一种槲皮素豆乳的制备方法
技术领域
本发明涉及一种槲皮素豆乳的制备方法，属于豆乳加工技术领域。
背景技术
槲皮素是一种疏水类黄酮，可以从水果和蔬菜中分离出来，槲皮素通过清除自由基、抑制脂质过氧化来预防心血管疾病以及其他抗氧化作用，此外，槲皮素还能有效治疗糖尿病、神经紊乱和肥胖等多种疾病。然而，由于其溶解性差、易化学降解和生物利用度低，往往限制了其在食品领域的应用。槲皮素添加到豆乳中可以增加豆乳的功能特性，对豆乳的发展起到积极的作用。然而由于槲皮素的水不溶性，对光、热等环境敏感，并且易发生化学降解等特性，直接将槲皮素添加到豆乳中不仅会在豆乳中产生沉淀，而且会发生氧化降解等作用，失去其本身的生物活性。因此，提供一种槲皮素豆乳的制备方法是十分必要的。
发明内容
本发明为了解决现有槲皮素添加到豆乳中会产生沉淀，且会发生氧化降解等问题，提供一种槲皮素豆乳的制备方法。
本发明的技术方案：
一种槲皮素豆乳的制备方法，该方法包括以下步骤：
步骤一，将槲皮素溶解在无水乙醇中，获得槲皮素乙醇溶液，然后加入大豆油，在40℃下旋转蒸发，直至乙醇完全蒸发，获得槲皮素油相溶液；
步骤二，将大豆分离蛋白溶解在磷酸盐缓冲溶液中，搅拌至大豆分离蛋白完全溶解，获得大豆分离蛋白水相溶液，然后将大豆分离蛋白水相溶液与槲皮素油相溶液互混，使用乳化机在10000-20000rmp条件下乳化3min，得到粗乳液，然后在0-100MPa，25℃下均质2-3次，获得槲皮素乳液；
步骤三，将脱皮大豆清洗干净后，在25℃下与NaHCO3水溶液以质量比为1:(2-7)混合，其中NaHCO3水溶液的质量分数为0.5％，浸泡6-18h后磨浆，除去残渣，在90-110℃下加热10-20min，然后浓缩处理，获得固形物含量为10-15％的豆浆；
步骤四，将步骤二获得的槲皮素乳液与步骤三获得的豆浆按照质量比为1:(1-3)混合，在0-40MPa，25℃下进行高压均质1-3次，之后添加0.5-1％的白砂糖，混合均匀，包装后在121℃下灭菌12-20min，获得槲皮素豆乳。
进一步限定，步骤一中槲皮素乙醇溶液的质量浓度为10-30mg/mL。
进一步限定，步骤一槲皮素油相溶液中槲皮素与大豆油配比为(0.1-1)mg:1g。
更进一步限定，步骤一槲皮素油相溶液中槲皮素与大豆油配比为0.5mg:1g。
进一步限定，步骤二中磷酸盐缓冲溶液的pH为7.4，浓度为0.01mol/L。
进一步限定，步骤二中大豆分离蛋白水相溶液与槲皮素油相溶液互混的质量比2:5。
进一步限定，步骤二中大豆分离蛋白与磷酸盐缓冲溶液的配比为20-50mg/mL。
更进一步限定，步骤二中大豆分离蛋白与磷酸盐缓冲溶液的配比为30mg/mL，槲皮素油相溶液和大豆分离蛋白水相溶液的水相在20000rmp下乳化3min，高压均质的压力为80MPa，均质次数为2次。
进一步限定，步骤三中脱皮大豆与NaHCO3水溶液质量比为1:5，浸泡12h后磨浆，除去残渣，在100℃下加热14min，浓缩处理，获得固形物含量为12％的豆浆。
进一步限定，步骤四中槲皮素乳液与豆浆按照质量比为1:2混合，在40MPa，25℃下进行高压均质2次，之后添加0.6％的白砂糖，混合均匀，包装后在121℃下灭菌15min，获得槲皮素豆乳。
本发明具有以下有益效果：本发明首先将槲皮素包埋在纳米乳液中，然后添加在豆乳中，并利用高压均质技术将槲皮素纳米乳液和豆乳进行混合，最终得到稳定的槲皮素豆乳。随着压力的增加，槲皮素纳米乳液的包埋率逐渐增加，说明均质压力的空穴效应能够使更多的槲皮素包埋在纳米乳液中。与此同时随着均质压力的增加，豆乳的平均粒径逐渐降低，豆乳颗粒分布由双峰向单峰转变，这一结果表明均质压力不仅能够降低豆乳的粒径，同时也能让豆乳颗粒分布的更加均匀，增强了豆乳的稳定性。尽管豆乳在储藏的过程中平均粒径呈现增加的趋势，但随着均质压力的增加，粒径增加的趋势逐渐降低，这也进一步证明了利用高压均质技术制备的槲皮素豆乳具有良好的稳定性。槲皮素豆乳的抗氧化性也随着均质压力的增加而增加，其中DPPH清除能力最强。这些结果主要是由于高压均质机的压力和空穴效应能够增加槲皮素豆乳的稳定性，使豆乳具有更强的抗氧化性，不仅增加了豆乳的稳定性、功能性和口感，而且由于豆乳的粒径降低，也能够促进豆乳在人体的吸收，提高槲皮素豆乳的营养价值。
附图说明
图1为槲皮素豆乳的的制备流程示意图；
图2为槲皮素乳液的包埋率；
图3为槲皮素乳液的平均粒径；
图4为槲皮素豆乳的粘度；
图5为槲皮素豆乳的粒径分布；
图6为槲皮素豆乳的储藏稳定性；
图7为槲皮素豆乳的抗氧化活性；
图8为槲皮素豆乳的感官评定。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明均为常规方法。所用材料、试剂、方法和仪器，未经特殊说明，均为本领域常规材料、试剂、方法和仪器，本领域技术人员均可通过商业渠道获得。
实施例1：本实施例提供一种槲皮素豆乳，具体制备过程如下，如图1所示：
步骤一，槲皮素的溶解：将槲皮素粉末完全溶解在无水乙醇中，最终的浓度达到10mg/mL，之后将溶解好的槲皮素以0.5mg/g加入大豆油中，在40℃下进行旋转蒸发，直到蒸发所有乙醇，槲皮素完全溶解在大豆油中，获得槲皮素油相溶液；
步骤二，槲皮素纳米乳液的制备：以大豆分离蛋白(Soybean protein isolate，SPI)作为表面活性剂，SPI(最终溶液中SPI浓度为30mg/mL)溶解在0.01mol/L的磷酸盐缓冲溶液(pH 7.4)中，利用磁力搅拌器持续搅拌直到SPI完全溶解在磷酸盐缓冲溶液中，将槲皮素的油相与SPI溶液的水相混合，利用乳化机在20000rmp下粗均3min得到粗乳液，之后在80MPa，25℃下高压均质2次得到槲皮素乳液；
步骤三，豆浆的制备：精选，清洗干净的脱皮大豆，在25℃下与水(含有0.5％NaHCO3溶液)以1:5的比例混合，浸泡12h，将浸泡后的大豆采用无氧磨浆处理，除去残渣，然后在100℃下加热14min，然后进行浓缩处理获得固形物含量达到12％的豆浆；
步骤四，槲皮素豆乳的制备：槲皮素纳米乳液与豆浆以1:2的比例混合，在40MPa，25℃下进行高压均质2次，之后添加0.6％的白砂糖，混合均匀，包装好后的槲皮素豆乳在121℃，灭菌15min。
实施例2：本实施例提供一种槲皮素豆乳，具体制备过程如下：
步骤一，槲皮素的溶解：将槲皮素粉末完全溶解在无水乙醇中，最终的浓度达到10mg/mL，之后将溶解好的槲皮素以0.5mg/g加入大豆油中，在40℃下进行旋转蒸发，直到蒸发所有乙醇，槲皮素完全溶解在大豆油中，获得槲皮素油相溶液；
步骤二，槲皮素纳米乳液的制备：以大豆分离蛋白(Soybean protein isolate，SPI)作为表面活性剂，SPI(最终溶液中SPI浓度为30mg/mL)溶解在0.01mol/L的磷酸盐缓冲溶液(pH 7.4)中，利用磁力搅拌器持续搅拌直到SPI完全溶解在磷酸盐缓冲溶液中，将槲皮素的油相与SPI溶液的水相混合，利用乳化机在20000rmp下粗均3min得到粗乳液，之后在80MPa，25℃下高压均质2次得到槲皮素乳液；
步骤三，豆浆的制备：精选，清洗干净的脱皮大豆，在25℃下与水(含有0.5％NaHCO3溶液)以1:6的比例混合，浸泡12h，将浸泡后的大豆采用无氧磨浆处理，除去残渣，然后在100℃下加热14min，然后进行浓缩处理获得固形物含量达到12％的豆浆；
步骤四，槲皮素豆乳的制备：槲皮素纳米乳液与豆浆以1:2的比例混合，在40MPa，25℃下进行高压均质2次，之后添加0.6％的白砂糖，混合均匀，包装好后的槲皮素豆乳在121℃，灭菌15min。
实施例3：本实施例提供一种槲皮素豆乳，具体制备过程如下：
步骤一，槲皮素的溶解：将槲皮素粉末完全溶解在无水乙醇中，最终的浓度达到10mg/mL，之后将溶解好的槲皮素以0.5mg/g加入大豆油中，在40℃下进行旋转蒸发，直到蒸发所有乙醇，槲皮素完全溶解在大豆油中，获得槲皮素油相溶液；
步骤二，槲皮素纳米乳液的制备：以大豆分离蛋白(Soybean protein isolate，SPI)作为表面活性剂，SPI(最终溶液中SPI浓度为30mg/mL)溶解在0.01mol/L的磷酸盐缓冲溶液(pH 7.4)中，利用磁力搅拌器持续搅拌直到SPI完全溶解在磷酸盐缓冲溶液中，将槲皮素的油相与SPI溶液的水相混合，利用乳化机在20000rmp下粗均3min得到粗乳液，之后在80MPa，25℃下高压均质2次得到槲皮素乳液；
步骤三，豆浆的制备：精选，清洗干净的脱皮大豆，在25℃下与水(含有0.5％NaHCO3溶液)以1:5的比例混合，浸泡12h，将浸泡后的大豆采用无氧磨浆处理，除去残渣，然后在100℃下加热14min，然后进行浓缩处理获得固形物含量达到12％的豆浆；
步骤四，槲皮素豆乳的制备：槲皮素纳米乳液与豆浆以1:2的比例混合，在20MPa，25℃下进行高压均质2次，之后添加0.6％的白砂糖，混合均匀，包装好后的槲皮素豆乳在121℃，灭菌15min。
实施例3：
本实施例为效果实施例，具体验证槲皮素乳液制备过程中高压均质的压力对槲皮素乳液的包埋率和平均粒径的影响。图2和图3分别为不同均质压力及大豆蛋白浓度下槲皮素纳米乳液的包埋率和平均粒径。在制备槲皮素纳米乳液的过程中，纳米乳液的粒径和包埋率会随着压力及蛋白浓度的变化而变化，因此，在预实验的条件下，选定三个浓度的大豆蛋白浓度及4个均质压力探究槲皮素纳米乳液和粒径和包埋率的变化。由图可知，随着蛋白浓度的增加，槲皮素纳米乳液的包埋率和粒径呈现先增加后降低的趋势，其中在2％蛋白浓度下，槲皮素纳米乳液具有最小的粒径和最高的包埋率，这是由于在1％蛋白浓度下，蛋白的浓度较低，不足以包埋槲皮素纳米乳液，因此导致粒径较大，包埋率较低，然而但蛋白浓度增加到3％时，整个乳液体系中存在较多的蛋白，这些蛋白在自身发生聚合反应的同时也会阻止其他蛋白吸附在油滴的表面，因此降低了包埋率增加了乳液的粒径。随着均质压力的增加，槲皮素纳米乳液的包埋率逐渐增加，平均粒径逐渐降低，这是由于高压均质的压力和空穴效应导致乳液的粒径急剧降低，更多的蛋白吸附在油滴的表面，防止油滴与外界环境的接触，同时也增加了乳液的接触面积，因此槲皮素纳米乳液的包埋率增加。
实施例4：
本实施例为效果实施例，具体验证槲皮素豆乳制备过程中高压均质的压力对槲皮素豆乳的粘度、粒径分布、储存稳定性及抗氧化活性的影响。
1.槲皮素豆乳编号
a组槲皮素豆乳(与实施例1制备工艺不同之处为步骤四高压均质压力为0MPa)；
b组槲皮素豆乳(实施例3)；c组槲皮素豆乳(实施例1)；d组槲皮素豆乳(与实施例1制备工艺不同之处为步骤四高压均质压力为60MPa)。
2.对上述4组槲皮素豆乳进行粘度、粒径分布、储存稳定性及抗氧化活性的测试，测试结果如图4-图7所示。
3.测试结果分析：
由图4可知，随着剪切速率的增加，纳米乳液的粘度逐渐降低，呈现剪切稀化行为。随着均质压力的增加，豆乳的粘度逐渐降低，这可能是由于均质压力增加，豆乳的粒径降低，使纳米乳液的流动性增加，粘性降低，同时根据Stokes定律，液滴的沉降速率与豆乳的黏度呈负相关，即豆乳的黏度越大，分散相液滴运动的速率越慢，形成的豆乳也就会越稳定。由图5可知，随着均质压力的增加，液滴大小逐渐降低并且分散开来，从0MPa的双峰分布逐渐向单峰分布转变，同时粒径大小分布的更加均匀，这是由于在高压均质压力的作用的下，液滴受到剪切力的作用发生破碎，液滴变小，同时也能够使纳米乳液与豆乳结合的更加紧密，因此导致粒径降低，粒径分布更加均匀。由图6可知，随着储藏时间的增加，豆乳的粒径逐渐增加，这一结果从侧面证实了储藏时间的增加能够降低豆乳的稳定性，然而随着均质压力的增加，豆乳平均粒径增加的趋势逐渐变缓，这是由于在压力条件下，豆乳粒径降低，纳米乳液与豆乳之间结合的更加紧密，导致豆乳颗粒更加的稳定，这一结果说明利用高压均质技术制备豆乳能够提高其稳定性。通过对4种自由基清除的能力来考察豆乳的抗氧化性(图7)，将槲皮素纳米乳液添加到豆乳中在一定程度上能够增加豆乳的抗氧化性，随着压力的增加，槲皮素豆乳的抗氧化性逐渐增加，其中在40MPa下，槲皮素豆乳的抗氧化性最强，这说明在此均质压力下槲皮素在豆乳中的含量增加，这可能是由于在较高的压力下，槲皮素纳米乳液与豆乳结合的更加紧密；也可能是由于在较高的压力下，槲皮素被包裹的更加紧密，未发生氧化等现象，因此本身具有较强的抗氧化性。
实施例5：
本实施例为效果实施例，具体验证了槲皮素豆乳的感官评定。
1.槲皮素豆乳编号
E组槲皮素豆乳(与实施例1制备工艺不同之处为步骤四中槲皮素纳米乳液与豆浆质量比为1:1)；F组槲皮素豆乳(实施例1)；G组槲皮素豆乳(与实施例1制备工艺不同之处为步骤四中槲皮素纳米乳液与豆浆质量比为1:3)；H组槲皮素豆乳(与实施例1制备工艺不同之处为步骤四中槲皮素纳米乳液与豆浆质量比为1:4)。
2.对上述4组槲皮素豆乳进行感官指标评价。
评价结果如图8所示，由图8可知，均质压力对豆乳的口感影响并不显著，但随着压力的增加，豆乳的豆腥味和油脂氧化味明显降低，这可能是因为高压均质作用不仅能够降低豆乳的粒径提高稳定性，同时也能够对一起风味物质进行掩埋，起到增加风味的作用；油脂氧化味降低是因为在压力及空穴效应的作用下，豆乳中的油脂得到很好的包裹，发生氧化的作用更小，因此豆乳的油脂氧化味减低。
