浒苔多糖起泡剂、制备方法及应用与流程

本发明涉及多糖领域，尤其涉及一种浒苔多糖起泡剂、制备方法及应用。

背景技术：

我国沿海常见的属种有缘管浒苔、条浒苔、绿潮浒苔、肠浒苔、扁浒苔等，这些浒苔常生长于潮间带岩石上、石沼中、或沙滩的石砾上，有时也会附生与大型海藻藻体上，广泛分布于我国沿海，资源丰富。但是由于全球变暖，海水升温，近海岸工业废水和城市生活污水排放入海等，为浒苔的生长提供了有利的条件，世界各海域均有不同程度的浒苔爆发与蔓延，既影响人们正常生活和城市旅游业的发展，同时造成了严重的生态恶化。2007年以来，我国黄渤海海域多次发生浒苔大规模爆发，面积超过2万平方公里。如何有效利用浒苔资源，已成为改善生态环境和海藻综合利用的重要课题。

现代研究表明，浒苔多糖具有多种生物活性，在保健食品、制药等行业具有良好的应用前景。研究表明，海藻多糖可以作为功能性的添加剂来改善食品的物理和结构性能，但目前关于浒苔多糖的功能性的研究报道较少,许多功能未能得到有效利用,从而限制了浒苔资源的大规模综合利用。

在起泡剂的种类中,蛋清蛋白作为起泡剂在蛋糕等烘烤类食品中的应用已经相当普遍。但是，蛋清蛋白中含有较多的胆固醇，并且价格较高,上述缺陷随着现代社会对蛋糕等烘烤类食品低糖低胆固醇的要求越来越凸显,因此,亟需替代蛋清蛋白的高性能起泡剂。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种浒苔多糖起泡剂、制备方法及应用,浒苔多糖成本低廉、绿色天然,其制备成为起泡剂后起泡性能优异,适合广泛应用。

本发明一方面提供了一种浒苔多糖起泡剂，包括起泡有效成分和辅助成分，起泡有效成分由分子量为10-150kda的浒苔多糖和蛋清蛋白冻干粉组成，其中，浒苔多糖的百分比为1％-100％，蛋清蛋白冻干粉的百分比为0％-99％。

作为优选技术方案，所述起泡有效成分加入去离子水配制成为起泡有效成分的浓度为1-2％w/w的溶液。

作为优选技术方案，起泡有效成分由分子量为100-150kda的浒苔多糖和蛋清蛋白冻干粉组成，其中，浒苔多糖的百分比为50％-100％，蛋清蛋白冻干粉的百分比为0％-50％。

作为优选技术方案，起泡有效成分由分子量为10-80kda的浒苔多糖和蛋清蛋白冻干粉组成，其中，浒苔多糖的百分比为30％-90％，蛋清蛋白冻干粉的百分比为10％-70％。

本发明另一方面提供了上述浒苔多糖起泡剂的制备方法，包括如下步骤：

浒苔多糖的提取：取新鲜浒苔，冲洗后烘干，研磨成粉，过60目筛；取5g筛下浒苔粉加入100ml的hcl水溶液，120-150℃，微波功率400-550w的条件下，利用微波反应器0.2-0.7mpa带压提取15min，冷却至60℃，提取液两次离心；两次离心的提取液经naoh中和、醇沉后真空冷冻干燥，研磨，得浒苔多糖粉末；

起泡剂的配制：取上述配比的浒苔多糖粉末和冻干蛋清蛋白粉末混合均匀，将混合粉末溶解于去离子水，配制成为混合粉末的浓度为1-2％w/w的水溶液。

作为优选技术方案，所述hcl水溶液的浓度0.01-0.1m。

本发明再一方面提供了上述浒苔多糖起泡剂在烘焙食品中的应用。

作为优选技术方案，所述食品为低糖、低胆固醇的食品。

与现有技术相比，本发明的积极和有益效果在于：

1、本发明的浒苔多糖起泡剂起泡性能高，能够与蛋清蛋白粉复配或者全面代替蛋清蛋白粉的同时达到比蛋清蛋白粉起泡性能还要高的起泡水平，成本低廉、绿色天然，充分利用了浒苔资源；

2、本发明的浒苔多糖起泡剂制备时，采用微波带压密闭反应系统对浒苔进行多糖提取，在高温高压的条件下，微波介电加热可以快速有效的破碎细胞，使活性物质释放到提取溶剂中，保证多糖的起泡性能，相比于其它的提取方法，该方法获得的浒苔多糖提取时间短，起泡性能高。

附图说明

图1为本发明实施例所提供的不同组分配比的浒苔多糖(分子量126dka)蛋清蛋白复合起泡剂的起泡性能对比；

图2为本发明实施例所提供的不同组分配比的浒苔多糖(分子量74.6dka)蛋清蛋白复合起泡剂的起泡性能对比；

图3为本发明实施例所提供的不同组分配比的浒苔多糖(分子量10.5dka)蛋清蛋白复合起泡剂的起泡性能对比；

图4为本发明对比例所提供的不同组分配比的壳寡糖蛋清蛋白复合起泡剂的起泡性能对比；

图5为本发明对比例所提供的不带压提取的浒苔多糖与蛋清蛋白复合起泡剂的起泡性能对比。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种浒苔多糖起泡剂，包括起泡有效成分和辅助成分，起泡有效成分由分子量为10-150kda的浒苔多糖和蛋清蛋白冻干粉组成，其中，浒苔多糖的百分比为1％-100％，蛋清蛋白冻干粉的百分比为0％-99％。本实施例利用了浒苔多糖的高起泡性的性能，将浒苔多糖与蛋清蛋白冻干粉复配后，能够达到显著提高起泡性的效果。本实施例的起泡剂中，浒苔多糖的百分比可以少量或多量加入，甚至可以完全代替高胆固醇的蛋清蛋白冻干粉，同样能够达到好的起泡效果。具体的，浒苔多糖的百分比可以为10％，20％，30％，40％，50％，60％，70％，80％，90％，100％。可以理解的是，本实施例中，可以加入一些辅助成分，例如本领域常见的辅助起泡的物质等，进一步增加起泡效果，均在本发明的保护范围之内。

在一优选的实施例中，所述起泡有效成分加入去离子水配制成为起泡有效成分的浓度为1-2％w/w的溶液。本实施例的浓度为起泡的最适宜的浓度，例如，可以为1.2％w/w，1.4％w/w，1.6％w/w，1.8％w/w等。实际起泡过程中，根据起泡的需要可以增加或减少起泡剂中起泡有效成分的浓度。

在一优选的实施例中，起泡有效成分由分子量为10-80kda的浒苔多糖和蛋清蛋白冻干粉组成，其中，浒苔多糖的百分比为30％-90％，蛋清蛋白冻干粉的百分比为10％-70％。本实施例中，浒苔多糖的分子量为上述范围内的任一数值时，起泡性能优异，例如浒苔多糖的分子量具体可以为75，70，65，60，55，50，45，40，35，30，25，20，15kda等。

在一优选的实施例中，起泡有效成分由分子量为100-150kda的浒苔多糖和蛋清蛋白冻干粉组成，其中，浒苔多糖的百分比为50％-100％，蛋清蛋白冻干粉的百分比为0％-50％。本实施例中，浒苔多糖的分子量为上述范围内的任一数值时，浒苔多糖可以大量代替蛋清蛋白冻干粉，起泡性能优异，例如浒苔多糖的分子量具体可以为105，110，115，120，125，130，135，140，145kda等。

本发明的另一实施例提供了上述浒苔多糖起泡剂的制备方法，包括如下步骤：

浒苔多糖的提取：取新鲜浒苔，冲洗后烘干，研磨成粉，过60目筛；取5g筛下浒苔粉加入100ml的hcl水溶液，120-150℃，微波功率400-550w的条件下，利用微波反应器带压0.2-0.7mpa提取15min，冷却至60℃，提取液两次离心；两次离心的提取液经naoh中和、醇沉后真空冷冻干燥，研磨，得浒苔多糖粉末；

起泡剂的配制：取上述配比的浒苔多糖粉末和冻干蛋白蛋清粉末混合均匀，将混合粉末溶解于去离子水，配制成为混合粉末的浓度为1-2％w/w的水溶液。

本实施例采用微波带压提取，高效快速的提取浒苔多糖的同时最大限度的保证了浒苔多糖的活性，使其具备优异的起泡性能，同时提取浒苔多糖速度快，产量高，成本低。

在一优选的实施例中，所述hcl水溶液的浓度0.01-0.1m。在此浓度下，配合微波提取的条件，提取的效果更好，具体的盐酸溶液的浓度可以为上述范围内的任一数值，例如0.02，0.04，0.06，0.08等。

本发明的再一实施例提供了上述浒苔多糖起泡剂在烘焙食品中的应用。优选的所述食品为低糖、低胆固醇的食品。但是可以理解的是，浒苔多糖起泡剂优先用于食品，但其具有优异的起泡性能，也可作为起泡剂用于其它工业、农业上。

为了更清楚详细地介绍本发明实施例所提供的浒苔多糖起泡剂、制备方法及应用，以下将结合具体实施例进行说明。

起泡性测试方法如下：

取50mg浒苔多糖与蛋清蛋白冻干粉的混合粉末(按照所需比例配制)于15ml离心管中，加入5ml去离子水，得到1％(w/v)的浒苔多糖蛋清起泡剂溶液。将离心管放于vortex上搅拌震荡3分钟，室温。起泡能力fc(foamingcapacity)与起泡稳定性fs(foamingstability)用如下公式计算：

fc(％)＝(vt-v0)/v0×100

fs(％)＝(vt-v0)/v0×100

其中，vt为溶液vortex震荡混合三分钟后的体积，vt为震荡混合后静置30分钟后的体积，v0为溶液的起始体积。

实施例1

将分子量为126dka的浒苔多糖与蛋清蛋白冻干粉按照不同比例混合(蛋清蛋白冻干粉所占的百分比为100％，70％，50％，30％，10％，0％)溶于蒸馏水中，制得浓度为1％(w/w)的浒苔多糖起泡剂，起泡能力测试结果如图1所示。

浒苔多糖的制备方法为：

取新鲜浒苔，冲洗后烘干，研磨成粉，过60目筛；取5g筛下浒苔粉加入100ml的浓度为0.01-0.1m的hcl水溶液，120-150℃，微波功率400-550w的条件下，利用微波反应器0.2-0.7mpa带压提取15min，冷却至60℃，提取液两次离心；两次离心的提取液经naoh中和、醇沉后真空冷冻干燥，研磨，得浒苔多糖粉末。

通过图1可以看出，本发明的浒苔多糖起泡剂的起泡能力明显高于纯的蛋清蛋白冻干粉，即使100％的浒苔多糖仍旧具备高的起泡能力，对于126dka的浒苔多糖，其百分比为90％时与蛋清蛋白冻干粉复配具有最优的起泡效果。

实施例2

将分子量为74.6dka的浒苔多糖与蛋清蛋白冻干粉按照不同比例混合(蛋清蛋白冻干粉所占的百分比为100％，70％，50％，30％，10％，0％)溶于蒸馏水中，制得浓度为1％(w/w)的浒苔多糖起泡剂，起泡能力测试结果如图2所示。

浒苔多糖的制备方法同实施例1。

通过图2可以看出，对于74.6dka的浒苔多糖，本发明的浒苔多糖起泡剂中，浒苔多糖的含量占30％-90％时，起泡能力明显高于纯的蛋清蛋白冻干粉。

实施例3

将分子量为10.5dka的浒苔多糖与蛋清蛋白冻干粉按照不同比例混合(蛋清蛋白冻干粉所占的百分比为100％，70％，50％，30％，10％，0％)溶于蒸馏水中，制得浓度为1％(w/w)的浒苔多糖起泡剂，起泡能力测试结果如图3所示。

浒苔多糖的制备方法同实施例1。

通过图3可以看出，本发明的浒苔多糖起泡剂的起泡能力明显高于纯的蛋清蛋白冻干粉，即使100％的浒苔多糖仍旧具备高的起泡能力，对于10.5dka的浒苔多糖，其百分比为30％时与蛋清蛋白冻干粉复配具有最优的起泡效果。

对比例1

将壳寡糖与蛋清蛋白冻干粉按照不同比例混合(蛋清蛋白冻干粉所占的百分比为100％，70％，50％，30％，10％，0％)溶于蒸馏水中，制得浓度为1％(w/w)的壳寡糖起泡剂，起泡能力测试结果如图4所示。

通过上述实施例1-3与图4中对比例1的起泡性能可以看出，相比于本领域的普通多糖，本发明的浒苔多糖与蛋清蛋白冻干粉配比后，起泡性能与单纯的蛋清蛋白冻干粉或者壳寡糖与蛋清蛋白冻干粉的复配等本领域的起泡剂相比，气泡性能明显优异的多，起泡性能提高迅速。

对比例2

将分子量为227dka的浒苔多糖与蛋清蛋白冻干粉按照不同比例混合(蛋清蛋白冻干粉所占的百分比为100％，70％，50％，30％，10％，0％)溶于蒸馏水中，制得浓度为1％(w/w)的浒苔多糖起泡剂，起泡能力测试结果如图5所示。

浒苔多糖的制备方法为：

取新鲜浒苔，冲洗后烘干，研磨成粉，过60目筛；取5g筛下浒苔粉加入100ml的浓度为0.01m的hcl水溶液，90℃，微波功率400w的条件下，利用微波反应器提取15min，冷却至60℃，提取液两次离心；两次离心的提取液经naoh中和、醇沉后真空冷冻干燥，研磨，得浒苔多糖粉末。

通过上述实施例1-3与图5中对比例2的起泡性能可以看出，微波带压提取能够快速获得小分子量的浒苔多糖，在本发明的上述分子量范围内的浒苔多糖的起泡性能好，利用率高。并且本发明带压提取的浒苔多糖，在上述分子量范围内，分子量大时可以在起泡剂中大部分代替蛋清蛋白冻干粉即可取得良好的起泡效果，而当分子量较小时，浒苔多糖与蛋清蛋白冻干粉等比例混合，或者蛋清蛋白冻干粉含量略高于浒苔多糖可取得较为优异的起泡性能。