取制备：
白芸豆粉碎过筛(如50目)，加自来水室温浸提3～5次，每次1.5～3小时，过滤，收集滤液。55～60℃水浴加热20～30min，4000～8000r/min离心20～30min，收集上清液，向上清液中加入无水乙醇适当搅拌，沉淀蛋白质，4℃放置1～2h，8000～10000r/min离心30～40min，收集沉淀，即为白芸豆α-淀粉酶抑制剂粗提物10～13g，粗提取10～13g采用粒径为5000Da的透析袋透析过夜，透析液为蒸馏水，将透析过后的蛋白冷冻干燥，得到α-淀粉酶抑制剂提取物8～11g，经测定其抑制淀粉分解性活性为49～59％。
所述果冻中，所述复合胶可为魔芋胶、卡拉胶和黄原胶的混合物；
所述复合胶中，所述魔芋胶、所述卡拉胶与所述黄原胶的质量百分含量分别可为48～52％、21～24％和24～31％。
所述果冻中各组分的添加量如下：
0.9～1.2g的α-淀粉酶抑制剂提取物制成的所述果冻中，所述复合胶的质量百分含量为0.9～1.2％，所述苹果汁的质量百分含量为13～16％，所述山梨酸钾的质量浓度为0.25～0.31g/kg，所述甜蜜素的质量浓度为0.25～0.32g/kg；
优选，1gα-淀粉酶抑制剂提取物制成的所述果冻中，所述复合胶的质量百分含量为1％，所述苹果汁的质量百分含量为15％，所述山梨酸钾的质量浓度为0.3g/kg，所述甜蜜素的质量浓度为0.3g/kg。
本发明单个果冻大小优选为40mL复配液。
本发明进一步提供了所述果冻的制备方法，包括如下步骤：
向所述α-淀粉酶抑制剂提取物的水分散液中加入所述复合胶得到胶液，将所述胶液进行煮制，然后加入所述苹果汁、所述山梨酸钾和所述甜蜜素，灌装后进行杀菌。
本发明采用的苹果汁指的是苹果经破碎后压榨得到的果汁，如中国汇源果汁集团生产的苹果汁。
上述的制备方法中，所述α-淀粉酶抑制剂提取物的水分散液由0.9～1.2g所述α-淀粉酶抑制剂提取物加入至33.6～34.8mL水中得到。
上述的制备方法中，所述煮制的条件如下：
温度为60～62℃；
时间为8～10min；
所述煮制在搅拌的条件下进行，以免焦壁。
上述的制备方法中，所述灌装之前，需将容器进行消毒，灌装后及时封口，要防止粘污容器口，不能停留。
上述的制备方法中，所述杀菌的方式为1)或2)：
1)60Co-γ射线进行辐照处理，剂量为2～4kGry；
2)65～70℃下进行热处理，时间为15～25min。
本发明方法制备的果冻中a-淀粉酶抑制剂的淀粉酶抑制率为43.2～45.1％，高于采用同样方法测定的美国phase2(α-蛋白酶抑制剂产品)的抑制率(42.6％)。phase2产品建议餐前服用1g，本发明果冻含a-淀粉酶抑制剂0.9～1.2g，餐前服用一个果冻能够起到抑制淀粉分解的作用。
本发明提供的果冻形式的抑制淀粉分解的休闲类产品扩展了产品形式，口感等也更受消费者喜欢。由于酸、碱、热、金属离子等对α-淀粉酶抑制剂的活性有影响，本发明筛选得到的辅料及其含量、杀菌处理方式均影响到α-淀粉酶抑制剂的活性，在此基础之上本发明得到了维持α-淀粉酶抑制剂活性的工艺，得到一种具有抑制淀粉分解作用的果冻产品，符合市场需求。
附图说明
图1为本发明实施例2中添加辅料单因素水平分析结果。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
下述实施例中α-淀粉酶抑制剂的活性测定方法如下：
稀释液的配制：取1.641g乙酸钠，5.84g氯化钠及0.176g乙酸钙溶于约800mL蒸馏水中，用1mol/L乙酸调制pH值为6.0后定容至1000mL；α-淀粉酶试样溶液的配制：精确称取猪胰α-淀粉酶0.5g，加稀释液溶解至100mL，在40℃水浴锅中保温2h后备用。
α-淀粉酶抑制剂溶液配置：称取α-淀粉酶抑制剂0.5g，加稀释液溶解至100mL。
0.5mLa-淀粉酶抑制剂和0.5mLα-淀粉酶溶液充分混匀，在37℃水浴中反应15min，然后加入1mL2％可溶性淀粉溶液，在37℃水浴中准确反应5min。再加入2mL DNS显色剂，在沸水浴中反应5min，之后立即用流动自来水冷却(终止反应)，用蒸馏水稀释并定容至25mL，再精确吸取1mL用蒸馏水稀释定容至10mL，470nm波长下测定吸收度，记为OD。对照管用蒸馏水代替a-淀粉酶抑制剂其他同上记为OD'；空白管用蒸馏水代替a-淀粉酶抑制剂和α-淀粉酶溶液，其余步骤同上。α-淀粉酶抑制剂抑制率的计算公式为抑制率(％)＝(OD'-OD)÷OD'×100％。
实施例1、α-淀粉酶抑制剂提取物的制备
100g白芸豆粉碎过筛(50目)，加自来水室温浸提3次，每次2.5小时，过滤，收集滤液。60℃水浴加热30min，5000r/min离心25min，收集上清液，向上清液中加入无水乙醇适当搅拌至其体积含量达到70％，沉淀蛋白质，4℃放置1h，10000r/min离心30min，收集沉淀，即获得白芸豆α-淀粉酶抑制剂粗提物11.5g，提取10g采用粒径为5000Da的透析袋透析过夜，透析液为蒸馏水，将透析过后的蛋白冷冻干燥，得到α-淀粉酶抑制剂提取物8.5g，淀粉酶抑制率为58.6％。
实施例2、富含α-淀粉酶抑制剂的果冻制备辅料的单因素水平筛选
制备的单个果冻大小为40mL复配液。
以添加辅料进行65℃、25min杀菌处理后α-淀粉酶抑制剂的活性即抑制率为标准，对苹果汁(15％、20％、25％、30％、35％，果冻中的百分含量)、复合胶(1％，1.1％、1.2％、1.3％、1.4％，果冻中的百分含量)、甜蜜素(0.1、0.2、0.3、0.4、0.5g/kg，1kg果冻中甜蜜素的质量，即浓度比)、山梨酸钾(0.05、0.1、0.2、0.3、0.4g/kg，果冻中山梨酸钾的质量，即浓度比)的添加量进行单因素实验，测定其在杀菌处理后的抑制活性，通过对α-淀粉酶抑制剂稳定性影响的研究，确定最佳单因素指标范围见图1。
其中复合胶粉末为50.1％魔芋胶、23.7％卡拉胶、26.2％黄原胶的混合物；苹果汁为中国汇源果汁集团生产的苹果汁。
经研究确定苹果汁单因素3水平为添加量15％、20％、25％；复合胶单因素3水平为添加量1.0％、1.1％、1.2％；甜蜜素单因素3水平为添加量0.1g/kg、0.2g/kg、0.3g/kg；山梨酸钾添加量单因素3水平为添加量0.1g/kg、0.2g/kg、0.3g/kg。
实施例3、富含α-淀粉酶抑制剂的果冻的配方确定
根据单因素实验结果选取适当的苹果汁用量、复合胶用量、甜蜜素用量、山梨酸钾用量，选用4因素3水平设计L93(4)正交实验。通过对果冻样品中α-淀粉酶抑制剂活性的测定以及感官评价的评分，得出富含α-淀粉酶抑制剂果冻的基本配方。因素水平见表1，感官评价标准见表2，正交实验结果见表3。四个因素对抑制率影响的主次顺序为：A>B>D>C，即苹果汁的添加量对于产品的抑制率影响最大，复合胶添加量次之，山梨酸钾用量第三，甜蜜素影响最小。由指标均值k可以得出最优组合为A1B1C3D3,即苹果汁用量为15％，复合胶用量为1％，甜蜜素用量为0.3g/kg，山梨酸钾用量为0.3g/kg。
而四个因素对感官评分的主次顺序为：A>B>C>D，即苹果汁的添加量对于产品的综合品质影响最大，复合胶添加量次之，甜蜜素用量第三，山梨酸钾影响最小。由指标均值k得出的最优组合为A1B1C2D2，即苹果汁用量为15％，复合胶用量为1％，甜蜜素用量为0.2g/kg，山梨酸钾用量为0.2g/kg。
分别以抑制率和感官评分为标准筛选得出的最优配方中，主要影响因素苹果汁及复合胶的水平均是相同的，为了使产品发挥更好的功效性，最终以A1B1C3D3为最优配方，即苹果汁用量为15％，复合胶用量为1％，甜蜜素用量为0.3g/kg，山梨酸钾用量为0.3g/kg，既能最优保持α-淀粉酶抑制剂活性，又有较好的感官品质。
表1 L93(4)正交实验因素水平表
表2富含α-淀粉酶抑制剂果冻感官评价标准表
表3正交试验结果与分析
实施例4、富含α-淀粉酶抑制剂的果冻杀菌工艺确定
杀菌工艺是富含α-淀粉酶抑制剂果冻制备的关键，采用两种杀菌方式，热杀菌及辐照杀菌。以菌落总数及α-淀粉酶抑制剂活性为评价指标确定杀菌工艺，结果见表4。60Co-γ射线2～4kGry进行辐照处理或65～70℃处理15～25min能够保证菌落总数符合产品标准(2lg.CFU/g)，且α-淀粉酶抑制剂抑制率达到美国phase2(α-蛋白酶抑制剂产品)的抑制率(42.6％)。确定杀菌工艺为60Co-γ射线2～4kGry进行辐照处理或65～70℃处理15～25min。
表4不同杀菌条件下产品菌落总数
实施例5、富含α-淀粉酶抑制剂的果冻的制备
称取1g a-淀粉酶抑制剂粗品冲泡杯中，用34mL、50℃的水冲泡，并搅拌10min。待a-淀粉酶抑制剂粗品与水充分的混合均匀后，加入备用复合胶粉末0.4g(占果冻质量的1％)(魔芋胶50.1％、卡拉胶23.7％、黄原胶26.2％)，缓慢均匀的洒入其中，进行调配。将调配好的胶液升温至60℃时煮10min，边煮边搅拌，以免焦壁。随后加入苹果汁6mL、0.012g山梨酸钾和0.012g甜蜜素，充分溶解，搅拌均匀，进行灌装，将其灌装到经过消毒的容器中并及时封口，要防止粘污容器口，不能停留。灌装前包装容器应先消毒，灌好后应立即加盖封口。60Co-γ射线4kGry进行辐照杀菌。菌落总数为1.4lg.CFU/g，符合果冻产品标准(2lg.CFU/g)。
实施例6、抑制淀粉分解作用功能分析
实施例5制备的果冻中a-淀粉酶抑制剂的淀粉酶抑制率为43.2％，高于采用同样方法测定的美国phase2(α-蛋白酶抑制剂产品)的抑制率(42.6％)。
Claims (4)
1.一种具有抑制淀粉分解作用的果冻，由α-淀粉酶抑制剂提取物和辅料制成；
所述辅料包括复合胶、苹果汁、山梨酸钾和甜蜜素；
所述α-淀粉酶抑制剂提取物由白芸豆提取得到；
所述复合胶为魔芋胶、卡拉胶和黄原胶的混合物；
所述复合胶中，所述魔芋胶、所述卡拉胶与所述黄原胶的质量百分含量分别为48～52％、21～24％和24～31％；
所述果冻中各组分的添加量如下：
0.9～1.2g的α-淀粉酶抑制剂提取物制成的所述果冻中，所述复合胶的质量百分含量为0.9～1.2％，所述苹果汁的质量百分含量为13～16％，所述山梨酸钾的质量浓度为0.25～0.31g/kg，所述甜蜜素的质量浓度为0.25～0.32g/kg；
所述果冻的制备方法包括如下步骤：
向所述α-淀粉酶抑制剂提取物的水分散液中加入所述复合胶得到胶液，将所述胶液进行煮制，然后加入所述苹果汁、所述山梨酸钾和所述甜蜜素，灌装后进行杀菌；
所述α-淀粉酶抑制剂提取物的水分散液由0.9～1.2g所述α-淀粉酶抑制剂提取物加入至33.6～34.8mL水中得到；
所述杀菌的方式为1)或2)：
1)60Co-γ射线进行辐照处理，剂量为2～4kGry；
2)65℃下进行热处理，时间为25min。
2.根据权利要求1所述的果冻，其特征在于：所述煮制的条件如下：
温度为60～62℃；
时间为8～10min；
所述煮制在搅拌的条件下进行。
3.权利要求1或2所述果冻的制备方法，包括如下步骤：
向所述α-淀粉酶抑制剂提取物的水分散液中加入所述复合胶得到胶液，将所述胶液进行煮制，然后加入所述苹果汁、所述山梨酸钾和所述甜蜜素，灌装后进行杀菌；
所述α-淀粉酶抑制剂提取物的水分散液由0.9～1.2g所述α-淀粉酶抑制剂提取物加入至33.6～34.8mL水中得到；
所述杀菌的方式为1)或2)：
1)60Co-γ射线进行辐照处理，剂量为2～4kGry；
2)65～70℃下进行热处理，时间为15～25min。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述煮制的条件如下：
温度为60～62℃；
时间为8～10min；
所述煮制在搅拌的条件下进行。
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