本發(fā)明涉及一種以木薯細胞壁作為食品保鮮載體的制備方法，屬于食品保鮮。

背景技術：

1、果蔬及熟制方便食品在儲藏過程中由于呼吸代謝、氧化反應及微生物等因素，在儲藏過程中會導致食品的酸敗及風味的損失。為延長食品的保質(zhì)期，目前采用了多種方式，主要包括添加化學保鮮劑和低溫冷藏冷凍保鮮。

2、化學保鮮劑中化學物質(zhì)可能會對人體健康產(chǎn)生損傷，而冷凍冷藏能耗過大，造成資源浪費。因此，研究人員利用多糖凝膠負載天然的抗菌抗氧化物質(zhì)(茶多酚、抗壞血酸、姜黃素、兒茶素)以及呈味物質(zhì)(精油、風味分子)，增強小分子客體物質(zhì)的穩(wěn)定性以實現(xiàn)其在儲藏過過程中緩釋作用，從而達到延緩貨架期以及增強食用品質(zhì)和感官品質(zhì)的目的。

3、然而，目前利用多糖載體所制備的緩釋材料主要是將其涂膜在食品表面，一方面涂膜過程復雜會增加人工成本，另一個方面該載體載藥量較低且直接接觸食品的表面會影響消費者的視覺感官，從而影響消費者的購買需求。

技術實現(xiàn)思路

1、為解決上述問題，克服現(xiàn)有技術缺陷，本發(fā)明制備了一種天然的木薯細胞壁載體，利用果膠酶分離木薯全細胞，獲得具有完整細胞壁結(jié)構(gòu)的單個細胞，而后通過熱處理調(diào)控細胞壁通透性，促使消化酶水解胞內(nèi)淀粉顆粒，獲得完整的中空細胞壁，以此為壁材，負載抗菌、抗氧化、風味物質(zhì)等客體物質(zhì)，實現(xiàn)其在保鮮過程中的緩釋作用，提高食品貨架期。

2、本發(fā)明的第一個目的是提供一種包埋客體分子的方法，使用木薯細胞壁載體包埋客體分子；所述客體分子包括：抗菌分子、抗氧化分子或呈味物質(zhì)中的一種或多種；所述木薯細胞壁載體的制備方法包括：

3、(1)木薯全細胞分離：使用果膠酶酶解液酶解木薯塊，木薯塊與果膠酶酶解液的料液比為1kg：8～10l，制備得到酶解分離后的木薯樣品；

4、(2)全細胞篩分：篩分酶解分離后木薯樣品，收集得到孔徑為50～250μm的木薯全細胞樣品；

5、(3)細胞壁通透性調(diào)控：將木薯全細胞樣品置于70～75℃孵育1～5min，制備得到細胞壁調(diào)控后的木薯全細胞樣品；

6、(4)中空細胞壁制備：使用淀粉酶酶解細胞壁調(diào)控后的木薯全細胞樣品，制備得到木薯細胞壁載體。

7、若沒有特殊說明，本技術中料液比單位為kg：l；w/v單位為kg/l。

8、在一種實施方式中，所述抗菌分子包括：大蒜素、茴香醚、1'-乙酰氧基胡椒酚乙酸酯、香芹酚、肉桂醛、抗菌肽中的一種或多種；所述抗氧化分子包括：茶多酚、抗壞血酸、花青素、姜黃素、沒食子酸、槲皮素中的一種或多種；所述呈味物質(zhì)包括：游離氨基酸、核苷酸、有機酸、酯類化合物、糖類化合物、酚類化合物、醛類化合物、苷類化合物中的一種或多種。

9、在一種實施方式中，使用木薯細胞壁載體包埋客體分子包括：

10、將客體分子與木薯細胞壁載體混合、超聲、透析；其中，客體分子與木薯細胞壁載體的質(zhì)量比為1:1～5；超聲條件為：超聲頻率20～30khz，超聲功率為80～100w，超聲分散0.5～1h；透析條件為：使用分子量為8000～1400da的透析袋，透析時間為24～30h。

11、在一種實施方式中，客體分子溶解于溶劑中，配制得到濃度為10～20％w/v的客體分子溶液；木薯細胞壁遞送載體重懸于水中，配制得到濃度為10～20％w/v木薯細胞壁遞送載體分散液?？蛇x地，所述溶劑為乙醇。

12、在一種實施方式中，木薯塊為(3～5)mm×(3～5)mm×(3～5)mm。

13、在一種實施方式中，步驟(1)中果膠酶酶解液的制備方法為：將果膠酶溶解于檸檬酸緩沖液中，使果膠酶的終濃度為0.5～5u/ml；加入3～5％w/v的抗壞血酸，45～50℃活化0.5～1h，制備得到果膠酶酶解液；酶解條件為45～50℃酶解1～2h。

14、在一種實施方式中，檸檬酸緩沖液濃度0.1m、ph為3.5。

15、在一種實施方式中，酶解反應時輔有攪拌，攪拌速度為80～100r/min。

16、在一種實施方式中，步驟(2)中篩分是使用兩層篩網(wǎng)篩分細胞，第一層篩網(wǎng)孔徑為200～250μm，第二層篩網(wǎng)孔徑為50～75μm，收集第二層篩網(wǎng)上的木薯樣品，得到木薯全細胞。

17、在一種實施方式中，第二層篩網(wǎng)上的木薯全細胞的含水量為70％～80％。

18、在一種實施方式中，步驟(3)孵育條件為70℃孵育2min，該反應條件得到的木薯全細胞可使淀粉酶通過細胞壁，同時保證對細胞壁的破環(huán)較??；其中孵育時間和溫度的選擇是根據(jù)光學顯微鏡觀察水熱處理后木薯全細胞在消化酶作用下是否發(fā)生水解，其中最優(yōu)反應條件的選擇根據(jù)淀粉發(fā)生水解時最低溫度或最短時間；因孵育前木薯全細胞中的含水量較高，孵育后的木薯全細胞樣品呈溶液狀。

19、在一種實施方式中，步驟(4)中細胞壁調(diào)控后的木薯全細胞樣品分散于醋酸緩沖液(0.1m，ph?5.2)中；木薯全細胞樣品與醋酸緩沖液的體積比為1:5～10。

20、在一種實施方式中，步驟(4)中的淀粉酶包括：α-淀粉酶、β-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶；酶解條件為淀粉酶濃度5～8u/ml，酶解時間為10～30min。

21、在一種實施方式中，步驟(4)中使用淀粉酶酶解細胞壁調(diào)控后的木薯全細胞樣品后，通過加入90％乙醇終止反應，并通過洗滌、離心分離得到木薯細胞壁遞送載體。

22、在一種實施方式中，步驟(4)中離心轉(zhuǎn)速為5000rpm，離心時間為10～15min；洗滌為在75μm篩網(wǎng)下流水沖洗5～10min。

23、本發(fā)明的第二個目的是提供一種產(chǎn)品，所述食品含有木薯細胞壁載體；所述產(chǎn)品包括食品、保健品或添加劑；所述木薯細胞壁載體的制備方法包括：

24、(1)木薯全細胞分離：使用果膠酶酶解液酶解木薯塊，木薯塊與果膠酶酶解液的料液比為1kg：8～10l，制備得到酶解分離后的木薯樣品；

25、(2)全細胞篩分：篩分酶解分離后木薯樣品，收集得到孔徑為50～250μm的木薯全細胞樣品；

26、(3)細胞壁通透性調(diào)控：將木薯全細胞樣品置于70～75℃孵育1～5min，制備得到細胞壁調(diào)控后的木薯全細胞樣品；

27、(4)中空細胞壁制備：使用淀粉酶酶解細胞壁調(diào)控后的木薯全細胞樣品，制備得到木薯細胞壁遞送載體。

28、在一種實施方式中，所述食品包括淀粉及由淀粉制備得到的食品，包括：面包、面條、饅頭、包子、餃子皮、餅干、蛋糕；所述添加劑包括：增稠劑、乳化劑、穩(wěn)定劑或防腐劑；所述保健品包括抗性淀粉、預膠化淀粉、慢消化淀粉、改性淀粉。

29、在一種實施方式中，步驟(1)中果膠酶酶解液的制備方法為：將果膠酶溶解于檸檬酸緩沖液中，使果膠酶的終濃度為0.5～5u/ml；加入3～5％w/v的抗壞血酸，45～50℃活化0.5～1h，制備得到果膠酶酶解液；酶解條件為45～50℃酶解1～2h；

30、步驟(2)中篩分是使用兩層篩網(wǎng)篩分細胞，第一層篩網(wǎng)孔徑為200～250μm，第二層篩網(wǎng)孔徑為50～75μm，收集第二層篩網(wǎng)上的木薯樣品，得到木薯全細胞；

31、步驟(4)中的淀粉酶包括：α-淀粉酶、β-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶；酶解條件為淀粉酶濃度5～8u/ml，酶解時間為10～30min。

32、本發(fā)明的第二個目的是提供任一上述的產(chǎn)品在食品保鮮、風味緩釋中的應用。

33、本發(fā)明還提供一種木薯細胞壁載體，所述木薯細胞壁載體的制備方法包括：

34、(1)木薯全細胞分離：使用果膠酶酶解液酶解木薯塊，木薯塊與果膠酶酶解液的料液比為1kg：8～10l，制備得到酶解分離后的木薯樣品；

35、(2)全細胞篩分：篩分酶解分離后木薯樣品，收集得到孔徑為50～250μm的木薯全細胞樣品；

36、(3)細胞壁通透性調(diào)控：將木薯全細胞樣品置于70～75℃孵育1～5min，制備得到細胞壁調(diào)控后的木薯全細胞樣品；

37、(4)中空細胞壁制備：使用淀粉酶酶解細胞壁調(diào)控后的木薯全細胞樣品，制備得到木薯細胞壁載體。

38、在一種實施方式中，步驟(1)中果膠酶酶解液的制備方法為：將果膠酶溶解于檸檬酸緩沖液中，使果膠酶的終濃度為0.5～5u/ml；加入3～5％w/v的抗壞血酸，45～50℃活化0.5～1h，制備得到果膠酶酶解液；酶解條件為45～50℃酶解1～2h。

39、在一種實施方式中，步驟(2)中篩分是使用兩層篩網(wǎng)篩分細胞，第一層篩網(wǎng)孔徑為200～250μm，第二層篩網(wǎng)孔徑為50～75μm，收集第二層篩網(wǎng)上的木薯樣品，得到木薯全細胞粉。

40、在一種實施方式中，步驟(4)中的淀粉酶包括：α-淀粉酶、β-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶；酶解條件為淀粉酶濃度5～8u/ml，酶解時間為10～30min。

41、本發(fā)明的有益效果：

42、本發(fā)明制備了一種天然的木薯細胞壁載體，利用果膠酶分離木薯全細胞，獲得具有完整細胞壁結(jié)構(gòu)的單個細胞，而后通過熱處理調(diào)控細胞壁通透性，促使消化酶水解胞內(nèi)淀粉顆粒，獲得完整的中空細胞壁，以此為壁材，負載抗菌、抗氧化、風味物質(zhì)等客體物質(zhì)，實現(xiàn)其在保鮮過程中的緩釋作用，提高食品貨架期。

43、具體地：

44、(1)本發(fā)明利用果膠酶和葡萄糖苷酶制備的木薯細胞壁載體，可在短時間內(nèi)獲得完整中空細胞壁，是一種天然的載體材料，所獲得的載體材料未添加任何化學試劑，安全無毒副作用，穩(wěn)定性好，且具有生物可降解性。

45、(2)本發(fā)明所制備木薯細胞壁載體是一種天然的包裹體系，體積小負載率高，可直接放置于食品中，不會對食品的感官品質(zhì)及食用品質(zhì)產(chǎn)生負面影響。

46、(3)本發(fā)明利用細胞壁通透性吸附包埋小分子客體物質(zhì)，制備方法簡單，可提高客體分子的穩(wěn)定性，提高其熱穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性，在儲藏過程中顯示出良好的緩釋特性。

47、(4)本發(fā)明所制備的載體可負載抗菌、抗氧化活性分子及風味分子，可在食品儲藏保鮮過程中實現(xiàn)緩釋，延緩食品由微生物及氧化反應所導致的變質(zhì)，同時所負載的風味分子可根據(jù)需求實現(xiàn)對食品的增香作用，延長食品貨架期。