一种具有高铁含量的功能啤酒的制备方法
阅读说明：本技术 一种具有高铁含量的功能啤酒的制备方法 (Preparation method of functional beer with high iron content ) 是由 吕晨艳 孙明炀 赵广华 于 2021-10-11 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种具有高铁含量的功能啤酒的制备方法。啤酒液中过多的铁离子会使啤酒液的稳定性下降,口感变差。本发明以天然含铁蛋白质为原料,利用其耐受酒精、铁含量高、溶解性好以及可将铁核包埋在蛋白质空腔等优点,将其应用于提高啤酒液的含铁量。啤酒液中的多酚类物质具有还原释放铁的作用,本发明将其在一定条件下与果胶发生相互作用,以阻止铁储藏蛋白中铁的释放,进而提升啤酒液的稳定性。所述脾铁储藏蛋白-果胶复合物的添加可使啤酒中铁元素的水平提高至67.2mg/mL,而不影响其感官品质和储藏稳定性。该发明可为补铁饮品的开发提供新思路。(The invention relates to a preparation method of functional beer with high iron content. Too much iron ions in the beer solution may lower the stability of the beer solution and deteriorate the taste. The invention takes natural iron-containing protein as a raw material, and utilizes the advantages of alcohol tolerance, high iron content, good solubility, capability of embedding iron cores in protein cavities and the like to improve the iron content of beer liquid. The polyphenol substances in the beer liquid have the function of reducing and releasing iron, and interact with pectin under certain conditions to prevent the release of iron in the iron storage protein, so that the stability of the beer liquid is improved. The addition of the splenomegaly storage protein-pectin complex can increase the level of iron element in beer to 67.2mg/mL without affecting the sensory quality and storage stability of the beer. The invention can provide a new idea for the development of iron-supplementing drinks.)
技术领域
本发明涉及一种具有高铁含量的功能啤酒的制备方法，制备所得的功能啤酒具有较高的铁含量，并且维持较好的口感和贮藏稳定性。
背景技术
铁缺乏仍然是一个全球性的问题，改善铁元素的营养状况，是目前需要迫切解决的问题。随着社会经济水平的不断提高，市场上出现了各种各样的补铁制品以及铁强化食品。啤酒作为一种酒精性饮品深受广大消费者的喜爱，高铁含量啤酒的开发也因铁离子带来的非生物稳定性而受到了限制。铁储藏蛋白，广泛存在于自然界中，是一种外部直径12nm，内部直径8nm的球状分子。每个铁储藏蛋白分子中大概可以储存4500个铁，可以作为一种新型的补铁制剂。此外，铁储藏蛋白的二级结构多由α-螺旋组成，其刚性结构决定了铁储藏蛋白具有较高的热稳定性和耐乙醇的稳定性。前期研究发现，铁储藏蛋白可以耐受70％的乙醇而使结构不被破坏。同时，铁储藏蛋白可与小肠细胞表面转铁蛋白受体特异性的结合而被吸收。因此，将铁储藏蛋白作为补铁制剂添加到啤酒液中是可行的。然而，在啤酒液中有多酚等具有还原性的物质存在，其可以还原铁储藏蛋白内部空腔的铁核，并释放到啤酒液中，进而引起非生物性浑浊。目前，尚未有关于防止铁储藏蛋白的铁核在饮品中释放的研究报道。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的是提供具有高铁含量的功能啤酒的制备方法，以驴脾铁储藏蛋白-果胶复合物为铁的载体，可以提高在啤酒液中铁的含量，此外，利用铁储藏蛋白外壳水溶性好以及果胶与铁储藏蛋白作用后覆盖在通道上且防止铁离子释放的特点，提高其在啤酒液中的稳定性，可以将其应用于铁营养强化饮品中。
为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种具有高铁含量的功能啤酒的制备方法，包括如下步骤：
a)分离纯化驴脾铁储藏蛋白，制备浓度为1～2mg/mL的铁储藏蛋白溶液；
b)将果胶分别以质量比1：2～16：1的比例添加到铁储藏蛋白溶液中，搅拌20min～4h，在4～20度条件下于50mMMES缓冲液中(pH＝5.0～7.0)透析4次，每隔6h换一次缓冲液，制备得到铁储藏蛋白-果胶复合物；
c)将铁储藏蛋白-果胶复合物以0.2mg/mL～0.8mg/mL的浓度添加到普通拉格啤酒液中。
一种根据权利要求1所述的方法制备的高铁含量的功能啤酒，其特征在于：驴脾铁储藏蛋白-果胶复合物的添加可以显著提高啤酒液中铁的含量，所述啤酒液中的含铁量可达16.8～67.2mg/L。
所述的高铁含量的功能啤酒的色度分析中，色度值为10～17(SRM)。
所述的高铁含量的功能啤酒中的驴脾铁储藏蛋白-果胶复合物可以有效防止啤酒液中多酚诱导的铁释放，游离铁离子含量可维持在0.01mg/L以下。
所述的高铁含量的功能啤酒在感官评价中无老化味、铁腥味产生，有较好的口感。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
采用本发明方法制备的高铁含量功能啤酒具有更高的铁含量和贮藏稳定性，而不影响其风味和口感，可以较大地拓宽驴脾铁储藏蛋白的应用范围。
附图说明
图1为铁储藏蛋白-果胶复合物添加到拉格啤酒液后铁离子的释放动力学；
图2铁储藏蛋白-果胶复合物(0.6mg/mL)添加到啤酒中储存30天后。
具体实施方式
本发明提供了一种具有高铁含量的功能啤酒的制备方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都属于本发明保护的范围。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明。
本发明借助驴脾铁储藏蛋白的水溶性好、铁含量高以及耐乙醇等特性，以及果胶与铁储藏蛋白结合后可防止铁离子释放的特性，制备铁储藏蛋白–果胶复合物，利用蛋白质和果胶的保护作用，提高啤酒液中铁含量和稳定性。一种具有高铁含量的功能啤酒的制备方法，包括如下步骤：
a)分离纯化驴脾铁储藏蛋白，制备浓度为1～2mg/mL的铁储藏蛋白溶液，优选1mg/mL；
b)将果胶分别以质量比1:2～16:1的比例添加到铁储藏蛋白溶液(PBS，pH8.0)中，搅拌20min～4h，优选40min，在4度条件下于MES缓冲液中(pH＝5.0～7.0)，优选pH 5.0，透析4次，每隔6h换一次缓冲液。制备得到铁储藏蛋白-果胶复合物；
c)将铁储藏蛋白-果胶复合物以0.2mg/mL～0.8mg/mL的铁储藏蛋白浓度添加到普通拉格啤酒液中。
一种根据权利要求1所述的方法制备的高铁含量的功能啤酒，其特征在于：驴脾铁储藏蛋白-果胶复合物的添加可以显著提高啤酒液中铁的含量，所述啤酒液中的含铁量可达16.8～67.2mg/L。
所述的高铁含量的功能啤酒的色度分析中，色度值为10～17(SRM)。
所述的高铁含量的功能啤酒中的驴脾铁储藏蛋白-果胶复合物可以有效防止啤酒液中多酚诱导的铁释放，游离铁离子含量可维持在0.01mg/L以下。
所述的高铁含量的功能啤酒在感官评价中无老化味、铁腥味产生，有较好的口感。
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的高铁含量啤酒的制备方法进行详细描述。
实施例1
1)分离纯化驴脾铁储藏蛋白，制备浓度为1mg/mL的铁储藏蛋白溶液；
2)将果胶分别以质量比1：2的比例添加到铁储藏蛋白溶液(PBS，pH8.0)中，搅拌1h，在4度条件下于MES缓冲液中(pH＝5.0)透析四次，每隔6h换一次缓冲液。制备得到铁储藏蛋白-果胶复合物；
3)将驴脾铁储藏蛋白-果胶复合物以0.8mg/mL铁储藏蛋白浓度添加到普通拉格啤酒液中。
4)采用紫外分光光度计测定拉格啤酒液中铁离子的释放，结果如图1所示。从图1可以看出果胶与驴脾铁储藏蛋白的相互作用可以有效防止铁离子的释放。
实施例2
高铁含量功能啤酒的制备：
a)分离纯化驴脾铁储藏蛋白，制备浓度为2mg/mL的铁储藏蛋白溶液；
b)将果胶分别以质量比4：1的比例添加到铁储藏蛋白溶液(PBS，pH8.0)中，搅拌20min，在4度条件下于MES缓冲液中(pH＝5.0)透析四次，每隔6h换一次缓冲液。制备得到铁储藏蛋白-果胶复合物；
c)将铁储藏蛋白-果胶复合物以0.6mg/mL的铁储藏蛋白浓度添加到普通拉格啤酒液中。
将本发明的功能啤酒进行铁含量测定和贮藏稳定性评价。
取1mL功能啤酒液采用ICP-MS的方法测定啤酒液中铁离子的含量。此外，测定啤酒液在4℃贮存时的稳定性，啤酒液放置30天后的结果如图2所示。从图2中可以看出，啤酒液仍处于澄清状态，无浑浊出现。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
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