一种油脂抗氧化剂的制备方法
【专利摘要】一种油脂抗氧化剂的制备方法属于食品添加剂制备技术，该方法包括以下步骤：（1）将葡萄皮渣经水洗除杂后冷冻干燥，然后进行研磨、超微粉碎改性处理得到葡萄皮渣粉；（2）将葡萄皮渣粉先后用α-淀粉酶和蛋白酶进行酶解处理，酶解后经离心分离得上清液；（3）将上清液透析得透析液，再将透析液冷冻干燥后进行脱色处理，脱色后进行酯化改性处理，然后中和、离心分离得上清液；（4）将上清液透析、醇沉后离心分离得沉淀，将沉淀冷冻干燥得到改性后的抗氧化膳食纤维，即为一种新型的抗氧化剂；本发明方法所需要的设备简单、操作安全，获得的抗氧化剂可单独或与其他抗氧化剂或助剂复配，广泛应用于油脂、脂肪食品、水产品以及煎炸食品等。
【专利说明】一种油脂抗氧化剂的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于食品添加剂制备【技术领域】，主要涉及一种油脂抗氧化剂的制备方法。【背景技术】
[0002]油脂或富含油脂的食品由于受到空气中的氧气、光照、酶、金属离子等的作用，易发生自动氧化反应而导致品质劣化，失去其原有的营养价值及风味，甚至产生有害物质。在油脂的保存方法中，添加抗氧化剂是一种简便又有效的方法。它可以延缓油脂自动氧化过程，从而提高其保存期。目前我国批准使用的抗氧化剂主要为供氢型酚型抗氧化剂，有丁基羟基茵香醚(BHA)、二丁基羟基甲苯(BHT)、没食子酸丙醋(PG)、特丁基对苯二酚(TBHQ)等。随着生活水平的提高，人类对食品添加剂的要求是高效、低毒或无毒。BHA被报道有致癌作用而被一些国家禁止使用，其它几种抗氧化剂也因安全性或效能方面存在缺陷而在使用上受到限制。因此，发展高效低毒的天然抗氧化剂已成为许多食品科研人员努力的方向。
[0003]葡萄皮渣(grape pomace，GP)是在葡萄酒酿制或葡萄榨汁过程中产生的一种以葡萄果皮、籽粒和果梗为主要成分的废弃物，约占葡萄加工质量的20%左右，最初这些皮渣大多被当作肥料、饲料甚至当作垃圾处理，附加值很低。根据国际葡萄与葡萄酒组织(OIV)统计，截止2011年世界葡萄种植面积已达772.9万hm2，葡萄酒总产量约2482亿升，每年因酿制葡萄酒而产生的葡萄皮渣废弃物达数以万吨。大量研究显示葡萄皮渣中富含膳食纤维、多酚类和天然色素等植物营养成分，这些物质具有较好的医疗保健作用，是一种优质的抗氧化膳食纤维资源，如能对其进行精深加工和综合利用，则可大大提升其附加值，并能避免因堆弃造成的环境污染。
[0004]抗氧化膳食纤维(antioxidant dietary fiber, ADF)是一类从植物中提取的、含生物抗氧化成分的膳食纤维。抗氧化膳食纤维(ADF)是因其中所含的植物原料中的抗氧化活性物质具有抗氧化活性而得名。这些抗氧化活性物质多为多酚类化合物，如黄酮类(黄酮、黄铜醇、花色苷、芦丁、槲皮素、黄烷、黄烷醇类化合物、儿茶素等)、酚酸(阿魏酸、没食子酸等)和缩合单宁(聚合的原花色素和高分子量水解鞣质)，以及类胡萝卜素等。在许多食品中ADF已有应用，能够部分取代合成抗氧化剂的作用，因为合成的抗氧化剂如BHA或多或少具有一些安全性问题，所以ADF作为一种有潜力的抗氧化剂，对其进行研究也是相当有意义的。
[0005]目前研究表明，红葡萄皮抗氧化膳食纤维中多酚类物质含量为2.93%，总抗氧化性为233.5 μ molTE/g干基；红葡萄籽抗氧化膳食纤维中多酚类物质含量为2.81%，总抗氧化性为263.6 μ molTE/g干基；白葡萄渣抗氧化膳食纤维中多酚类物质含量为7.85%，总抗氧化性为466 μ molTE/g干基。I g葡萄皮洛抗氧化膳食纤维分别具有与400 mg天然抗氧化剂α-生育酚相当的抗脂肪氧化活性和与IOOmg α-生育酚相当的清除自由基的能力。葡萄皮渣抗氧化膳食纤维中可提取多酚占总多酚含量的21%，主要由儿茶素(46.8%)、安息香酸(16%)、类黄酮(14%)、花色素(16.2%)组成。
[0006]膳食纤维的生理活性和功能性质归根结底是由膳食纤维的结构决定的，用不同的方法对膳食纤维进行改性，改变其网状结构，能够使其具有更好的生理作用，因此如何对膳食纤维进行改性，从而使其具有更好的功能作用成为人们研究的热点。普通粉碎后的葡萄皮渣纤维粉颗粒较大、口感粗糙，不利于在食品生产过程中加以利用。因此，对葡萄皮渣纤维进行物理或化学改性，使其在满足食品加工需要的前提下提高功能特性，具有重要的研究意义。
[0007]目前膳食纤维的改性的方法主要有3种(物理方法、化学方法、生物技术方法)，超微粉碎在改性方法中被广泛的使用，超微粉碎有利于植物细胞壁破碎并能使纤维部分降解。因此，改性后的膳食纤维表面积和结构将发生变化，使功能特性得到改善，加工性能得以提高，更有利于在食品中发挥其保水、增稠和抗氧化等功能特性；研究表明，经酯化处理的膳食纤维，可以抑制并清除活性氧自由基的生成，表现出抗氧化活性。同时通过酯化改性，以提高抗氧化膳食纤维的油溶性。
[0008]目前为止，没有将抗氧化膳食纤维作为油脂的抗氧剂，而且首次采用物理-化学两种改性方式相结合，采用超微粉碎改性处理，增强抗氧化剂的抗氧化活性，采用酯化改性处理，提高抗氧化剂的油溶性，以葡萄皮渣为原料制备油脂天然抗氧化剂这方面仍未有研究。
【发明内容】
[0009]本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种油脂抗氧化剂的制
备方法。
[0010]本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的:
一种油脂抗氧化剂的制备方法，该方法包括以下步骤:(1)将葡萄皮渣经水洗除杂后在温度-55°C和真空度17.33Pa下进行冷冻干燥处理，将冻干后的葡萄皮渣研磨至颗粒尺寸小于0.5mm，然后在-10°C下超微粉碎15min进行改性处理得到葡萄皮渣粉；(2)首先用热稳定性α -淀粉酶Α-3306对葡萄皮渣粉进行酶解，所述的酶解温度为50_70°C，酶解时间为20-40min，α -淀粉酶添加量为葡萄皮渣粉质量的0.3-0.5%，酶解pH为4.3，然后再用蛋白酶P-3910进行酶解，所述的酶解温度为70°C，酶解时间为40min，蛋白酶添加量为葡萄皮渣粉质量的0.3-0.5%，酶解pH为4.3，酶解后在离心力3000g下离心15min得上清液；(3)将上清液用蒸馏水透析48h得透析液，其截留分子量为12000-14000Da，然后将透析液冷冻干燥后在pH 7.07H2O2浓度为0.6%条件下进行脱色60min，脱色后进行酯化改性处理，所述的酯化改性条件为氯磺酸与吡啶体积比1:3，反应温度60°C，反应时间4h，酯化改性后用2.5mol/LNa0H溶液进行中和，然后离心分离得上清液；(4)将上清液透析24h后用95%乙醇溶液进行醇沉，然后离心分离得沉淀，将沉淀冷冻干燥得到改性后的抗氧化膳食纤维，即为一种新型的抗氧化剂。
[0011]所述的α-淀粉酶酶解优选参数为:酶解温度62.27°c，酶解时间29.36min，α -淀粉酶添加量为葡萄皮渣粉质量的0.39%。
[0012]所述的优选蛋白酶添加量为葡萄皮洛粉质量的0.41%。
[0013]本发明属于植物油脂的提取加工技术，利用物理和化学及生物技术相结合，制备一种高效的天然的抗氧化剂，采用超微粉碎改性处理，改变膳食纤维表面积和结构，改善功能特性，提高加工性能，提高抗氧化活性；采用α-淀粉酶和蛋白酶酶解，除去膳食纤维中蛋白质和淀粉杂质，提高膳食纤维的纯度；酶解离心后采用透析处理代替醇沉处理，避免可溶性膳食纤维的损失；采用酯化改性处理，可以抑制并清除活性氧自由基的生成，表现出抗氧化活性，同时提高油溶性。
[0014]本发明采用两次改性，以制备高抗氧化活性、高油溶性的抗氧化膳食纤维，一种新型的天然抗氧化剂。经过验证与对比试验，在本发明两次改性条件下，制备的抗氧化剂对大豆油有较好的抗氧化作用。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1本发明的工艺路线图；
图27 =f(xlr X2)的响应面；
图3的响应面；
图4Y=f (XP X4)的响应面；
图5Y=MX2jX3)的响应面；
图6Y=f(x^ X4)的响应面；
图7大豆油抗氧化性试验；
图8本发明抗氧化剂与BHA、BHT、TBHQ对大豆油抗氧化性试验；
图9本发明抗氧化剂对(V清除作用；
图10本发明抗氧化剂对DPP·H自由基清除作用。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本发明具体实施例进行详细描述:
一种油脂抗氧化剂的制备方法，该方法包括以下步骤:(1)将葡萄皮渣经水洗除杂后在温度-55°C和真空度17.33Pa下进行冷冻干燥处理，将冻干后的葡萄皮渣研磨至颗粒尺寸小于0.5mm，然后在-10°C下超微粉碎15min进行改性处理得到葡萄皮渣粉；(2)首先用热稳定性α -淀粉酶Α-3306对葡萄皮渣粉进行酶解，所述的酶解温度为50_70°C，酶解时间为20-40min，α -淀粉酶添加量为葡萄皮渣粉质量的0.3-0.5%，酶解pH为4.3，然后再用蛋白酶P-3910进行酶解，所述的酶解温度为70°C，酶解时间为40min，蛋白酶添加量为葡萄皮渣粉质量的0.3-0.5%，酶解pH为4.3，酶解后在离心力3000g下离心15min得上清液；
(3)将上清液用蒸馏水透析48h得透析液，其截留分子量为12000-14000Da，然后将透析液冷冻干燥后在PH 7.0，H2O2浓度为0.6%条件下进行脱色60min，脱色后进行酯化改性处理，所述的酯化改性条件为氯磺酸与吡啶体积比1:3，反应温度60°C，反应时间4h，酯化改性后用2.5mol/LNa0H溶液进行中和，然后离心分离得上清液；(4)将上清液透析24h后用95%乙醇溶液进行醇沉，然后离心分离得沉淀，将沉淀冷冻干燥得到改性后的抗氧化膳食纤维，即为一种新型的抗氧化剂。
[0017]所述的α-淀粉酶酶解优选参数为:酶解温度62.27°C，酶解时间29.36min，α -淀粉酶添加量为葡萄皮渣粉质量的0.39%。
[0018]所述的优选蛋白酶添加量为葡萄皮洛粉质量的0.41%。
[0019]实施例1天然抗氧化剂提取的研究 I材料与方法
【权利要求】
1.一种油脂抗氧化剂的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤:(1)将葡萄皮渣经水洗除杂后在温度-55°C和真空度17.33Pa下进行冷冻干燥处理，将冻干后的葡萄皮渣研磨至颗粒尺寸小于0.5mm，然后在-10°C下超微粉碎15min进行改性处理得到葡萄皮渣粉；(2)首先用热稳定性α-淀粉酶A-3306对葡萄皮渣粉进行酶解，所述的酶解温度为50-70°C，酶解时间为20-40min，α -淀粉酶添加量为葡萄皮渣粉质量的0.3-0.5%，酶解PH为4.3，然后再用蛋白酶Ρ-3910进行酶解，所述的酶解温度为70°C，酶解时间为40min，蛋白酶添加量为葡萄皮渣粉质量的0.3-0.5%，酶解pH为4.3，酶解后在离心力3000g下离心15min得上清液；(3)将上清液用蒸馏水透析48h得透析液，其截留分子量为12000-14000Da，然后将透析液冷冻干燥后在pH 7.0, H2O2浓度为0.6%条件下进行脱色60min,脱色后进行酯化改性处理，所述的酯化改性条件为氯磺酸与吡啶体积比1:3，反应温度60°C，反应时间4h，酯化改性后用2.5mol/LNa0H溶液进行中和，然后离心分离得上清液；(4)将上清液透析24h后用95%乙醇溶液进行醇沉，然后离心分离得沉淀，将沉淀冷冻干燥得到改性后的抗氧化膳食纤维，即为一种新型的抗氧化剂。
2.根据权利要求1所述的一种油脂抗氧化剂的制备方法，其特征在于所述的α-淀粉酶酶解优选参数为:酶解温度62.27°C，酶解时间29.36min, α -淀粉酶添加量为葡萄皮渣粉质量的0.39%。
3.根据权利要求1所述的一种油脂抗氧化剂的制备方法，其特征在于所述的优选蛋白酶添加量为葡萄皮渣粉质量 的0.41%。
【文档编号】C11B5/00GK103589512SQ201310592771
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年11月22日 优先权日:2013年11月22日
【发明者】江连洲, 李杨, 齐宝坤, 隋晓楠, 于殿宇, 王中江, 曹亮, 赵城彬 申请人:东北农业大学