本發(fā)明屬于農(nóng)產(chǎn)品深加工,具體涉及一種牛蒡膳食纖維-牛蒡蛋白復(fù)合物及其制備方法和在代餐食品中的應(yīng)用。
背景技術(shù):
1、當(dāng)前,我國已逾3億人口屬于肥胖(bmi≥28)人群,成年居民超重肥胖率超過50%,位居世界第一。我國減肥市場的規(guī)模超過900億,并隨著肥胖人口增加而快速增長。《中國肥胖預(yù)防與控制藍(lán)皮書》中已將代餐列為健康有效的減肥方式。消化速率慢、飽腹時(shí)間更長、營養(yǎng)素吸收效率更高的代餐食品是肥胖人群進(jìn)行體重管理的重要工具,也是食品領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。
2、牛蒡( arctium?lappa?l.)是食藥兩用的江蘇特色地產(chǎn)。江蘇徐州豐縣是我國規(guī)模最大的牛蒡生產(chǎn)基地,種植面積10萬畝左右,占全國近50%,享有中國“牛蒡之鄉(xiāng)”的美譽(yù)。牛蒡根自古以來被眾多醫(yī)藥古典認(rèn)為具有消渴祛濕的功效,現(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)牛蒡具有調(diào)控糖脂代謝的藥理作用。這些功效均得益于牛蒡營養(yǎng)價(jià)值較高。牛蒡膳食纖維總量達(dá)到營養(yǎng)素參考值的109%,熱量低,且具有降低血液中膽固醇、抑制餐后血糖的功效。另一方面,隨著消費(fèi)者對食品安全的擔(dān)憂和動物源蛋白價(jià)格的上漲,人們對天然植物源蛋白的興趣不斷增加。牛蒡蛋白,作為一種源于根莖的膳食蛋白質(zhì),被認(rèn)為具有較高生物價(jià)值,而在實(shí)際加工過程中,牛蒡蛋白往往作為副產(chǎn)品被扔掉,造成資源的浪費(fèi)。牛蒡作為一種含有足夠氨基酸的植物原料,也是一種優(yōu)質(zhì)天然植物蛋白的來源。
3、蛋白質(zhì)-多糖復(fù)合物構(gòu)建技術(shù)作為改善食物基質(zhì)消化吸收和生物利用的重要技術(shù),在食品工業(yè)中引起越來越多的重視。與其他類型的復(fù)合物相比,源于天然食物的蛋白質(zhì)-多糖復(fù)合物具有更高的生物安全性和生物相容性。目前,尚未發(fā)現(xiàn)以牛蒡膳食纖維和牛蒡蛋白為原料制備復(fù)合物,用于代餐食品中,以延緩消化速率、增加飽腹時(shí)間、提升吸收效率的報(bào)道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種牛蒡膳食纖維-牛蒡蛋白復(fù)合物及其制備方法和在代餐食品中的應(yīng)用,以實(shí)現(xiàn)原料來源豐富,工藝簡便環(huán)保,可有效延緩營養(yǎng)素消化速率、增加飽腹時(shí)間、提升吸收效率,從而起到減肥的功效、應(yīng)用于代餐粉、代餐棒、代餐奶昔等代餐食品中的技術(shù)目的。
2、針對上述技術(shù)目的,本發(fā)明所述的牛蒡膳食纖維-牛蒡蛋白復(fù)合物的制備方法,包括如下步驟:
3、(1)制備牛蒡膳食纖維粉:
4、將新鮮牛蒡清洗后切片,將牛蒡片置于沸水中漂燙后干燥粉碎成牛蒡粉,將牛蒡粉過60?~?100目篩,去除顆粒較大的粉末;
5、取過篩后的牛蒡粉與水以料液比1:8?~?1:20混合均勻,調(diào)節(jié)ph值至4.5-6.5,加入牛蒡粉質(zhì)量0.5%?~?1.3%(w/w)的低溫α-淀粉酶,在60°c條件下水浴震蕩30?min?~?90?min;調(diào)節(jié)ph值至4.0?~?5.0,加入牛蒡粉質(zhì)量0.6%?~?2.0%(w/w)的糖化酶,在60°c條件下水浴震蕩30?min?~?90?min,然后在100°c條件下水浴10?min滅酶;調(diào)節(jié)ph值至5.5?~?6.5,加入牛蒡粉質(zhì)量2.0%?~?6.0%(w/w)的木瓜蛋白酶,在50°c條件下水浴震蕩45?min?~120?min,然后在100°c條件下水浴10?min滅酶,得到混合水解液;
6、在混合水解液中加入2?~?6倍體積的無水乙醇,經(jīng)4°c醇沉過夜后,在5000?g/min條件下離心5?min?~?20?min,收集沉淀;
7、向沉淀中加入水勻漿,重復(fù)醇沉操作,收集沉淀后用乙醇清洗,重復(fù)清洗2?~?4次,離心收集沉淀,并經(jīng)真空冷凍干燥后過60?~?100目篩,得到牛蒡膳食纖維粉;
8、(2)制備牛蒡蛋白粉:
9、將過篩后的牛蒡粉與0.025?mol/l?~?0.25?mol/l的tris-hcl緩沖液(ph?7.4)混合均勻,料液比為1:8?~?1:20,在4°c條件下浸提8?h?~?30?h后,在5000?g/min條件下離心5min?~?20?min,取上清液;
10、向上清液中加入硫酸銨至飽和度為85%?m/v,在4°c條件下靜置8?h?~?30?h后,在4000?g/min條件下離心5?min?~?20?min,除去上清液,得到蛋白質(zhì)浸膏;
11、向蛋白質(zhì)浸膏加入少量tris-hcl緩沖液(ph?7.4),使蛋白質(zhì)溶解,使用超純水透析24?h?~?72?h,且截留分子量為8000?da?~14000?da,再經(jīng)真空冷凍干燥后,得到牛蒡蛋白粉;
12、(3)制備牛蒡膳食纖維-牛蒡蛋白復(fù)合物:
13、將10?mg?~?100?mg牛蒡蛋白粉溶于10?ml純水中,經(jīng)磁力攪拌30?min?~?60?min,使蛋白質(zhì)充分溶解,并調(diào)節(jié)溶液ph至4.0?~?6.0,得到牛蒡蛋白溶液;
14、將牛蒡膳食纖維粉溶于純水中,得到牛蒡膳食纖維溶液,將0.03?g/l?~?0.3?g/l的牛蒡膳食纖維溶液緩慢滴加至上述牛蒡蛋白溶液中,在4°c條件下磁力攪拌1?h?~?3?h,使其充分結(jié)合,得到混合溶液;
15、采用動態(tài)高壓微射流處理上述混合溶液,并且微射流壓力為118.0?mpa?~?175mpa,處理溫度為45°c?~?60?°c,循環(huán)次數(shù)為10?~?12次,然后將獲得產(chǎn)物使用超純水透析24h?~?72?h,經(jīng)真空冷凍干燥后,即得到牛蒡膳食纖維-牛蒡蛋白復(fù)合物。
16、本發(fā)明還提供一種牛蒡膳食纖維-牛蒡蛋白復(fù)合物,由上述制備方法制成。所述牛蒡膳食纖維-牛蒡蛋白復(fù)合物為凍干白色粉末,易溶于水,粒徑為300?nm?~?550?nm;所述牛蒡膳食纖維-牛蒡蛋白復(fù)合物的添加可延緩營養(yǎng)素在胃腸道中的消化,與對照相比,其在胃消化120?min后僅有23.88%從食物基質(zhì)中釋放出來,消化速率延緩了64.8%;其在模擬腸細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)模型中表觀滲透系數(shù) papp值為7.08×10?6?cm/s,可使?fàn)I養(yǎng)素通過細(xì)胞單層的滲透性增強(qiáng),吸收效率增加。
17、本發(fā)明又提供一種牛蒡膳食纖維-牛蒡蛋白復(fù)合物在代餐食品中的應(yīng)用,將上述制備方法制成的牛蒡膳食纖維-牛蒡蛋白復(fù)合物作為食品添加劑或者功能性食品配料,添加至代餐粉、代餐棒、代餐奶昔等代餐食品的生產(chǎn)中,用于延緩營養(yǎng)素消化、增加飽腹時(shí)間、提升吸收效率,從而起到減肥的功效。
18、綜上,本發(fā)明的有益效果在于:
19、(a)本發(fā)明以江蘇特色蔬菜牛蒡?yàn)樵?,充分挖掘其營養(yǎng)功能成分膳食纖維,并深入利用加工副產(chǎn)物牛蒡蛋白質(zhì),提供了一種蔬菜的高附加值加工方式,且原料廣泛易獲得、獲取成本低。
20、(b)與現(xiàn)有的技術(shù)相比,本發(fā)明的方法操作更為簡單,并且充分利用了牛蒡加工副產(chǎn)物,成本低廉,易于工業(yè)化生產(chǎn)。
21、(c)本發(fā)明制備的牛蒡膳食纖維-牛蒡蛋白復(fù)合物為白色粉末,易溶于水,粒徑為300?nm?~?550?nm,與對照相比,牛蒡膳食纖維-牛蒡蛋白復(fù)合物的添加可延緩營養(yǎng)素在胃腸道中的消化,其在模擬腸細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)模型中也可使細(xì)胞單層的滲透性增強(qiáng),營養(yǎng)素吸收效率增加。作為食品添加劑或者功能性食品配料添加至代餐食品的生產(chǎn)中,極大豐富了代餐食品功能性配料種類,提升了代餐食品的減肥功效。