一、核桃油微胶囊研究现状
我国的核桃资源丰富,但是在过去的很长时间内,对于核桃的应用仅局限于核桃初级加工品的生产和原材料的出口,对核桃的综合加工利用大大不足。因此研究如何对核桃进行产品深加工、增加产品附加值有很大的经济效益和社会价值。
随着人们生活水平的提高,核桃油作为一种高端保健食用油的需求量也不断增加。当前市场上销售的核桃油主要由机械压榨法制得。和热榨核桃油相比,冷榨得到的核桃油品质较高,余下的核桃粕中的蛋白可以用于进一步的加工;但冷榨法出油率低,且缺乏热榨核桃油中核桃烘烤特有的香气。因此如何选择合适的工艺条件制得质量、营养、品味等方面都满足消费者要求的核桃油,同时增加核桃产品的附加值是当务之急。随着人们对于食用油风味的愈加重视,目前已有一些对核桃油风味的分析,但是并没有热榨核桃油的特殊香味的成分和来源的相关研究,也没有核桃油风味相关的加工工艺及其对核桃油品质的影响的研究。
现有的浓香核桃油生产工艺复杂,浓香核桃油的风味物质主要形成于油料高温蒸炒工序。但油料高温蒸炒工序存在一定的弊端,使得该工序很难实现标准化生产,从而造成了现有浓香核桃油市场上产品质量不稳定的现象。首先,传统工艺的高温蒸炒过程,由于蒸炒时间长、温度高,会造成油料蛋白的严重变性;其次,油料高温蒸炒工序中所发生的反应是一系列复杂反应的总和,它们的发生不仅与油料本身品种、含水量等因素有关,还与蒸炒过程中的温度、时间有关。
微胶囊化技术是利用一些壁材,将气体,液体或固体物料经过包囊成为一种半透性的或密封性囊膜的微型胶囊技术,直径一般在 5-500μm。其不仅可以改善物质的表观及其性能,还可以增加物质的应用范围。近年来,微胶囊化技术不断发展,并迅速在医药、食品、化工等领域得到应用。微胶囊化在油脂中的应用,主要是解决不饱和脂肪酸易于氧化和油脂异味问题,其应用范围涉及植物和动物来源中富含多不饱和脂肪酸的油脂。油脂微胶囊化方法在工业化生产中主要采用喷雾冷却法和喷雾干燥法。
二、技术背景
核桃油是以核桃仁为原料经物理压榨后获得的一种油脂,它集中了核桃的营养精华,富含多种不饱和脂肪酸、维生素E、磷脂、二十八碳烯酸等多种活性成分。目前核桃油主要是桶装液体的产品形式,但核桃油由于富含过多的不饱和脂肪酸,导致其在加工储藏过程中极易氧化酸败,产生令人不愉快的气味。微胶囊技术是综合现代高科技技术,以一定的壁材结合稳定剂、乳化剂和其他辅料,采用现代生物工程、食品工程高新技术等技术将油脂进行包埋,加工成密闭在一定空间的微型胶囊技术。
现有的技术原料中仅采用核桃油,而核桃榨油后产生的核桃粕却没有加以利用,核桃粕中还有丰富的营养物质和芳香类物质,导致核桃油微胶囊香气不够纯正和浓郁,而且存在资源浪费的问题。因此,需要提出一种新的方案来解决上述问题。
针对现有技术存在的不足,本技术提供一种浓香核桃油微胶囊,通过采用碱性蛋白酶酶解核桃粕,酶解液与还原性糖发生美拉德反应,再用无香核桃油萃取,以解决上述问题,其具有香气更加纯正、浓郁、营养丰富、减少资源浪费的优点。
三、技术内容
本技术综合酶解技术与热反应技术、微胶囊技术的优点,在酶法水解得到的香精基料的基础上,利用热反应原理制备出的风味组分,使得天然核桃风味更加柔和、细腻。
本研究的主要步骤如下:
(1)确定核桃粕酶解水解度范围;水解度=游离态氨基氮含量/可溶性蛋白含量*100%;以碱性蛋白酶为催化剂,对核桃粕蛋白的酶解条件温度(30、40、50、60、70℃)、pH(7.0、7.5、8.0,8.5、9.0)、酶添加量(15000、20000、25000U)、料液比(1:9、1:10、1:11)进行单因素实验,然后进行正交试验(L9(34)),确定其最佳水解参数。
(2)利用所得核桃粕酶解液与葡萄糖发生美拉德反应来生成核桃风味物质。采用pH=8.0的磷酸缓冲液作为反应体系,采用单因素试验,确定反应时间(30、50、70、90、110、130min)、反应温度(60、80、100、120、140、160℃)、葡萄糖添加量(氨基氮和葡萄糖的摩尔比1:0.5、1:1、1:1.5、1:2、1:2.5)对生成的核桃香气物质的影响,然后采用正交试验确定最佳工艺参数。在反应后的溶液体系中加入适量的无味核桃油,震荡萃取得到浓香核桃油,并对其进行感官品评。
(3)通过顶空固相微萃取结合GC-MS 技术对所得浓香核桃油中的风味物质进行定性、定量分析,并与市售的核桃油进行比分析。
(4)配制饱和的β-环糊精溶液,加入适量的浓香核桃油,搅拌使其乳化,均质机处理,干燥。分别研究芯壁比、搅拌温度、搅拌时间(30、60、90、120、150、180min)、干燥方法(喷雾干燥、恒温箱干燥)对微胶囊的包埋效率和包埋率的影响,然后通过正交试验确定最佳工艺条件。
通过实验结果的分析,本技术具有以下有益效果:
(1)本申请利用碱性蛋白酶进行酶解,酶解液与还原性糖产生美拉德反应生成具有特殊香味的物质,再利用核桃油萃取反应产物中的香气物质和营养物质,最后采用喷雾干燥法制备出浓香核桃油微胶囊,制备的浓香核桃油微胶囊香气纯正、浓郁、营养丰富,充分利用核桃粕,减少资源浪费;
(2)充分提取核桃粕中的营养物质,提高营养价值;
(3)通过合理的配比和分散步骤,有利于形成粒径均匀的微胶囊,进一步提高包埋率,减少微胶囊破裂的可能性,延长保质期。
该研究能有效地利用压榨后的核桃粕,变废为宝,同时也提升了核桃油的品质,增加其香气。核桃油的微胶囊技术也提高了核桃油的保质期,防止了核桃油中不饱和脂肪酸的氧化问题。因此,本研究具有较好的市场潜力,且能创造更多的价值。
四、前景展望
该技术制备的浓香核桃油,符合天然理念。天然核桃香气逼真浓郁,更加饱满,解决目前市场上的核桃油多数香气不纯,化工原料香气突出,与真实的核桃香气相差甚远等问题,明显提升了产品的品质与档次。该产品直接应用到坚果、炒货中使产品香气更加浓郁饱满、回味悠长。该产品应用广泛,还可以直接应用于烘焙、冷饮等食品中,市场前景十分广阔。