一種功能性玉米粉及其高效制備方法和應用技術

一種功能性玉米粉及其高效制備方法和應用。本發明專利技術屬于功能性食品加工領域。本發明專利技術的目的是為了解決現有濕法制粉工藝效率低、活性成分流失嚴重的技術問題。本發明專利技術的方法：先將玉米籽粒加水進行微波蒸煮；然后進行纖維素酶酶解；再加入堿性蛋白酶和槲皮素，在超聲輔助下浸泡；接著將原花青素溶解于水，然后將其噴灑在浸泡后的玉米表面，最后真空干燥，得到功能性玉米粉。本發明專利技術通過多種技術合理組合與銜接聯合制備玉米粉，有效提高了玉米制粉效率，制備的玉米粉不僅富含槲皮素和原花青素兩種多酚類生物活性成分，還具有高抗性淀粉含量和抗氧化活性，優化的工藝還改善了活性成分的化學穩定性和生物可及性，同時該玉米粉具有良好的糊化和抗老化特性。的糊化和抗老化特性。的糊化和抗老化特性。

【技術實現步驟摘要】
一種功能性玉米粉及其高效制備方法和應用


[0001]本專利技術屬于功能性食品加工領域，具體涉及一種功能性玉米粉及其高效制備方法和應用。

技術介紹

[0002]隨著人們膳食結構的多元化，以及由于主食精細化和大量食肉等不合理的飲食結構所帶來的高血壓、肥胖癥、心血管病等越來越多，對玉米等粗糧食品的需求越來越廣泛。玉米是世界第一大糧食作物，在全球都有廣泛的種植，2021年我國玉米年產量高達2.7億噸，是全球第二大玉米生產國。玉米具有很高的營養價值和藥用價值，含有約70％的淀粉和8％
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14％的蛋白質，富含維生素、類胡蘿卜素和膳食纖維等營養成分，具有美容、明目、預防冠心病和高血壓等作用。玉米中蛋白質基質是由谷蛋白中不同蛋白質亞基通過二硫鍵結合成的大而復雜的蛋白質分子，醇溶蛋白存在于谷蛋白基質中的球狀體中，淀粉顆粒包埋于谷蛋白基質內。由于玉米粉中淀粉與蛋白質獨特的結合方式，在食品熟制過程中限制了淀粉糊化，因此影響了玉米食品的加工和食用品質，不利于玉米用作食品原料的開發和利用。
[0003]在玉米食品產品開發中，研磨制粉是玉米籽粒進行食品精深加工的基礎，也是至關重要的前處理環節。目前，玉米制粉方式主要有干法、半干法和濕法3種方式，不同的加工方式對其加工效果具有重要影響。干法制備的玉米粉具有良好的吸水特性，但加工品質較差、口感粗糙、易老化；采用濕法制備的玉米粉中損傷淀粉更少，加工特性和食用品質更佳；而半干法制備的玉米粉品質則介于干法和濕法之間。然而，玉米濕法制粉所需的加工時間長，通常需要浸泡36
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48h左右，嚴重降低了制粉效率，增加了生產成本。
[0004]目前，玉米浸泡工藝具有包括發酵法、酶法和超聲法。發酵法浸泡工藝條件和過程較為復雜，在生產中不易控制，因此該法并未廣泛用于玉米制粉生產工業。酶法浸泡工藝縮短了浸泡時間，減輕了環境污染，提高了生產效率。國內外采用的蛋白酶主要有酸性蛋白酶、中性蛋白酶、堿性蛋白酶、菠蘿蛋白酶和木瓜蛋白酶等。此外，為打破玉米籽粒中的細胞壁結構，還應用使用破壁酶，如纖維素酶、果膠酶和木聚糖酶等。浸泡方式有酸和酶的混合浸泡、破壁酶與蛋白酶分步浸泡、破壁酶與蛋白酶復配后同步浸泡、幾種蛋白酶復配后同步浸泡等。超聲輔助技術已經成為生產綠色、經濟的可替代食品和天然產品的常規技術。超聲空化作用縮短了浸泡時間，使玉米中的蛋白質與淀粉分離，導致玉米粉在加工過程中淀粉能夠充分糊化，蛋白質能夠形成良好的網絡結構，從而改善了玉米粉的加工特性，但在濕法浸泡過程中，玉米中部分生物活性成分會隨著浸泡水流失，降低了玉米粉的功能特性。

技術實現思路

[0005]本專利技術的目的是為了解決現有濕法制粉工藝效率低、活性成分流失嚴重的技術問題，而提供了一種功能性玉米粉及其高效制備方法和應用。
[0006]本專利技術的目的之一在于提供一種功能性玉米粉的高效制備方法，所述方法按以下步驟進行：
[0007]步驟1：將玉米籽粒加水進行微波蒸煮，然后低速研磨，得到混合液；
[0008]步驟2：調節混合液pH值至5，然后加入纖維素酶進行酶解，得到酶解液；
[0009]步驟3：將酶解液pH值調節至9，然后加入堿性蛋白酶和槲皮素，在超聲輔助下浸泡，然后過濾、瀝干，得到改性玉米顆粒；
[0010]步驟4：將原花青素溶解于水，得到原花青素溶液，然后將其噴灑在改性玉米顆粒表面，并進行機械混合，當改性玉米顆粒水含量達到35
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40％時調節pH值至中性，然后進行高速研磨，真空干燥后，得到功能性玉米粉。
[0011]進一步限定，步驟1中料液比為1：3。
[0012]進一步限定，步驟1中微波蒸煮的功率為400
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600W，時間為6
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10min。
[0013]進一步限定，步驟1中低速研磨的轉速為2500
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3000rpm。
[0014]進一步限定，步驟2中纖維素酶添加量為混合液質量的0.5
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1.5％。
[0015]進一步限定，步驟2中酶解的溫度為40
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60℃，時間為50
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70min。
[0016]進一步限定，步驟3中堿性蛋白酶添加量為酶解液質量的1
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3％。
[0017]進一步限定，步驟3酶解液中槲皮素濃度為2
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4mg/mL。
[0018]進一步限定，步驟3中超聲功率為100
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300W。
[0019]進一步限定，步驟3浸泡溫度為50
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70℃，時間為3
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5h。
[0020]進一步限定，步驟3中浸泡后過濾得到的濾液回流至酶解液中循環利用。
[0021]進一步限定，步驟4中原花青素溶液濃度為4
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6mg/mL。
[0022]進一步限定，步驟4中高速研磨的轉速為16000
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17000rpm。
[0023]進一步限定，步驟4中真空干燥的真空度為0.04
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0.08MPa，溫度為60
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70℃。
[0024]本專利技術的目的之二在于提供一種按上述方法制得的功能性玉米粉。
[0025]本專利技術的目的之三在于提供一種按上述方法制得的功能性玉米粉的應用，它用于制備功能性玉米食品。
[0026]本專利技術與現有技術相比具有的顯著效果：
[0027]本專利技術通過多種技術的合理組合與銜接聯合制備玉米粉，制備的玉米粉不僅富含槲皮素和原花青素兩種多酚類生物活性成分，優化的制備工藝還改善了活性成分的化學穩定性和生物可及性，同時該玉米粉具有良好的糊化和抗老化特性，具體優點如下：
[0028]1)本專利技術通過多種技術的合理組合與銜接聯合制備玉米粉，先將玉米籽粒進行微波蒸煮使其快速吸水，導致玉米皮層軟化并發生部分破壞，淀粉發生預糊化，蛋白質發生部分變性，從而有利于后續纖維素酶的酶解，使玉米皮層中的纖維得到進一步降解，將部分不溶性膳食纖維轉化為可溶性膳食纖維，利于后續浸泡處理。
[0029]2)本專利技術將酶解液pH調至堿性，依次添加堿性蛋白酶和槲皮素后，在超聲空化輔助下進行蛋白酶濕法浸泡，超聲空化有效打斷了淀粉與蛋白質之間的作用力，破壞了淀粉
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蛋白質復合結構，極大的促進了淀粉與蛋白質的分離，縮短了浸泡時間，提高了浸泡效率，此外，在堿性條件下加入槲皮素促使其分別與玉米中的淀粉和蛋白質通過相互作用形成非共價和共價復合物，極大的改善玉米粉的功能性，可為新型功能性玉米食品的開發提供原料來源保障。并且浸泡液還能夠循環利用，用于下一批次的玉米浸泡，不僅節省了水和酶的消耗、節省了蛋白酶和槲皮素的用量，還減少了玉米中營養物質的流失，同時保證了玉米浸泡效率和浸泡效果。極大的降低了成本，同時實現了綠色、環保的可持續生產。
[0030]3)本專利技術以原花青素水溶液調節瀝干的改性玉米顆粒的水分，然后采用半干法制粉本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種功能性玉米粉的高效制備方法，其特征在于，該方法按以下步驟進行：步驟1：將玉米籽粒加水進行微波蒸煮，然后低速研磨，得到混合液；步驟2：調節混合液pH值至5，然后加入纖維素酶進行酶解，得到酶解液；步驟3：將酶解液pH值調節至9，然后加入堿性蛋白酶和槲皮素，在超聲輔助下浸泡，然后過濾、瀝干，得到改性玉米顆粒；步驟4：將原花青素溶解于水，得到原花青素溶液，然后將其噴灑在改性玉米顆粒表面，并進行機械混合，當改性玉米顆粒水含量達到35
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40％時調節pH值至中性，然后進行高速研磨，真空干燥后，得到功能性玉米粉。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟1中料液比為1：3，微波蒸煮的功率為400
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600W，時間為6
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10min，低速研磨的轉速為2500
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3000rpm。3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟2中纖維素酶添加量為混合液質量的0.5
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1.5％，酶解的溫度為40
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60℃，時間為50
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70min。4.根據權利...

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙城彬，劉景圣，張浩，鄭明珠，張大力，許秀穎，吳玉柱，劉回民，蔡丹，修琳，劉美宏，王天池，毛禹璇，齊琪，王芳，韓潤之，
申請(專利權)人：吉林農業大學，
類型：發明
國別省市：