CN114403344B - 一种有利于保持燕麦风味的燕麦提取物及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及燕麦提取的领域，具体公开了一种有利于保持燕麦风味的燕麦提取物及其制备工艺。一种有利于保持燕麦风味的燕麦提取物的制备工艺，包括以下步骤：（1）粉碎；（2）调浆；（3）酶解；（4）灭酶；（5）过滤浓缩；（6）干燥。本申请具有更好地控制酶解反应的进程，使得燕麦提取物保持原有的风味的效果。
Description
技术领域
本申请涉及燕麦提取的领域，更具体地说，它涉及一种有利于保持燕麦风味的燕麦提取物及其制备工艺。
背景技术
燕麦作为禾本科植物，《本草纲目》中称之为雀麦、野麦子，是一种低糖、高营养、高能食品。燕麦性味甘平。能益脾养心、敛汗，有较高的营养价值。燕麦富含膳食纤维，能促进肠胃蠕动，利于排便，热量低，升糖指数低，降脂降糖，也是高档补品之一。燕麦蛋白质含量基本在16％左右，居谷物之首；其蛋白质包含18种氨基酸，组成平衡、全面，人体所需的8种必需氨基酸基本均居首位，裸燕麦中亚油酸含量占脂肪含量的38.1％～52.0％，油酸占不饱和脂肪酸的30％～40％。燕麦淀粉含量约60％，直链淀粉占20％左右，相较小麦、玉米而言，燕麦淀粉易糊化、不易老化，经过改性后，燕麦淀粉可用作脂肪替代物，赋予食品爽滑感、持水性和质感。
目前，从燕麦粉中提取燕麦提取物的方法很多，燕麦提取物的制备工艺一般采用生物酶解技术进行提取，使用淀粉酶可将燕麦中的天然的淀粉分解为溶于水的小分子糖和低聚糖，使用蛋白酶可将燕麦中的蛋白质降解为可溶于水的小分子量的肤链和氨基酸等物质，有利于人体的消化和吸收。
然而，现有的燕麦提取物的制备过程中往往不能很好地控制酶解反应的进程，使得燕麦粉中的大部分甚至全部淀粉均酶解成糖类，导致制备得到的燕麦提取物偏甜偏腻，不利于保持燕麦原有的风味。因此，仍有改进的空间。
发明内容
为了更好地控制酶解反应的进程，使得燕麦提取物保持原有的风味，本申请提供一种有利于保持燕麦风味的燕麦提取物及其制备工艺。
第一方面，本申请提供一种有利于保持燕麦风味的燕麦提取物的制备工艺，采用如下的技术方案：
一种有利于保持燕麦风味的燕麦提取物的制备工艺，包括以下步骤：
（1）粉碎：按配方称取皮燕麦、燕麦麸皮以及熟燕麦米作为原料，并将皮燕麦、燕麦麸皮以及熟燕麦米于粉碎机中粉碎；
（2）调浆：将粉碎好的皮燕麦、燕麦麸皮以及熟燕麦米倒入调浆缸内，再加水搅拌均匀，然后分别加入占原料的质量比为0.01-0.03%的葡糖淀粉酶、0.01-0.02%的β-淀粉酶以及0.1-0.3%的蛋白酶，得到燕麦原浆；
（3）酶解：然后在调好的燕麦原浆中分别加入占原料的质量比为0.02-0.08%的黄原胶和0.04-0.09%卡拉胶，混合均匀，并将其投入至糖化缸中，升温至65-80℃，酶解26-35min，得到燕麦混合物；
（4）灭酶：将酶解完后的燕麦混合物升温至90-100℃，保温10-20min，得到初制品；
（5）过滤浓缩：将初制品过滤除渣，收集燕麦汁，同时，将收集到的燕麦汁进行浓缩，得到高浓度燕麦浆；
（6）干燥：将高浓度燕麦浆于真空干燥机烘干成固体粉末，得到燕麦提取物粉末。
通过采用上述技术方案，先将称取好的皮燕麦、燕麦麸皮以及熟燕麦米进行破碎，得到燕麦粉颗粒，然后将燕麦粉颗粒与水混合均匀，接着加入特定比例的葡糖淀粉酶、β-淀粉酶以及蛋白酶互相配合，葡糖淀粉酶，能水解液态淀粉中的α-1.4糖苷键和α-1.6糖苷键，在水解过程中，由底物分子中的非还原端开始，逐步水解出葡萄糖。β-淀粉酶是一种外切型淀粉酶，它作用于淀粉时从非还原性末端依次切开相隔的α-1,4键，由于该淀粉酶在水解过程中将水解产物麦芽糖分子中C1的构型由α型转变为β型。蛋白酶可将燕麦中的蛋白质降解为可溶于水的小分子量的肤链和氨基酸等物质，有利于人体的消化和吸收。
然而，由于温度低，酶解反应太慢，稍微提高酶解反应的温度，能够提高酶解反应的速率。但是由于葡糖淀粉酶随温度的升高其活力增大，超过65℃又随温度升高而活力急剧下降，因此，温度升高，使得葡糖淀粉酶的活性容易受到影响，而加入黄原胶和卡拉胶复配，形成螺旋状的三维网状结构，包裹在酶的外表面，使得葡糖淀粉酶的耐热性提高，不容易受到温度的影响，进而更好地进行酶解反应。
当酶解反应完成之后，升高温度，使得酶失去活性，进而控制酶的反应进程，以此使得原料不再继续转化成小分子糖，使得制得的燕麦提取物不容易出现过甜过腻的现象，进而更好地保持燕麦提取物原有的燕麦风味，保持口感，具有很好的经济价值。
优选的，所述步骤（2）中皮燕麦占原料的质量比为15-20%，所述燕麦麸皮占原料的质量比为20-30%，所述熟燕麦米的占原料的质量比为50-65%。
通过采用上述技术方案，皮燕麦、燕麦麸皮以及熟燕麦米采用特定比例混合，并在特定温度条件下进行酶解反应，使得燕麦提取物保持燕麦原有的风味，进而更好地满足人们对燕麦提取物的要求。
优选的，所述步骤（3）中酶解反应温度为65-70℃，并调节燕麦混合物的pH至5.0-6.0。
通过采用上述技术方案，将酶解的反应温度控制在65-70℃，并且调节pH至5.0-6.0，使得葡糖淀粉酶、β-淀粉酶以及蛋白酶互相配合，使得酶处于最适合的酶解反应的条件下，有利于提高酶解反应的速率，缩短酶解反应的时间，提高生产效率。
优选的，所述黄原胶占原料的质量比为0.05%，所述卡拉胶占原料的质量比为0.08%。
通过采用上述技术方案，采用特定比例的黄原胶和卡拉胶互相配合，并与葡糖淀粉酶、β-淀粉酶以及蛋白酶互相结合，不仅使得混合得到的燕麦混合物具有一定的弹性，进而使得燕麦提取物保持较好的口感，同时，还使得燕麦混合物混合地更加均匀，有利于酶解进程更加充分。
优选的，所述步骤（1）中燕麦原料粉碎后过250-300目筛，去除粗颗粒。
通过采用上述技术方案，当燕麦原料粉碎后，针对一些没有被粉碎的颗粒，经过一定的筛选，去除粗颗粒，有利于粉碎后的燕麦原料与水混合更加均匀，不容易出现糊化的现象，进而使得酶解反应不容易受到影响，有利于保持燕麦提取物的原有风味和口感。
优选的，所述步骤（4）中控制温度为95-98℃，并保温15min。
通过采用上述技术方案，当酶反应之后，将温度提高至最佳的范围，使得酶的活性失去，进而控制酶反应的进程，以此使得燕麦混合物中的淀粉不再继续转化成糖类，使得糖化不完全，从而更好地保持燕麦提取物原有的燕麦风味，满足人们的需求。
优选的，所述步骤（6）中真空干燥的温度为50-60℃。
通过采用上述技术方案，将浓缩得到的高浓度燕麦浆在最适合的温度范围内进行烘干，保证燕麦提取物粉末的色泽以及气味不容易受到影响，还有利于提高烘干后的燕麦提取物粉末的分散性，以此使得制备得到的燕麦提取物粉末具有较好的性能。
第二方面，本申请提供一种有利于保持燕麦风味的燕麦提取物，由上述任一制备工艺制备得到。
优选的，所述燕麦提取物应用于烤制品中。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.通过加入黄原胶和卡拉胶，与葡糖淀粉酶、β-淀粉酶以及蛋白酶相配合，有利于提高酶解反应的速率，同时，使得葡糖淀粉酶的活性不容易受到影响，进而使得酶解反应不容易受到影响。
2.通过采用特定比例的皮燕麦、燕麦麸皮以及熟燕麦米作为原料与水混合，并在特定的温度下进行酶解反应，有利于保持燕麦原有的风味，进而更好地满足人们对燕麦提取物的要求。
3.将酶解反应温度控制在一定范围内，且调节燕麦混合物的pH至一定的范围内，使得酶的反应活性最好，进而提高酶解的反应速率，缩短生产时间，提高效率。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
以下实施例以及对比例中所采用的原料物质来源如表1所示。
表1
实施例1
本实施例公开一种有利于保持燕麦风味的燕麦提取物的制备工艺，包括以下步骤：
（1）粉碎：按配方称取皮燕麦、燕麦麸皮以及熟燕麦米作为原料，并将皮燕麦、燕麦麸皮以及熟燕麦米于粉碎机中粉碎；
（2）调浆：将粉碎好的皮燕麦、燕麦麸皮以及熟燕麦米倒入调浆缸内，加水搅拌均匀，然后分别加入占原料的质量比为0.01%的葡糖淀粉酶、0.01%的β-淀粉酶以及0.1%的蛋白酶（具体用量见表2），以120r/min的转速搅拌均匀，得到燕麦原浆；
（3）酶解：然后在调好的燕麦原浆中分别加入占原料的质量比为0.02%的黄原胶和0.04%的卡拉胶（具体用量见表2），以125r/min的转速混合均匀，并将其投入至糖化缸中，升温至65℃，酶解26min，得到燕麦混合物；
（4）灭酶：将酶解完后的燕麦混合物升温至90℃，保温10min，得到初制品；
（5）过滤浓缩：将初制品过滤除渣，收集燕麦汁，同时，将收集到的燕麦汁于多效降模式蒸发器中进行浓缩，得到高浓度燕麦浆，然后将高浓度燕麦浆用塑料桶按规格灌装好；
（6）干燥：将高浓度燕麦浆于真空干燥机中烘干成固体粉末，得到燕麦提取物粉末，然后将燕麦提取物粉末装袋称重，封口；
（7）贮存运输：将燕麦提取物粉末储存于通风、阴凉干燥处，并远离火源，燕麦提取物粉末运输时应轻装轻卸。
实施例2
与实施例1的区别在于：
步骤（2）中，将粉碎好的燕麦原料倒入调浆缸内，加水搅拌均匀，然后分别加入占原料的质量比为0.03%的葡糖淀粉酶、0.02%的β-淀粉酶以及0.3%的蛋白酶（具体用量见表2），以120r/min的转速搅拌均匀，得到燕麦原浆；
步骤（3）中，在调好的燕麦原浆中分别加入占原料的质量比为0.08%的黄原胶和0.09%的卡拉胶（具体用量见表2），以125r/min的转速混合均匀，并将其投入至糖化缸中，升温至80℃，酶解35min，得到燕麦混合物；
步骤（4）中，将酶解完后的燕麦混合物升温至100℃，保温20min，得到初制品。
实施例3
与实施例1的区别在于：
步骤（2）中，将粉碎好的燕麦原料倒入调浆缸内，加水搅拌均匀，然后分别加入占原料的质量比为0.02%的葡糖淀粉酶、0.015%的β-淀粉酶以及0.2%的蛋白酶（具体用量见表2），以120r/min的转速搅拌均匀，得到燕麦原浆；
步骤（3）中，在调好的燕麦原浆中分别加入占原料的质量比为0.05%的黄原胶和0.06%的卡拉胶（具体用量见表2），以125r/min的转速混合均匀，并将其投入至糖化缸中，升温至70℃，酶解30min，得到燕麦混合物；
步骤（4）中，将酶解完后的燕麦混合物升温至95℃，保温15min，得到初制品。
实施例1-3各组分的用量见表2，用量单位均为kg。
表2
实施例4
与实施例3的区别在于：皮燕麦占原料的质量比为15%，燕麦麸皮占原料的质量比为20%，熟燕麦米占原料的质量比为65%。
实施例5
与实施例3的区别在于：皮燕麦占原料的质量比为20%，燕麦麸皮占原料的质量比为30%，熟燕麦米占原料的质量比为50%。
实施例6
与实施例3的区别在于：皮燕麦占原料的质量比为10%，燕麦麸皮占原料的质量比为50%，熟燕麦米占原料的质量比为40%。
实施例7
与实施例3的区别在于：皮燕麦占原料的质量比为30%，燕麦麸皮占原料的质量比为10%，熟燕麦米占原料的质量比为60%。
实施例8
与实施例3的区别在于：步骤（3）中酶解反应温度为65℃，pH至5.0。
实施例9
与实施例3的区别在于：步骤（3）中酶解反应温度为70℃，pH至6.0。
实施例10
与实施例3的区别在于：步骤（3）中酶解反应温度为50℃，pH至4.0。
实施例11
与实施例3的区别在于：黄原胶占原料的质量比为0.05%，卡拉胶占原料的质量比为0.08%。
实施例12
与实施例3的区别在于：黄原胶占原料的质量比为0.02%，卡拉胶占原料的质量比为0.07%。
实施例13
与实施例3的区别在于：黄原胶占原料的质量比为0.07%，卡拉胶占原料的质量比为0.05%。
实施例14
与实施例3的区别在于：步骤（1）中燕麦原料粉碎后过250目，步骤（4）中控制温度为95℃，保温15min，步骤（6）中干燥的温度为50℃。
实施例15
与实施例3的区别在于：步骤（1）中燕麦原料粉碎后过300目，步骤（4）中控制温度为98℃，保温15min，步骤（6）中干燥的温度为60℃。
实施例16
与实施例3的区别在于：步骤（1）中燕麦原料粉碎后过280目，步骤（4）中控制温度为100℃，保温15min，步骤（6）中干燥的温度为68℃。
实施例17
与实施例3的区别在于：皮燕麦占原料的质量比为20%，燕麦麸皮占原料的质量比为30%，熟燕麦米占原料的质量比为50%；步骤（3）中酶解反应温度为70℃，pH至6.0；黄原胶占原料的质量比为0.05%，卡拉胶占原料的质量比为0.08%；步骤（1）中燕麦原料粉碎后过300目，步骤（4）中控制温度为98℃，保温15min，步骤（6）中干燥的温度为60℃。
对比例1：
与实施例3的区别在于：以等量的水替代葡糖淀粉酶、β-淀粉酶以及蛋白酶。
对比例2：
与实施例3的区别在于：步骤（3）以等量的黄原胶替代卡拉胶。
对比例3：
与实施例3的区别在于：步骤（3）以等量的卡拉胶替代黄原胶。
对比例4：
与实施例3的区别在于：步骤（2）中，分别加入占原料的质量比为0.05%的葡糖淀粉酶、0.07%的β-淀粉酶以及0.6%的蛋白酶。
对比例5：
与实施例3的区别在于：步骤（2）中，分别加入占原料的质量比为0.002%的葡糖淀粉酶、0.004%的β-淀粉酶以及0.05%的蛋白酶。
对比例6：
与实施例3的区别在于：以等量的裸燕麦替代皮燕麦。
实验1
本实验根据GB5009.7-2016《食品中还原糖的测定》，分别检测由上述实施例以及对比例制备工艺制得的燕麦提取物中还原糖的含量百分比（%），还原糖的含量百分比越高，说明燕麦原料的糖化程度越大。
实验2
根据Q/HLY0006S-2021《淀粉糖（燕麦提取物）》，分别对上述实施例以及对比例制备工艺制得的燕麦提取物的理化指标进行检测，均符合表3中的规定。
表3
本实验对上述实施例以及对比例制备得到的燕麦提取物的品质使用感官评定的形式，选择10人组成品鉴小组，为了保证结果的准确性和客观性，这10人由5男5女组成。分别从燕麦提取物的状态（总分10分）、色泽（总分10分）、气味（总分10分）、口感（总分10分）进行评定。具体的评价指标见表4。
表4
以上实验数据均见表5。
表5
根据表5中对比例1与实施例3的数据对比可得，对比例1中没有加入葡糖淀粉酶、β-淀粉酶以及蛋白酶，燕麦提取物中还原糖的含量百分比为0，燕麦提取物的口感评分为0分，燕麦提取物没有甜度，说明只有加入酶才能将皮燕麦、燕麦麸皮以及熟燕麦米水解成糖，制得的燕麦提取物才能有甜度。
对比例2-3与实施例3的区别在于：对比例2中单独加入黄原胶，对比例3中单独加入卡拉胶，对比例2-3中燕麦提取物中还原糖的含量百分比均在20%左右，还原糖的含量只有实施例3的一半左右，这是由于温度在65℃以上，葡糖淀粉酶容易失去活性，不能将原料水解成糖，在此温度下，只有β-淀粉酶能够将原料水解成糖。因此，单独加入黄原胶或卡拉胶，均不能使得燕麦提取物保持燕麦原有的风味。
然而，实施例3中同时加入黄原胶和卡拉胶，并与葡糖淀粉酶、β-淀粉酶以及蛋白酶互相配合，还原糖的含量百分比为38%，燕麦提取物的口感评分为6分，说明只有同时加入黄原胶和卡拉胶，才能更好地控制糖化进程，保持燕麦原有的风味。这是由于黄原胶和卡拉胶复配互相配合，形成螺旋状的网状结构，将酶包裹住，使得葡糖淀粉酶的耐热性提高，以此使得葡糖淀粉酶的酶解反应不容易受到影响，如此才能更好地控制糖化进程，从而使得燕麦提取物保持原有的燕麦风味，不容易出现过甜过腻的现象。同时，实施例3中燕麦提取物的状态评分为8分，色泽评分为8分，气味为9分，说明加入葡糖淀粉酶、β-淀粉酶以及蛋白酶与黄原胶和卡拉胶互相配合，还使得燕麦提取物具有较好的形态、气味以及色泽。
根据表5中对比例4-5分别与实施例3的数据对比可得，对比例4-5与实施例3的区别在于葡糖淀粉酶、β-淀粉酶以及蛋白酶的质量比不同，对比例4-5中葡糖淀粉酶、β-淀粉酶以及蛋白酶的质量比均不在本申请的范围内，对比例4-5中的还原糖的含量百分比均在50%左右，燕麦提取物的口感评分均为9分，说明加入在本申请比例范围之外的葡糖淀粉酶、β-淀粉酶以及蛋白酶，不能很好地控制燕麦原料的糖化过程，制备得到的燕麦提取物容易出现过甜过腻的现象，并且，还使得燕麦提取物的形态、气味以及色泽有更好的效果。
根据表5中对比例6与实施例3的数据对比可得，对比例6中加入的是裸燕麦与燕麦麸皮以及熟燕麦米，燕麦提取物中还原糖的含量百分比为53%，燕麦提取物的口感评分为8分，说明加入裸燕麦与燕麦麸皮以及熟燕麦米，不能很好地控制燕麦原料的糖化过程，使得燕麦提取物容易出现过甜过腻的现象。因此，并不是选取任意的燕麦都能实现本申请的效果的。
根据表5中实施例4-7分别与实施例3的数据对比可得，实施例4-7与实施例3的区别在于皮燕麦、燕麦麸皮以及熟燕麦米的配比不同，实施例6中燕麦提取物中还原糖的含量百分比为25%，燕麦提取物的口感评分为3分，说明燕麦提取物不是很甜，实施例7中燕麦提取物中还原糖的含量百分比为50%，燕麦提取物的口感评分为8分，说明燕麦提取物偏甜。而实施例4-5中燕麦提取物中还原糖的含量百分比为30%左右，燕麦提取物的口感评分在4-5分，能够达到燕麦提取物保持燕麦原有的风味的目的。因此，皮燕麦、燕麦麸皮以及熟燕麦米只有采用特定比例配合，才能使得燕麦提取物保持原有的口感，不容易出现偏甜偏腻的现象，同时保持较好的状态、气味以及色泽。
根据表5中实施例8-10分别与实施例3的数据对比可得，实施例8-10与实施例3的区别在于：酶解反应温度不同，pH不同，实施例8-9中燕麦提取物中还原糖的含量百分比为30%左右，而实施例10中燕麦提取物中还原糖的含量百分比为56%，说明只有控制酶解反应温度以及调节溶液的pH在一定的范围内，才能使得燕麦提取物保持原有的燕麦风味。
根据表5中实施例11-13分别与实施例3的数据对比可得，实施例11-13与实施例3的区别在于：黄原胶和卡拉胶的质量比不同，实施例11中燕麦提取物中还原糖的含量百分比为34%，实施例12-13中燕麦提取物中还原糖的含量百分比在50%左右，说明控制黄原胶和卡拉胶的质量比在一定的范围内，才能使得燕麦提取物的风味能够得到控制，进而满足人们的要求。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (5)
1. 一种有利于保持燕麦风味的燕麦提取物的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：（1）粉碎：按配方称取皮燕麦、燕麦麸皮以及熟燕麦米作为原料，并将皮燕麦、燕麦麸皮以及熟燕麦米于粉碎机中粉碎； （2）调浆：将粉碎好的皮燕麦、燕麦麸皮以及熟燕麦米倒入调浆缸内，再加水搅拌均匀，然后分别加入占原料的质量比为0.01-0.03%的葡糖淀粉酶、0.01-0.02%的β-淀粉酶以及0.1-0.3%的蛋白酶，得到燕麦原浆，皮燕麦占原料的质量比为15-20%，所述燕麦麸皮占原料的质量比为20-30%，所述熟燕麦米的占原料的质量比为50-65%；（3）酶解：然后在调好的燕麦原浆中分别加入占原料的质量比为0.02-0.08%的黄原胶和0.04-0.09%卡拉胶，混合均匀，并将其投入至糖化缸中，升温至65-70℃，并调节燕麦混合物的pH至5.0-6.0，酶解26-35min，得到燕麦混合物； （4）灭酶：将酶解完后的燕麦混合物升温至90-100℃，保温10-20min，得到初制品； （5）过滤浓缩：将初制品过滤除渣，收集燕麦汁，同时，将收集到的燕麦汁进行浓缩，得到高浓度燕麦浆； （6）干燥：将高浓度燕麦浆于真空干燥机烘干成固体粉末，得到燕麦提取物粉末。
2.根据权利要求1所述的一种有利于保持燕麦风味的燕麦提取物的制备工艺，其特征在于：所述黄原胶占原料的质量比为0.05%，所述卡拉胶占原料的质量比为0.08%。
3.根据权利要求1所述的一种有利于保持燕麦风味的燕麦提取物的制备工艺，其特征在于：所述步骤（1）中燕麦原料粉碎后过250-300目筛，去除粗颗粒。
4.根据权利要求1所述的一种有利于保持燕麦风味的燕麦提取物的制备工艺，其特征在于：所述步骤（4）中控制温度为95-98℃，并保温15min。
5.根据权利要求1所述的一种有利于保持燕麦风味的燕麦提取物的制备工艺，其特征在于：所述步骤（6）中真空干燥的温度为50-60℃。
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