一種油脂抗氧化劑的製備方法
2023-05-07 00:20:51 1
一種油脂抗氧化劑的製備方法
【專利摘要】一種油脂抗氧化劑的製備方法屬於食品添加劑製備技術，該方法包括以下步驟：（1）將葡萄皮渣經水洗除雜後冷凍乾燥，然後進行研磨、超微粉碎改性處理得到葡萄皮渣粉；（2）將葡萄皮渣粉先後用α-澱粉酶和蛋白酶進行酶解處理，酶解後經離心分離得上清液；（3）將上清液透析得透析液，再將透析液冷凍乾燥後進行脫色處理，脫色後進行酯化改性處理，然後中和、離心分離得上清液；（4）將上清液透析、醇沉後離心分離得沉澱，將沉澱冷凍乾燥得到改性後的抗氧化膳食纖維，即為一種新型的抗氧化劑；本發明方法所需要的設備簡單、操作安全，獲得的抗氧化劑可單獨或與其他抗氧化劑或助劑復配，廣泛應用於油脂、脂肪食品、水產品以及煎炸食品等。
【專利說明】一種油脂抗氧化劑的製備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬於食品添加劑製備【技術領域】，主要涉及一種油脂抗氧化劑的製備方法。【背景技術】
[0002]油脂或富含油脂的食品由於受到空氣中的氧氣、光照、酶、金屬離子等的作用，易發生自動氧化反應而導致品質劣化，失去其原有的營養價值及風味，甚至產生有害物質。在油脂的保存方法中，添加抗氧化劑是一種簡便又有效的方法。它可以延緩油脂自動氧化過程，從而提高其保存期。目前我國批准使用的抗氧化劑主要為供氫型酚型抗氧化劑，有丁基羥基茵香醚(BHA)、二丁基羥基甲苯(BHT)、沒食子酸丙醋(PG)、特丁基對苯二酚(TBHQ)等。隨著生活水平的提高，人類對食品添加劑的要求是高效、低毒或無毒。BHA被報導有致癌作用而被一些國家禁止使用，其它幾種抗氧化劑也因安全性或效能方面存在缺陷而在使用上受到限制。因此，發展高效低毒的天然抗氧化劑已成為許多食品科研人員努力的方向。
[0003]葡萄皮渣(grape pomace，GP)是在葡萄酒釀製或葡萄榨汁過程中產生的一種以葡萄果皮、籽粒和果梗為主要成分的廢棄物，約佔葡萄加工質量的20%左右，最初這些皮渣大多被當作肥料、飼料甚至當作垃圾處理，附加值很低。根據國際葡萄與葡萄酒組織(OIV)統計，截止2011年世界葡萄種植面積已達772.9萬hm2，葡萄酒總產量約2482億升，每年因釀製葡萄酒而產生的葡萄皮渣廢棄物達數以萬噸。大量研究顯示葡萄皮渣中富含膳食纖維、多酚類和天然色素等植物營養成分，這些物質具有較好的醫療保健作用，是一種優質的抗氧化膳食纖維資源，如能對其進行精深加工和綜合利用，則可大大提升其附加值，並能避免因堆棄造成的環境汙染。
[0004]抗氧化膳食纖維(antioxidant dietary fiber, ADF)是一類從植物中提取的、含生物抗氧化成分的膳食纖維。抗氧化膳食纖維(ADF)是因其中所含的植物原料中的抗氧化活性物質具有抗氧化活性而得名。這些抗氧化活性物質多為多酚類化合物，如黃酮類(黃酮、黃銅醇、花色苷、蘆丁、槲皮素、黃烷、黃烷醇類化合物、兒茶素等)、酚酸(阿魏酸、沒食子酸等)和縮合單寧(聚合的原花色素和高分子量水解鞣質)，以及類胡蘿蔔素等。在許多食品中ADF已有應用，能夠部分取代合成抗氧化劑的作用，因為合成的抗氧化劑如BHA或多或少具有一些安全性問題，所以ADF作為一種有潛力的抗氧化劑，對其進行研究也是相當有意義的。
[0005]目前研究表明，紅葡萄皮抗氧化膳食纖維中多酚類物質含量為2.93%，總抗氧化性為233.5 μ molTE/g幹基；紅葡萄籽抗氧化膳食纖維中多酚類物質含量為2.81%，總抗氧化性為263.6 μ molTE/g幹基；白葡萄渣抗氧化膳食纖維中多酚類物質含量為7.85%，總抗氧化性為466 μ molTE/g幹基。I g葡萄皮洛抗氧化膳食纖維分別具有與400 mg天然抗氧化劑α-生育酚相當的抗脂肪氧化活性和與IOOmg α-生育酚相當的清除自由基的能力。葡萄皮渣抗氧化膳食纖維中可提取多酚佔總多酚含量的21%，主要由兒茶素(46.8%)、安息香酸(16%)、類黃酮(14%)、花色素(16.2%)組成。
[0006]膳食纖維的生理活性和功能性質歸根結底是由膳食纖維的結構決定的，用不同的方法對膳食纖維進行改性，改變其網狀結構，能夠使其具有更好的生理作用，因此如何對膳食纖維進行改性，從而使其具有更好的功能作用成為人們研究的熱點。普通粉碎後的葡萄皮渣纖維粉顆粒較大、口感粗糙，不利於在食品生產過程中加以利用。因此，對葡萄皮渣纖維進行物理或化學改性，使其在滿足食品加工需要的前提下提高功能特性，具有重要的研究意義。
[0007]目前膳食纖維的改性的方法主要有3種(物理方法、化學方法、生物技術方法)，超微粉碎在改性方法中被廣泛的使用，超微粉碎有利於植物細胞壁破碎並能使纖維部分降解。因此，改性後的膳食纖維表面積和結構將發生變化，使功能特性得到改善，加工性能得以提高，更有利於在食品中發揮其保水、增稠和抗氧化等功能特性；研究表明，經酯化處理的膳食纖維，可以抑制並清除活性氧自由基的生成，表現出抗氧化活性。同時通過酯化改性，以提高抗氧化膳食纖維的油溶性。
[0008]目前為止，沒有將抗氧化膳食纖維作為油脂的抗氧劑，而且首次採用物理-化學兩種改性方式相結合，採用超微粉碎改性處理，增強抗氧化劑的抗氧化活性，採用酯化改性處理，提高抗氧化劑的油溶性，以葡萄皮渣為原料製備油脂天然抗氧化劑這方面仍未有研究。
【發明內容】
[0009]本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種油脂抗氧化劑的制
備方法。
[0010]本發明所要解決的技術問題是通過以下技術方案來實現的:
一種油脂抗氧化劑的製備方法，該方法包括以下步驟:(1)將葡萄皮渣經水洗除雜後在溫度-55°C和真空度17.33Pa下進行冷凍乾燥處理，將凍幹後的葡萄皮渣研磨至顆粒尺寸小於0.5mm，然後在-10°C下超微粉碎15min進行改性處理得到葡萄皮渣粉；(2)首先用熱穩定性α -澱粉酶Α-3306對葡萄皮渣粉進行酶解，所述的酶解溫度為50_70°C，酶解時間為20-40min，α -澱粉酶添加量為葡萄皮渣粉質量的0.3-0.5%，酶解pH為4.3，然後再用蛋白酶P-3910進行酶解，所述的酶解溫度為70°C，酶解時間為40min，蛋白酶添加量為葡萄皮渣粉質量的0.3-0.5%，酶解pH為4.3，酶解後在離心力3000g下離心15min得上清液；(3)將上清液用蒸餾水透析48h得透析液，其截留分子量為12000-14000Da，然後將透析液冷凍乾燥後在pH 7.07H2O2濃度為0.6%條件下進行脫色60min，脫色後進行酯化改性處理，所述的酯化改性條件為氯磺酸與吡啶體積比1:3，反應溫度60°C，反應時間4h，酯化改性後用2.5mol/LNa0H溶液進行中和，然後離心分離得上清液；(4)將上清液透析24h後用95%乙醇溶液進行醇沉，然後離心分離得沉澱，將沉澱冷凍乾燥得到改性後的抗氧化膳食纖維，即為一種新型的抗氧化劑。
[0011]所述的α-澱粉酶酶解優選參數為:酶解溫度62.27°c，酶解時間29.36min，α -澱粉酶添加量為葡萄皮渣粉質量的0.39%。
[0012]所述的優選蛋白酶添加量為葡萄皮洛粉質量的0.41%。
[0013]本發明屬於植物油脂的提取加工技術，利用物理和化學及生物技術相結合，製備一種高效的天然的抗氧化劑，採用超微粉碎改性處理，改變膳食纖維表面積和結構，改善功能特性，提高加工性能，提高抗氧化活性；採用α-澱粉酶和蛋白酶酶解，除去膳食纖維中蛋白質和澱粉雜質，提高膳食纖維的純度；酶解離心後採用透析處理代替醇沉處理，避免可溶性膳食纖維的損失；採用酯化改性處理，可以抑制並清除活性氧自由基的生成，表現出抗氧化活性，同時提高油溶性。
[0014]本發明採用兩次改性，以製備高抗氧化活性、高油溶性的抗氧化膳食纖維，一種新型的天然抗氧化劑。經過驗證與對比試驗，在本發明兩次改性條件下，製備的抗氧化劑對大豆油有較好的抗氧化作用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1本發明的工藝路線圖；
圖27 =f(xlr X2)的響應面；
圖3的響應面；
圖4Y=f (XP X4)的響應面；
圖5Y=MX2jX3)的響應面；
圖6Y=f(x^ X4)的響應面；
圖7大豆油抗氧化性試驗；
圖8本發明抗氧化劑與BHA、BHT、TBHQ對大豆油抗氧化性試驗；
圖9本發明抗氧化劑對(V清除作用；
圖10本發明抗氧化劑對DPP·H自由基清除作用。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖對本發明具體實施例進行詳細描述:
一種油脂抗氧化劑的製備方法，該方法包括以下步驟:(1)將葡萄皮渣經水洗除雜後在溫度-55°C和真空度17.33Pa下進行冷凍乾燥處理，將凍幹後的葡萄皮渣研磨至顆粒尺寸小於0.5mm，然後在-10°C下超微粉碎15min進行改性處理得到葡萄皮渣粉；(2)首先用熱穩定性α -澱粉酶Α-3306對葡萄皮渣粉進行酶解，所述的酶解溫度為50_70°C，酶解時間為20-40min，α -澱粉酶添加量為葡萄皮渣粉質量的0.3-0.5%，酶解pH為4.3，然後再用蛋白酶P-3910進行酶解，所述的酶解溫度為70°C，酶解時間為40min，蛋白酶添加量為葡萄皮渣粉質量的0.3-0.5%，酶解pH為4.3，酶解後在離心力3000g下離心15min得上清液；
(3)將上清液用蒸餾水透析48h得透析液，其截留分子量為12000-14000Da，然後將透析液冷凍乾燥後在PH 7.0，H2O2濃度為0.6%條件下進行脫色60min，脫色後進行酯化改性處理，所述的酯化改性條件為氯磺酸與吡啶體積比1:3，反應溫度60°C，反應時間4h，酯化改性後用2.5mol/LNa0H溶液進行中和，然後離心分離得上清液；(4)將上清液透析24h後用95%乙醇溶液進行醇沉，然後離心分離得沉澱，將沉澱冷凍乾燥得到改性後的抗氧化膳食纖維，即為一種新型的抗氧化劑。
[0017]所述的α-澱粉酶酶解優選參數為:酶解溫度62.27°C，酶解時間29.36min，α -澱粉酶添加量為葡萄皮渣粉質量的0.39%。
[0018]所述的優選蛋白酶添加量為葡萄皮洛粉質量的0.41%。
[0019]實施例1天然抗氧化劑提取的研究 I材料與方法
【權利要求】
1.一種油脂抗氧化劑的製備方法，其特徵在於該方法包括以下步驟:(1)將葡萄皮渣經水洗除雜後在溫度-55°C和真空度17.33Pa下進行冷凍乾燥處理，將凍幹後的葡萄皮渣研磨至顆粒尺寸小於0.5mm，然後在-10°C下超微粉碎15min進行改性處理得到葡萄皮渣粉；(2)首先用熱穩定性α-澱粉酶A-3306對葡萄皮渣粉進行酶解，所述的酶解溫度為50-70°C，酶解時間為20-40min，α -澱粉酶添加量為葡萄皮渣粉質量的0.3-0.5%，酶解PH為4.3，然後再用蛋白酶Ρ-3910進行酶解，所述的酶解溫度為70°C，酶解時間為40min，蛋白酶添加量為葡萄皮渣粉質量的0.3-0.5%，酶解pH為4.3，酶解後在離心力3000g下離心15min得上清液；(3)將上清液用蒸餾水透析48h得透析液，其截留分子量為12000-14000Da，然後將透析液冷凍乾燥後在pH 7.0, H2O2濃度為0.6%條件下進行脫色60min,脫色後進行酯化改性處理，所述的酯化改性條件為氯磺酸與吡啶體積比1:3，反應溫度60°C，反應時間4h，酯化改性後用2.5mol/LNa0H溶液進行中和，然後離心分離得上清液；(4)將上清液透析24h後用95%乙醇溶液進行醇沉，然後離心分離得沉澱，將沉澱冷凍乾燥得到改性後的抗氧化膳食纖維，即為一種新型的抗氧化劑。
2.根據權利要求1所述的一種油脂抗氧化劑的製備方法，其特徵在於所述的α-澱粉酶酶解優選參數為:酶解溫度62.27°C，酶解時間29.36min, α -澱粉酶添加量為葡萄皮渣粉質量的0.39%。
3.根據權利要求1所述的一種油脂抗氧化劑的製備方法，其特徵在於所述的優選蛋白酶添加量為葡萄皮渣粉質量 的0.41%。
【文檔編號】C11B5/00GK103589512SQ201310592771
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月22日 優先權日:2013年11月22日
【發明者】江連洲, 李楊, 齊寶坤, 隋曉楠, 於殿宇, 王中江, 曹亮, 趙城彬 申請人:東北農業大學