一种利用罗汉果离心废渣制备罗汉果氨基酸的方法技术

本发明专利技术涉及一种利用罗汉果离心废渣制备罗汉果氨基酸的方法，包括以下步骤：发酵、水提、离心、膜分离、真空浓缩、结晶洗涤、干燥，其特征在于，所述发酵是三个阶段的覆膜发酵，所述三个阶段分别是酸性发酵、中性发酵和碱性发酵。本发明专利技术提供的方法实现了鲜罗汉果的综合利用，在生产主产品罗汉果提取物的同时，利用离心废渣制备了副产品罗汉果氨基酸，变离心废渣为宝，提高了罗汉果的附加值；生产工艺简单，且无需添加生产设备，可以利用罗汉果提取物主产品生产线实现副产品的生产，提高了设备利用率；由于原料是离心废渣，故生产成本低。本专利产品罗汉果氨基酸可用于食品、饮料、保健品领域。

A method of preparation of amino acids of Siraitia grosvenorii by using the centrifugal residue of Siraitia grosvenorii

【技术实现步骤摘要】
一种利用罗汉果离心废渣制备罗汉果氨基酸的方法
本专利技术属于生物工程和植物提取分离
，涉及一种利用罗汉果离心废渣制备罗汉果氨基酸的方法。具体涉及一种以鲜罗汉果或鲜无籽罗汉果在生产罗汉果提取物过程中的提取液(包括提取罐提取液和逆流提取槽提取液)经离心(包括卧螺离心和碟式离心)所得沉淀制备罗汉果氨基酸的方法。
技术介绍
罗汉果(Siraitiagrosvenorii(Swingle)C.Jeffrey)，英文名：fructusmomordicae，葫芦科多年生藤本植物的果实。别名拉汗果、假苦瓜、光果木鳖、金不换、罗汉表、裸龟巴，被人们誉为“神仙果，其叶心形，雌雄异株，夏季开花，秋天结果。主要产于广西壮族自治区桂林市永福县龙江乡、百寿镇，龙胜各族自治县，以及湖南省怀化、永州、邵阳等地。罗汉果有青皮果、长滩果、冬瓜果、拉江果、红毛果、油桐果等品种，青皮果种植较多。罗汉果也是国家首批批准的药食两用材料之一，其主要功效是能润肺止咳、生津化痰。无籽罗汉果，系将罗汉果的三倍体植株和二倍体雄株进行种植，开花时用二倍体的雄株对三倍体的雌株人工授粉，雌株挂果后得到无籽罗汉果。罗汉果及无籽罗汉果含有丰富的风味和营养成分，以及三萜皂苷类非糖甜味成分。一、化学成分罗汉果及无籽罗汉果均含有罗汉果三萜皂苷，还有蔗糖、葡萄糖(glucose)，果糖(fructose)占14％，十多种人体必需氨基酸、蛋白质、脂肪酸、黄酮类化合物、维生素C以及锰、铁、镍、硒、锡、碘、钼等26种无机元素和微量元素等。1、葫芦素烷三萜类这类化合物是罗汉果中主要有效成分，它们有共同的苷元结构。罗汉果中这类物质除少数外，均为甜味物质或微甜物质。其中罗汉果苷V为主要的甜味成分、它无毒、低热量、高甜度、热稳定性好，是作为天然甜味剂开发的物质之一。2、蛋白质、氨基酸罗汉果干果中含蛋白质7.1％-7.8％。在其水解物中，除色氨酸未被测定外，18种氨基酸齐全。在测定的氨基酸中，含量较高的有谷氨酸(108.2-113.3mg/kg)、天冬氨酸(93.9-112.5mg/kg)、缬氨酸(52.5-55.5mg/kg)、丙氨酸(49.9-66.8mg/kg)、亮氨酸(48.5-56.7mg/kg)。谷氨酸是人体中需要量最大的非必需氨基酸，是合成谷胱甘肽的重要原料，可见，罗汉果具有较高的营养价值。3、无机元素罗汉果果实中含有24种无机元素，其中人体必需的微量元素和广泛元素有16种，含量较高的元素有钾(12290mg/kg)、钙(667mg/kg)、镁(550mg/kg)。罗汉果中含有的硒达到0.186mg/kg，是粮食的2倍～4倍，而元素硒在冠心病防治、抗衰老、抗癌方面有较好的疗效。二、研究现状目前国内对罗汉果和无籽罗汉果研究很多，研究内容包括罗汉果的化学成分、提取分离工艺、罗汉果提取物(罗汉果苷V)及其应用、罗汉果浓缩汁、生产废水处理、罗汉果相关产品等，但对于鲜罗汉果或鲜无籽罗汉果在生产罗汉果提取物过程中的提取液(包括提取罐提取液和逆流提取槽提取液)经离心(包括卧螺离心和碟式离心)所得沉淀即离心废渣研究较少。现阶段国内生产罗汉果提取物的厂家，一部分将鲜罗汉果生产过程中的离心废渣晒干，作为饲料添加物销售；一部分晒干，作为锅炉燃料；一部分不能及时处理的作为固体废弃物排放。这些处理方式虽然简单，但造成了有一定经济价值的罗汉果离心废渣资源浪费，无法实现罗汉果离心废渣的综合利用，不能提升罗汉果提取物副产品的附加值，或对环境有一定污染和破坏。主要原因是各生产企业生产设备和处理能力不同，拥有的技术不同导致处理离心废渣水平不同，或是未有罗汉果提取物副产品的终端应用的供应链等，均导致了有一定附加值的罗汉果生产过程中的离心废渣资源的浪费。罗汉果生产过程中的离心废渣主要含有蛋白质、植物纤维、果胶、粘液质、色素等成分，通过自有的专利技术，结合主产品罗汉果提取物的生产过程，可以有效地利用鲜罗汉果生产过程中的离心废渣制备罗汉果氨基酸，得到有一定经济价值的罗汉果氨基酸，实现罗汉果的综合利用，变废为宝，创造明显的经济和社会效益。国内专利技术专利：申请号为CN201811158344.X、CN201810508219.0、CN201711034468.2、CN201010107948.9的专利涉及到了罗汉果叶和罗汉果生产废液中的蛋白质和氨基酸。国内专利技术专利详述：1、申请号为CN201811158344.X的专利，公开了一种从罗汉果叶中提取茶多酚、总氨基酸、黄酮化合物的方法，所述提取茶多酚的方法，包括以下步骤：(1)渗漉提取：将罗汉果干叶粉碎，投入渗漉器中，压紧，加水，在室温下，渗漉提取，得渗漉液；(2)茶多酚的分离：加入有机溶剂，在室温下，搅拌萃取，静置分层，将分离所得的有机层用酸水溶液洗涤至无色，浓缩，干燥，重结晶，得茶多酚。本专利技术方法还公开了同时提取总氨基酸、黄酮化合物的方法。该方法以罗汉果叶为原料提取氨基酸，相应的文献报导很少，且原料本身含量低直接导致产品得率低以及分离精制困难，没有工业生产价值和应用前景。2、申请号为CN201810508219.0的专利，公开了一种从罗汉果废液中分离水溶性膳食纤维和胶原蛋白的方法，包括以下步骤：(1)调节罗汉果生产废液pH值至中性，加入蛋白酶制剂，加热保温酶解，得酶解液；(2)用超滤膜过滤，收集超滤膜透过液；(3)上葡聚糖凝胶层析柱进行层析，收集流出液，减压浓缩，干燥，得水溶性膳食纤维；(4)将收集流出液后的葡聚糖凝胶层析柱，用洗脱剂进行洗脱，洗脱液用纳滤膜过滤，收集纳滤膜截留液，减压浓缩，冷冻干燥，得纳米胶原蛋白。该方法制备的目标产物是胶原蛋白，而不是罗汉果氨基酸；所用的葡聚糖凝胶价格昂贵，且处理样品量少，直接导致生产成本过高，是否具有工业生产价值，需要进一步确定；水溶性膳食纤维和胶原蛋白同为大分子物质，且罗汉果废液中含有大量色素，经此工艺，是否能得到合格的目标产物，目标产物纯度如何，科学性有待研究。3、申请号为CN201711034468.2的专利，公开了一种从罗汉果的甜甙提取废液中生产罗汉果蛋白的方法。该专利方法从罗汉果甜甙吸附树脂柱排出的废液生产罗汉果蛋白粉，充分提高了总蛋白转化率以及罗汉果蛋白的转化率。该方法的原料是罗汉果的甜甙提取废液，目标产物是罗汉果蛋白，但是此原料是在罗汉果提取物生产过程中经一定时间加热所得，而蛋白质加热会变性，直接导致水溶性差，此法的酶解是否能增加蛋白质的水溶性，或者酶解是转化成多肽还是氨基酸，有待进一步研究；此法收集是的超滤膜透过液，且限定了分子量范围，经蛋白吸附树脂层析，并且用到了解吸溶剂，之后无其他纯化步骤，所得目标产物蛋白质是否含有其他杂质和色素，纯度如何？也有待进一步研究。4,申请号为CN201010107948.9的专利，公开了一种从干罗汉果中提取多种活性成分的方法，其中涉及废渣用胃酶水解得多糖、低聚糖、氨基酸，该方法不是针对罗汉果离心废渣制备氨基酸的工艺，对于蛋白质/氨基酸的利用率不高，而且胃酶酶解不充分，氨基酸收率很低，总之，目前还本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用罗汉果离心废渣制备罗汉果氨基酸的方法，包括以下步骤：发酵、水提、离心、膜分离、真空浓缩、结晶洗涤、干燥，其特征在于，所述发酵是三个阶段的覆膜发酵，所述三个阶段分别是酸性发酵、中性发酵和碱性发酵。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用罗汉果离心废渣制备罗汉果氨基酸的方法，包括以下步骤：发酵、水提、离心、膜分离、真空浓缩、结晶洗涤、干燥，其特征在于，所述发酵是三个阶段的覆膜发酵，所述三个阶段分别是酸性发酵、中性发酵和碱性发酵。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，覆膜发酵的操作是将罗汉果离心废渣与温水拌匀，所述温水温度为45℃～55℃，温水的加入量为罗汉果离心废渣重量的0.3～0.7倍。


3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酸性发酵条件是调节体系pH为酸性，然后加入食品级酸性蛋白酶和植物提取酶，覆膜，保温发酵；和/或所述中性发酵条件是调节体系pH为中性或弱碱性，加入食品级中性蛋白酶，覆膜，保温发酵；和/或所述碱性发酵条件是调节体系pH为碱性，加入食品级碱性性蛋白酶，覆膜，保温发酵。


4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述食品级酸性蛋白酶添加量为0.5～1.0kg/吨原料，植物提取酶用量为0.3～0.6kg/吨原料；和/或所述食品级中性蛋白酶添加量为1.0～3.0kg/吨原料；和/或所述食品级碱性蛋白酶添加量为1.5～3.5kg/吨原料。


5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述酸性发酵条件为调节体系pH为4.0～5.0，保温温度为45℃～55℃，发酵时间为3～5h；和/或所述中性发酵条件为调节体系pH为7.0-8.5，优选为7.0-7.5，保温温度为40℃～50℃，发酵时间为4～6h；和/或所述碱性发酵条件为调节体系pH为9.0-10.0，保温温度45℃～55℃，发酵时间为2～4h。


6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，优选地，所述食品级酸性蛋白酶规格型号为APRL型FDY-2205，...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄华学，刘庚贵，刘永胜，
申请(专利权)人：湖南华诚生物资源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43