一种植物素肉专用复合植物色素溶液的制备方法及其应用与流程

1.本发明属于植物素肉加工技术领域，涉及一种植物素肉专用复合色素，具体涉及一种植物素肉专用复合植物色素溶液的制备方法及其应用。


背景技术：

2.素肉是一种不使用动物源原料加工而成的食品，其加工过程中所有的原料和配料均源自天然植物。目前市面上流行的植物素肉，又称肉类拟物，作为肉类食品的一种替代物，植物素肉在保证肉类食品质地和感官需求的基础上，以植物蛋白为主要原料制作的植物素肉产品蛋白质含量较高，脂肪含量低，还能提供营养丰富的营养，满足了有特殊健康需求的素食消费者的健康和饮食需求。因此，随着消费者对健康和营养饮食的需求日益增长，植物素肉的开发及研究已经成为当前食品工业的关键热点问题。
3.现有的技术对于植物素肉的质地、口感和风味已经有了充分的研究，但如何达到类似肉的色泽还是困扰植物素肉研发的一大问题。
4.目前广泛应用于肉生产的发色剂是亚硝酸盐，但亚硝酸盐是一种公认的致癌物，且不能很好的应用于植物素肉中。而还有一些色素如从猪血中提取的血红蛋白、从胭脂虫体内提取的胭脂虫红等尽管是安全有效的天然色素，但其不符合植物素肉以植物为原料的生产原则。
5.来源于植物的天然色素资源丰富包括如类胡萝卜素类、花青素类、黄酮类、叶绿素类、醌类等，是一种安全可靠并且符合植物素肉生产原则的色素。但天然植物色素的稳定性较差，容易受到金属离子、ph值、氧化、光照、温度等多种因素的影响，从而限制了其在植物素肉生产加工过程中的应用。因此市面上缺乏且亟需一种安全性高、稳定性强、色泽良好的植物素肉专用的天然植物色素复合物，并应用于植物素肉生产中。


技术实现要素：

6.鉴于上述和/或现有植物素肉专用天然植物色素制备和应用中存在的问题，提出了本发明。
7.本发明的一个目的是提供一种植物素肉专用复合植物色素溶液的制备方法及其应用，处理方法操作简单、方便，复合色素稳定性好，适合于植物素肉工业化生产和销售存储过程。
8.本发明提供一种植物素肉专用复合植物色素粉末的制备方法，其具体步骤如下：将β-环糊精和可溶性淀粉溶解水中，加热至充分溶解，随后冷却至室温；依次加入复合色素，并加入柠檬酸调节溶液的ph；在避光条件下，搅拌，期间不断加入柠檬酸保持溶液ph；均质两次后制得复合色素的微胶囊化溶液，冷冻干燥后收集得到微胶囊化的复合色素粉末。
9.在发明一种实施方式中，所述β-环糊精和可溶性淀粉的质量比为1:1。
10.在发明一种实施方式中，所述β-环糊精和可溶性淀粉在水中的浓度为10～30g/l。
11.在发明一种实施方式中，所述复合色素为葡萄皮色素、甜菜红素和辣椒红素。
12.在发明一种实施方式中，所述复合色素中各色素按质量份计为，0.15-0.5份葡萄皮色素、 0.25-0.6份甜菜红素、0.1-0.4份辣椒红素。
13.在发明一种实施方式中，所述微胶囊化溶液中各组分按质量份计为，0.15-0.5份葡萄皮色素、0.25-0.6份甜菜红素、0.1-0.4份辣椒红素、100份水、5～15份β-环糊精、5～15份可溶性淀粉。
14.在发明一种实施方式中，所述搅拌包括磁力搅拌。
15.在发明一种实施方式中，所述磁力搅拌的功率为4w，搅拌的时间为3h。
16.在发明一种实施方式中，所述保持溶液ph是将ph值维持在4.0。
17.在发明一种实施方式中，所述水是经过充分超声脱气的超纯水。
18.在发明一种实施方式中，均质的压力为25mpa。
19.本发明利用上述方法制得的一种植物素肉专用复合植物色素粉末。
20.本发明提供一种植物素肉专用复合植物色素溶液的制备方法，其具体步骤如下：将抗坏血酸、肌醇六磷酸、茶多酚、柠檬酸、甘氨酸和丙氨酸溶解于水中得到溶液a；将复合色素粉末添加的溶液a中，得到溶液b；最后将氯化钠、蔗糖和大豆蛋白依次加入溶液b，配制得到一种稳定的植物素肉专用复合植物色素溶液。
21.在发明一种实施方式中，所述溶液a中，溶质和溶剂的质量比为1:60-1:200。
22.在发明一种实施方式中，所述溶液a中各溶质按质量份计，0.1份抗坏血酸、0.1份肌醇六磷酸、0.5份茶多酚、0.1份柠檬酸、0.08份甘氨酸和0.08份丙氨酸。
23.在发明一种实施方式中，所述微胶囊化的复合色素粉末和溶液a的质量体积比为2％～5％ (w/v，g/l)。
24.在发明一种实施方式中，所述氯化钠、蔗糖和大豆蛋白的总质量和溶液b的质量体积比为0.5％～1％(w/v，g/ml)。
25.在发明一种实施方式中，所述氯化钠、蔗糖和大豆蛋白按质量份计为，0.5份氯化钠、 0.3份蔗糖和0.1份大豆蛋白。
26.本发明利用上述方法制得到一种植物素肉专用复合植物色素溶液。
27.本发明提供一种植物素肉的制备方法，其具体步骤如下：
28.(1)混合：植物蛋白经过复水、甩干、拆丝后，做原料备用，将复合植物色素溶液按照质量比1:6-1:9与原料混合；
29.(2)预腌制着色：将原料和色素溶液混合后，放入超声波清洗机中预腌制；
30.(3)腌制着色：预腌制结束后，将原料和色素溶液投入真空滚揉腌制机中着色；
31.(4)成品：取出后进行成型、蒸煮、冷却、包装，得到植物素肉。
32.在发明一种实施方式中，所述预腌制的超声频率为25hz-40hz，超声功率为350w-550 w，时间为40min-60min，温度为12℃。
33.在发明一种实施方式中，所述真空滚揉腌制温度设定为4℃，真空度为0.02mpa-0.05 mpa，转速为15r/min-40r/min，转筒倾斜角为7
°
，一个滚揉腌制周期为45min-60min，间隔为10min，周期循环为6-8次。
34.本发明利用上述方法制得到的一种植物素肉。
35.有益效果：
36.本发明制备的植物素肉专用复合植物色素，选用纯天然植物色素进行复合不但能
改善食品颜色，还符合植物素肉以植物为原料的生产原则。不仅满足人的感官需求，而且更加安全。
37.本发明利用环糊精和可溶性淀粉在酸性条件下将复合色素微胶囊化，所制备的微胶囊化复合色素产率和包埋率较高。并且选用抗坏血酸、肌醇六磷酸和茶多酚作为复合抗氧化剂，柠檬酸、甘氨酸和丙氨酸作为复合金属离子螯合剂，加入到复合色素溶液中，有效提升了复合植物色素的光照和贮藏稳定性。方法简单易操作，成本低，效果好。
具体实施方式
38.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细的说明。
39.下列实施例中感官评分标准见表1。
40.表1感官评分标准
[0041][0042][0043]
实施例1：
[0044]
步骤1：按比例称取5gβ-环糊精和5g可溶性淀粉溶解于1000ml经过充分超声脱气的超纯水中，加热至充分溶解，随后冷却至室温。依次加入葡萄皮色素0.15g、甜菜红素0.25g、辣椒红素0.1g，并加入适量的0.1mol/l的柠檬酸调节溶液的ph为4.0。之后在避光25
℃条件下，设定磁力搅拌功率为4w磁力搅拌3h，期间不断加入0.1mol/l柠檬酸将溶液的ph保持为4.0。最后溶液经过两次25mpa均质后制得复合色素的微胶囊化溶液，经过冷冻干燥后收集得到微胶囊化的复合色素粉末。
[0045]
步骤2：随后用100ml经过充分超声脱气的25℃超纯水，将0.1g抗坏血酸、0.1g肌醇六磷酸、0.5g茶多酚、0.1g柠檬酸、0.08g甘氨酸和0.08g丙氨酸溶解得到溶液a；将2g 复合色素粉末添加到100ml溶液a中，25℃避光条件下充分溶解2h，得到溶液b；最后将 0.5g氯化钠、0.3g蔗糖和0.1g大豆蛋白依次加入溶液b，25℃避光条件下充分溶解2h，配制得到一种稳定的植物素肉专用复合植物色素溶液。
[0046]
步骤3：植物素肉着色处理：
[0047]
(1)混合：植物蛋白经过复水、甩干、拆丝后，作原料备用；将100g复合植物色素溶液按照质量比1:8与800g原料混合；
[0048]
(2)预腌制着色：将原料和色素溶液混合后，放入超声波清洗机中预腌制，超声频率设置25hz，超声功率设置为350w，时间45min，温度12℃；
[0049]
(3)腌制着色：预腌制结束后，将原料和色素溶液投入真空滚揉腌制机中，温度设定为4℃，真空度0.02mpa，转速30r/min，转筒倾斜角7
°
，一个滚揉腌制周期为45min，间隔10min，周期循环6次；
[0050]
(4)成品：取出后进行成型、蒸煮、冷却、包装，得到植物素肉。
[0051]
最终制备得到的植物素肉成品，按照评价标准对成品的色泽、质地、附着力三个方面进行专家感官评价，评价标准如表1所示。经感官评价，成品的感官评分良好(9分)，具有类似肉的色泽且颜色均匀，附着力强。
[0052]
实施例2：
[0053]
步骤1：植物素肉专用复合植物色素制备：按比例称取15.0gβ-环糊精和15.0g可溶性淀粉溶解于1000ml经过充分超声脱气的超纯水中，加热至充分溶解，随后冷却至室温。依次加入葡萄皮色素0.5g、甜菜红素0.6g、辣椒红素0.4g，并加入适量的0.1mol/l的柠檬酸调节溶液的ph为4.0。之后在避光25℃条件下，设定磁力搅拌功率为4w磁力搅拌3h，期间不断加入0.1mol/l柠檬酸将溶液的ph保持为4.0。最后溶液经过两次25mpa均质后制得复合色素的微胶囊化溶液，经过冷冻干燥后收集得到微胶囊化的复合色素粉末。
[0054]
步骤2：随后用100ml经过充分超声脱气的25℃超纯水，将0.5g抗坏血酸、0.5g肌醇六磷酸、1.5g茶多酚、0.3g柠檬酸、0.2g甘氨酸和0.2g丙氨酸溶解得到溶液a；将5g复合色素粉末添加到100ml溶液a中，25℃避光条件下充分溶解2h，得到溶液b；最后将2g 氯化钠、1.5g蔗糖和1g大豆蛋白依次加入溶液b，25℃避光条件下充分溶解2h，配制得到一种稳定的植物素肉专用复合植物色素溶液。
[0055]
步骤3：植物素肉着色处理：
[0056]
(1)混合：植物蛋白经过复水、甩干、拆丝后，作原料备用；将100g复合植物色素溶液按照质量比1:6与600g原料混合；
[0057]
(2)预腌制着色：将原料和色素溶液混合后，放入超声波清洗机中预腌制，超声频率设置40hz，超声功率设置为450w，时间55min，温度12℃；
[0058]
(3)腌制着色：预腌制结束后，将原料和色素溶液投入真空滚揉腌制机中，温度设定为4℃，真空度0.04mpa，转速20r/min，转筒倾斜角7
°
，一个滚揉腌制周期为60min，间隔
10min，周期循环8次；
[0059]
(4)成品：取出后进行后续成型、蒸煮、冷却、包装等步骤，得到植物素肉。
[0060]
最终制备得到的植物素肉成品，按照评价标准对成品的色泽、质地、附着力三个方面进行专家感官评价，评价标准如表1所示。经感官评价，成品的感官评分良好(11分)，具有与肉相同色泽且颜色均匀，附着力强。
[0061]
表2实施例1～2中微胶囊化复合色素产率、包埋率以及植物素肉色差和感官评分结果
[0062] 实施例1实施例2颜色具体评分812质地具体评分1011附着力具体评分910综合评分911产率91.33％92.46％包埋率93.81％97.74％l48.62
±
1.5751.65
±
1.40a10.16
±
0.519.81
±
0.57b11.62
±
1.0912.96
±
0.88e(与肉色的色差值)1.924.09
[0063]
实施例3～9：植物素肉专用复合植物色素溶液的配制步骤参照实施例2，改变微胶囊化的复合稳定色素中葡萄皮色素、甜菜红色素和辣椒红色素的添加量，实施例3-9色素用量如下表：
[0064]
表3实施例3-9色素用量
[0065] 葡萄皮色素甜菜红辣椒红实施例30.40.50.3实施例40.50.40.3实施例50.10.40.3实施例60.30.20.3实施例70.30.60.3实施例80.30.40.4实施例90.30.4无
[0066]
实施例10～12:植物素肉专用复合植物色素溶液的配制步骤参照实施例2，改变微胶囊化的复合稳定色素制备过程中微胶囊化壁材环糊精和可溶性淀粉的用量，其余条件不变，实施例11-12壁材用量如下表。
[0067]
表4实施例10-12中环糊精和可溶性淀粉用量
[0068] 芯材比环糊精/g可溶性淀粉/g实施例101：53.753.75实施例111：107.57.5实施例121：2518.7518.75
[0069]
实施例13～14：植物素肉专用复合植物色素溶液的配制步骤参照实施例2，改变抗氧化剂用量(抗氧化剂用量见表5)，其余条件不变。
[0070]
表5实施例13～14中抗氧化剂用量
[0071]
抗坏血酸/g肌醇六磷酸/g茶多酚/g实施例130.50.50.4实施例140.30.31.5
[0072]
实施例15～16：植物素肉专用复合植物色素溶液的配制步骤参照实施例2，改变螯合剂用量(螯合剂用量见表6)，其余条件不变。
[0073]
表6实施例15～16中螯合剂用量
[0074] 柠檬酸/g甘氨酸/g丙氨酸/g实施例150.02不添加不添加实施例160.030.030.03
[0075]
对比例1：将葡萄皮色素0.5g、甜菜红素0.6g、辣椒红素0.4g直接溶解于溶液a中，其余条件参照实施例2配置成没有微胶囊化的色素溶液。
[0076]
对比例2：步骤(1)中不调节ph，其余条件参照实施例2。
[0077]
对比例3：步骤(1)中ph值调节为6.0，其余条件参照实施例2。
[0078]
对比例4：溶液a中不添加抗氧化剂，其余条件参照实施例2。
[0079]
对比例5：溶液a中不添加螯合剂，其余条件参照实施例2。
[0080]
表7植物色素、微胶囊壁材、抗氧化剂和螯合剂用量对复合植物色素产率、包埋率、色差和感官评分的影响
[0081][0082]
[0083]
植物复合色素溶液贮藏稳定性实验
[0084]
取实施例1-2、实施例10-12和对比例1-3的复合色素溶液，将其分别在95℃双功能水浴恒温振荡器中分别加热0.5h、1h、1.5h、2h、2.5h.结束后取出烧杯冷却至室温，用保鲜膜封住烧杯并避光保存，6天后测定值，并测定吸光度，结果如表8所示。
[0085]
表8贮藏稳定性实验结果
[0086] 0.5h1h1.5h2h2.5h实施例11.0420.9880.9640.8850.856实施例21.2371.2121.1731.0921.003实施例101.0020.9220.8850.8360.796实施例111.1211.0070.95308990.823实施例121.1641.0750.9840.9250.861对比例10.5100.4100.3800.3310.299对比例20.7630.6630.6020.5680.519对比例30.9420.8730.7710.7430.703
[0087]
植物复合色素溶液光照稳定性实验
[0088]
将实施例1-2、实施例10-14和对比例1-3的色素溶液分别在95℃双功能水浴恒温振荡器中加热1.5h，结束后取出烧杯冷却至室温，用保鲜膜封住烧杯并将其放在光照条件下照射，测试其吸光度，计算其24小时后的保存率，结果如下表所示
[0089]
表9光照稳定性实验结果
[0090][0091]
螯合剂对植物复合色素溶液稳定性的影响实验
[0092]
取实施例1-2、实例11-12、实施例15-16、对比例1-3、对比例5中的复合色素溶液于比色管中，取10ml为对照组；剩余溶液加入100mg/kg的常用金属离子液体，加水稀释至刻度线，取10ml至于试管，于80℃中水浴加热30min,然后放置3天后取出，目测颜色变化，并测定
吸光值。
[0093]
表10螯合剂对植物复合色素溶液稳定性的影响
[0094][0095][0096]
由此可见，本发明提供了一种植物素肉专用复合植物色素溶液的制备及应用方法。针对植物素肉缺乏一种能够提供肉类似色泽的安全、稳定、不易在加工和贮运过程中受光、热和氧化等作用而易褪色的天然植物色素，该方法主要选择廉价易得的三种天然植物色素(葡萄皮色素、甜菜红素、辣椒红素)利用生物大分子(β-环糊精和可溶性淀粉)与色素之间的相互作用进行微胶囊包埋，选取抗氧化剂(抗坏血酸、维生素e、茶多酚)，金属离子螯合剂 (柠檬酸、甘氨酸、丙氨酸)、大豆蛋白、盐离子等作为保护剂制备复合色素溶液。同时通过超声预腌制与低温真空滚揉腌制相结合进行着色处理。经过以上处理后，得到的植物素肉成品具有肉的色泽，且色泽质地均匀，附着力强不易脱色。本发明所述植物素肉专用复合植物色素的制备和应用方法操作简单、方便，不使用任何非食用的化学添加剂，不使用任何非植物基的色素或添加剂，能够赋予植物素肉良好、稳定的色泽，在植物素肉加工中具有很好的应用前景。
[0097]
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。