一种芦笋多糖乳液的制备方法及在米粉抗老化中的应用

1.本发明涉及一种芦笋多糖乳液的制备方法及在米粉抗老化中的应用，具体属于芦笋农产品深加工技术领域。


背景技术：

2.芦笋营养价值高，有“蔬菜之王”之称，属于药食同源，但芦笋以鲜销为主，鲜销前处理产生的小笋、切断笋、芦笋老茎等下脚料产量较大，除了小笋可以低价销售外，其他的下脚料基本上被丢弃，严重制约芦笋产业经济效益，同时加大对环境的污染。然而，芦笋下脚料中却含有丰富的芦笋多糖等有效成分，开展芦笋中多糖有效成分的提取并在食品加工中进行推广应用符合大健康饮食的发展趋势，同时又充分挖掘了芦笋综合价值，对推动芦笋产业经济效益的提高意义重大。
3.芦笋多糖属于非淀粉类多糖，由鼠李糖、岩藻糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、半乳糖和葡萄糖组成。芦笋多糖由一条主链和无数支链组成，是一种具有乳化特性、持水特性等加工活性的多糖物质。目前芦笋多糖提取方法多采用水提、酶法提取等，提取率比较低，如何提高芦笋多糖的提取率，并拓展其在食品加工中的应用领域是国内外研究的热点。
4.本发明针对芦笋加工现状，提出一种芦笋多糖乳液的制备方法，制得的芦笋多糖具有保水性强、溶解性好、乳化能力强和稳定性高等优点，并将其添加到米粉加工过程中，能很好解决米粉复水后长期存放易发生老化变硬的难题。本发明在充分利用芦笋加工下脚料的基础上，将制得的芦笋多糖应用于湿米粉得加工中，能显著提高米粉的抗老化性能，具有很好的经济和环境效益。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种芦笋多糖乳液的制备方法，解决芦笋加工下脚料资源化利用问题，同时又将其应用于湿米粉加工过程中，很好解决了米粉老化变硬的难题，有利于米粉的保鲜。
6.本发明一种芦笋多糖乳液的制备方法以芦笋加工下脚料为原料，通过全壁破碎、益生菌发酵、三段式酶解、美拉德反应修饰、醇沉和乳化步骤，制得芦笋多糖乳液，具体过程如下：步骤1：新鲜芦笋加工下脚料的全壁破碎新鲜芦笋加工下脚料经清洗、晾干后，通过胶体磨破碎至80~100目，调节ph值至9~10，并在60~70℃温度下保温2~3h，其后经40~80mpa高压均质机处理，再采用120~160mpa动态高压微射流处理3次，温度一直维持在60~70℃，得到芦笋液；步骤2：芦笋液的益生菌发酵以混合益生菌4lsb为发酵剂，按照1000~2000万个/1kg芦笋液的比例添加到芦笋液中，在35~40℃条件下进行厌氧发酵5~8h，得到芦笋发酵液；所述的合益生菌4lsb由加利亚乳杆菌、植物乳杆菌、嗜热链球菌、干酪乳杆菌、鼠
李糖乳杆菌和纳豆杆菌按菌数1~2∶3~4∶1~2∶1~2∶5~6∶0.5~0.8的比例组成；步骤3：三段式酶解采取三段酶解方式，将芦笋发酵液水解进一步酶解释放芦笋多糖；首先按照600~800u/g的比例添加复合蛋白酶protamex，在55~60℃温度下水解2~3h，然后按照400~500u/g的比例添加风味蛋白酶flavourzyme500mg，在55~60℃温度下水解2~3h，再按照600~800u/g的比例添加纤维素酶，在60~65℃温度下水解3h，最后在95~100℃温度下灭酶10~15min，并采用200目的纱布过滤，得到芦笋多糖液；步骤4：芦笋多糖的美拉德反应修饰基于脉冲电场的美拉德反应修饰芦笋多糖，调节芦笋多糖液的ph值至8.5~9.0，添加芦笋多糖液中干物质质量5%~8%的胶原多肽，混合均匀后采用脉冲电场进行处理；控制电场电压强度为25~35 kv/cm、流速为90μs，在80~90℃温度下进行美拉德反应5~7h，得到美拉德反应修饰的芦笋多糖液；步骤5：芦笋多糖的醇沉向美拉德反应修饰的芦笋多糖液中加入4倍体积的无水乙醇，使其中的芦笋多糖完全沉淀，再分别经离心、冷冻干燥处理，得到芦笋多糖；步骤6：芦笋多糖乳液的制备将芦笋多糖、大豆多糖、果葡糖浆按照5∶1∶1的质量比进行混合后，溶解到3-4倍于混合物质量的水中，混合均匀；将食用油、单甘酯、蔗糖酯按照质量比100∶1∶1的比例进行混合均匀；按照100∶20的质量比，将上述两种混合物搅拌混合均匀后，再经120~160mpa的动态高压处理，制得到芦笋多糖乳液。
7.所述的芦笋多糖乳液在米粉抗老化中的应用过程为：将浸泡处理的大米沥水后磨粉，然后按照米粉量的3wt%~5wt%添加芦笋多糖乳液，混合均匀后，在0.01-0.5t的磁场强度下平衡10~20分钟，再将米粉进行挤压成形、老化、晾干，得到抗老化的米粉。
8.所述的胶原多肽的分子量为200~1500da。
9.所述的食用油为橄榄油或茶油。
10.本发明的有益效果：本发明通过对芦笋加工下脚料全壁破碎，能最大程度地促进芦笋多糖的溶出，溶出率比普通粉碎能提高25%；采用混合益生菌发酵有效提高了不溶性多糖向可溶性多糖的转化，使多糖提取率提高17.5%；通过复合蛋白酶、风味蛋白酶和纤维素酶三段酶解方式，促进芦笋液中蛋白质的水解，减少后期蛋白质去除困难的问题，有效提高了芦笋多糖的得率，芦笋多糖的提取率提高了12%；基于脉冲电场的美拉德反应修饰促进芦笋多糖与水解后多肽的糖基化修饰反应，提高芦笋多糖上的疏水性氨基酸的含量，使其乳化性能提高了200%。
11.本发明芦笋多糖具有保水性强、溶解性好、乳化能力强和稳定性高等优点，将其添加到湿米粉加工过程中，芦笋多糖能与水分子之间形成大量氢键，减少淀粉之间的聚合，能防止米粉老化变硬，即使在煮制后30天不发生老化。
12.采用本发明芦笋多糖乳液的制备方法，芦笋多糖的提取率比传统方法高54.5%，提取率高，简便实用，既充分利用了芦笋加工下脚料，实现了芦笋加工下脚料资源化利用，又能显著提高湿米粉的抗老化变硬性能，具有很好的经济和环境效益。
具体实施方式
13.以下将对本发明作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围并不限于本实施例。
14.实施例1本实施例芦笋多糖乳液的制备方法以芦笋加工下脚料原料。
15.步骤1：芦笋的全壁破碎选择新鲜芦笋加工下脚料为原料，经过清洗、晾干，采用胶体磨破碎至80目，调节ph值至9，60℃保温2h，然后采用40mpa高压均质机均质处理，最后采用120mpa动态高压微射流处理3次，且使其温度保持在60℃，得到芦笋液。
16.步骤2：芦笋液的益生菌发酵以混合益生菌4lsb为发酵剂，按照1000万个/1kg芦笋液的比例添加到芦笋液中，在35℃条件下进行厌氧发酵5h，得到芦笋发酵液；所述的合益生菌4lsb由加利亚乳杆菌、植物乳杆菌、嗜热链球菌、干酪乳杆菌、鼠李糖乳杆菌和纳豆杆菌按菌数1∶3∶1∶1∶5∶0.5的比例组成；步骤3：三段式酶解采取三段酶解方式，将芦笋发酵液水解进一步释放芦笋多糖；首先按照600u/g的比例添加复合蛋白酶protamex，在55℃温度下水解2h，然后按照400u/g的比例添加风味蛋白酶flavourzyme500mg，在55℃温度下水解2h，再按照600u/g的比例添加纤维素酶，在60℃温度下水解3h，最后在95℃温度下灭酶10min，并采用200目的纱布过滤，得到芦笋多糖液；步骤4：芦笋多糖的美拉德反应修饰基于脉冲电场的美拉德反应修饰芦笋多糖，调节芦笋多糖液的ph值至8.5，添加芦笋多糖液中干物质质量5%的胶原多肽，混合均匀后采用脉冲电场进行处理；控制电场电压强度为25kv/cm、反应物的流速为90μs，在80℃温度下进行美拉德反应5h，得到美拉德反应修饰的芦笋多糖液；步骤5：芦笋多糖的醇沉向处理后的芦笋多糖液中加入4倍体积的无水乙醇，使芦笋多糖完全沉淀后，离心、冷冻干燥得到芦笋多糖；步骤6：芦笋多糖乳液的制备将芦笋多糖、大豆多糖、果葡糖浆按照质量比为5∶1∶1的比例进行混合，溶解到4倍质量的水中；将橄榄油、单甘酯、蔗糖酯按照质量比为100∶1∶1的比例进行混合均匀，并按照100∶20的质量比与上述芦笋多糖混合水溶液混合，搅拌均匀后，进行120mpa动态高压处理，制备得到芦笋多糖乳液；步骤7：应用芦笋复合多糖乳液制备抗老化米粉将浸泡处理的大米沥水后磨粉，然后按照米粉量的5wt%添加芦笋多糖乳液，混合均匀后，在0.5t的磁场强度下平衡10分钟，再将米粉进行挤压成形、老化、晾干，得到抗老化米粉，可以使米粉在煮制后30天不发生老化。
17.实施例2步骤1：芦笋的全壁破碎选择新鲜芦笋加工下脚料为原料，经过清洗、晾干，采用胶体磨破碎至80目，调节
ph值至9，60℃保温2h，然后采用40mpa高压均质机均质处理，最后采用120mpa动态高压微射流处理3次，且使其温度保持在60℃，得到芦笋液。
18.步骤2：芦笋液的益生菌发酵以混合益生菌4lsb为发酵剂，按照1000万个/1kg芦笋液的比例添加到芦笋液中，在35℃条件下进行厌氧发酵5h，得到芦笋发酵液；所述的合益生菌4lsb由加利亚乳杆菌、植物乳杆菌、嗜热链球菌、干酪乳杆菌、鼠李糖乳杆菌和纳豆杆菌按菌数1∶3∶1∶1∶5∶0.5的比例组成；步骤3：三段式酶解采取三段酶解方式，将芦笋发酵液水解进一步释放芦笋多糖；首先按照600u/g的比例添加复合蛋白酶protamex，在55℃温度下水解2h，然后按照400u/g的比例添加风味蛋白酶flavourzyme500mg，在55℃温度下水解2h，再按照600u/g的比例添加纤维素酶，在60℃温度下水解3h，最后在95℃温度下灭酶10min，并采用200目的纱布过滤，得到芦笋多糖液；步骤4：芦笋多糖的美拉德反应修饰基于脉冲电场的美拉德反应修饰芦笋多糖，调节芦笋多糖液的ph值至8.5，添加芦笋多糖液中干物质质量5%的胶原多肽，混合均匀后采用脉冲电场进行处理；控制电场电压强度为25kv/cm、反应物的流速为90μs，在80℃温度下进行美拉德反应7h，得到美拉德反应修饰的芦笋多糖液；步骤5：芦笋多糖的醇沉向处理后的芦笋多糖液中加入4倍体积的无水乙醇，使芦笋多糖完全沉淀后，离心、冷冻干燥得到芦笋多糖；步骤6：芦笋多糖乳液的制备将芦笋多糖、大豆多糖、果葡糖浆按照质量比为5∶1∶1的比例进行混合，溶解到3倍质量的水中；将橄榄油、单甘酯、蔗糖酯按照质量比为100∶1∶1的比例进行混合均匀，并按照100∶20的质量比与上述芦笋多糖混合水溶液混合，搅拌均匀后，进行120mpa动态高压处理，制备得到芦笋多糖乳液；步骤7：应用芦笋复合多糖乳液制备抗老化米粉将浸泡处理的大米沥水后磨粉，然后按照米粉量的4wt%添加芦笋多糖乳液，混合均匀后，在0.3t的磁场强度下平衡12分钟，再将米粉进行挤压成形、老化、晾干，得到抗老化米粉，可以使米粉在煮制后30天不发生老化。
19.实施例3步骤1：芦笋的全壁破碎选择新鲜芦笋加工下脚料为原料，经过清洗、晾干，采用胶体磨破碎至80目，调节ph值至9，60℃保温2h，然后采用40mpa高压均质机均质处理，最后采用120mpa动态高压微射流处理3次，且使其温度保持在60℃，得到芦笋液；步骤2：芦笋液的益生菌发酵以混合益生菌4lsb为发酵剂，按照1000万个/1kg芦笋液的比例添加到芦笋液中，在35℃条件下进行厌氧发酵5h，得到芦笋发酵液；所述的合益生菌4lsb由加利亚乳杆菌、植物乳杆菌、嗜热链球菌、干酪乳杆菌、鼠李糖乳杆菌和纳豆杆菌按菌数1∶3∶1∶1∶5∶0.5的比例组成；
步骤3：三段式酶解采取三段酶解方式，将芦笋发酵液水解进一步释放芦笋多糖；首先按照600u/g的比例添加复合蛋白酶protamex，在55℃温度下水解2h，然后按照400u/g的比例添加风味蛋白酶flavourzyme500mg，在55℃温度下水解2h，再按照600u/g的比例添加纤维素酶，在60℃温度下水解3h，最后在95℃温度下灭酶10min，并采用200目的纱布过滤，得到芦笋多糖液；步骤4：芦笋多糖的美拉德反应修饰基于脉冲电场的美拉德反应修饰芦笋多糖，调节芦笋多糖液的ph值至8.5，添加芦笋多糖液中干物质质量5%的胶原多肽（分子量为200~1500da），混合均匀后采用脉冲电场进行处理；控制电场电压强度为25kv/cm、反应物的流速为90μs，在80℃温度下进行美拉德反应6h，得到美拉德反应修饰的芦笋多糖液；步骤5：芦笋多糖的醇沉向处理后的芦笋多糖液中加入4倍体积的无水乙醇，使芦笋多糖完全沉淀后，离心、冷冻干燥得到芦笋多糖；步骤6：芦笋多糖乳液的制备将芦笋多糖、大豆多糖、果葡糖浆按照质量比为5∶1∶1的比例进行混合，溶解到3倍质量的水中；将橄榄油、单甘酯、蔗糖酯按照质量比为100∶1∶1的比例进行混合均匀，并按照100∶20的质量比与上述芦笋多糖混合水溶液混合，搅拌均匀后，进行120mpa动态高压处理，制备得到芦笋多糖乳液；步骤7：应用芦笋复合多糖乳液制备抗老化米粉将浸泡处理的大米沥水后磨粉，然后按照米粉量的4wt%添加芦笋多糖乳液，混合均匀后，在0.01t的磁场强度下平衡20分钟，再将米粉进行挤压成形、老化、晾干，得到抗老化米粉，可以使米粉在煮制后30天不发生老化。
20.实施例4步骤1：芦笋的全壁破碎选择新鲜芦笋加工下脚料为原料，经过清洗、晾干，采用胶体磨破碎至80目，调节ph值至9，60℃保温2h，然后采用40mpa高压均质机均质处理，最后采用120mpa动态高压微射流处理3次，且使其温度保持在60℃，得到芦笋液。
21.步骤2：芦笋液的益生菌发酵以混合益生菌4lsb为发酵剂，按照1000万个/1kg芦笋液的比例添加到芦笋液中，在35℃条件下进行厌氧发酵5h，得到芦笋发酵液；所述的合益生菌4lsb由加利亚乳杆菌、植物乳杆菌、嗜热链球菌、干酪乳杆菌、鼠李糖乳杆菌和纳豆杆菌按菌数2∶3∶2∶2∶5∶0.5的比例组成；步骤3：三段式酶解采取三段酶解方式，将芦笋发酵液水解进一步释放芦笋多糖；首先按照600u/g的比例添加复合蛋白酶protamex，在55℃温度下水解2h，然后按照400u/g的比例添加风味蛋白酶flavourzyme500mg，在55℃温度下水解2h，再按照600u/g的比例添加纤维素酶，在60℃温度下水解3h，最后在95℃温度下灭酶10min，并采用200目的纱布过滤，得到芦笋多糖液；步骤4：芦笋多糖的美拉德反应修饰基于脉冲电场的美拉德反应修饰芦笋多糖，调节芦笋多糖液的ph值至8.5，添加芦
笋多糖液中干物质质量5%的胶原多肽（分子量为200~1500da），混合均匀后采用脉冲电场进行处理；控制电场电压强度为25kv/cm、反应物的流速为90μs，在80℃温度下进行美拉德反应6h，得到美拉德反应修饰的芦笋多糖液；步骤5：芦笋多糖的醇沉向处理后的芦笋多糖液中加入4倍体积的无水乙醇，使芦笋多糖完全沉淀后，离心、冷冻干燥得到芦笋多糖；步骤6：芦笋多糖乳液的制备将芦笋多糖、大豆多糖、果葡糖浆按照质量比为5∶1∶1的比例进行混合，溶解到3倍质量的水中；将橄榄油、单甘酯、蔗糖酯按照质量比为100∶1∶1的比例进行混合均匀，并按照100∶20的质量比与上述芦笋多糖混合水溶液混合，搅拌均匀后，进行120mpa动态高压处理，制备得到芦笋多糖乳液；步骤7：应用芦笋复合多糖乳液制备抗老化米粉将浸泡处理的大米沥水后磨粉，然后按照米粉量的3.5wt%添加芦笋多糖乳液，混合均匀后，在0.05t的磁场强度下平衡15分钟，再将米粉进行挤压成形、老化、晾干，得到抗老化米粉，可以使米粉在煮制后30天不发生老化。
22.实施例5步骤1：芦笋的全壁破碎选择新鲜芦笋加工下脚料为原料，经过清洗、晾干，采用胶体磨破碎至80目，调节ph值至9，60℃保温2h，然后采用40mpa高压均质机均质处理，最后采用120mpa动态高压微射流处理3次，且使其温度保持在60℃，得到芦笋液。
23.步骤2：芦笋液的益生菌发酵以混合益生菌4lsb为发酵剂，按照1000万个/1kg芦笋液的比例添加到芦笋液中，在35℃条件下进行厌氧发酵5h，得到芦笋发酵液；所述的合益生菌4lsb由加利亚乳杆菌、植物乳杆菌、嗜热链球菌、干酪乳杆菌、鼠李糖乳杆菌和纳豆杆菌按菌数1∶3∶1∶1∶5∶0.5的比例组成；步骤3：三段式酶解采取三段酶解方式，将芦笋发酵液水解进一步释放芦笋多糖；首先按照600u/g的比例添加复合蛋白酶protamex，在55℃温度下水解2h，然后按照400u/g的比例添加风味蛋白酶flavourzyme500mg，在55℃温度下水解2h，再按照600u/g的比例添加纤维素酶，在60℃温度下水解3h，最后在95℃温度下灭酶10min，并采用200目的纱布过滤，得到芦笋多糖液；步骤4：芦笋多糖的美拉德反应修饰基于脉冲电场的美拉德反应修饰芦笋多糖，调节芦笋多糖液的ph值至8.5，添加芦笋多糖液中干物质质量8%的胶原多肽（分子量为200~1500da），混合均匀后采用脉冲电场进行处理；控制电场电压强度为25kv/cm、反应物的流速为90μs，在80℃温度下进行美拉德反应5h，得到美拉德反应修饰的芦笋多糖液；步骤5：芦笋多糖的醇沉向处理后的芦笋多糖液中加入4倍体积的无水乙醇，使芦笋多糖完全沉淀后，离心、冷冻干燥得到芦笋多糖；步骤6：芦笋多糖乳液的制备
将芦笋多糖、大豆多糖、果葡糖浆按照质量比为5∶1∶1的比例进行混合，溶解到3倍质量的水中；将橄榄油、单甘酯、蔗糖酯按照质量比为100∶1∶1的比例进行混合均匀，并按照100∶20的质量比与上述芦笋多糖混合水溶液混合，搅拌均匀后，进行120mpa动态高压处理，制备得到芦笋多糖乳液；步骤7：应用芦笋复合多糖乳液制备抗老化米粉将浸泡处理的大米沥水后磨粉，然后按照米粉量的4wt%添加芦笋多糖乳液，混合均匀后，在0.08t的磁场强度下平衡15分钟，再将米粉进行挤压成形、老化、晾干，得到抗老化米粉，可以使米粉在煮制后30天不发生老化。
24.对比例1根据实施例1的方法制备芦笋多糖及其在米粉抗老化中的应用，本对比例1与实施例1的唯一区别在于：芦笋的全壁破碎步骤没有采用120mpa动态高压微射流处理3次，且使其温度保持在60℃。
25.对比例2根据实施例1的方法制备芦笋多糖及其在米粉抗老化中的应用，本对比例2与实施例1的唯一区别在于：芦笋液没有采用益生菌发酵。
26.对比例3根据实施例1的方法制备芦笋多糖及其在米粉抗老化中的应用，本对比例3与实施例1的唯一区别在于：芦笋多糖未采用三段法酶解释放。
27.对比例4根据实施例1的方法制备芦笋多糖及其在米粉抗老化中的应用，本对比例4与实施例1的唯一区别在于：芦笋多糖未进行美拉德反应修饰。
28.测试方法：芦笋多糖提取率：配备0.1mg/m l 的芦笋多糖，取2.0 m l 得待测液按照标准曲线的流程操作加入1.0 m l 6%的苯酚溶液和5.0 m l 浓硫酸,于490 nm 测定吸光度（abs）。将所测定的吸光值代入回归方程，即可算出芦笋加工下脚料中多糖的含量。芦笋加工下脚料中多糖提取率/%=（样品中多糖的含量
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稀释倍数
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浸提液体积）。
29.乳液稳定性：取10m l芦笋多糖乳液加到试管中，然后对其进行避光恒温加热，温度设定成90℃，在加热1h 之后立即取样，用水冷待其冷却完毕，测定乳液的pdi、粒径和zeta 电位，每个样品重复三次，分析加热前后乳液稳定性变化率。
30.米粉老化硬度，质构特性－硬度的测定方法：将米粉煮熟，然后储存30天，取单根长约5cm的米粉，置于质构仪测定平台上，从程序列表中选用p35测试程序进行硬度测定。测试条件：探头为p/0.5(0.5mm柱形探头)，校正探头返回高度10mm，测试前后及测试时速度均为1.00mm/s，压缩程度50%；感应力5.0g，两次下压间隔时间为5s，数据采集为400pp/s；每个样均重复测定６次。
31.通过以上方法对实施例1～5和对比例1～4所得芦笋多糖的提取率、乳液稳定性和湿米粉储存30天后老化硬度进行测试，测试结果如表1所示。
32.表1
从表1中可以看出，本发明的芦笋多糖提取方法具有提取率高，乳化能力强，且稳定性高，对湿米粉储存30天后无显著老化。