摘 要:本发明公开了一种低耗物理双场协同提高植物乳酶解效率的方法,步骤为将酶溶解水,冰浴搅拌得到酶液;将酶液进行低温等离子体处理,其次亚麻籽经浸泡滤水后胶体磨研磨得到亚麻籽匀浆液,利用脉冲电场对亚麻籽匀浆液进行预处理,将CP处理后的酶液添加到PEF处理后的亚麻籽植物乳中进行酶解,灭酶和过滤,得到总固形物含量、蛋白质含量和总酚含量高,黏度适中的亚麻籽植物乳。本发明中通过低耗物理双场处理后,亚麻籽植物乳的食用品质得到大幅提高,总酚含量、蛋白含量和固形物含量分别提高了66%、17%和12%,黏度降低了49%。本发明双场耦合酶解体现出协同增效,对于绿色、清洁标签、高品质植物乳加工领域具有较大应用潜力。
权利要求书
1.一种低耗物理双场协同提高植物乳酶解效率的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)酶液配制:称取酶,加入水混合,冰浴搅拌混合均匀,得到酶液,备用;
(2)低温等离子体处理:吸取酶液于洁净的培养皿中,将培养皿置于等离子体发生器喷嘴下方,以稳定的等离子体处理酶液,收集处理后的酶液在28℃下密封保存备用;
(3)亚麻籽匀浆液制备:将微波脱胶的亚麻籽与水混合,浸泡后,弃掉浸泡液,然后向浸泡的亚麻籽中加入水,胶体磨循环412min后收集植物乳;
(4)脉冲电场预处理亚麻籽匀浆液:将步骤(3)制备的植物乳进行脉冲电场,得到处理液;
(5)酶解:向处理液中添加0.10.5wt%步骤(1)或步骤(2)制备的酶液,酶解后灭酶,然后过滤,得到蛋白质含量高、固形物含量高、黏度适中的亚麻籽植物乳。
2.根据权利要求1所述一种低耗物理双场协同提高植物乳酶解效率的方法,其特征在于,步骤(1)中所述酶为纤维素酶、蛋白酶、植酸酶、半纤维素酶、糖化酶、菠萝蛋白酶中的一种或多种混合;
所述酶与水的质量比为15:10。
3.根据权利要求1所述一种低耗物理双场协同提高植物乳酶解效率的方法,其特征在于,步骤(2)中所述低温等离子体处理的脉冲放电电压为1620kV,频率为2002000Hz,脉宽100500ns,处理时间为1560s。
4.根据权利要求1所述一种低耗物理双场协同提高植物乳酶解效率的方法,其特征在于,步骤(3)中所述微波脱胶的亚麻籽与水的质量比为1:510,浸泡时间为0.53h。
5.根据权利要求1所述一种低耗物理双场协同提高植物乳酶解效率的方法,其特征在于,步骤(4)中所述脉冲电场处理的电场强度为1.33.7kV/cm,脉冲次数为36次,脉宽为100500ns,频率为5001000Hz,流速为4080rpm。
6.根据权利要求1所述一种低耗物理双场协同提高植物乳酶解效率的方法,其特征在于,步骤(5)中所述酶液的加入量为0.10.5wt%。
7.根据权利要求1所述一种低耗物理双场协同提高植物乳酶解效率的方法,其特征在于,步骤(5)中所述酶解温度为4555℃,酶解时间为3075min;灭酶温度为90100℃,灭酶时间为1015min;过滤过筛粒度为120200目。
技术领域
本发明涉及功能食品加工技术领域,具体的说是涉及一种低耗物理双场协同提高植物乳酶解效率的方法。
背景技术
酶存在于所有自然存在的生命形式中,包括植物、动物和微生物。酶在食品工业中的应用主要在于改变产品的功能特性,和/或控制或改进食品加工过程。酶可以取代合成催化剂,并减少有毒试剂的使用,产生更少的能源消耗,对环境友好,属于低碳、低耗技术。目前,全球农业食品产生碳排放占25%(125亿吨),排第一位,国家“碳减排”、“碳达峰”绿色环保需求,以及酶对产品功能包括质地、外观、营养品质、保质期和安全性的改善作用受到食品加工行业内的广泛认可,因此,酶在农产品加工业中的应用,特别是在食品工业中,正变得越来越有吸引力。
然而,酶是一种具有催化活性和高度专一性的特殊蛋白质,具有很高的底物特异性,因此工业过程的复杂、变化、多重底物混杂的加工条件更增加了酶解过程的不稳定性,从而降低了酶的工业效率,同时酶本身价格相对于合成催化剂较高,这都对提高酶解效率、解酶工艺优化提出了更高要求。酶解反应速度/酶解效率主要取决于传质效率和酶分子构象等2个因素。运用低耗、绿色、环保的物理场处理,具有提高酶解效率的潜力。
低温等离子体(CP)是物质的第四态,是由大量的分子、原子、离子和电子等粒子组成的体系,可以在较低能耗下产生较高能量的活性粒子如活性氧和活性氮,且可在较低温时(小于50℃)保持足够高的活性,从而不同程度地影响酶分子构象,进而改变酶催化效率。非热处理设备和工艺是提高植物乳性能的高效新方法。脉冲电场(PEF)作为一种低耗、非热、新型加工处理技术,一方面通过诱导植物胁迫刺激反应产生高能粒子,另一方面还会引起食品结构变化,例如通过电透化效应导致细胞膜中可逆或不可逆孔隙的形成,进而促进营养素包括蛋白质和酚类物质等在食品体系中的积累,因此可用于植物原料处理,如植物化合物萃取、高品质果汁/植物乳等饮料的制备。此外,PEF对反应底物进行预处理具有提高酶与底物接触效率的作用,因此具有促进了酶解效率提高的潜力。超声(US)作为一种非热技术,因其独特的空化效应和优异的性能而备受关注,研究表明US处理可以增加蛋白质、多糖等胶体大分子的结构柔性,在提高酶与底物相互作用方面具有潜在效果。
目前等离子体技术已经运用在多个领域并发挥积极作用,例如航空航天、生物、医疗等,其中大气压等离子体设备简便,成本低廉,可广泛用于食品加工等领域。同时,脉冲电场与超声应用范围广,能耗低,属于新型绿色加工技术,在国内外其在食品加工领域的应用越来越广泛。
因此,提供一种低耗物理双场协同提高植物乳酶解效率的方法是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种低耗物理双场协同提高植物乳酶解效率的方法,本发明利用低耗物理双场协同提高植物乳酶解效率,制备出蛋白质含量和总酚含量高、黏度适中的亚麻籽植物乳。本发明方法具有操作简单方便,高效的特点。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种低耗物理双场协同提高植物乳酶解效率的方法,包括以下步骤:
(1)酶液配制:称取酶,加入水混合,冰浴搅拌混合均匀,得到酶液,备用;
(2)低温等离子体处理:吸取酶液于洁净的培养皿中,将培养皿置于等离子体发生器喷嘴下方,以稳定的等离子体处理酶液,收集处理后的酶液在28℃下密封保存备用;
(3)亚麻籽匀浆液制备:将微波脱胶的亚麻籽与水以混合浸泡后,弃掉水,然后向浸泡的亚麻籽中加入水,胶体磨循环412min后收集植物乳;
(4)脉冲电场预处理亚麻籽匀浆液:将步骤(3)制备的植物乳进行脉冲电场,得到处理液;
(5)酶解:向处理液中添加0.10.5wt%步骤(1)或步骤(2)制备的酶液,酶解后灭酶,然后过滤,得到蛋白质含量高、固形物含量高、黏度适中的亚麻籽植物乳。
进一步,步骤(1)中所述酶为纤维素酶、蛋白酶、植酸酶、半纤维素酶、糖化酶、菠萝蛋白酶中的一种或多种混合;酶与水的质量比为15:10。
采用上述进一步方案的有益效果在于:采用本发明的上述方案能够使固体酶粉充分溶解,适应低温等离子体设备对样品的处理要求。
进一步,步骤(2)中所述低温等离子体处理的脉冲放电电压为1620kV,频率为2002000Hz,脉宽100200ns,处理时间为1560s。
采用上述进一步方案的有益效果在于:本发明上述方案中低温等离子体在低能耗下产生较高能量的活性粒子,影响酶分子构象,改变酶活性。低温等离子体处理纤维素酶15s,纤维素酶的酶活可提高89.56%。
进一步,步骤(3)中所述微波脱胶的亚麻籽与水的质量比为1:510,浸泡时间为0.53h。
采用上述进一步方案的有益效果在于:以上述比例浸泡可使亚麻籽快速吸水膨胀、软化,利于提高磨浆效率。
进一步,步骤(4)中所述脉冲电场处理的电场强度为1.33.7kV/cm,脉冲次数为39次,脉宽为100500ns,频率为5001000Hz,流速为4080rpm。
采用上述进一步方案的有益效果在于:脉冲电场对亚麻籽匀浆液进行预处理具有提高酶与底物接触效率的作用,有利于辅助酶解促进亚麻籽植物乳中总酚的释放。
进一步,步骤(4)中所述脉冲电场可用超声代替
采用上述进一步方案的有益效果在于:超声对亚麻籽匀浆液进行预处理具有提高酶与底物接触效率的作用,有利于辅助酶解促进亚麻籽植物乳中蛋白质的释放。
进一步,步骤(5)中所述酶液的加入量为0.10.5wt%。
更进一步进一步,步骤(5)中所述酶解温度为4555℃,酶解时间为3075min;灭酶温度为90100℃,灭酶时间为1015min;过滤过筛粒度为120200目。
采用上述进一步方案的有益效果在于:酶水解植物细胞壁层中的糖苷键,促进细胞内容物的溶出,而低耗物理双场耦合酶法,亚麻籽植物乳的食用品质得到大幅提高,其中总酚含量、蛋白含量和固形物含量分别提高了66%、17%和12%,赋予亚麻籽植物乳较高营养价值。
与现有技术相比,本发明有益效果在于:
1、本发明经低耗物理双场处理后,亚麻籽植物乳的食用品质得到大幅提高,其中总酚含量、蛋白含量和固形物含量分别提高了66%、17%和12%,赋予亚麻籽植物乳较高营养价值。
2、与单一常规技术相比,通过低耗物理双场耦合酶解体现出协同增效,本发明的制备工艺简单方便,反应过程易控制,生产周期短,生产成本低,属于绿色、清洁标签、高品质植物乳加工方式。
3、本发明首次提出低耗物理双场耦合提高植物乳酶解效率的方法,一方面通过第一物理场直接提高酶的活性,直接提高酶解效率,缩短反应时间,另一方面通过第二物理场处理植物乳本身,促进酶与底物的接触,间接进一步提高酶解效果。本发明研究发现低耗物理双场处理后,亚麻籽植物乳的食用品质得到大幅提高,其中总酚含量、蛋白含量和固形物含量分别得到了提高,黏度降低了49%。数据显示双场耦合酶解体现出协同增效,对于绿色、清洁标签、高品质植物乳加工领域具有较大应用潜力。
附图说明
图1所示为低温等离子体处理不同时间后的纤维素酶的酶活和提高率;
图1
图2A和图2B所示分别为低温等离子体处辅助纤维素酶制备亚麻籽乳的总酚含量和黏度;
图2A
图2B
图3A和图3B分别为低温等离子体辅助菠萝蛋白酶制备亚麻籽乳的固形物含量和蛋白质含量;
图3A
图3B
图4所示为不同电场强度的脉冲电场单独处理或辅助酶解亚麻籽乳后的总酚含量;
图4
图5A和图5B所示分别为不同超声功率和不同超声时间辅助菠萝蛋白酶制备亚麻籽植物乳的固形物含量;
图5A
图5B
图6A和图6B所示分别为低温等离子体和超声耦合酶法制备亚麻籽植物乳的蛋白质含量和固形物含量;
图6A
图6B
图7A和图7B所示分别为低温等离子体和脉冲电场耦合酶法制备亚麻籽植物乳的总酚含量和黏度;
图7A
图7B
图8所示为发亚麻籽乳制备的工艺流程示意图。
图8
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1第一物理场提高酶的活力
1.1.材料与试剂
纤维素酶CTS,潍坊康地恩生物科技有限公司;纤维素酶(CL)活性检测试剂盒,AKSU043M,北京盒子生工科技有限公司。
1.2.主要仪器与设备
数显恒温水浴锅,HH6,金坛市鸿科仪器厂;多功能酶标仪,SpectraMAXM2,美谷分子仪器(上海)有限公司,脉冲电源驱动的等离子体放电装置。
1.3.实验方法及结果
绿色物理场低温等离子体处理纤维素酶,提高纤维素酶酶活力
(1)酶液配制:称取15g纤维素酶加入50mL水混合均匀,冰浴搅拌30min。
(2)低温等离子体处理酶液:吸取1mL酶液于洁净的培养皿(直径35mm)并做好标记,置于等离子体发生器喷嘴下方,脉冲放电电压为18kV,频率为1000Hz,脉宽200ns。当等离子体稳定(即无明显丝状火花)时,启动定时器,设置处理时间为60s,收集处理后的纤维素酶在4℃下密封保存备用。
(3)使用BOXBIO纤维素酶活性检测试剂盒测定酶活。
酶液预处理:CP处理后的酶液于4℃离心10min,取上清待测。
测定步骤:测定管中依次加入试剂一50μL、试剂二200μL、水50μL和粗酶液上清液50μL,对照管中粗酶液用灭活的对应的灭活粗酶液代替,其他试剂及添加量保持不变。充分混匀后,50℃水浴糖化30min,立即沸水浴处理15min,(密封以防止水分散失),即为糖化液。吸取糖化液10μL,加入30μL的试剂三,沸水浴显色15min(密封以防止水分散失),冷却至室温。标准管糖化液用10μL的标准稀释液代替,其余试剂及添加量保持不变。吸取200μL反应液于96孔板,测定540nm处吸光值,记为A测定、A对照、A标准和A空白;计算ΔA测定=A测定A对照,ΔA标准=A标准A空白。
纤维素酶(CL)活性计算:单位定义:每mL液体样本每分钟催化产生1μg葡萄糖定义为一个酶活力单位。
CL(U/mL)=1000×x×V反总/(V样×T)=233.33×x
注释:V反总:反应体系总体积,0.35mL;V样:反应体系中加入粗酶液的体积,0.05mL;T:糖化时间,30min;1000:单位换算系数,1mg/mL=1000μg/mL。
如图1所示,当CP处理纤维素酶不同时间后,酶活呈现先增大后减小的趋势,且CP处理时间为15s时,酶活可提高89%,酶活的提高可能由于活性粒子不同程度地影响酶分子构象,酶的活性位点暴露,酶活得到提高。
实施例2第一物理场提高酶在植物乳加工中的实际酶解效率
2.1.材料与试剂
纤维素酶CTS,潍坊康地恩生物科技有限公司;菠萝蛋白酶,北京索莱宝科技有限公司;干法脱胶亚麻籽,食品级,甘肃省农业科学院;海沙,浓硫酸,硼酸等均购买于国药集团化学试剂有限公司;凯氏定氮高效催化片,福林酚均来自源叶生物。
2.2.主要仪器与设备
脉冲电源驱动的等离子体放电装置;胶体磨,卧式60型,深圳市雷通实业有限公司;数显恒温水浴锅,HH6,金坛市鸿科仪器厂;电热鼓风干燥箱,1011AB,天津市泰斯特仪器有限公司;全自动凯时定氮仪,K9860,海能未来科技集团股份有限公司;数字粘度计,SNB1,上海精密科学仪器有限公司。
2.3.实验方法及结果
2.3.1通过对纤维素酶施加低温等离子体,提高纤维素酶在植物乳加工中的酶解效率的方法,包括如下步骤:
(1)酶液配制:称取15g纤维素酶CTS加入50mL水混合均匀,冰浴搅拌30min。
(2)低温等离子体处理酶液:吸取1mL酶液于洁净的培养皿(直径35mm)并做好标记,置于等离子体发生器喷嘴下方,脉冲放电电压为18kV,频率为1000Hz,脉宽200ns。当等离子体稳定(即无明显丝状火花)时,启动定时器,设置处理时间为15s,收集处理后的纤维素酶在4℃下密封保存备用。
(3)亚麻籽匀浆液制备:使用微波脱胶亚麻籽1:7浸泡2h后,弃掉浸泡液,按照1:7比例加入纯水,胶体磨循环12min后收集植物乳。
(4)酶解工艺:向处理液中添加0.1wt%经CP处理的的纤维素酶,于50℃酶解30min后,90℃下灭酶15min,200目滤布过滤得到亚麻籽植物乳。
如图2A和图2B所示,当CP辅助纤维素酶酶解亚麻籽植物乳后,发现CP的应用提高了亚麻籽植物乳中的总酚的释放效率黏度的降低效率。因此复合场选择CP处理纤维素酶60s。
2.3.2通过对菠萝蛋白酶施加低温等离子体,优化处理时间,提高菠萝蛋白酶在植物乳加工中的酶解效率的方法,包括如下步骤:
(1)酶液配制:称取1g菠萝蛋白酶加入10mL水混合均匀,冰浴搅拌30min。
(2)低温等离子体处理酶液:吸取1.5mL酶液于洁净的培养皿(直径35mm)并做好标记,置于等离子体发生器喷嘴下方,脉冲放电电压为18kV,频率为1kHz,脉宽200ns。当等离子体稳定(即无明显丝状火花)时,启动定时器,设置处理时间为45s,收集处理后的菠萝蛋白酶在4℃下密封保存备用。
(3)亚麻籽匀浆液制备:将微波脱胶亚麻籽与水按1:7质量比混合浸泡2h后,弃掉浸泡液,胶体磨循环12min后收集植物乳。
(4)酶解工艺:向上述处理液中添加0.075wt%经CP处理后的菠萝蛋白酶,于50℃酶解1h后,90℃下灭酶15min,200目滤布过滤得到亚麻籽植物乳。
如图3A和图3B所示,当CP辅助菠萝蛋白酶酶解亚麻籽植物乳后,发现CP处理菠萝蛋白酶时间太长或太短都降低了亚麻籽植物乳蛋白质的释放效率;而当CP处理45或60s时,CP辅助酶解亚麻籽植物乳固形物和蛋白质的含量释放效率都有所提高。因此复合场选择CP处理菠萝蛋白酶60s来提高了菠萝蛋白酶在植物乳加工中的酶解效率。
上述实验结果表明,CP物理场不仅可以提高测量的酶活值,还可以提高其在复杂植物乳体系的真实酶解效果。
实施例3第二物理场提高亚麻籽植物乳品质
3.1.材料与试剂
纤维素酶CTS,潍坊康地恩生物科技有限公司;菠萝蛋白酶,北京索莱宝科技有限公司;干法脱胶亚麻籽,食品级,甘肃省农业科学院;海沙,浓硫酸,硼酸等均购买于国药集团化学试剂有限公司;凯氏定氮高效催化片,福林酚均来自源叶生物。
3.2.主要仪器与设备
高压脉冲电场发生仪,THUPEF4,武汉新天普实验室设备有限公司;超声波细胞粉碎机,JY92IIDN,宁波新芝生物科技股份有限公司;胶体磨,卧式60型,深圳市雷通实业有限公司;数显恒温水浴锅,HH6,金坛市鸿科仪器厂;电热鼓风干燥箱,1011AB,天津市泰斯特仪器有限公司;全自动凯时定氮仪,K9860,海能未来科技集团股份有限公司。
3.3.实验方法及结果
3.3.1通过对亚麻籽匀浆液施加脉冲电场,优化电场强度,建立了高效的亚麻籽乳酶解工艺,提高亚麻籽植物乳品质的方法,包括如下步骤:
(1)酶液配制:称取15g纤维素酶CTS加入50mL水混合均匀,冰浴搅拌30min。
(2)亚麻籽匀浆液制备:将微波脱胶亚麻籽与水按1:7质量比混合浸泡2h后,弃掉浸泡液,胶体磨循环12min后收集植物乳。
(3)脉冲电场预处理亚麻籽乳:对上述制备的亚麻籽匀浆液进行脉冲电场和超声处理,脉冲电场处理的电场强度为1.8kV/cm,脉冲次数为3次,脉宽为500μs,频率为1kHz,流速为40rpm,得到处理液;
(4)酶解工艺:向上述处理液中添加0.1wt%经CP处理的的纤维素酶,于50℃酶解30min后,90℃下灭酶15min,200目滤布过滤,得到亚麻籽植物乳。
如图4所示,当对亚麻籽匀浆液施加低强度的脉冲电场后,亚麻籽植物乳总酚的释放效果很微弱,当电场强度大于2.7Kv/cm时,亚麻籽植物乳总酚的含量明显的提高,可能由于当电场强度大于2.7Kv/cm时,电场强度的增加,植物细胞膜的通透性提高,活性成分的释放能力增强。而当电场强度过低时,不足以影响植物细胞的通透性。综上选择脉冲电场的电场强度为3.7Kv/cm,与对照组相比,该工艺条件下的亚麻籽植物乳含有较高的总酚。
3.3.2第二物理场(超声波)提高亚麻籽植物乳品质的方法,包括如下步骤:
(1)酶液配制:称取1g菠萝蛋白酶加入10mL水混合均匀,冰浴搅拌30min。
(2)亚麻籽匀浆液制备:将微波脱胶亚麻籽与水按1:7质量比混合浸泡2h后,弃掉浸泡液,胶体磨循环4min(12min)后收集植物乳。
(3)超声预处理亚麻籽乳:对上述制备的亚麻籽匀浆液进行超声预处理200w,10min(10min,200w和400w)得到处理液;
(4)酶解工艺:向上述处理液中添加0.075wt%经CP处理或不经CP处理的的纤维素酶,于50℃酶解30min后,90℃下灭酶15min,200目滤布过滤。得到亚麻籽植物乳。
如图5A和图5B所示,超声处理亚麻籽乳200w或400w10min后,亚麻籽植物乳的固形物含量都有所降低,可能原因是功率过大会使黄酮类、多糖和可溶性蛋白发生降解。通过对超声时间探究,当超声波辅助酶解亚麻籽植物乳后,超声时间10min亚麻籽植物乳总固形物含量降低;可能原因是超声时间越长,空化效应越强,氨基态氮的损失较大,固形物含量减少。从固形物含量对比可以看出,该工艺条件下的亚麻籽植物乳固形物含量较高,提高了5.22%,因此最终选择超声条件为200w,5min。
上述实验表明,使用第二物理场处理植物乳后,可以间接通过提高酶与底物的接触效率,实现酶解效果的增强,达到提高植物乳品质的效果。
实施例4双场耦合,协同增效提高亚麻籽植物乳品质
4.1.材料与试剂
纤维素酶CTS,潍坊康地恩生物科技有限公司;菠萝蛋白酶,北京索莱宝科技有限公司;干法脱胶亚麻籽,食品级,甘肃省农业科学院;海沙,浓硫酸,硼酸等均购买于国药集团化学试剂有限公司;凯氏定氮高效催化片,福林酚均来自源叶生物。
4.2.主要仪器与设备
脉冲电源驱动的等离子体放电装置;高压脉冲电场发生仪,THUPEF4,武汉新天普实验室设备有限公司;超声波细胞粉碎机,JY92IIDN,宁波新芝生物科技股份有限公司;胶体磨,卧式60型,深圳市雷通实业有限公司;数显恒温水浴锅,HH6,金坛市鸿科仪器厂;电热鼓风干燥箱,1011AB,天津市泰斯特仪器有限公司;全自动凯时定氮仪,K9860,海能未来科技集团股份有限公司。
4.3.实验方法及结果
4.3.1双场(低温等离子体和超声)耦合,协同增效提高亚麻籽植物乳品质的方法,包括如下步骤:
(1)酶液配制:称取1g菠萝蛋白酶加入10mL水混合均匀,冰浴搅拌30min。
(2)低温等离子体处理酶液:吸取1.5mL酶液于洁净的培养皿(直径35mm)并做好标记,置于等离子体发生器喷嘴下方,脉冲放电电压为18kV,频率为1000Hz,脉宽200ns。当等离子体稳定(即无明显丝状火花)时,启动定时器,设置处理时间为60s,收集处理后的纤维素酶在4℃下密封保存备用。
(3)亚麻籽匀浆液制备:使用脱胶15次微波亚麻籽与水按1:7质量比混合浸泡2h后,弃掉浸泡液,胶体磨循环12min后收集植物乳。
(4)超声预处理亚麻籽乳:对上述制备的亚麻籽匀浆液进行超声预处理(200w,5min)的到处理液;
(5)酶解工艺:向上述处理液中添加0.075wt%经CP处理60s后的菠萝蛋白酶,于50℃酶解1h后,90℃下灭酶15min,200目滤布过滤。得到亚麻籽植物乳
如图6A和图6B所示,三种技术单独使用的效果很有限,但当三种技术联用时表现出协同作用。一方面通过低温等离子体应用,亚麻籽植物乳固形物和蛋白质的释放效率都得到提高,另一方面通过超声处理植物乳本身,促进酶与底物的接触,也进一步提高酶解效果。最终通过低耗物理双场处理制备的亚麻籽乳含有较高的蛋白质和总固形物含量,亚麻籽植物乳的食用品质得到大幅提高。
4.3.2双场(低温等离子体和脉冲电场)耦合,协同增效提高亚麻籽植物乳品质的方法,包括如下步骤:
(1)酶液配制:称取15g纤维素酶CTS加入50mL水混合均匀,冰浴搅拌30min。
(2)低温等离子体处理酶液:吸取1mL酶液于洁净的培养皿(直径35mm)并做好标记,置于等离子体发生器喷嘴下方,脉冲放电电压为18kV,频率为1000Hz,脉宽200ns。当等离子体稳定(即无明显丝状火花)时,启动定时器,设置处理时间为15s,收集处理后的纤维素酶在4℃下密封保存备用。
(3)亚麻籽匀浆液制备:将微波脱胶亚麻籽与水按1:7质量比混合浸泡2h后,弃掉浸泡液,胶体磨循环12min后收集植物乳。
(4)脉冲电场预处理亚麻籽乳:对上述制备的亚麻籽匀浆液进行脉冲电场和超声处理,脉冲电场处理的电场强度为3.7kV/cm,脉冲次数为3次,脉宽为500μs,频率为1kHz,流速为40rpm,得到处理液;
(5)酶解工艺:向上述处理液中添加0.1wt%经CP处理的的纤维素酶,于50℃酶解30min后,90℃下灭酶15min,200目滤布过滤得到亚麻籽植物乳。
如图7所示,三种技术单独使用的效果很有限,但当三种技术联用时表现出协同增效作用。如图7A所示,PEF、酶解和CP处理后亚麻籽植物乳总酚含量分别提高了21.07%、12.98%和28.26%,而当两场复合耦合酶法时总酚含量提高了65.50%。如图7B所示黏度也体现协同作用,最终两场复合耦合酶法黏度降至77.47mPa·s。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
摘自国家发明专利,发明人:邓乾春,陈亚淑,郝倩,陈洪建,郑畅,彭登峰,程园梦,申请号:202211281330.3,申请日:2022.10.19