紫菜功能性饮料的开发

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紫菜(Porphyra spp.)是一类生长于潮间带的经济藻类,因其具有丰富的营养成分和鲜美的滋味,深受人们的喜爱。近代研究表明条斑紫菜多糖具有如降血脂、降血压、增强免疫力、抗氧化、抗肿瘤等功能。紫菜蛋白具有降血糖、抗肿瘤、抗氧化及增强免疫力等功能。条斑紫菜还富含牛磺酸。但是条斑紫菜产品存在着开发的深度不够,品种单一,缺乏竞争力,利润低,高附加值、高技术产品缺乏等问题。同质化竞争越来越严重,导致低价恶性竞争,急需开发一种高附加值的产品。饮料消费量大,目前处于从单一型向复合型转变、从嗜好型向功能型转变的转型期,其发展趋势符合紫菜深加工的需要。结合紫菜深加工和饮料新产品开发的需求,本文以江苏连云港特色优势经济藻类条斑紫菜为原料,集成紫菜功能成分开发一种功能饮料,主要结果如下:(1)条斑紫菜功能成分联合提取工艺研究为了从条斑紫菜中同时获得高产量的多糖、蛋白和牛磺酸,以三种成分总得率为指标,采用单因素试验设计和响应面试验设计,考察超声时间、超声功率、液料比等条件对紫菜功能成分提取效果的影响,建立提取工艺。研究结果表明,超声时间、超声功率、液料比对总得率有显著影响,总得率模型为20.66-0.082A+0.40B-0.21C+0.11AB-0.38AC-0.76BC-0.61 A~2-3.24B~2-1.49C~2,最佳提取工艺条件为:液料比29:1(v/w)、超声处理时间79 min、超声功率972 W,在此条件下紫菜功能成分总得率为20.51%±1.5%。(2)条斑紫菜抗氧化肽制备工艺研究为了进一步开发条斑紫菜蛋白的功能特性,以DPPH自由基清除率为指标,采用蛋白酶对条斑紫菜蛋白进行水解制备具有抗氧化作用的活性肽。通过水解进程考察供试五种蛋白酶的水解产物对DPPH自由基清除作用,筛选适宜的水解酶。运用单因素试验设计,考察温度、水解时间、底物浓度、p H值和加酶量五个因素对DPPH自由基的清除率的影响。采用响应面试验设计优化水解条件,建立水解工艺。结果表明,中性蛋白酶是适宜的酶,温度、水解时间、底物浓度、p H值和加酶量均对DPPH自由基清除率有显著影响,最佳水解工艺为:温度50℃、酶解时间3.5 h、p H=7.0、加酶量为5000 U/g pro.、底物浓度为30:1(w水:w底物),在此条件下酶解液对DPPH自由基的清除率预测值为98.8%,实测值为98.6±0.03%,实测值与预测值无显著差异,模型拟合良好。(3)条斑紫菜功能性饮料开发为了满足人们日益对健康食品的追求,充分发挥条斑紫菜功能成分的综合作用,提高紫菜产品的附加值,开发一种具有海洋元素的功能饮料。以感官评分和稳定性为指标,采用单因素试验设计,考察麦芽糊精和β-环状糊精对紫菜酶解液脱腥效果的影响,考察紫菜汁与橙汁配比,复合甜味剂添加量,柠檬酸添加量对饮料感官的影响,考察复合稳定剂配比对饮料稳定性的影响。采用正交试验设计优化工艺配方。以菌落总数和大肠菌群指标,考察超高静水压力对杀菌效果的影响,采用恒温加速试验测定产品保质期。结果表明,2%的麦芽糊精具有较好的脱腥作用,紫菜汁与橙汁配比为3:1,复合甜味剂添加量为5%,柠檬酸添加量为0.1%,复合稳定剂配方为海藻酸丙二醇酯、柠檬酸钠、聚葡萄糖分别为0.02%、0.04%、0.03%。饮料的超高压杀菌最佳工艺条件为500 MPa保压10 min,计算得到货架期为114 d。在上述条件下制得的饮料成品具有紫菜味和橙香味,呈现良好的抗氧化性,酸甜适口,均匀稳定。本论文共有图21幅,表28个,参考文献121篇。
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