CN111067010A - 一种耐热性藻蓝及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种耐热性藻蓝及其制备方法，具体制备过程为先取果胶、卡拉胶、海藻酸钠、羧甲基淀粉钠、羟丙基淀粉中的任意一种与海藻糖充分混合，得到复配增稠剂；接着，取柠檬酸钠、磷酸氢二钠中的任意一种和柠檬酸充分混合，得到稳定剂；最后，将所制得的复配增稠剂、稳定剂与藻蓝混合，即得到目的产物耐热性藻蓝。与现有技术相比，本发明可以显著提升藻蓝蛋白的耐热性，并且没有对藻蓝蛋白的着色能力产生不利影响，基本保持藻蓝蛋白的原有特性，操作简单，在食品工业中易于实施，同时对人体无毒副作用，可以作为天然、安全、健康的食品着色原料使用。
Description
技术领域
本发明属于藻蓝制备技术领域，涉及一种耐热性藻蓝及其制备方法。
背景技术
藻蓝蛋白是螺旋藻中一种重要的色素蛋白，具有鲜艳的宝石蓝色，并且有荧光，可以作为天然色素被广泛应用于食品工业中，如果冻、糖果、奶酪、果汁(味)饮料类、雪糕和冰棍等，不仅避免了合成色素对人体的伤害，另外由于藻蓝蛋白丰富的氨基酸组成，还具有抗氧化、抑制肿瘤、抗炎症、增强免疫力等功效，具有广阔的市场应用前景。但是，由于藻蓝蛋白在高温条件下不稳定，在产品的加热过程中会出现褪色甚至蛋白聚集沉淀的现象，极大限制了藻蓝蛋白在实际生产过程中的大规模应用。因此，开发具有优良耐热性能的藻蓝蛋白具有重要的实际意义。
如中国专利201380057914.5公开了一种使藻蓝蛋白稳定化的方法，该方法的特征在于，所述方法包括将所述材料浸渍在甘油或“水/甘油”混合物中的步骤。但是，上述方法要求甘油含量不低于40％，在绝大多数食品中这一用量很难达到，同时藻蓝蛋白溶解于甘油的过程比较困难，操作步骤复杂。所以关于耐热性藻蓝的开发虽然已经取得了一定成果，但仍存在不足之处。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种耐热性藻蓝及其制备方法，以解决常规藻蓝耐热性与着色能力难以兼顾的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
本发明的技术方案之一提出了一种耐热性藻蓝，包括以下重量份数的组分：藻蓝5-45份，复配增稠剂10-90份，稳定剂4-12份。
进一步的，所述的复配增稠剂由果胶、卡拉胶、海藻酸钠、羧甲基淀粉钠、羟丙基淀粉中的任意一种和海藻糖组成。
更进一步的，复配增稠剂中，海藻糖的添加量为8-70份，果胶、卡拉胶、海藻酸钠、羧甲基淀粉钠或羟丙基淀粉则为2-20份。
进一步的，所述的稳定剂由柠檬酸钠、磷酸氢二钠中的任意一种和柠檬酸复配而成。
更进一步的，稳定剂中，柠檬酸的添加量为0.1-1.2份，柠檬酸钠或磷酸氢二钠为3.9-11.8份。
进一步的，所述藻蓝为任意色价的藻蓝，其可以购自内蒙古蓝一生物科技有限公司。
本发明的技术方案之二提出了一种耐热性藻蓝的制备方法，包括以下步骤：
(1)取果胶、卡拉胶、海藻酸钠、羧甲基淀粉钠、羟丙基淀粉中的任意一种与海藻糖充分混合，得到复配增稠剂；
(2)取柠檬酸钠、磷酸氢二钠中的任意一种和柠檬酸充分混合，得到稳定剂；
(3)所制得的复配增稠剂、稳定剂与藻蓝混合，即得到目的产物耐热性藻蓝。
进一步的，步骤(3)中，复配增稠剂、稳定剂与藻蓝的质量比为(10-90)：(4-12)：(5-45)。
进一步的，步骤(1)中，复配增稠剂中果胶、卡拉胶、海藻酸钠、羧甲基淀粉钠、羟丙基淀粉中的任意一种的添加量为2～20重量份，海藻糖为8～70重量份。
进一步的，步骤(2)中，稳定剂中柠檬酸钠、磷酸氢二钠中的任意一种的添加量为3.9～10.8重量份，柠檬酸为0.1～1.2重量份。
本发明的复配增稠剂中，果胶、卡拉胶、海藻酸钠、羧甲基淀粉钠、羟丙基淀粉均为常规食品增稠剂，其可提升体系粘度对色素蛋白起到物理保护作用。此组分添加量过低，难以体现辅料作用；若添加量过高，会使溶液粘度过高而影响实际应用价值。而添加海藻糖的作用在于，一方面，蛋白质在高温条件下的失活主要原因就是由于水分子的脱除导致构象发生变化，海藻糖作为一种多羟基物质可替代水分子与蛋白质表面形成氢键维持其结构稳定，活性得以维持；另一方面，海藻糖可排斥分布于蛋白质的周围，这使得蛋白质的疏水基团不被暴露，抑制了蛋白质变性。海藻糖独特的性质使其在高温时形成稳定的玻璃态，使其在极端环境条件下的适用范围更广。玻璃态将被截留在其中的分子维持在一个活性状态，在其再水化时原结构和活性得以还原。这一特性使海藻糖可长期维持蛋白质的稳定性。另外，海藻糖通过强水合作用与增稠剂的增稠作用协同配合，影响蛋白质大分子的周围环境，抑制大分子的流动性，从而进一步维持蛋白质的结构稳定性，提升对于高温环境的耐受力。海藻糖添加太少则难以体现辅料作用，添加太多则会使配方色价相应降低而影响色素实际应用价值。
由于藻蓝蛋白的稳定性极易受其所处环境酸碱性的影响，所以缓冲稳定剂对藻蓝制剂是必需的。在选择缓冲液pH值时需注意pH值不要接近藻蓝蛋白的等电点，以避免蛋白质聚集。磷酸盐和柠檬酸盐是常用的缓冲剂，具有生物相容性，使体系处于藻蓝蛋白更稳定的中性或弱酸性环境中。其添加量过低，难以体现辅料作用；添加量过高，会使配方色价相应降低而影响色素实际应用价值。
与现有技术相比，本发明通过加入自制的复配增稠剂和稳定剂得到的组合物，显著提升了藻蓝蛋白的耐热性，并且没有对藻蓝蛋白的着色能力产生不利影响，基本保持藻蓝蛋白的原有特性，操作简单，在食品工业中易于实施，同时对人体无毒副作用，可以作为天然、安全、健康的食品着色原料使用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
以下各实施例中，所用藻蓝购自内蒙古蓝一生物科技有限公司。其余若无特别说明的原料或处理技术，则表明均为本领域的常规市售产品或常规处理技术。
按照耐热性藻蓝的制备方法，配制本发明中的复配增稠剂，配方组成见表1：
表1复配增稠剂的组成
按照耐热性藻蓝的制备方法，配制本发明中的复配稳定剂，配方组成见表2：
表2稳定剂的组成
| 柠檬酸钠 | 磷酸氢二钠 | 柠檬酸 | |
| J | 3.9 | 0.1 | |
| K | 7.0 | 1.0 | |
| L | 9.7 | 0.3 | |
| M | 10.8 | 1.2 |
实施例1：
将10重量份的复配增稠剂A和4重量份的稳定剂J，5重量份的藻蓝充分混合得到耐热藻蓝样品，然后将样品配制成色价0.04的水溶液，在95℃水浴中加热10min后观察溶液状态，并测定溶液的色价保留率。结果见表3。
实施例2：
将30重量份的复配增稠剂B和8重量份的稳定剂K，15重量份的藻蓝充分混合得到耐热藻蓝样品，然后将样品配制成色价0.04的水溶液，在95℃水浴中加热10min后观察溶液状态，并测定溶液的色价保留率。结果见表3。
实施例3：
将50重量份的复配增稠剂C和8重量份的稳定剂K，25重量份的藻蓝充分混合得到耐热藻蓝样品，然后将样品配制成色价0.04的水溶液，在95℃水浴中加热10min后观察溶液状态，并测定溶液的色价保留率。结果见表3。
实施例4：
将70重量份的复配增稠剂D和10重量份的稳定剂L，35重量份的藻蓝充分混合得到耐热藻蓝样品，然后将样品配制成色价0.04的水溶液，在95℃水浴中加热10min后观察溶液状态，并测定溶液的色价保留率。结果见表3。
实施例5：
将90重量份的复配增稠剂E和12重量份的稳定剂M，45重量份的藻蓝充分混合得到耐热藻蓝样品，然后将样品配制成色价0.04的水溶液，在95℃水浴中加热10min后观察溶液状态，并测定溶液的色价保留率。结果见表3。
对比例1：
将普通藻蓝配制成色价0.04的水溶液，在95℃水浴中加热10min后观察溶液状态，并测定溶液的色价保留率。结果见表3。
对比例2：
相比于实施例1，其余条件都不变，仅不添加复配增稠剂，在95℃水浴中加热10min后观察溶液状态，并测定溶液的色价保留率。结果见表3。
对比例3：
相比于实施例1，其余条件都不变，仅不添加稳定剂，在95℃水浴中加热10min后观察溶液状态，并测定溶液的色价保留率。结果见表3。
对比例4：
相比于实施例1，其余条件都不变，改为添加普通增稠剂(羧甲基淀粉钠)，在95℃水浴中加热10min后观察溶液状态，并测定溶液的色价保留率。结果见表3。
对比例5
相比于实施例1，其余条件都不变，复配增稠剂改为仅添加等质量份的海藻糖。
对比例6
相比于实施例1，其余条件都不变，稳定剂改为仅添加等质量份的柠檬酸钠。
表3
通过表3可知，在95℃的加热条件下，普通藻蓝会迅速产生沉淀，无法检测色价指标，完全失去着色能力。而通过复配增稠剂和稳定剂的组合使用，可使藻蓝蛋白在95℃加热10分钟后仍保持澄清透明的状态，耐热性能得到了明显提升，其色价指标仍可满足食品领域的着色需求。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种耐热性藻蓝，其特征在于，包括以下重量份数的组分：藻蓝5-45份，复配增稠剂10-90份，稳定剂4-12份。
2.根据权利要求1所述的一种耐热性藻蓝，其特征在于，所述的复配增稠剂由果胶、卡拉胶、海藻酸钠、羧甲基淀粉钠、羟丙基淀粉中的任意一种和海藻糖组成。
3.根据权利要求2所述的一种耐热性藻蓝，其特征在于，复配增稠剂中，海藻糖的添加量为8-70份，果胶、卡拉胶、海藻酸钠、羧甲基淀粉钠或羟丙基淀粉则为2-20份。
4.根据权利要求1所述的一种耐热性藻蓝，其特征在于，所述的稳定剂由柠檬酸钠、磷酸氢二钠中的任意一种和柠檬酸复配而成。
5.根据权利要求4所述的一种耐热性藻蓝，其特征在于，稳定剂中，柠檬酸的添加量为0.1-1.2份，柠檬酸钠或磷酸氢二钠为3.9-11.8份。
6.一种耐热性藻蓝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取果胶、卡拉胶、海藻酸钠、羧甲基淀粉钠、羟丙基淀粉中的任意一种与海藻糖充分混合，得到复配增稠剂；
(2)取柠檬酸钠、磷酸氢二钠中的任意一种和柠檬酸充分混合，得到稳定剂；
(3)所制得的复配增稠剂、稳定剂与藻蓝混合，即得到目的产物耐热性藻蓝。
7.根据权利要求6所述的一种耐热性藻蓝的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，复配增稠剂、稳定剂与藻蓝的质量比为(10-90)：(4-12)：(5-45)。
8.根据权利要求6所述的一种耐热性藻蓝的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，复配增稠剂中果胶、卡拉胶、海藻酸钠、羧甲基淀粉钠、羟丙基淀粉中的任意一种的添加量为2～20重量份，海藻糖为8～70重量份；
步骤(2)中，稳定剂中柠檬酸钠、磷酸氢二钠中的任意一种的添加量为3.9～10.8重量份，柠檬酸为0.1～1.2重量份。
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