一种热稳定小球藻茶饮料及其制备方法

：本发明属于饮料加工，具体涉及一种热稳定小球藻茶饮料及其制备方法。

背景技术

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背景技术：

1、小球藻(chlorella)属于绿藻门(chlorophyta)、绿藻纲(chlorophyceae)、绿球藻目(chlamydomonadales)、卵囊藻科(oocystaceae)、小球藻属(chlorella)，是一类普生性单细胞绿藻，常见的有：普通小球藻(chlorella vulgaris)、蛋白核小球藻(auxenochlorellapyrenoidosa)和椭圆小球藻(pseudochlorellapringsheimii)3种。小球藻细胞内富含蛋白质、色素、多糖等生物活性物质，含有包括人体所需的必需氨基酸在内的18种氨基酸，其氨基酸组成高于世界卫生组织(who)和联合国粮农组织(fao)颁布的用于人类营养的蛋白质标准。小球藻细胞中的色素主要包括叶绿素a(chl a)、叶绿素b(chl b)和类胡萝卜素(car)，其中叶绿素具有抗衰老、降低血脂、促进伤口愈合等作用，类胡萝卜素在心血管疾病和眼部疾病的预防方面作用显著。

2、联合国粮农组织将其列为21世纪人类绿色营养源健康食品，我国卫生部在2012年批准蛋白核小球藻为新资源食品，具有广阔的发展前景。然而，目前小球藻在食品中的应用非常有限，产品主要形式是藻粉、藻片和胶囊等。随着对小球藻营养成分越来越深入的研究，小球藻在食品中的应用应向更加多元化发展，如液体饮料等。由于小球藻细胞壁的存在，其细胞内的蛋白质等营养物质不易被释放出来，影响了对其生物学或加工学特性的开发利用。因此，对小球藻细胞内容物进行提取是实现其高值化利用的重要处理过程。小球藻的破壁方法包括高压均质法、酶解法、反复冻融法以及超声波破碎法等，破壁后所得的胞内提取物富含蛋白质、色素等功能成分，是新型茶饮料加工中重要的蛋白原料。然而，小球藻胞内提取物存在色素、蛋白不稳定等问题，是新型小球藻茶饮料制备过程中亟待解决的问题。

技术实现思路

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技术实现要素：

1、本发明要解决的技术问题是破壁后所得小球藻胞内提取物存在色素、蛋白不稳定等问题，限制了其在制备茶饮料方向的应用。

2、为解决上述问题，本发明通过破壁处理获得包含蛋白质、多糖、色素等营养组分的小球藻提取液，然后通过添加非离子型表面活性剂使小球藻茶饮料在巴氏杀菌过程中保持蛋白和色素的稳定性，得到了一种色泽稳定的小球藻茶饮料。

3、为达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现，一种热稳定小球藻茶饮料的制备方法，包括以下步骤：

4、(1)按照1：5～1：15的质量比将小球藻和蒸馏水混合，搅拌均匀，进行破壁处理得到蛋白质粗提液；

5、(2)将上述粗提液进行分离，获得上清液a；沉淀加入与上清液a等量的蒸馏水，搅拌均匀后分离获得上清液b；将上清液a与上清液b混合，即得小球藻蛋白提取液；

6、(3)按比例将小球藻蛋白提取液和非离子型表面活性剂混合，即得热稳定性小球藻蛋白提取液；本发明采用的非离子型表面活性剂，可在中性至弱碱性条件下，通过氢键、疏水相互作用等与蛋白质发生相互作用，改变蛋白质的分子间相互作用力，减少蛋白质聚集，提高小球藻茶饮料中蛋白质的溶解性、分散性和热稳定性，从而有效提高小球藻茶饮料在巴氏杀菌过程中的稳定性。现有技术201880077425.9《色素材料水溶液、色素材料水溶液的制造方法和蓝色着色饮料》使用了阴离子表明活性剂，但其前提是必须使用羧酸，而本发明不需要。因此，本发明可以保持小球藻茶饮料在中性至弱碱性环境中的稳定性，符合茶饮料的ph条件。

7、(4)按比例将热稳定性小球藻蛋白提取液、蔗糖、绿茶提取液和碳酸氢钠混合，均质，得到热稳定小球藻茶饮料。其中，碳酸氢钠用于维持小球藻茶饮料的ph稳定性；蔗糖用于调整小球藻茶饮料的感官风味；绿茶提取液中富含茶多酚，具有显著的抗氧化性，可以有效提高小球藻茶饮料中色素的稳定性。

8、进一步的，步骤(1)所述破壁处理方式为高压均质法、超声波破壁法、研磨法、反复冻融法中的一种或一种以上综合处理。

9、进一步的，步骤(3)所述非离子型表面活性剂为吐温、司盘、大豆磷脂、蔗糖脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯中的一种或一种以上的混合物。以上表面活性剂在水溶液中呈电中性，能够在疏水相互作用和氢键作用下与蛋白质结合形成水化层结构，通过疏水相互作用增加蛋白质的亲水性进而提高蛋白质的溶解性，也可以通过与界面蛋白质发生竞争吸附，对蛋白质的溶解性起到改善作用。

10、进一步的，步骤(3)所述非离子型表面活性剂为司盘-80和/或吐温-80。吐温-80为聚氧乙烯类非离子表面活性剂，是一种两亲分子，亲水基为聚氧乙烯链，疏水基为碳氢链，其亲水亲油平衡值为15，司盘-80为山梨醇脂肪酸酯类，其亲水亲油平衡值为4.3，二者具有良好的热稳定性和水解稳定性，可以减少热加工过程中蛋白质的聚集，有效提高小球藻茶饮料的热稳定性。

11、进一步的，步骤(3)小球藻蛋白提取液和非离子型表面活性剂按照以下质量分数混合：小球藻蛋白提取液100份、表面活性剂0.1～2.0份。在相应比例条件下，表面活性剂对小球藻蛋白提取液热稳定性的改善效果最佳。

12、进一步的，步骤(4)热稳定性小球藻蛋白提取液、蔗糖、绿茶提取液和碳酸氢钠按照以下质量分数混合：热稳定性小球藻蛋白提取液100～102份、蔗糖3～5g、绿茶提取液0.5～2.0g、碳酸氢钠0.1～0.2g。

13、一种上述方法制备得到的热稳定小球藻茶饮料，其ph为7.0～8.5。中性和弱碱性ph溶液条件有助于维持小球藻茶饮料中蛋白质和色素的稳定性，有利于茶多酚维持茶饮料的颜色稳定性。

14、以上操作步骤如无特别说明，均按本领域常规操作。

15、蛋白质的溶解性能够维持蛋白与溶剂之间的平衡，是最为重要的蛋白功能特性之一，蛋白质的其它功能特性会受到溶解度的影响。而温度、ph等因素会导致小球藻茶饮料中蛋白质溶解性下降、叶绿素褐变等问题，从而导致小球藻茶饮料品质下降。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

17、(1)通过向小球藻茶饮料中添加适量的非离子型表面活性剂，可在中性至弱碱性条件下，通过氢键、疏水相互作用等与蛋白质发生相互作用，改变蛋白质的分子间相互作用力，减少蛋白质聚集，提高小球藻茶饮料中蛋白质的溶解性、分散性和热稳定性，从而有效提高小球藻茶饮料在巴氏杀菌过程中的稳定性，更好的应用在饮料加工领域。

18、(2)通过向小球藻茶饮料中添加适量的司盘-80和吐温-80，有利于提高小球藻茶饮料中蛋白质和色素之间的相互作用，同时加入绿茶提取液，可以有效提高小球藻茶饮料中色素的稳定性，提高小球藻茶饮料在巴氏杀菌过程中的稳定性，维持茶饮料色泽稳定。

技术特征：

1.一种热稳定小球藻茶饮料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述破壁处理方式为高压均质法、超声波破壁法、研磨法、反复冻融法中的一种或一种以上综合处理。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)所述非离子型表面活性剂为吐温、司盘、大豆磷脂、蔗糖脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯中的一种或一种以上的混合物。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)所述非离子型表面活性剂为司盘-80和/或吐温-80。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)小球藻蛋白提取液和非离子型表面活性剂按照以下质量分数混合：小球藻蛋白提取液100份、表面活性剂0.1～2.0份。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(4)热稳定性小球藻蛋白提取液、蔗糖、绿茶提取液和碳酸氢钠按照以下质量分数混合：热稳定性小球藻蛋白提取液100～102份、蔗糖3～5g、绿茶提取液0.5～2.0g、碳酸氢钠0.1～0.2g。

7.一种权利要求1所述方法制备得到的热稳定小球藻茶饮料，其ph为7.0～8.5。

技术总结
本发明属于饮料加工技术领域，具体涉及一种热稳定小球藻茶饮料及其制备方法。以小球藻为原料，通过破壁处理获得小球藻蛋白提取物，进而通过添加表面活性剂，并与蔗糖、绿茶提取液、碳酸氢钠等进行复配，得到具备热稳定性的小球藻茶饮料。本发明通过破壁处理获得包含蛋白质、多糖、色素等营养组分的小球藻提取液，然后通过添加非离子型表面活性剂使小球藻茶饮料在巴氏杀菌过程中保持蛋白和色素的稳定性，得到了一种色泽稳定的小球藻茶饮料。

技术研发人员：王彦超,张文瀚,王琳霖,隋镓冰,王滢,王俊博,唐天睿
受保护的技术使用者：中国海洋大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15