一、本发明涉及一种基于米糠纤维多糖的速冻汤圆调质剂制备方法，属于食品加工。
背景技术：
0、二、背景技术
1、速冻食品是一类以低温快速冻结方式生产的食品，其中速冻汤圆是一种主要的日常速冻食品。在大规模生产中发现，糯米粉的吸水性、保水性较差，汤圆中水分分布不均匀，同时由于冷冻条件不稳定，冻藏过程中会出现不同程度的表皮开裂，塌陷，粘牙，口感变差等问题。汤圆表皮开裂的一个主要原因是在冷冻过程中，汤圆与外界发生热量交换，汤圆皮的温度不断下降，保水能力不断降低，水分不断挥发导致水分散失，从而使汤圆表皮开裂。汤圆口感变差是由于在运输、销售过程中，温度不断变化使速冻汤圆反复冻融，汤圆中形成大冰晶，破坏了汤圆内部结构。汤圆中淀粉的老化现象也是口感变差的原因之一。
2、米糠纤维多糖具有良好的抗冻性，可以有效抑制冰晶生长，减少冰晶对细胞的机械损伤，保障速冻汤圆的品质。有研究表明，米糠纤维多糖与淀粉相互作用可以改变水分迁移和分布，增强产品的保水性，有效降低产品的冻裂率。乳化剂可以使面团内部组织结构更加紧密，改善汤圆中水分分布，有效延缓汤圆的老化，提高产品品质。复合磷酸盐的保水性和黏结性可以改善产品流变性，避免产品表面干燥，改进了速冻汤圆的组织结构和口感。
3、专利(公开号cn107897634a，公开日2018年04月13日)公开了“一种含冰结构蛋白的速冻汤圆复合抗冻剂”，小麦苗经低温胁迫后消毒、漂洗、打浆、硫酸铵沉淀、离子交换层析、凝胶层析、透析冻干制得冰结构蛋白。所得的冰结构蛋白与辛烯基琥珀酸酐改性阿拉伯胶、羟丙基二淀粉磷酸酯、单硬脂酸甘油酯、黄原胶、卡拉胶、复合磷酸盐、玉米淀粉复配组成速冻汤圆复合抗冻剂，该抗冻剂能有效防止速冻汤圆的开裂，但冰结构蛋白制备过程复杂，制备周期长。专利(公开号cn110637973a，公开日2020年01月03日)公开了“一种用于制作速冻汤圆的复配粉及配制方法以及速冻汤圆的制备方法”，糯米粉与紫薯全粉、海藻酸丙二醇酯、β-胡萝卜素、可溶性大豆多糖、复合磷酸盐、双乙酰酒石酸单双甘油酯按一定比例复配，所得复配粉的糊化特性有所改善，能防止糯米粉结团，增加保水能力，抑制淀粉回生，改善速冻汤圆各方面品质，但未提及产品的抗冻效果，复配粉对汤圆的防冻裂效果未知。本发明利用米糠制备米糠纤维多糖并与乳化剂、磷酸盐复配成调质剂，具有高抗冻活性、操作简单等优势。
4、本发明以米糠为原料，经超微粉碎、醇沉提取米糠纤维多糖，利用生物酶法制得改性米糠纤维多糖，利用冰壳亲和吸附法分离出高抗冻活性米糠纤维多糖，再将其与乳化剂、磷酸盐复配制得速冻汤圆调质剂，制得调质剂可有效防止速冻汤圆开裂和塌架，显著提升速冻汤圆感官品质。
技术实现思路
0、三、
技术实现要素：
1、技术问题
2、本发明目的在于提供一种基于米糠纤维多糖的速冻汤圆调质剂制备方法，通过对米糠进行物理改性和酶法改造，联用冰壳吸附法制得高抗冻活性米糠纤维多糖，并与乳化剂、磷酸盐等复配制得提升速冻汤圆品质的调质剂，提供一种绿色安全、高抗冻活性的速冻汤圆调质剂。
3、技术方案
4、本发明的技术方案概述如下：以米糠为原料，经超微粉碎、醇沉提取米糠纤维多糖，通过生物酶法对其进行改造，利用冰壳吸附法分离出高抗冻活性米糠纤维多糖，再将其与乳化剂、磷酸盐复配制得速冻汤圆调质剂，具体步骤包括：
5、(1)物理法提取：按公知方法，米糠经除杂、粉碎、过筛后，设定气流粉碎仪压力为60～80mpa，工作频率为30～50hz，优选粉碎仪压力70mpa，工作频率40hz，此时米糠中可溶性米糠纤维多糖含量最高；超细粉碎后的米糠与纯水1:20～30(w/v)混合，在25℃下搅拌8～12h，以5000rpm离心10min，上清液加入无水乙醇至体系乙醇浓度为20％(v/v)，以5000rpm离心20min，上清液中继续加入无水乙醇至体系乙醇浓度为30％～60％(v/v)，经离心、透析、冻干后，制得米糠纤维多糖；
6、(2)生物酶法改造：将阿魏酸、米糠纤维多糖和正丁醇按1:1:50比例(w/w/v)混合，添加米根霉脂肪酶后于50～60℃下搅拌10～12h，每克米糠纤维多糖中加入酶的用量为1200～1500酶活力单位，优选加入米根霉脂肪酶在50℃下反应10h，每克多糖中酶用量为1300酶活力单位，此时阿魏酰化米糠纤维多糖得率最高；反应后旋转蒸发除去正丁醇并灭酶，加水复溶，以5000rpm离心20min，上清液中加入过氧化氢和过氧化物酶，在30～40℃下反应2～3h，每克米糠提取物中加入过氧化物酶的用量为800～900酶活力单位，优选加入过氧化氢酶在30℃下反应3h，每克多糖中酶用量为900酶活力单位，此时氧化交联效果最好；反应完成后沸水浴加热20min灭酶，以5000rpm离心20min，上清液中加入阿拉伯呋喃糖苷酶，在35～40℃下反应20～30h，每克多糖中酶用量为500～1500酶活力单位，优选加入阿拉伯呋喃糖苷酶在40℃下反应24h，每克多糖中酶用量为1500酶活力单位，此时改性米糠纤维多糖得率最高；反应后沸水浴15min灭酶，离心、冻干后制得改性米糠纤维多糖。
7、(3)冰壳吸附：按公知方法，在圆底烧瓶中加入1/5～1/3的纯水，在-70～-80℃干冰浴中以100～120rpm旋转40～50s，形成均匀冰壳，将未冻结溶液倒出，在形成冰壳的圆底烧瓶中加入烧瓶容量1/5～1/2、浓度为0.5％～1％(w/v)的改性米糠纤维多糖水溶液，在-1～-2℃的冰浴中以50～60rpm旋转30～45min，将未冻结溶液倒出，冻结的冰壳融化后冻干，制得具有高抗冻活性的米糠纤维多糖。
8、(4)调质剂复配：调质剂由以下重量份数的原料组成：米糠纤维多糖2～8份，硬脂酰乳酸钠1～5份，单脂肪酸甘油酯2～5份，蔗糖脂肪酯1～5份，焦磷酸钠1～4份，六偏磷酸钠1～4份，三聚磷酸钠1～4份，海藻酸钠2～5份，变性淀粉8～16份，优选复配配方为米糠纤维多糖3份，硬脂酰乳酸钠3份，单脂肪酸甘油酯5份，蔗糖脂肪酯3份，焦磷酸钠1份，六偏磷酸钠1份，三聚磷酸钠1份，海藻酸钠2份，变性淀粉12份，此配方下速冻汤圆品质最佳。
9、有益效果
10、与现有技术相比，本发明具有以下优点：
11、(1)本发明以米糠为原料生产制备高抗冻活性的改性纤维多糖，实现稻米加工副产物的增值利用；
12、(2)本发明主要采用物理和生物酶法，操作简单易行、反应条件温和；
13、(3)本发明生产的米糠纤维多糖具有高抗冻活性的特点，其与乳化剂和磷酸盐复配的调质剂有效防止速冻汤圆开裂和塌架，显著提升速冻汤圆感官品质。
14、四、具体实施方式
15、米糠经除杂、粉碎、过筛后，设定气流粉碎仪压力为60mpa，工作频率为30hz，超细粉碎后的米糠与纯水1:20(w/v)混合，在25℃下搅拌12h，以5000rpm离心10min，上清液加入无水乙醇至体系乙醇浓度为20％(v/v)，以5000rpm离心20min，上清液中继续加入无水乙醇至体系乙醇浓度为60％(v/v)，经离心、透析、冻干后，制得米糠纤维多糖；将阿魏酸、米糠纤维多糖和正丁醇按1:1:50比例(w/w/v)混合，加入米根霉脂肪酶于60℃下搅拌12h，每克米糠纤维多糖中酶用量为1500酶活力单位，反应后旋转蒸发除去正丁醇并灭酶，加水复溶后以5000rpm离心20min，上清液中加入过氧化氢和过氧化物酶，在30℃下反应3h，每克米糠提取物中加入过氧化物酶的用量为900酶活力单位，反应完成后沸水浴加热20min灭酶，以5000rpm离心20min，上清液中加入阿拉伯呋喃糖苷酶，在35℃下反应20h，每克多糖中酶用量为1000酶活力单位，反应后沸水浴15min灭酶，离心、冻干后制得改性米糠纤维多糖。在圆底烧瓶中加入1/3的纯水，在-80℃干冰浴中以120rpm旋转40s，形成均匀冰壳，将未冻结溶液倒出。在形成冰壳的圆底烧瓶中加入烧瓶容量1/2、浓度为1％(w/v)的米糠纤维多糖水溶液，在-2℃的冰浴中以60rpm旋转30min，将未冻结溶液倒出，冻结的冰壳融化后冻干，制得具有高抗冻活性的米糠纤维多糖。调质剂由以下重量份数的原料组成：米糠纤维多糖4份，硬脂酰乳酸钠2份，单脂肪酸甘油酯2份，蔗糖脂肪酯2份，焦磷酸钠2份，六偏磷酸钠2份，三聚磷酸钠1份，海藻酸钠2份，变性淀粉10份。将调质剂按照糯米粉质量的10％添加到糯米粉中，加水调制面皮，称量分块，搓圆成形，速冻制得速冻汤圆，通过公知的冻融循环实验可以发现汤圆无肉眼可见裂纹，感官评定结果良好。
16、实施例2
17、预处理后的米糠利用设定工作压力为80mpa，频率为50hz的微型气流粉碎仪超细粉碎，所得米糠与纯水1:30(w/v)混合，在25℃下搅拌8h，离心、醇沉、透析、冻干同实施例1；将阿魏酸、米糠纤维多糖和正丁醇按1:1:50比例(w/w/v)混合，加入米根霉脂肪酶于50℃下搅拌11h，每克米糠纤维多糖中酶用量为1200酶活力单位，去除正丁醇、灭酶、复溶、离心同实施例1，上清液中加入过氧化氢和过氧化物酶，在40℃下反应2h，每克米糠提取物中加入过氧化物酶的用量为800酶活力单位，灭酶、离心同实施例1；上清液中加入阿拉伯呋喃糖苷酶，在35℃下反应30h，每克多糖中酶用量为1200酶活力单位，灭酶，离心、冻干同实施例1。冰壳吸附步骤同实施例1。调质剂由以下重量份数的原料组成：米糠纤维多糖6份，硬脂酰乳酸钠3份，单脂肪酸甘油酯3份，蔗糖脂肪酯2份，焦磷酸钠2份，六偏磷酸钠3份，三聚磷酸钠2份，海藻酸钠3份，变性淀粉12份。速冻汤圆调质剂添加量和汤圆制备、实验同实施例1，产品无肉眼可见裂纹，感官评定结果良好。
18、实施例3
19、预处理后的米糠利用设定工作压力为70mpa，频率为40hz的微型气流粉碎仪超细粉碎，所得米糠与纯水1:25(w/v)混合，在25℃下搅拌10h，离心、醇沉、透析、冻干同实施例1；将阿魏酸、米糠纤维多糖和正丁醇按1:1:50比例(w/w/v)混合，加入米根霉脂肪酶于50℃下搅拌10h，每克米糠纤维多糖中酶用量为1300酶活力单位，去除正丁醇、灭酶、复溶、离心同实施例1，上清液中加入过氧化氢和过氧化物酶，在37℃下反应2.5h，每克米糠提取物中加入过氧化物酶的用量为900酶活力单位，灭酶、离心同实施例1；上清液中加入阿拉伯呋喃糖苷酶，在40℃下反应24h，每克多糖中酶用量为1500酶活力单位，灭酶，离心、冻干同实施例1。冰壳吸附步骤同实施例1。调质剂由以下重量份数的原料组成：米糠纤维多糖3份，硬脂酰乳酸钠3份，单脂肪酸甘油酯5份，蔗糖脂肪酯3份，焦磷酸钠1份，六偏磷酸钠1份，三聚磷酸钠1份，海藻酸钠2份，变性淀粉12份。速冻汤圆调质剂添加量和汤圆制备、实验同实施例1，产品无肉眼可见裂纹，感官评定结果优秀。
20、以上详细说明了本发明的实施方式，但这只是为了便于理解而举的实例，不应被视为是对本发明范围的限制。同样，任何所属技术领域的技术人员均可根据本发明的技术方案及其较佳实施例的描述，做出各种可能的等同改变和替换，但所有这些改变和替换都应属于本发明的权利要求的保护范围。