CN115624131A - 一种制备花色苷染色脱皮玉米粒的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种制备花色苷染色脱皮玉米粒的方法。一种制备花色苷染色脱皮玉米粒的方法，将脱皮玉米粒与花色苷溶液的混合物置于58‑62℃的水浴锅中，所述水浴锅以升温速率0.45‑0.55℃/min升温至63‑67℃，之后保持8‑12min。本发明将花色苷和脱皮玉米相结合，赋予脱皮玉米较好的营养性，同时也提高了花色苷的稳定性(加工工程中不易被洗脱)，其产品具有加工稳定性和速食性。
Description
技术领域
本发明实施例涉及食品加工技术领域，具体涉及一种制备花色苷染色脱皮玉米粒的方法。
背景技术
花色苷是一种广泛存在于自然界中的生物活性成分，也是一种天然染料，花色苷具有较强的功能性和生物活性，常被用作添加剂加入食品中。然而花色苷从植物中提取后脱离载体，其稳定性降低。现有的花色苷强化食品多呈现为花色苷与淀粉类粉状物的混合物或液体饮品(如花色苷强化果汁饮料等)，该方法改变淀粉的消化特性，但适用条件有限；将花色苷制备成固体含片形式、微胶囊形式达到递送花色苷的目的，微胶囊及其他含递送材料的花色苷则存在成本高、包埋材料复杂的问题。
玉米是禾谷类的一种，也是亚洲人碳水化合物的主要来源。普通玉米不含花色苷，而紫玉米虽然富含花色苷，但主要集中在玉米粒外皮组织中。由于玉米粒外皮纤维含量较高，不适合胃肠较弱的人群(如老人、幼儿)。虽然脱皮玉米解决了消化性的问题，但是同时损失掉了大部分的生物活性成分，降低了其营养价值。现有技术针对花色苷与脱皮玉米粒的结合物的制备方法尚未见报道。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种花色苷染色脱皮玉米粒的方法，本发明将花色苷和脱皮玉米相结合，赋予脱皮玉米较好的营养性，同时也提高了花色苷的稳定性(加工工程中不易被洗脱)，其产品具有加工稳定性和速食性。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
根据本发明实施例的第一方面，本发明提供一种制备花色苷染色脱皮玉米粒的方法，将脱皮玉米粒与花色苷溶液的混合物置于58-62℃的水浴锅中，所述水浴锅以升温速率0.45-0.55℃/min升温至63-67℃，之后保持8-12min。
本发明通过大量试验发现，脱皮玉米粒与花色苷溶液的混合物在上述处理条件下，花色苷与脱皮玉米中的淀粉和蛋白具有优异的结合度，其花色苷染色脱皮玉米产品具有以下几点优势：1.产品具有较稳定安全且令人愉悦的紫红颜色；2.作为一种天然抗氧化成分，花色苷的稳定性被提高；3.使脱皮玉米粒的附加更丰富的生物活性(抗氧化性、易消化性)。
在一些优选的实施例中，将脱皮玉米粒与花色苷溶液的混合物置于60℃的水浴锅中，所述水浴锅以升温速率0.5℃/min升温至65℃，之后保持10min。
在一些优选的实施例中，所述脱皮玉米粒与花色苷溶液的质量体积比为15-25g：100mL。在此用量配比下，花色苷溶液能够尽可能的染色玉米粒，且不造成花色苷溶液的浪费。
在一些优选的实施例中，所述脱皮玉米粒通过采用玉米粒干法脱皮机对玉米进行脱皮处理获得，其含水率小于30％，淀粉含量大于70％。本领域常见的各种玉米品种的含水量和淀粉含量均满足上述条件，但水果玉米排除在外。
在一些优选的实施例中，所述花色苷溶液通过将花色苷提取物溶于水中制得；其中，所述花色苷提取物为葡萄皮、紫玉米轴穗或黑米米糠来源的花色苷提取物，所述花色苷溶液中花色苷的浓度为0.01-0.10g/mL。本发明对花色苷提取物的来源不作限定，可以是购买商品，也可以自行从食品加工副产物中，如葡萄皮、紫玉米轴穗、黑米米糠等提取获得。
在一些优选的实施例中，所述方法还包括：对加热处理后的混合物进行过滤，得花色苷-脱皮玉米结合物，之后对所述花色苷-脱皮玉米结合物进行冷却处理。
在一些优选的实施例中，采用孔径为60-200目的食品过滤网进行过滤。
在一些优选的实施例中，所述冷却处理包括：将所述花色苷-脱皮玉米结合物置于25-28℃的冷风下至其表面干燥，之后在-40℃超低温冰柜中迅速冷却，并在不高于-18℃的条件下冷冻保藏。
具体地，本发明提供的制备花色苷染色脱皮玉米粒的方法包括如下步骤：
(1)将花色苷提取物溶于水中，得浓度为0.01-0.10g/mL的花色苷溶液；
(2)将脱皮玉米粒与所述花色苷溶液混合，之后置于温度控制在58-62℃的水浴锅中，与此同时水浴锅以升温速率0.45-0.55℃/min升温至63-67℃，之后保持8-12min；
(3)所得混合物采用孔径为60-200目的食品过滤网进行过滤，得花色苷-脱皮玉米结合物；
(4)将所述花色苷-脱皮玉米结合物置于25-28℃的冷风下至表面干燥，之后在-40℃超低温冰柜中迅速冷却，并在不高于-18℃的条件下冷冻保藏。
根据本发明实施例的第二方面，本发明提供一种花色苷染色脱皮玉米粒，其由如上任一项所述的方法制成。
本发明实施例具有如下优点：
本发明利用花色苷染色脱皮玉米粒，其结合能力好，既提高了花色苷的生物利用率，又能改善脱皮玉米的功能性。
本发明充分利用了紫玉米轴穗、葡萄皮、黑米米糠等富含花色苷的食品加工副产物提取花色苷，能有效减少花色苷的浪费，提高农产品经济价值。
本发明不采用任何有机溶剂，使生产成本降低，同时提高食品安全性。
本发明的染色玉米适合大部分人群，尤其是肠胃较弱且需补充营养的人群。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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。
以下内容中，脱皮玉米粒的玉米品种为丹玉405，其通过玉米粒干法脱皮机对新鲜玉米进行脱皮处理获得。
实施例1
以葡萄果皮为来源的花色苷提取物的制备方法：
准确称取200g葡萄果皮与600mL提取液(1％甲酸，60％甲醇的水溶液)将其放入超声设备中进行提取，超声功率300W，20min。提取结束后将萃取液置于离心机中以5 000r/min离心15min，收集上清液，然后将所得的残渣重复上述操作提取2次，合并所得滤液，随后用醋酸纤维素膜(0.45mm)过滤，冷冻干燥后于4℃冰箱避光保存备用。经HPLC检测，所得花色苷提取物中花色苷的纯度为40％。
本实施例提供的制备花色苷染色脱皮玉米粒的方法包括：
(1)将2.5g花色苷提取物溶于100mL水中，配制成浓度为0.01g/mL的花色苷溶液；将水浴锅的温度控制在60℃；
(2)在250mL烧杯中添加20g脱皮玉米粒与100mL花色苷溶液，稍加搅拌后直接置于60℃的水浴锅中，然后水浴锅以升温速率0.5℃/min升温至65℃，到达65℃时，保持10min进行半糊化处理；
(3)所得混合物采用孔径为100目的食品过滤网进行过滤，收集固相；
(4)将固相冷风干燥后，在-40℃超低温冰柜中迅速冷却，并在不高于-18℃的条件下冷冻保藏。
实施例2
本实施例提供的制备花色苷染色脱皮玉米粒的方法与实施例1的区别仅在于，步骤(1)中配制的花色苷溶液的浓度为0.04g/mL。
实施例3
本实施例提供的制备花色苷染色脱皮玉米粒的方法与实施例1的区别仅在于，步骤(1)中配制的花色苷溶液的浓度为0.10g/mL。
实施例4
以紫玉米轴穗为来源花色苷提取物的制备方法：
准确称取500g紫玉米轴穗，粉碎机粉碎后与600mL提取液(1％甲酸，60％甲醇的水溶液)将其放入超声设备中进行提取，超声功率300W，20min。提取结束后将萃取液置于离心机中以5 000r/min离心15min，收集上清液，然后将所得的残渣重复上述操作提取2次，合并所得滤液，随后用醋酸纤维素膜(0.45mm)过滤，冷冻干燥后于4℃冰箱避光保存备用。经HPLC检测，所得花色苷提取物中花色苷的纯度为30％。
本实施例提供的制备花色苷染色脱皮玉米粒的方法包括：
(1)将3.3g花色苷提取物溶于100mL水中，配制成浓度为0.01g/mL的花色苷溶液；将水浴锅的温度控制在60℃；
(2)在250mL烧杯中添加20g脱皮玉米粒与100mL花色苷溶液，稍加搅拌后直接置于60℃的水浴锅中，然后水浴锅以升温速率0.5℃/min升温至65℃，到达65℃时，保持10min进行半糊化处理；
(3)所得混合物采用孔径为100目的食品过滤网进行过滤，收集固相；
(4)将固相冷风干燥后，在-40℃超低温冰柜中迅速冷却，并在不高于-18℃的条件下冷冻保藏。
实施例5
本实施例提供的制备花色苷染色脱皮玉米粒的方法与实施例4的区别仅在于，步骤(1)中配制的花色苷溶液的浓度为0.04g/mL。
实施例6
本实施例提供的制备花色苷染色脱皮玉米粒的方法与实施例4的区别仅在于，步骤(1)中配制的花色苷溶液的浓度为0.10g/mL。
实施例7
以黑米米糠为来源的花色苷提取物的制备方法：
准确称取300g黑米米糠，与提取液600mL(1％甲酸，60％甲醇的水溶液)将其放入超声设备中进行提取，超声功率300W，20min。提取结束后将萃取液置于离心机中以5 000r/min离心15min，收集上清液，然后将所得的残渣重复上述操作提取2次，合并所得滤液，随后用醋酸纤维素膜(0.45mm)过滤，冷冻干燥后于4℃冰箱避光保存备用。经HPLC检测，所得花色苷提取物中花色苷的纯度为20％。
本实施例提供的制备花色苷染色脱皮玉米粒的方法包括：
(1)将5.0g花色苷提取物溶于100mL水中，配制成浓度为0.01g/mL的花色苷溶液；将水浴锅的温度控制在60℃；
(2)在250mL烧杯中添加20g脱皮玉米粒与100mL花色苷溶液，稍加搅拌后直接置于60℃的水浴锅中，然后水浴锅以升温速率0.5℃/min升温至65℃，到达65℃时，保持10min进行半糊化处理；
(3)所得混合物采用孔径为100目的食品过滤网进行过滤，收集固相；
(4)将固相冷风干燥后，在-40℃超低温冰柜中迅速冷却，并在不高于-18℃的条件下冷冻保藏。
实施例8
本实施例提供的制备花色苷染色脱皮玉米粒的方法与实施例7的区别仅在于，步骤(1)中配制的花色苷溶液的浓度为0.04g/mL。
实施例9
本实施例提供的制备花色苷染色脱皮玉米粒的方法与实施例7的区别仅在于，步骤(1)中配制的花色苷溶液的浓度为0.10g/mL。
对比例1
本对比例提供的制备花色苷染色脱皮玉米粒的方法与实施例5的区别仅在于，步骤(2)，在250mL烧杯中添加20g脱皮玉米粒与100mL花色苷溶液，稍加搅拌后直接置于70℃的水浴锅中并保持20min。
对比例2
本对比例提供的制备花色苷染色脱皮玉米粒的方法与实施例5的区别仅在于，步骤(2)，在250mL烧杯中添加20g脱皮玉米粒与100mL花色苷溶液，稍加搅拌后直接置于55℃的水浴锅中，然后水浴锅以升温速率0.5℃/min升温至60℃，到达60℃时，保持15min。
对比例3
本对比例提供的制备花色苷染色脱皮玉米粒的方法与实施例5的区别仅在于，步骤(2)，在250mL烧杯中添加20g脱皮玉米粒与100mL花色苷溶液，稍加搅拌后直接置于60℃的水浴锅中，然后水浴锅以升温速率1.0℃/min升温至65℃，到达65℃时，保持10min。
测试例1
染色率按照下公式进行测定：
染色率＝(未染色前溶液中的花色苷浓度-染色后溶液中的花色苷浓度)/未染色前溶液中的花色苷浓度×100％。其中，花色苷浓度的检测方法：利用HPLC方法，其色谱条件：Aglient 1260 C柱(150mm×4.6mm,2.6μm)；流动相A为体积分数1％甲酸水溶液，流动相B为1％甲酸溶于乙腈溶液。洗脱程序：0-5min,5％-15％流动相B，保持5min；5～15min,15-70％流动相B，保持5min；流速0.8mL/min；柱温25℃；进样量25μL；检测波长520nm。
迁移距离按照下公式进行测定：
迁移距离＝花色苷迁移的距离/(玉米粒的长度×0.5)。其中，花色苷迁移的距离为花色苷在脱皮玉米粒中迁移的距离，通过游标卡尺测定。
采用色差仪测定色度。
实施例1-9及对比例1-3制备的花色苷染色脱皮玉米粒的染色率、迁移距离和色度的检测结果见表1。
表1
结果显示：染色率、迁移距离和色度都与花色苷的来源有一定的关系，其中葡萄果皮和紫玉米轴穗花色苷提取物染色率比黑米米糠的染色率显著提高。然而花色苷浓度与染色率成反比。同种来源花色苷条件下，花色苷浓度越高，迁移距离越远且色度越偏向与深红色。以上结果表明选取染色率较高的花色苷来源，如葡萄果皮、紫玉米轴穗和适当的花色苷浓度0.04g/mL可以保持较高的染色率、迁移距离以及令人愉悦的外观颜色。
在对比例中，选取了紫玉米轴穗提取物进行试验。对比例1中采用直接恒温加热方式，使花色苷与脱皮玉米粒在70℃的条件下共孵育20min。此条件下，其染色率、迁移距离与同来源同浓度的实施例5相比，无明显变化。然而，由于温度较高，脱皮玉米胚乳中的淀粉发生了完全糊化的现象，导致花色苷颜色分布不均匀，且出现质地软糯，颗粒状发生明显形变的现象，影响其外观和口感。对比例2中采用程序升温加热方式，使花色苷与脱皮玉米粒在55℃的条件下，以与实施例5相同的升温速率使温度升至60℃，并保持10min。此条件下，花色苷的染色率、迁移距离、色度都远低于同来源同浓度的实施例5，说明即使采取相同的升温程序，但起始温度较低，使得脱皮玉米胚乳中的淀粉尚未达到半糊化的温度，因此影响花色苷与脱皮玉米的结合和着色。对比例3中采用程序升温加热方式，使花色苷与脱皮玉米粒在60℃的条件下，1℃/min升温至65℃，并保持10min。此条件下，花色苷的染色率、迁移距离、色度都远低于同来源同浓度的实施例5，说明即使采升温速率的改变，影响了花色苷附着结合的状态。其原因为升温速率过快，加速了玉米胚乳中淀粉糊化的速率，而花色苷与玉米胚乳中淀粉的结合是相对缓慢的过程。因此，在此对比例条件下，由于淀粉糊化过快，使得花色苷不能与淀粉发生共糊化，影响其迁移距离和色度。
测试例2
为说明花色苷染色脱皮玉米粒的稳定性，本测试例分别针对实施例2、5、8步骤(3)收集的固相(20g)进行如下处理：
漂洗：纯水100mL，40℃下浸泡10min；
超声漂洗：纯水100mL，40℃下浸泡10min，同时超声处理10min；
酸处理：0.01％ HCl 100mL，40℃下浸泡10min；
碱处理：0.01％ NaOH 100mL，40℃下浸泡10min；
α-淀粉酶处理：13u/mg，100mg/mL，100mL 40℃下浸泡10min。
检测花色苷与脱皮玉米粒结合物在处理前后的比色度和颜色的保留率。其中，比色度为520nm吸光度(采用紫外分光光度仪测定)。颜色的保留率＝(处理后比色度/处理前比色度)×100％
结果见表2、表3和表4。
表2对实施例2步骤(3)收集固相的抗洗脱能力的测试结果
表3对实施例5步骤(3)收集固相的抗洗脱能力的测试结果
表4对实施例8步骤(3)收集固相的抗洗脱能力的测试结果
结果表明：实施例2、5、8中的花色苷与脱皮玉米粒结合之后(步骤(3)收集的固相(20g))，经过酸处理组颜色比对照组(即处理前)显著加深，对应地，通过比色方法得出色度分别为对照组的114±4.5％(实施例2)、121±5.7％(实施例5)和125±4.3％(实施例8)，这主要是因为在酸性条件可以稳定花色苷分子，强化颜色。实施例2、5、8中的花色苷与脱皮玉米粒结合之后(步骤(3)收集的固相(20g))，经过碱处理的样品与对照组的颜色无显著差异，色度分别为对照组的92±3.6％(实施例2)、87±2.1％(实施例5)和91±2.5％(实施例8)。实施例2、5、8中的花色苷与脱皮玉米粒结合之后(步骤(3)收集的固相(20g))，经过水处理的样品与对照组的颜色无显著差异，色度分别为对照组的91±1.2％(实施例2)、98±3.3％(实施例5)和96±3.1％(实施例8)。实施例2、5、8中的花色苷与脱皮玉米粒结合之后(步骤(3)收集的固相(20g))，漂洗超声处理组的样品颜色略浅于对照组，分别为83±2.6％(实施例2)、79±1.6％(实施例5)和81±2.8％(实施例8)。实施例2、5、8中的花色苷与脱皮玉米粒结合之后(步骤(3)收集的固相(20g))，淀粉酶处理组的样品颜色略浅于对照组，分别为72±1.3％(实施例2)、70±1.2％(实施例5)和68±1.7％(实施例8)。这说明超声和淀粉酶在一定程度上破坏玉米胚乳中淀粉的结构，导致小部分花色苷被洗脱出来，但染色率仍保持在68％以上。由此可以说明，花色苷与脱皮玉米具有较强的结合力。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种制备花色苷染色脱皮玉米粒的方法，其特征在于，将脱皮玉米粒与花色苷溶液的混合物置于58-62℃的水浴锅中，所述水浴锅以升温速率0.45-0.55℃/min升温至63-67℃，之后保持8-12min。
2.根据权利要求1所述的制备花色苷染色脱皮玉米粒的方法，其特征在于，将脱皮玉米粒与花色苷溶液的混合物置于60℃的水浴锅中，所述水浴锅以升温速率0.5℃/min升温至65℃，之后保持10min。
3.根据权利要求1所述的制备花色苷染色脱皮玉米粒的方法，其特征在于，所述脱皮玉米粒与花色苷溶液的质量体积比为15-25g：100mL。
4.根据权利要求1所述的制备花色苷染色脱皮玉米粒的方法，其特征在于，所述脱皮玉米粒通过采用玉米粒干法脱皮机处理获得，其含水率小于30％，淀粉含量大于70％。
5.根据权利要求1所述的制备花色苷染色脱皮玉米粒的方法，其特征在于，所述花色苷溶液通过将花色苷提取物溶于水中制得；其中，所述花色苷提取物为葡萄皮、紫玉米轴穗或黑米米糠来源的花色苷提取物，所述花色苷溶液中花色苷的浓度为0.01-0.10g/mL。
6.根据权利要求1所述的制备花色苷染色脱皮玉米粒的方法，其特征在于，所述方法还包括：对加热处理后的混合物进行过滤，得花色苷-脱皮玉米结合物，之后对所述花色苷-脱皮玉米结合物进行冷却处理。
7.根据权利要求6所述的制备花色苷染色脱皮玉米粒的方法，其特征在于，采用孔径为60-200目的食品过滤网进行过滤。
8.根据权利要求6所述的制备花色苷染色脱皮玉米粒的方法，其特征在于，所述冷却处理包括：将所述花色苷-脱皮玉米结合物置于25-28℃的冷风下至其表面干燥，之后在-40℃超低温冰柜中迅速冷却，并在不高于-18℃的条件下冷冻保藏。
9.根据权利要求1所述的制备花色苷染色脱皮玉米粒的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)将花色苷提取物溶于水中，得浓度为0.01-0.10g/mL的花色苷溶液；
(2)将脱皮玉米粒与所述花色苷溶液混合，之后置于温度控制在58-62℃的水浴锅中，与此同时水浴锅以升温速率0.45-0.55℃/min升温至63-67℃，之后保持8-12min；
(3)所得混合物采用孔径为60-200目的食品过滤网进行过滤，得花色苷-脱皮玉米结合物；
(4)将所述花色苷-脱皮玉米结合物置于25-28℃的冷风下至表面干燥，之后在-40℃超低温冰柜中迅速冷却，并在不高于-18℃的条件下冷冻保藏。
10.一种花色苷染色脱皮玉米粒，其特征在于，其由权利要求1-9任一项所述的方法制成。
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Citations (5)
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| CN113264971A (zh) * | 2021-04-28 | 2021-08-17 | 沈阳农业大学 | 一种高稳态化蓝莓花色苷的制备方法 |
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