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用玉米渣生产玉米蛋白肽饮料配方的开发

2021-3-10 10:47:07 作者: 次浏览

玉米面筋粉俗称玉米渣,是玉米淀粉生产中提取淀粉后的主要副产物,大约含有60%的蛋白质,主要为玉米蛋白(68%)、谷蛋白(22%)和球蛋白(1.2%),由于玉米蛋白质组成复杂、口感粗糙、水溶性特别差,严重影响了其在食品工业中的应用,当今在国内主要将CGM用于饲料工业或自然排放。我国每年随废液排走的玉米蛋白质高达8万多吨2),既浪费了宝贵的粮食资源,又造成对环境的污染。对CGM进行酶法改性,提高其溶解性,将有利于其在食品工业中应用。

玉米中蛋白质含量一般为8%~12%,其蛋白效率比为1.2,这些蛋白质75%分布在胚乳中,其余分布于胚芽中,玉米胚芽蛋白的营养价值与新鲜鸡蛋的蛋白质相似,具有良好的食用价值[1):玉米中含有不少的谷氨酸,有健脑的功效:日本文献称,玉米肽有预防和减轻乙醇毒性的作用,并有消除疲劳的功效;另外,玉米肽还具有1胚类物质含量丰富、高浓度低粘度以及酸性条件下不易凝聚等特点,可制成高蛋白强化饮料。日本就利用玉米肽开发出了低热量的早餐饮料。本文将研究用2709碱性蛋白酶对CGM进行水解制取玉米肽饮料,为工业化生产奠定基础。

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玉米肽饮料的单元操作

原料的选择与预处理产品的质量与原料密切相关,可用玉米黄浆为原料和CGM为原料,但必须不含对人体有害的物质。将原料调节成为固形物含量为10%左右的悬浮液,用NaOH调pH至9.60,然后再进行预处理。

预处理的目的:一是使蛋白质充分变性;二是使蛋白质中尽可能多的打开二碗键;三是除去异味.90℃,加热30min就能使蛋白质充分变性;二碗键的切断常用亚硫酸盐的方法(按0.4~1.5mg/ml反应液的量添加),也可用加热方法(90℃,15~60min)";而用次亚氯酸钠处理能明显除去异味,按原料固形物的0.1%添加。

酶水解与酶失活:玉米蛋白质的水解可选用中性或碱性蛋白酶。在碱性条件下玉米蛋白质的溶解度最大;并且碱性蛋白酶主要断裂疏水氨基酸的C端,而疏水氨基酸在终端比在中间苦味较小,因此碱性蛋白酶和类似专一性的蛋白酶水解的产物苦味较小i"。本实验中选用了食品级的2709酶。水解条件为:加酶量(E/S):4.67%(酶活力14.31万/克);pH:9.60;温度:50℃;水解时间:3.0h,水解过程中边搅拌边滴加NaOH保持pH恒定。应注意不要过度水解.一般认为随着水解度的增加苦味增加.但水解度在10%~15%之间。水解度的增加对苦味的增加影响很小,当水解度大于15%时,苦味随DH的增加而剧增,故一控制DH在10%~15%间。水解完后(水解度约为10%~12%).降低PH至4.0~4.5,此条件下,所加的蛋白酶不可逆地失活。调整pH可用柠檬酸、苹果酸,也可用其它食品级的酸类。对苦味的掩蔽,苹果酸效果最好,其次为柠檬酸和磷酸,盐酸无掩蔽苦味的作用[1),但更多的规律性还有待于进一步探讨。实验采用的是苹果酸。

浆渣分离:酶失活后,水解物的分离可用板框压滤机过滤的方法,也可用离心的方法。用离心法时,应注意将第一次离心后的残渣再溶解于50℃的水中,进行二次离心,可收回大量的可溶性水解物;对苦味的去除,离心法优于过滤法。有研究把它归因于疏水性苦味肽的沉淀,即认为在pH4.0~4.2时,苦味很强的中肽是不溶的,被离心分离除去,因此苦味降低。

苦味的去除与调味:活性碳用于去除蛋白水解物的苦味,操作条件是pH4.2~4.5,30℃、30min,活性碳用量越多,残留的苦味越少,但损失的蛋白质和使用成本越高。一般约为溶液量的1.5%~2%,达到吸附平衡后,可用离心法和过滤法除去活性炭。经过活性炭的处理,异味完全消失,剩下淡淡的玉米香味。由于水解物易形成泡沫,一般采用降膜蒸发器浓缩,实验室中常采用旋转式真空薄膜浓缩仪。通过对原料的预处理、水解用酶的适当选择、水解度的控制、酸的掩蔽作用以及活性炭的处理后,产品基本上无异味,但酸度过强,因此必须调节甜酸比。

灌装与杀菌:调味后的玉米肽装入干净的玻璃饮料瓶内(250ml/瓶),压盖后杀菌(95℃,60min),然后自然冷却。调配后的玉米蛋白水解物中,含有游离氨基酸和还原糖。当肽浓度较高时,长时间的高温加热对色泽有影响,尽量采用高温瞬时杀菌方法,并快速冷却;当肽类物质浓度低于5%时,可采用沸水杀菌。

玉米肽的应用与展望

玉米肽饮料生产的工艺条件与参数已基本确立,更深一步的研究是如何使各单元操作相互配合以及工业化生产。离心分离去苦对于本产品的生产是必不可少的。苦味物质的产生是无法避免的,今后的研究应集中在苦味的掩蔽与分离上,吸附法研究的关键是寻找最佳的吸附剂以及用量、吸附温度与时间等参数;选用水一有机相组成的两相体系分离苦味的潜力很大,是非常值得研究的好方法。

玉米肽作为一种植物蛋白肽,有容易被消化吸收的特点,适合肠胃不适者。我国是一个玉米生产大国,但玉米的深加工却远不如一些发达国家,玉米中的蛋白质利用率低。玉米肽饮料的研制成功,能有效利用粮食资源、减少浪费与污染,具有应用价值和社会效益。本文只采取了饮料配方及工艺研究中的某部分研究内容,如需得到完整的饮料配方技术及工艺流程可联系成都市佳味添成饮料科技研究所,作为专业的饮料配方研发公司,提供饮料配方研发整体方案,饮料配方调味整体方案,饮料配方技术整体方案,饮料配方专家咨询整体方案,饮料配方生产技术指导等饮料行业所需的各类技术和资源的饮料开发整体解决方案服务,联系电话:13518183030  13518182323


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