一種精確調控美拉德反應程度的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于食品加工方法技術領域，特別涉及一種精確調控美拉德反應程度的方法。
【背景技術】
[0002]美拉德反應(Maillard react1n)是一種廣泛分布于食品工業中的非酶褐變反應。它指的是食物中的還原糖與含有氨基的化合物在常溫或加熱時發生的一系列復雜的反應。反應過程中除生成類黑精外，還會產生還原酮、醛和雜環化合物等中間產物，這些物質不僅為食品提供了宜人可口的風味和誘人的色澤，還構建出新型的大分子中間產物。最近，美拉德反應產物對于抗氧化性、乳化性等加工特性及對于增強人體胃腸道功能、對人體腸道菌群的益生作用等功能特性的研宄受到研宄者的關注。
[0003]傳統的美拉德反應的制備方法分為干法和濕法。干法反應是將蛋白質和還原性多糖先配制成一定濃度的溶液，兩者混合均勻后經冷凍干燥成為粉狀固體混合物，然后在適宜的溫度下保持恒定的水分含量，制備美拉德反應產物。傳統美拉德產物的制備方法的反應條件較為溫和，但反應時間較長，生產中消耗大量的能源。
[0004]噴霧干燥是應用于物料干燥的一種方法。在干燥室中將液體物料經霧化后，在與熱空氣的接觸中，水分迅速汽化，即得到干燥產品。在處理過程中料液經霧化后瞬間增大與熱空氣的接觸表面積，加速了傳熱和傳質的干燥過程，該法能直接使溶液、乳濁液干燥成粉狀或顆粒狀制品，縮短了生產流程。在中國發明專利(CN102344696B)中公布了利用噴霧干燥技術快速連續制備粉末狀焦糖色素的方法，該方法設置噴霧干燥設備的熱風進口溫度為160°C?270°C，控制反應時間為3s?60s，快速制備粉末狀焦糖色素。反應時間的大大縮短是由于噴霧干燥過程中的高溫使反應速度急劇增加，但這也使得反應程度難以控制，造成工業生產中批次生產之間的質量波動；而且因噴霧干燥同一批次只能生產特定反應程度的產品，無法實現對不同反應程度的美拉德反應產物的分級收集。
[0005]本發明的目的是兼取兩種制備方法所長，以噴霧干燥法快速啟動美拉德反應，通過干法反應的溫和條件調控美拉德反應的程度，通過兩者的協同作用制備不同階段的美拉德反應的產物。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在于耦合噴霧干燥法和干法反應，提供一種制備時間和流程短，反應過程可控的粉狀美拉德反應產物的制備方法。
[0007]針對現有技術不足，本發明提供了一種精確調控美拉德反應程度的方法。
[0008]本發明采用噴霧干燥使混合均勻的具有還原性羰基的多糖類物質和提供氨基的蛋白質溶液在噴霧干燥的受熱過程中快速啟動美拉德反應，然后采用條件溫和的干法反應實現美拉德反應進程的可控性，用于制備不同反應程度的美拉德反應產物。具有制備時間短，反應快速，產物可控等特點。
[0009]本發明具體通過下述方案實現:
[0010]一種精確調控美拉德反應程度的方法，包括如下步驟:
[0011](I)多糖、蛋白混合液的配制:稱取一定配比的多糖和蛋白，與水以一定比例混合，配制成特定濃度的溶液；
[0012]⑵pH值的調整:將步驟(I)中所得混合液用濃度為0.5N的NaOH水溶液調節pH ；
[0013](3)噴霧干燥:將步驟(2)得到的混合物料泵入噴霧干燥設備進行噴霧干燥，收集噴干后的粉末；
[0014](4)干法反應:將步驟(3)得到的粉末置于一定的溫、濕度條件下反應一定時間后終止反應，收集不同反應程度的產物。
[0015]所述多糖為t -卡拉膠等具有還原性羰基的多糖類物質。
[0016]所述蛋白為大?分尚蛋白等植物蛋白。
[0017]所述步驟⑴中多糖和蛋白的比例為(1:3)?(3:1)。
[0018]所述步驟(I)中多糖和蛋白的混合物按照質量體積比配制成為總濃度為0.5%的水溶液。
[0019]所述步驟⑵中用濃度為0.5Ν的NaOH水溶液調節pH值至8.0。
[0020]所述步驟(3)中將混合溶液泵入噴霧干燥設備是采用蠕動泵或連續恒流泵將混合溶液泵入噴霧干燥中的霧化器，泵流速為2.08mL/min?10.42mL/min。
[0021]所述步驟(3)中噴霧干燥設備的入口溫度為110°C?150°C;噴霧干燥設備的出口溫度為80 °C?120°C。
[0022]所述步驟(4)中將噴干后的粉末置于相對濕度為79%、溫度為60°C的條件下，反應6h?24ho
[0023]本發明的有益效果為:
[0024](I)誘導美拉德反應的時間短，在數秒內多糖與蛋白質之間的美拉德反應即可快速開始，反應速率迅速增加，反應時間縮短；
[0025](2)在噴霧干燥后較為溫和的干法反應條件下，反應速率增加平緩，可按所需獲得不同美拉德反應程度的產物，實現生產特定程度的美拉德反應產物的過程調控。
【具體實施方式】
[0026]本發明提供了一種精確調控美拉德反應程度的方法，下面結合【具體實施方式】對本發明做進一步說明。
[0027]實施例1
[0028]稱取大豆分離蛋白1.639g、1-卡拉膠4.918g，用IL去離子水充分溶解并混合均勻，再用濃度為0.5N的NaOH水溶液調節pH為8.0，得到質量比為1:3的大豆分離蛋白與1-卡拉膠混合液，將該混合液用蠕動泵泵入噴霧干燥設備中的霧化器；噴霧干燥條件如下:熱風進口溫度為130°C ;出口溫度為85 °C ;蠕動泵流速為6.25mL/min ;噴霧干燥處理后得干燥粉末，接枝度為62.40%，色差值為88.08 ;置于相對濕度為79%、溫度為60°C的條件下，依次分別經干法反應6小時、12小時、24小時后，接枝度依次分別提高到71.41%,74.07%,76.17% ;色差值依次分別降至 87.18，86.84，86.34。
[0029]實施例2
[0030]稱取大豆分離蛋白2.439g、1-卡拉膠4.878g，用IL去離子水充分溶解并混合均勻，再用濃度為0.5N的NaOH水溶液調節pH為8.0，得到質量比為1:2的大豆分離蛋白與1-卡拉膠混合液，將該混合液用蠕動泵泵入噴霧干燥設備中的霧化器；噴霧干燥條件如下:熱風進口溫度為110°C ;出口溫度為80°C ;蠕動泵流速為4.17mL/min