一种黑豆酶解浓缩液的制作方法与流程

本发明属于食品加工领域，具体涉及一种黑豆酶解浓缩液的制作方法。

背景技术

黑豆中蛋白质含量可高达58%，淀粉含量高达40%。黑豆按芯的颜色可大致分为三种黄芯、绿芯、白芯。黄芯、绿芯黑豆中蛋白含量高于淀粉含量，白芯黑豆中淀粉含量高于蛋白含量。黑豆具有降三高的保健作用，黑豆皮中的花青素为黑豆保健作用的主要物质。

目前黑豆深加工产品种类少，现有黑豆深加工产品方面，如专利号cnio7114625a公开了一种黑豆多肽枳椇子醒酒饮料，作为保健饮料只利用了黑豆蛋白酶解产物多肽，而将黑豆的主要保健成分黑豆皮中的花青素废弃；cn106136085.a公开了一种天然黑豆浸膏及其制作方法，存在淀粉糊化不彻底及酶解顺序错位，导致淀粉水解度不高，原料利用率低及外加还原糖在高温条件下进行焦糖化反应，弥补由于黑豆中花青素溶出率低，产品颜色不佳的问题；《食品研究与开发》2017年3月第38卷第6期发了“黑豆核桃复合植物蛋白饮料的研究开发”其中将黑豆磨浆后，只利用滤液制备复合饮料，而将富含淀粉、蛋白、纤维素、花青素等营养物质的滤渣废弃；《中国酿造》2018年第37卷第2期发了“响应面法优化黑豆米酒发酵工艺”这些研究都只部分利用了黑豆的营养物质，对黑豆全部营养物质利用不充分，造成资源浪费。因此，需要制备一种富含黑豆全营养的黑豆产品。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种黑豆酶解浓缩液的制作方法，通过多酶协同作用使黑豆原料中的营养成分最大限度的保留在最终产品中，以制备富含黑豆全营养的黑豆浓缩液。

为达到上述目的，其技术方案是：

一种黑豆酶解浓缩液的制作方法，步骤如下：

1）首先，将分拣、清洗、烘干后的黑豆在200℃烘焙8min~10min至豆香味浓郁无焦糊味，然后将烘焙后的黑豆和水按料液比1：10在45℃~50℃浸泡5h~6h；

2）将浸泡后的料液转移到带有搅拌装置和夹层的高压反应容器中，加热到110℃~121℃，并保温糊化1h~2h；

3）利用高压反应器的夹层冷却料液温度到40℃~45℃，并保持此温度，调节ph为3.3~3.5，加入原料质量的0.4%~0.6%的植物复合水解酶，在转速60转/分钟的条件下酶解2h~3h后，升温到100℃灭酶10min；

4）对高压反应容器中的物料降温至55℃~60℃，并保持此温度，调节ph为6~7，加入原料重量的0.4%~0.9%中性蛋白酶，在60转/分钟的条件下酶解2h~3h后，升温到100℃灭酶10min；

5）对高压反应容器中的物料降温至65℃~70℃，并保持此温度，调节ph为6~6.3，加入原料重量的0.2%~0.9%α-淀粉酶，在60转/分钟的条件下酶解2h~3h后，升温到100℃灭酶10min；

6）对高压反应容器中的物料降温到65℃~70℃，采用连续离心分离设备，在3000转/分钟的条件下离心得到黑豆酶解液；

7）对黑豆酶解液在温度55℃~60℃，压力为0.08mp~0.085mp的条件下进行浓缩，得到固形物含量为60%左右的黑豆浓缩液；

8)最后经过uht瞬时高温杀菌冷却后，无菌冷灌装。

上述的步骤2）中的高温糊化，糊化温度121℃，时间1h~2h。

上述的步骤8）中的uht瞬时高温杀菌，其温度110℃~137℃、时间4秒~120秒。

本发明具有的优点如下：

1）采用高温糊化的方式，黑豆淀粉水解率有明显提高。与78℃的黑豆糊化温度相比，黑豆在121℃下糊化1h淀粉水解率增加了37.3%。

2）先酶解蛋白后酶解淀粉。蛋白质高温变性将淀粉包埋会导致α-淀粉酶无法接触到淀粉，先水解蛋白质可使淀粉水解率增加21%。

3）添加植物复合水解酶酶解细胞壁，使细胞内花青素及其他营养物质溶出和α-淀粉酶进入细胞内酶解胞内淀粉，丰富酶解液营养成分，提高原料利用率。

附图说明：

图1糊化温度对淀粉水解率的影响；

图2添加植物复合水解酶对花青素含量影响；

图3酶解顺序对淀粉水解率的影响。

具体实施方式

实施例1：

首先，取分拣、清洗、烘干后的小粒白芯黑豆3公斤，其蛋白含量为12%，淀粉含量40%，将黑豆200℃烘烤10min后，转移到带有搅拌装置和夹层的高压反应容器中，加入30公斤纯净水，升温到55℃并保温浸泡6h；然后将高压反应容器中的料液加热到121℃，在60转/分钟和保温条件下糊化1h。糊化结束后，解除高压，并将料液温度降到45℃并保温、加柠檬酸调节ph为3.5，加入12ml植物复合水解酶酶解3h后升温到100℃灭酶10min；然后将高压反应容器中的料液温度降到55℃并保温，加碳酸氢钠调节ph为6.5，加入中性蛋白酶12ml，在转速为60转/分钟的条件下酶解3h后升温到100℃灭酶10min；再将高压反应容器中的料液温度降到65℃并保温，加柠檬酸调节ph为6，加入α-淀粉酶20ml，在转速为60转/分钟的条件下酶解2.5h后升温到100℃灭酶10min。然后将高压反应容器中的料液降温到70℃左右，采用连续离心分离设备，在3000转/分钟的条件下离心得到黑豆酶解液。对黑豆酶解液在温度55℃~60℃，压力为0.08mp~0.085mp的条件下进行浓缩，得到固形物含量为60%的黑豆浓缩液，测定其花青素含量为1.011mg/g。最后经过uht（温度137℃、时间4秒）瞬时杀菌冷却到常温后，无菌冷灌装。

实施例2：

首先，取分拣、清洗、烘干后的小粒绿芯黑豆3公斤，其蛋白含量为41%，淀粉含量11.2%，将黑豆200℃烘烤10min后，转移到带有搅拌装置和夹层的高压反应容器中，加入30公斤纯净水，升温到55℃并保温浸泡5h；然后将高压反应容器中的料液加热到121℃，在60转/分钟和保温条件下糊化2h。糊化结束后，解除高压，并将料液温度降到40℃并保温、加柠檬酸调节ph为3.5，加入13ml植物复合水解酶酶解3h后升温到100℃灭酶10min；然后将高压反应容器中的料液温度降到55℃并保温，加碳酸氢钠调节ph为6.5，加入中性蛋白酶20ml，在转速为60转/分钟的条件下酶解2.5h后升温到100℃灭酶10min；再将高压反应容器中的料液温度降到65℃并保温，加柠檬酸调节ph为6，加入α-淀粉酶11ml，在转速为60转/分钟的条件下酶解3h后升温到100℃灭酶10min。然后将高压反应容器中的料液降温到70℃左右，采用连续离心分离设备在3000转/分钟的条件下离心得到黑豆酶解液。对黑豆酶解液在温度55℃~60℃，压力为0.08mp~0.085mp的条件下进行浓缩，得到固形物含量为60%的黑豆浓缩液，测定其花青素含量为0.960mg/g。最后经过uht（温度137℃、时间4秒）瞬时杀菌冷却到常温后，无菌冷灌装。

糊化温度对淀粉水解率的影响

酶解过程中淀粉糊化目的是利于淀粉酶更好的酶解，糊化程度决定酶解程度，所以适宜糊化程度可以提高淀粉水解程度。但是几乎没有研究是关于糊化温度是否为最利于淀粉酶解的前处理温度。以下通过不同加热温度得到不同糊化程度的淀粉糊并酶解，从而确定最佳糊化温度。

1.试剂及仪器

亚硫酸氢钠、甲苯、氯化钠、无水酒精、亚铁氰化钾、乙酸锌、碳酸氢钠、柠檬酸、硫酸铜、亚甲基蓝、冰乙酸、葡萄糖、酒石酸钾钠天津科密欧食用调和油金龙鱼

α-淀粉酶(ban480l)：丹麦诺维信酶制剂公司

万用电炉220v—ac北京科伟永兴仪器有限公司；分析天平fa2104s赛多利斯科学仪器有限公司；单道可调式移液器u610052上海普林斯顿生物科技发展有限公司；粉碎机mj-bl25b36广东美的集团股份限公司；集热式恒温磁力搅拌器df-101s集热式恒温磁力搅拌器df-1巩义市予华仪器有限责任公司。

2．分析步骤

2.1黑豆淀粉提取

取白芯黑豆粉碎过100目筛，按料液比1:5加入0.5％亚硫酸氢钠水溶液在4℃浸泡12h。用200目筛过滤收集滤液，将滤液3000r/min离心10min，向沉淀中加入0.1mol/lnacl并加入10%甲苯，以40r/min转速搅拌1h，重复至甲苯层清澈，水洗沉淀三次，100%酒精洗两次，30℃烘干48h，即得黑豆淀粉。

2.2黑豆淀粉糊化

取2.1提取出的黑豆淀粉3g于具塞圆底烧瓶中加自来水35ml并放入转子，选择糊化温度为63℃、68℃、73℃、78℃、95℃、105℃、110℃、115℃、120℃、140℃，以60转/分钟的转速在恒温油浴磁力搅拌器上糊化20min。

2.3淀粉酶解

待淀粉糊中心温度冷却至65℃，加入α-淀粉酶100μl，在转速为60转/分钟，温度为65℃的恒温水浴磁力搅拌器上水解1h，升温至100℃灭酶10min，用gb/t5009.7-2008测酶解液中还原糖含量，计算淀粉水解率。

2.4淀粉水解率测定方法

(1)

公式（1）中：

葡萄糖当量（以还原糖计）-还原糖含量与酶解液质量乘积。

淀粉含量—该黑豆样品中淀粉含量为40%。

3结果

已知该黑豆淀粉糊化温度为78℃，由图1可知黑豆淀粉在120℃时糊化与78℃相比淀粉水解率提高了11%，提高了淀粉利用率。

4验证实验

取50g白芯黑豆在78℃下糊化，其余步骤按例1实施，实验重复三次。白芯黑豆在78℃下糊化淀粉水解率为14.8%，在121℃下糊化淀粉水解率为52.1%比78℃下糊化淀粉水解率高37.3%。

添加植物复合水解酶对花青素含量影响

植物复合水解酶含有β-葡聚糖酶、纤维素酶、半纤维素酶、木聚糖酶，可在细胞壁上形成孔洞，利于细胞壁内花青素及其他营养物质出。

1.试剂及仪器

氯化钾、盐酸、醋酸钠、冰乙酸天津科密欧

立式压力蒸汽灭菌器上海申安医疗器械厂、紫外可见分光光度计jinghua755b。

2分析步骤

2.1花青素含量提取

按例上述方法提取花青素，同时做相应未加植物复合水解酶的空白组测定最终浓缩液中花青素含量。

2.2花青素含量测定

黑豆皮中的花青素主要为矢车菊素苷，以其为标准品根据经验公式测量黑豆皮中花青素含量。取例1、2中的浓缩液1ml加入100ml容量瓶中，分别用ph1、ph4.5缓冲溶液定容至刻度，混匀后静置100min，分别在530nm和700nm下测定吸光度。

花青素含量（mg/g）=(2)

公式(2)中:

吸光值：

v：定容体积（l）

n:稀释倍数

m:499g/mol

:矢车菊素-3-葡萄糖苷的摩尔消光系数29600l/(mol*cm)

m:样品重量（g）

3.结果

由图2可知添加植物复合水解酶能明显提高绿心、白芯黑豆浓缩液中花青素含量。

酶解顺序对淀粉水解率的影响

1.试剂及仪器

亚硫酸氢钠、甲苯、氯化钠、无水酒精、亚铁氰化钾、乙酸锌、碳酸氢钠、柠檬酸、硫酸铜、亚甲基蓝、冰乙酸、葡萄糖、酒石酸钾钠天津科密欧食用调和油金龙鱼

α-淀粉酶(ban480l)：丹麦诺维信酶制剂公司

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2．黑豆酶解

取烘焙后白芯黑豆50g酶解方法及加酶量与原料干重的比例同例1，取烘焙后黄心和绿心黑豆50g酶解方法及加酶量与原料干重的比例同例2。对照实验除将酶解顺序变为先水解淀粉后水解蛋白质其他工艺均不变，测定淀粉水解率。

3．结果

图3为不同种类黑豆按不同酶解顺序酶解后的淀粉水解率。由图2可知不同种类黑豆按先蛋白质后淀粉的酶解顺序结果明显优于先蛋白质后淀粉的酶解顺序，说明先水解蛋白质后水解淀粉的酶解顺序可以提高淀粉水解率。