本发明涉及食品加工技术领域，具体地说，涉及一种高稳定性薯类肽乳化液及其制备方法。
背景技术：
油脂氧化变质问题在含脂的乳液型食品生产中具有重要的经济意义。在食品加工和烹调过程中，不饱和脂质的氧化，不仅会产生不良的气味和味道，还可通过次级反应产物的生成降低食品的营养质量和安全性。合成抗氧化剂，如丁基羟基茴香醚(bha)、二丁基羟基甲苯(bht)、叔丁基氢醌(tbhq)和没食子酸丙酯等可延缓食物中的脂质过氧化。然而，由于其潜在的健康危害和毒性，合成抗氧化剂的使用受到严格监管。因此，利用食物来源的天然抗氧化剂来抑制乳化液的油脂氧化研究引起了越来越多的关注。
我国是薯类种植和消费大国，薯类种植面积和产量均居世界首位。据统计，2015年，我国甘薯产量约为7073万吨，马铃薯产量约为9608万吨，占世界薯类总产量的70％以上，在保障国家粮食安全及促进国民经济发展中起着重要作用。与大多数其它植物蛋白相比，薯类蛋白必需氨基酸含量较高，具有可接受的营养价值，是植物源活性肽的潜在来源。
因此，开发一种具有高乳化稳定性和氧化稳定性的薯类肽乳化液并建立其制备方法，对于促进我国薯类加工业的可持续发展，保障我国粮食安全和改善居民膳食营养具有重要意义。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种高稳定性薯类肽乳化液及其制备方法。
为了实现本发明目的，本发明的一种高稳定性薯类肽乳化液的制备方法，包括如下步骤：
(1)薯类肽水溶液与植物油混合，均质后得新鲜乳化液；所述薯类肽是以薯类为原料，经碱性蛋白酶消化后得到；
(2)采用高压均质协同高静压的方法对上述新鲜乳化液进行处理，即得高稳定性薯类肽乳化液。
步骤(1)所述薯类为马铃薯、甘薯、木薯，优选为马铃薯和甘薯。
步骤(1)中，所述薯类肽水溶液中薯类肽的质量浓度为0.1％-6％，优选1％。
所述薯类肽是通过以下方法制备得到的：以薯类为原料，清洗后按固液比2:1加入0.2％-0.5％柠檬酸水溶液后打浆，所述柠檬酸水溶液含vc浓度为0.01％-0.1％；过滤除渣，去除淀粉后进行超滤浓缩；将浓缩液与tris-hcl缓冲液混合作为底物，使底物中蛋白终浓度为g：ml＝1：20-100，向底物中加入碱性蛋白酶alcalase，alcalase与底物按g：ml＝1：10-50的比例混合，于50-60℃、0.1-400mpa下酶解30-240min，除盐浓缩后冻干，即得薯类肽。
步骤(1)所述植物油为大豆油、玉米油、橄榄油、亚麻油、蓖麻油、菜籽油、葵花籽油。
步骤(1)所述植物油占薯类肽水溶液与植物油总体系的体积分数为5％-50％，优选25％。
步骤(1)中，采用均质机进行均质，均质时间为1-5min，优选1min。
步骤(2)中，其高压均质压力为10-200mpa，优选50mpa；高压均质时间为0.5-5min，优选1min。
步骤(2)中，所述高压均质协同高静压的方法，其高静压力为100-900mpa，优选200mpa；加压时间为5-60min，优选15min。
具体地，本发明提供了一种高稳定性薯类肽乳化液的制备方法，包括如下步骤：
1)选用薯类肽浓度为0.1％-6％的薯类肽水溶液与植物油以油相体积分数为5％-50％混合，采用均质机均质1-5min后得新鲜乳化液；
2)采用高压均质(均质压力10-200mpa，均质时间0.5-5min)协同高静压(加压压力100-900mpa，加压时间为5-60min)的方法对上述新鲜乳化液进行处理，即得高稳定性薯类肽乳化液。
本发明提供了上述制备方法得到的高稳定性薯类肽乳化液。
本发明提供了上述制得的高稳定性薯类肽乳化液在制备具有高乳化稳定性和氧化稳定性食品中的应用。
本发明具有以下优点：
1)本发明所制备的薯类肽乳化液乳化活性高，且具有良好的乳化稳定性及氧化稳定性，其中乳化稳定性提高了1倍，乳化液中过氧化物值和丙二醛含量分别降低了60％和25％。
2)本发明提供的薯类肽乳化液含有人体所必需的八种氨基酸，其中必需氨基酸占总必需氨基酸比例均大于40％，必需氨基酸与非必需氨基酸比值均高于60％，明显高于fao/who推荐的参考模式。
3)本发明提供的薯类肽乳化液，克服现有蛋白肽乳化液稳定性差的缺陷，可广泛添加到含脂的乳液型食品中，有利于改善居民膳食营养与健康。
4)本发明提供的薯类肽乳化液的制备方法操作简单，易于工业化生产。
附图说明
图1为本发明实施例5、6、7和对比例1中薯类肽乳化液的微观结构。其中，(a)对比例1中的薯类肽乳化液，(b)实施例5的薯类肽乳化液，(c)实施例6的薯类肽乳化液，(d)实施例7的薯类肽乳化液。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段，所用原料均为市售商品。
本发明中涉及到的百分号“％”，若未特别说明，是指质量百分比；但溶液的百分比，除另有规定外，是指100ml溶液中含有溶质的克数。
实施例1甘薯肽的制备方法(1)
以甘薯为原料，清洗后按固液比2:1加入0.2％柠檬酸水溶液(含vc浓度为0.05％)后打浆，过滤除渣，离心去除淀粉后进行超滤浓缩，然后将浓缩液与tris-hcl缓冲液混合(蛋白终浓度为g：ml＝1：30)作为底物，然后向底物中加入碱性蛋白酶alcalase，alcalase与底物按g：ml＝1：25的比例混合，于57℃、300mpa下酶解60min，除盐浓缩后冻干，即得甘薯肽。
实施例2甘薯肽的制备方法(2)
以甘薯为原料，清洗后按固液比2:1加入0.4％柠檬酸水溶液(含vc浓度为0.1％)后打浆，过滤除渣，离心去除淀粉后进行超滤浓缩，然后将浓缩液与tris-hcl缓冲液混合(蛋白终浓度为g：ml＝1：40)作为底物，然后向底物中加入碱性蛋白酶alcalase，alcalase与底物按g：ml＝1：20的比例混合，于50℃、200mpa下酶解30min，除盐浓缩后冻干，即得甘薯肽。
实施例3甘薯肽的制备方法(3)
以甘薯为原料，清洗后按固液比2:1加入0.5％柠檬酸水溶液(含vc浓度为0.02％)后打浆，过滤除渣，离心去除淀粉后进行超滤浓缩，然后将浓缩液与tris-hcl缓冲液混合(蛋白终浓度为g：ml＝1：40)作为底物，然后向底物中加入碱性蛋白酶alcalase，alcalase与底物按g：ml＝1：20的比例混合，于55℃、100mpa下酶解30min，除盐浓缩后冻干，即得甘薯肽。
实施例4
以甘薯为原料，清洗后按固液比2:1加入0.3％柠檬酸水溶液(含vc浓度为0.01％)后打浆，过滤除渣，离心去除淀粉后进行超滤浓缩，然后将浓缩液与tris-hcl缓冲液混合(蛋白终浓度为g：ml＝1：20)作为底物，然后向底物中加入碱性蛋白酶alcalase，alcalase与底物按g：ml＝1：10的比例混合，于50℃、0.1mpa下酶解30min，除盐浓缩后冻干，即得甘薯肽。
实施例5高稳定性薯类肽乳化液的制备方法(1)
1)肽浓度为1％的甘薯肽(实施例1制得的)水溶液与植物油以油相体积分数为25％混合，采用均质机均质1min后得新鲜乳化液；
2)采用高压均质(均质压力50mpa，均质时间1min)协同高静压(加压压力200mpa，加压时间为15min)的方法对上述新鲜乳化液进行处理，即得高稳定性甘薯肽乳化液。
实施例6高稳定性薯类肽乳化液的制备方法(2)
1)肽浓度为1％的甘薯肽(实施例1制得的)水溶液与植物油以油相体积分数为30％混合，采用均质机均质1.5min后得新鲜乳化液；
2)采用高压均质(均质压力100mpa，均质时间2min)协同高静压(加压压力400mpa，加压时间为30min)的方法对上述新鲜乳化液进行处理，即得高稳定性甘薯肽乳化液。
实施例7高稳定性薯类肽乳化液的制备方法(3)
1)肽浓度为1％的薯类肽(实施例1制得的)水溶液与植物油以油相体积分数为20％混合，采用均质机均质2min后得新鲜乳化液；
2)采用高压均质(均质压力200mpa，均质时间3min)协同高静压(加压压力600mpa，加压时间为40min)的方法对上述新鲜乳化液进行处理，即得高稳定性薯类肽乳化液。
对比例1
本实例提供一种高稳定性薯类肽乳化液的制备方法，与实施例5-7的区别在于：
1)肽浓度为1％的薯类肽(实施例1)水溶液与植物油以油相体积分数为25％混合，采用均质机均质1min后得新鲜乳化液；
2)省略步骤2)。
实验例1
对实施例1、2、3和4中薯类肽的羟基自由基清除活性、fe2+螯合力、总抗氧化能力、氨基酸组成等进行分析：
(1)羟基自由基清除活性
采用α-脱氧核糖氧化法。将薯类肽溶于蒸馏水中，配成浓度为1mg/ml的溶液。将0.1ml10mmfeso4·7h2o、0.9ml0.1m的磷酸缓冲液(ph7.4)、0.5ml10mmα-脱氧核糖、0.1ml10mmedta和0.2ml样品溶液在试管中充分混匀。添加0.2ml10mmh2o2后启动反应，置于37℃浴中反应1h。反应结束，添加1.0ml冰温的2.8％tca终止反应，随后加入1ml1％tba(50mmnaoh)混匀，沸水浴20min显色，冷却后于532nm测吸光值。·oh清除率(％)计算如下：
羟基自由基清除率(％)＝【(a0－a1)/a0】×100
其中：a0为空白对照的吸光值；a1为样品反应后的吸光值。结果见表1。
(2)fe2+螯合力
将薯类肽溶于蒸馏水中，配成浓度为1mg/ml的溶液。反应混合物包括45μl2mmfecl2、450μl样品和1815μl蒸馏水。剧烈震荡混合物，然后于室温下放置30min。30min后，加入90μl5mm4,4'-[3-(2-吡啶基)-1,2,4-三嗪-5,6-二基]二苯磺酸一钠盐(ferrozine)混匀。在562nm下测定fe2+-ferrozine复合物的吸光值。用蒸馏水作空白。fe2+螯合能力(％)计算如下：
fe2+螯合力(％)＝【(a0－a1)/a0】×100
其中：a0为空白对照的吸光值；a1为样品反应后的吸光值。结果见表1。
(3)总抗氧化能力
采用氧自由基吸收能力法(orac)测定薯类肽对过氧自由基的清除活性。所有溶液均用75mmol/l，ph＝7.4磷酸盐缓冲溶液进行配置和稀释。96微孔板中加入20μl待测样品(浓度为1mg/ml)、20μl磷酸盐缓冲溶液、20μl63nmol/l的荧光素钠溶液，37℃保温10min后，立即加入140μl18.28mmol/l的aaph溶液，置于多功能酶标仪中，在激发波长485nm和发射波长535nm下测定荧光值，时间间隔设为2.0min，测定次数为60次，测定温度为37℃。同时测定各反应溶液在无aaph作用时的荧光值(即用等量的磷酸盐缓冲溶液代替aaph溶液)以水溶性维生素e作为标准品，样品溶液的氧自由基吸收能力表示为μg水溶性维生素e当量(troloxequivalent,te)/ml样品溶液。结果见表1。
(4)氨基酸组成分析
利用氨基酸自动分析仪测定甘薯肽的氨基酸组成，具体为：称取75mg甘薯肽，用10ml6mhcl于110℃下酶解24h。水解完毕后，将混合液倒入50ml容量瓶中，用超纯水定容，取1ml水解液氮吹至干。将干燥样品溶解于ph值为2.2的柠檬酸钠缓冲液中，调节氨基酸浓度为50-250nmol/ml，然后上样至日立l-8800氨基酸分析仪进行氨基酸测定。结果见表1。
表1甘薯肽的抗氧化活性及氨基酸组成分析
从表1可以看出，实施例1、2、3、4中制备的甘薯肽均具有一定的抗氧化活性。与此同时，甘薯肽必需氨基酸含量丰富，其中必需氨基酸占总必需氨基酸比例均大于40％，必需氨基酸与非必需氨基酸比值均高于60％，明显高于fao/who推荐的参考模式。
实验例2
对实施例5、6、7和对比例1中薯类肽乳化液的乳化活性指数、乳化稳定指数、粒径分布、油脂氧化产物生成等进行分析：
(1)乳化活性指数
采用浊度法进行测定，将乳化液均质后立刻从试管的底部取20μl加入至5ml0.1％(w/v)sds溶液中，振荡混匀后在500nm处分别测定不同溶液的吸光值。
其中，a为500nm处吸光值，c为甘薯肽溶液的浓度(％，w/v)，
(2)乳化稳定性指数
乳化液均质后，于室温下静置10min，从试管的底部取20μl乳化液加入至5ml0.1％的sds溶液，振荡混匀后在500nm处测定溶液的吸光值。
esi(min)＝(a0×t)/(a0-a10)
其中，a0和a10分别表示乳化液静置0和10min后的吸光值，t为10min。结果见表2。
(3)粒径分布
取0.3ml新鲜乳化液加入到5ml1.0％(w/v)sds溶液中，振荡混匀，然后用激光粒度分析仪测定乳化液的体积平均粒径(d4,3)。结果见表2。
(4)油脂氧化产物生成
①过氧化物值(pv)
采用滴定法进行测定。将1ml静置12h后的薯类肽乳化液和20ml乙酸与氯仿(两者比例为3：2)溶液混合，加入2ml饱和ki溶液，充分振荡后于暗处静置3min，然后加入60ml蒸馏水混匀，加入1ml淀粉溶液(0.5％，w/v)，用2mm硫代硫酸钠滴定至蓝色消失。
pv(mg当量/kg油)＝[v1-v0]×c/m
其中v1和v0分别是薯类肽乳化液和空白消耗的硫代硫酸钠的体积(ml)；c是硫代硫酸钠的浓度；m是样品的质量(g)。
②丙二醛含量(tbars)
取2ml硫代巴比妥酸溶液、0.5ml静置12h后的薯类肽乳化液以及0.5ml蒸馏水混匀，在沸水浴中加热15min，冷却至室温后于5000rpm条件下离心25min，取上清液在532nm下测定吸光值。结果见表2。
表2薯类肽乳化液的性质
从表2可以看出，与对比例1相比，实施例5、6和7制备的薯类肽乳化液乳化活性指数、乳化稳定性指数较高，而体积平均粒径、过氧化物值、丙二醛含量较低，说明实施例5、6和7制备的薯类肽乳化液的乳化稳定性和氧化稳定性均显著高于对比例1。其中，实施例4薯类肽乳化液的乳化稳定性指数最高，而体积平均粒径、过氧化物值、丙二醛含量最低，说明其乳化稳定性和氧化稳定性更好。图1为实施例5、6和7和对比例1中薯类肽乳化液的微观结构，由图1可知，对比例1中，乳化液乳化颗粒的大小差异显著，呈现出不均一状态，且有聚集现象发生；而实施例5、6和7中，乳化液的乳化颗粒细小、均一，且无聚集现象发生。可见采用本发明方法制得的薯类肽乳化液具有较高的乳化稳定性和氧化稳定性。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案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。