一种禽蛋壳膜无损渗透制备叶黄素视觉功能强化蛋的方法与流程

本发明涉及禽蛋加工
技术领域：
，尤其涉及一种禽蛋壳膜无损渗透制备叶黄素视觉功能强化蛋的方法。
背景技术：
：至今，国内外生产功能性的主要方法是通过饲料喂养，增加禽蛋内功能因子的含量。但存在着含量低、不易控制、生产周期长、转化利用率极其低、生产成本高等诸多弊端。而采用蛋壳直接渗透法制备功能禽蛋技术一直没有突破，也至今未见报道。采用带壳直接渗透方法制备的功能性禽蛋产品，不仅具有营养强化功能；而且具有神秘感，功能因子能够穿透壳膜；同时更具有文化含义，赋予产品以文化内涵。因此，该技术方法在食品及功能因子领域具有十分重要的意义。叶黄素（lutein），又称“眼黄金”，分子式为c40h56o2，相对分子量为568.85，在人体内主要参与构成视网膜中黄斑色素，分布在黄斑区和整个视网膜，能过滤对眼睛有害的蓝光，并作为抗氧化剂消除自由基的侵害，还能够改善amd患者以及视力正常的年轻人的视觉功能。大量流行病学研究表明，摄入叶黄素，可降低因长时间暴露于蓝光而引起的眼部疲劳，能够延缓对眼睛退化性疾病的发生，有利于保护眼睛的健康。因此对食品进行叶黄素的强化是非常必要的。鸡蛋不仅含有几乎人体需要的所有营养物质，生物学价值高达95以上，而且经济实惠，是人们日常生活中主要的营养来源之一。研究表明，鸡蛋中的叶黄素的生物活性高，在人体内的吸收效果极佳。因此，选用鸡蛋进行叶黄素强化不仅可以提高鸡蛋营养价值，而且可以极大限度的发挥叶黄素的生物活性。目前所知，人体需要补充各种叶黄素总量约10mg，才能满足人体需要。传统的叶黄素蛋生产方法，通过向蛋鸡日粮中添加叶黄素饲料，促使叶黄素在蛋黄中沉积，但存在如下问题：（1）富集含量低（约1mg）且不易控制；（2）生产周期长；（3）生产成本高；（4）叶黄素富集在鸡蛋内部，缺乏观感上附加的文化内涵。作为替代技术，带壳渗透制备叶黄素功能蛋的方法能够期望解决上述问题，该方法国内外没有报道。现有技术中，采用带壳渗透方法生产的蛋制品主要有皮蛋和咸蛋等，主要是渗透na+、cl－等盐离子。这是由于蛋壳膜作为一种半透膜，对水分子、气体、na+、cl－等分子量较小的物质具有通透性和一定阻力，而不允许葡萄糖、醋酸等分子量较大的物质通过。所以，蛋壳膜是带壳渗透叶黄素的主要障碍。因此，迫切需要一种新的技术方案解决上述问题。技术实现要素：针对现有技术存在的上述不足，本发明提供一种利用蛋白酶-还原剂法处理带壳蛋，从而改善蛋壳膜通透性，然后超高压处理加速叶黄素穿透蛋壳及壳膜进入蛋内的方法，即提供一种可以取代传统工艺的简便、高效并具有高附加值的禽蛋壳膜无损渗透制备叶黄素视觉功能强化蛋的方法。一种禽蛋壳膜无损渗透制备叶黄素视觉功能强化蛋的方法，其包括以下步骤：1）、蛋壳膜的酶解处理：将经过预处理的鸡蛋浸入组合酶解试剂液中；2）、叶黄素渗透剂处理、真空包装：将经过步骤2）处理后的鸡蛋与叶黄素渗透剂进行混合，然后抽真空包装；3）、超高压处理：将包装好的鸡蛋至于超高压装置中进行超高压处理得到强化蛋。优选地，步骤2）中叶黄素渗透剂与鸡蛋是按重量比为1:2-5的比例混合，使用这个比例混合能够在保证鸡蛋完全浸没的前提下最大限度的提高叶黄素的渗透效率。优选地，在步骤1）中，鸡蛋放入组合酶解试剂液中的反应条件是温度为40-60℃、ph为6.5-8.5、反应时间为12-16h，这个反应条件能够最大限度的扩大蛋壳膜孔径，提高蛋壳膜的通透性。优选地，所述组合酶解试剂液是由浓度为0.5-2.5g/l的蛋白酶和浓度为10-30g/l的还原剂配制而成，能够最大限度的扩大蛋壳膜孔径，提高蛋壳膜的通透性。优选地，所述蛋白酶为碱性蛋白酶、动物蛋白酶或木瓜蛋白酶的一种或多种混合；所述还原剂为l-半胱氨酸、维生素c或亚硫酸钠的一种或多种混合。优选地，所述叶黄素渗透剂的配制：将1-5%的水溶性叶黄素溶解于蒸馏水中，之后加入0.5%-2.5%的抗氧化剂，在30-50℃的水浴锅中搅拌至均匀即可获得叶黄素渗透剂，能够最大限度的溶解叶黄素，并保持叶黄素的稳定性。优选地，所述水溶性叶黄素用叶酸、寡糖、硫酸软骨素、硫酸葡萄糖、唾液酸、水溶性b族维生素、水溶性多酚类物质或可溶性矿物质的一种或多种混合物替代。优选地，步骤3）中超高压处理的压力为100-500mpa，时间为10-120min，能够最大限度提高叶黄素渗透效率的同时保持蛋壳的完整。优选地，鸡蛋的预处理，将鸡蛋的蛋壳表面清洗干净晾干，然后放入弱酸溶液中浸泡，最后再次冲洗干净晾干备用。优选地，所述弱酸为醋酸、柠檬酸或苹果酸的一种或多种混合，所述弱酸的体积为1-10%，所述弱酸溶液浸泡的时间为10-40min，能够最大限度扩大蛋壳的孔径的同时保持蛋壳的硬度。有益效果：（1）本发明通过蛋白酶与还原剂联用处理带壳蛋，这样可以高效溶解蛋壳膜表面蛋白，通过增加蛋壳膜孔的当量直径，从而改善蛋壳膜的通透性，以加快蛋壳的传质。同时由于酶解反应条件温和，可避免自由基和毒性物的产生，而且采用的还原剂均是可食用的食品添加剂，整个处理过程绿色环保、安全可靠。（2）本发明采用超高压对带壳蛋进行处理，促进蛋壳的渗透性，提高叶黄素的渗透效率，而且超高压处理是液体介质的等同压缩过程，能够短时间内使得叶黄素均匀渗透。同时，超高压处理是非热力的杀菌灭酶的有效手段，不会使鸡蛋的色、香、味等物理特性发生变化，有利于叶黄素功能蛋的贮藏。（3）本发明生产的叶黄素功能蛋在满足人们日常食用蛋的习惯，保存了鲜蛋的外观与品质，显著提高了蛋中叶黄素的含量，生产出具有改善视力的功能强化蛋。整个生产工艺流程仅用了12-24h，与传统饲喂法2-3周的生产相比，大大缩短了时间，提高了效率，降低了经济成本，适用于企业工业化生产。（4）本发明生产的叶黄素功能蛋不仅具有营养保健功能，而且由于叶黄素着色能力强，进入蛋清内呈现鲜艳的金黄色，具有在蛋清上进行艺术加工的可塑性，赋予了鸡蛋丰富的文化内涵，创造出更高的产品附加值，且带来良好的社会效益。附图说明图1为鸡蛋未经过蛋壳膜处理的扫面电镜图。图2是实施例1经过蛋壳膜酶解处理4小时的蛋壳膜扫面电镜图。图3是实施例1经过蛋壳膜酶解处理8小时的蛋壳膜扫面电镜图。图4是实施例1经过蛋壳膜酶解处理12小时的蛋壳膜扫面电镜图。图5是实施例1经过蛋壳膜酶解处理16小时的蛋壳膜扫面电镜图。图6为叶黄素标准曲线。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。实施例11）、鸡蛋的预处理：将蛋壳表面清洗干净并晾干，然后放入1%醋酸溶液中浸泡30min，再次冲洗干净后晾干备用；2）、蛋壳膜的酶解处理：将经过预处理的鸡蛋浸入由浓度为0.8g/l的碱性蛋白酶和浓度为10g/l的l-半胱氨酸形成的组合酶解试剂液中，3）、叶黄素渗透剂处理、真空包装：将经过步骤2）处理后的鸡蛋与叶黄素渗透剂按重量比1:2进行混合，然后抽真空包装；4）、超高压处理：将包装好的鸡蛋至于超高压装置中进行超高压处理得到强化蛋，其中压力为100mpa，时间为120min。其中，本实施例中的所述叶黄素渗透剂是将1%的水溶性叶黄素溶解于蒸馏水中，之后加入1%的维生素c，在50℃的水浴锅中搅拌至均匀获得的。在本实施例中，鸡蛋与所述组合酶解试剂液在温度为50℃和ph为8.5条件下反应，鸡蛋与所述组合酶解试剂液的反应时间分别为4h、8h、12h和16h。下面通过采用扫描电镜(sem)观察鸡蛋与组合酶解试剂液不同反应时间（反应时间分别为4h、8h、12h和16h）对蛋壳膜表面微观形貌的影响。使用sem观测不同蛋壳及壳膜的表面微观形貌，对其特征进行对比、分析和总结。在开始测试之前，需对测试样品进行处理，具体为将样品放在处理器平台，加速电压至15kv，进行喷金处理60s。然后将样品取出，放入仪器内，观察不同倍数下，蛋壳及壳膜的的表观形貌变化。其中空白对照的电镜扫描结果如图1、反应时间为4h的电镜扫描结果如图2，反应时间为8h的电镜扫描结果如图3、反应时间为12h的电镜扫描结果如图4，反应时间为16h的电镜扫描结果如图5；从图1至图5可看出随着反应时间的延长，蛋白纤维进一步变细，结构变得更加疏松，孔径进一步增大。实施例21）、鸡蛋的预处理：将蛋壳表面清洗干净并晾干，然后放入2%醋酸溶液中浸泡20min，再次冲洗干净后晾干备用；2）、蛋壳膜的酶解处理：将经过预处理的鸡蛋浸入组合酶解试剂液中；3）、叶黄素渗透剂处理、真空包装：将经过步骤2）处理后的鸡蛋与叶黄素渗透剂按重量比1:2进行混合，然后抽真空包装；4）、超高压处理：将包装好的鸡蛋至于超高压装置中进行超高压处理得到强化蛋，其中压力为200mpa，时间为100min。在本实施例中，所述组合酶解试剂液是由浓度为1g/l的碱性蛋白酶和浓度为15g/l的维生素c配制而成；鸡蛋与所述组合酶解试剂液在温度为50℃和ph为8.5条件下反应16h。在本实施例中，所述叶黄素渗透剂是将5%的水溶性叶黄素溶解于蒸馏水中，之后加入1%的bht，在50℃的水浴锅中搅拌至均匀获得的。实施例31）、鸡蛋的预处理：将蛋壳表面清洗干净并晾干，然后放入4%柠檬酸溶液中浸泡20min，再次冲洗干净后晾干备用；2）、蛋壳膜的酶解处理：将经过预处理的鸡蛋浸入组合酶解试剂液中；3）、叶黄素渗透剂处理、真空包装：将经过步骤2）处理后的鸡蛋与叶黄素渗透剂按重量比1:3进行混合，然后抽真空包装；4）、超高压处理：将包装好的鸡蛋至于超高压装置中进行超高压处理得到强化蛋，其中压力为500mpa，时间为10min。在实施例中，所述组合酶解试剂液是由浓度为0.5g/l的木瓜蛋白酶和浓度为20g/l的亚硫酸钠配制而成，鸡蛋与所述组合酶解试剂液在温度为45℃和ph为6.5条件下反应12h。该实施例中，所述叶黄素渗透剂是将3.5%的水溶性叶黄素溶解于蒸馏水中，之后加入0.5%的bht，在30℃的水浴锅中搅拌至均匀获得的。实施例41）鸡蛋的预处理：将蛋壳表面清洗干净并晾干，然后放入5.5%苹果酸溶液中浸泡15min，再次冲洗干净后晾干备用；2）、蛋壳膜的酶解处理：将经过预处理的鸡蛋浸入组合酶解试剂液中；3）、叶黄素渗透剂处理、真空包装：将经过步骤2）处理后的鸡蛋与叶黄素渗透剂按重量比1:4进行混合，然后抽真空包装；4）、超高压处理：将包装好的鸡蛋至于超高压装置中进行超高压处理得到强化蛋，其中压力为300mpa，时间为65min。在本实施例中，所述组合酶解试剂液是由浓度为2.5g/l的碱性蛋白酶和木瓜蛋白酶和浓度为30g/l的l-半胱氨酸和维生素c配制而成，鸡蛋与所述组合酶解试剂液在温度为55℃和ph为7.5条件下反应13h。在本实施例中，所述叶黄素渗透剂是将2%的水溶性叶黄素溶解于蒸馏水中，之后加入2.5%的bht，在40℃的水浴锅中搅拌至均匀获得的。实施例51）鸡蛋的预处理：将蛋壳表面清洗干净并晾干，然后放入8%的醋酸和柠檬酸混合溶液中浸泡10min，再次冲洗干净后晾干备用；2）、蛋壳膜的酶解处理：将经过预处理的鸡蛋浸入组合酶解试剂液中；3）、叶黄素渗透剂处理、真空包装：将经过步骤2）处理后的鸡蛋与叶黄素渗透剂按重量比1:5进行混合，然后抽真空包装；4）、超高压处理：将包装好的鸡蛋至于超高压装置中进行超高压处理得到强化蛋，其中压力为400mpa，时间为40min。该实施例中，所述组合酶解试剂液是由浓度为2g/l的动物蛋白酶和碱性蛋白酶和浓度为25g/l的亚硫酸钠和维生素c配制而成，鸡蛋与所述组合酶解试剂液在温度为60℃和ph为7条件下反应14h。该实施例中，所述叶黄素渗透剂是将4%的水溶性叶黄素溶解于蒸馏水中，之后加入1.5%的维生素c，在35℃的水浴锅中搅拌至均匀获得的。实施例61）鸡蛋的预处理：将蛋壳表面清洗干净并晾干，然后放入7%醋酸和苹果酸混合溶液中浸泡40min，再次冲洗干净后晾干备用；2）、蛋壳膜的酶解处理：将经过预处理的鸡蛋浸入组合酶解试剂液中；3）、叶黄素渗透剂处理、真空包装：将经过步骤2）处理后的鸡蛋与叶黄素渗透剂按重量比1:3.5进行混合，然后抽真空包装；4）、超高压处理：将包装好的鸡蛋至于超高压装置中进行超高压处理得到强化蛋，其中压力为450mpa，时间为30min。该实施例中，所述组合酶解试剂液是由浓度为1.6g/l的动物蛋白酶和木瓜蛋白酶和浓度为27g/l的l-半胱氨酸和亚硫酸钠配制而成，鸡蛋与所述组合酶解试剂液在温度为45℃和ph为7.5条件下反应15h。该实施例中，所述叶黄素渗透剂是将4%的水溶性叶黄素溶解于蒸馏水中，之后加入2%的bht，在45℃的水浴锅中搅拌至均匀获得的。实施例71）鸡蛋的预处理：将蛋壳表面清洗干净并晾干，然后放入10%的柠檬酸和苹果酸混合溶液中浸泡30min，再次冲洗干净后晾干备用；2）、蛋壳膜的酶解处理：将经过预处理的鸡蛋浸入组合酶解试剂液中；3）、叶黄素渗透剂处理、真空包装：将经过步骤2）处理后的鸡蛋与叶黄素渗透剂按重量比1:2.5进行混合，然后抽真空包装；4）、超高压处理：将包装好的鸡蛋至于超高压装置中进行超高压处理得到强化蛋，其中压力为250mpa，时间为90min。该实施例中，所述组合酶解试剂液是由浓度为2.2g/l的动物蛋白酶和浓度为12g/l的l-半胱氨酸配制而成，鸡蛋与所述组合酶解试剂液在温度为50℃和ph为8条件下反应12.5h。该实施例中，所述叶黄素渗透剂是将3%的水溶性叶黄素溶解于蒸馏水中，之后加入2%的维生素c，在40℃的水浴锅中搅拌至均匀获得的。以下是对本发明实施例1至实施例7的性能测试说明：1、蛋清色度的测定取适量蛋清液样品于10mm的石英皿中，采用色差仪的透射模式进行测定，每个组平行测定三次取平均值。l*表示亮度，其中0-100为全黑到全白；a*的值由小至大表示样品颜色绿色至红色；b*的值由小至大表示样品颜色蓝色至黄色。实施例1-7的蛋清色度的测定结果如表1所示，随着处理时间的延长，实施例1-7蛋清液黄蓝值b*增加，蛋清液的黄色逐渐加深，整体色泽整体加深。蛋清液的黄色加深主要是由于叶黄素的渗入，说明酶-还原剂的处理能够提高叶黄素的渗透效率。实施例1至实施例7的蛋清色度的测定结果如表1所示。表1为实施例1至实施例7的蛋清色度的测定结果色度指标l*a*b*δe实施例190.41-1.9316.5715.04实施例289.42-1.3520.0818.05实施例391.96-1.6416.1314.17实施例490.58-1.7417.4215.35实施例591.87-1.7616.5318.54实施例692.13-1.8118.1519.33实施例791.21-1.7315.8514.40空白对照92.08-1.8215.1713.582、蛋清质构的测定测定前先预处理样品，将鸡蛋用水锅煮15min（从沸水开始计时），冷却剥壳，将蛋清凝胶切成1cm*1cm*1cm的块状。样品采用压缩柱状铝探针（型号为p36r）压缩，每个样品做2次轴向压缩，形变为50%，测定均在室温完成。力距形变测前速率5mm/s，测后速率5mm/s，测试速率1mm/s，触发力5g，记录。对质构曲线通过软件分析得到硬度、弹性、内聚性、胶黏性和咀嚼性等质构参数。实施例1至实施例7的蛋清色度的测定结果如表2所示。表1为实施例1至实施例7的蛋清色度的测定结果质构指标硬度粘附性弹性内聚性胶凝性咀嚼性实施例1323.78-0.133.540.76252.09980.26实施例2251.88-0.193.290.79190.84861.04实施例3329.73-0.873.670.77261.53997.57实施例4321.63-0.653.790.73276.37984.35实施例5288.76-0.733.120.75264.29973.21实施例6305.66-1.133.530.78284.82974.24实施例7335.24-1.213.750.78278.841013.40空白对照339.01-1.534.070.77280.251186.073、叶黄素含量测定叶黄素标准曲线的制作：准确称取5mg（精确至0.01mg）叶黄素，以0.1%bht乙醇溶液溶解并定容至100ml，配制成浓度为50μg/ml的母液。从叶黄素母液中准确移取0.050ml、0.100ml、0.200ml、0.400ml、1.00ml溶液入5个25ml棕色容量瓶中,用0.1%bht乙醇溶液定容至刻度，得到浓度为0.100μg/ml、0.200μg/ml、0.400μg/ml、0.800μg/ml、2.00μg/ml系列的叶黄素标准溶液。以空白液调零，采用分光光度法在波长为445nm处测定各吸光度值。所得到的叶黄素标准曲线如图2所示。叶黄素含量测定：将蛋清与蛋黄分开，称取5g（精确到1mg）匀浆的蛋清样品，置于50ml具塞离心管中，加入萃取溶剂（正己烷：乙醚：环己烷=40:40:20，含0.1%bht）20ml避光涡旋震荡提取3min，,4500r/min离心3min，重复提取2次,合并提取液于30℃水浴中氮气吹干，残留物用10ml0.1%bht甲醇溶解，紫外分光光度计在445nm处测定吸收值，以叶黄素标品作标准曲线，计算蛋清中叶黄素含量。实施例1、实施例2、实施例3和实施例7叶黄素含量的测定数据见表3。表3为实施例1至实施例7叶黄素含量的测定数据组别叶黄素含量实施例1218.72实施例2261.54实施例3194.41实施例4223.29实施例5235.13实施例6246.16实施例7183.29空白对照0这里需要说明以上所使用的抗氧化剂均为常规的选择，此部分内容不是本发明的发明点。以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。当前第1页12