[發(fā)明專利]一種利用反溶劑沉積快速調(diào)控水分活度制備美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210715054.0
• 申請日: 2022-06-22
• 公開（公告）號: CN114957676B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱秀靈;戴清源;洪青源;方雯;王圓圓;葉啟勝;王慧琴;陳錦;丁雅瑞
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽工程大學(xué)
• 主分類號: C08G81/00
• 分類號: C08G81/00
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34107
• 代理人: 任晨晨

本發(fā)明提供了一種利用反溶劑沉積快速調(diào)控水分活度制備美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的方法，首先，將多糖與加水潤濕后的蛋白質(zhì)混合均勻，得預(yù)混料；將無水乙醇加入到預(yù)混料中，攪拌混勻，靜置，移除上清液，即可得到調(diào)整水分活度的沉積物；再將沉積物密封后加熱，進(jìn)行美拉德反應(yīng)，即可。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過水醇法準(zhǔn)確快速調(diào)控蛋白質(zhì)和多糖美拉德反應(yīng)體系的最佳水分活度范圍0.2?0.8，有效解決了干熱法需要長時間調(diào)整水分活度以及濕熱法底物濃度受限的問題，以近似干熱法的底物高濃度和濕熱法的高熱傳導(dǎo)效率，實(shí)現(xiàn)高反應(yīng)速率、低能耗和少廢水排放量；本發(fā)明中的乙醇可以回收循環(huán)使用，有利于降低生產(chǎn)成本，體現(xiàn)了美拉德反應(yīng)工藝過程中節(jié)能減排工程設(shè)計(jì)的理念。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于食品科學(xué)，具體設(shè)計(jì)一種利用反溶劑沉積快速調(diào)控水分活度制備美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的方法。

背景技術(shù)

美拉德反應(yīng)又稱非酶褐變反應(yīng)，本質(zhì)上是羰氨間的縮合反應(yīng)，1912年法國化學(xué)家Maillard?Louis?Camille首先報道了這一現(xiàn)象。1953年，Hodge正式命名該反應(yīng)為美拉德反應(yīng)，并首次報道了美拉德反應(yīng)途徑的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)圖。美拉德反應(yīng)不僅影響食品的色香味，還可提高產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。美拉德反應(yīng)顯著提高蛋白質(zhì)的功能特性，如溶解性、耐熱性、乳化性、起泡性、抗氧化性、成膜性等，溶解性是蛋白質(zhì)功能特性的基礎(chǔ)，而穩(wěn)定性決定蛋白質(zhì)產(chǎn)品的質(zhì)量品質(zhì)。但目前傳統(tǒng)的美拉德反應(yīng)產(chǎn)物制備方法存在能耗高、廢水排放量大的問題，限制了美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的生產(chǎn)和廣泛應(yīng)用。

美拉德反應(yīng)主要有兩種方法：干熱法和濕熱法。干熱法是將蛋白質(zhì)和多糖分別溶解在水中或緩沖液中，兩者混合均勻后冷凍干燥，然后在一定溫度(通常60℃)和相對濕度(79％)條件下反應(yīng)，反應(yīng)時間從幾小時到幾周，這主要依賴于蛋白質(zhì)和多糖的種類和性質(zhì)。干熱法美拉德反應(yīng)難以控制在初始階段容易導(dǎo)致過度褐變，同時反應(yīng)過程能耗高和廢水排放量大，不符合工業(yè)生產(chǎn)對節(jié)能減排的要求。濕熱法是將蛋白質(zhì)和多糖溶液調(diào)整至合適pH，然后在水浴或油浴中加熱，以冰水浴結(jié)束反應(yīng)。相對于干熱法，濕熱法采用更高的反應(yīng)溫度，可以將反應(yīng)時間縮短至幾個小時以內(nèi)，且容易將反應(yīng)停止在初始階段，但也存在反應(yīng)底物濃度較低，脫水干燥過程能耗高、廢水排放量大的問題。兩種方法制備獲得的蛋白質(zhì)-多糖共價接枝物的功能性質(zhì)并無顯著差異，但是都存在能耗高、廢水排放量大的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種利用反溶劑沉積快速調(diào)控水分活度制備美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的方法，通過水醇法準(zhǔn)確快速調(diào)控蛋白質(zhì)和多糖美拉德反應(yīng)體系的最佳水分活度范圍，有效解決了干熱法需要長時間調(diào)整水分活度以及濕熱法底物濃度受限的問題，以近似干熱法的底物高濃度和濕熱法的高熱傳導(dǎo)效率，實(shí)現(xiàn)高反應(yīng)速率、低能耗和少廢水排放量；本發(fā)明中的乙醇可以回收循環(huán)使用，有利于降低生產(chǎn)成本，體現(xiàn)了美拉德反應(yīng)工藝過程中節(jié)能減排工程設(shè)計(jì)的理念。

本發(fā)明具體技術(shù)方案如下：

一種利用反溶劑沉積快速調(diào)控水分活度制備美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的方法，包括以下步驟：

1)將多糖與加水潤濕后的蛋白質(zhì)混合均勻，得到水化的蛋白質(zhì)和多糖預(yù)混料；

2)將無水乙醇加入到預(yù)混料中，攪拌混勻，靜置，移除上清液，即可得到調(diào)整至目標(biāo)水分活度的沉積物；

3)再將沉積物密封后加熱，進(jìn)行美拉德反應(yīng)，反應(yīng)后產(chǎn)物經(jīng)自然晾干或加熱干燥，即得到蛋白質(zhì)-多糖美拉德反應(yīng)接枝物。

步驟1)中加水潤濕后蛋白質(zhì)是指：將蛋白質(zhì)加水潤濕，以調(diào)整其水分含量；蛋白質(zhì)濕潤所加的水為使用0.1mol/L醋酸(食品級)或0.1mol/L碳酸鈉(食品級)調(diào)整至pH?5.0-10.0的水溶液，加水后與蛋白質(zhì)混合10-15min。美拉德反應(yīng)的最佳pH通常在5.0-10.0的范圍。使用的醋酸或碳酸鈉為食品級，使用食品級酸堿試劑調(diào)整水的pH，以滿足食品工業(yè)對安全性的需求。

步驟1)中蛋白質(zhì)和多糖質(zhì)量比1:1～1:6；此質(zhì)量比中所述的蛋白質(zhì)是指潤濕之前的蛋白質(zhì)的質(zhì)量。