一种利用酶法从柠檬皮渣中提取果胶的方法技术

本发明专利技术公开的一种利用酶法从柠檬皮渣中提取果胶的方法是先将柠檬皮渣进行预处理，然后按重量比1∶15～?1∶30与pH为4～8的缓冲液混合，再加入以柠檬皮渣重量计0.01～0.3%酶制剂搅拌并于40～70℃下保温提取1～5h，继后依次离心分离、真空浓缩、冷却、脱色、醇沉淀、脱糖、干燥和粉碎后即得果胶粉末成品。由于本发明专利技术在使用酶制剂的同时，还添加了pH为4～8的缓冲液混与之配合，因而不仅大大缩短了果胶的提取时间，提高了提取效率，减少了酶制剂的使用量，降低了提取成本，且还提高果胶提取率和产品纯度，加之所用的蛋白酶大多为植物中提取的纯天然植物，价格较低，更有利于实现其商业化应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于利用酶法提取果胶
，具体涉及。
技术介绍
随着现代果汁饮料工业的发展，从鲜果中榨取果汁的加工过程中产生的大量废弃果渣，长期以来未能得到有效利用，造成资源的巨大浪费，同时也严重污染环境。如果对这些水果加工废弃物进行综合加工，不仅可以使资源得到充分合理地利用，大大提高水果加工的综合经济效益，还可减少对环境的污染。因而，很多科技工作者开始研究从废弃果渣中提取可溶性膳食纤维——果胶。果胶被认定为21世纪食品功能成分之一，被称为“人体健康的平衡素”。果胶主要用于食品添加剂，如增稠剂、凝胶剂、稳定剂、代脂剂、乳化剂等，也可作为水溶性膳食纤维用于降低血糖血脂，促进维生素的吸收，防止铅中毒，防治动脉硬化等医疗保健(VoragenAG J, et al.Struct Chem, 2009, 20, 263)。目前报道果胶原料已超过四十种，但商品果胶的主要原料仍为柑橘皮和苹果皮(May ⑶.Carbohydrate Polymers, 1990, 12(1): 79)。朽1 檬是一种优良的人体保健果品，具有很高的经济价值，我国的柠檬加工主要是生产柠檬油、柠檬汁(柠檬饮料)、柠檬干片等产品，且以粗加工为主，故而柠檬在粗加工后约产生40 50%的皮渣。经研究，柠檬皮渣富含果胶，且比一般柑桔类原料果胶含量高，柑桔皮渣果胶含量仅为20%，而柠檬皮渣的果胶含量可高达30% (魏海香等.食品研究与开发，2006，27，157)。不仅如此，柠檬果胶还是所有果胶中性能最好，色泽最佳，价格也最高的果胶，但遗憾的是目前国内还没有商品化的朽1檬果胶。 现有提取果胶的主要方法有传统酸提取法、离子交换法、微波法、微生物法、连续逆流提取法、酶法等(田辉等.中国食品添加剂，2007，(I): 126)。国内商品果胶生产多采用传统方法——酸提取乙醇沉淀法。虽然如此，但酸提法存在的缺点是明显的:1)果胶分子在提取过程中易发生局部水解，会降低果胶的相对分子量，影响果胶收率和质量；2)提取时需使用大量的无机酸，这一方面会增加成本，另一方面酸液会腐蚀设备，并对环境有污染；3)当用乙醇沉淀提取果胶时，耗用的乙醇量太大，加之乙醇价格高且回收处理困难，使提取的成本太高，经济效益不明显。于是，人们致力于对酸法工艺进行改进。如徐丹等(食品工业科技，2007，28(6): 182)就改进了预处理方法，SP采用微波灭酶及复合磷酸盐预处理柠檬皮，从而提高了果胶收率。刘义武等(食品研究与开发，2012，33(9): 76)则采用有机酸来提取柠檬皮果胶，有效地降低了酸液对设备的腐蚀速率。吴永娴等在CN 1107858中公开了一种以柠檬皮为原料，酸提取果胶的方法。该方法用超滤浓缩代替真空浓缩，克服了真空浓缩能耗高的缺点。吕维学在CN102731679中公开了一种以柠檬皮为原料，酸提取、超滤结合纳滤、喷雾干燥提取果胶的方法，降低了有机溶剂的使用量，保留了原有生物活性，这样当果胶添加到食品中就可增加食品保质期、保健功能等。Masmoudi M等又发现用酸化枣汁提取柠檬皮果胶，可增加柠檬皮果胶的风味和凝胶性能以及降低果胶酯化度(Carbohyd Polym, 2008, 74, 185; Food Sci Technol Int,2010, 16，105; Food Bioproc Technol 2012, 5，687.)。万国福等人的研究表明通过复合磷酸盐预处理可有效提高柠檬皮果胶提取率(食品工业科技，27(2): 78)，而利用超声波、微波辅助可以提高柠檬皮果胶提取率(万国福等.食品研究与开发，2006，27(7):115;李明元.食品研究与开发，2007，28(5): 91)。离子交换法生产成本高，需要较高的温度和长时间加热，原料中含有的果胶不可避免地会产生变性和分解破坏，降低果胶提取的数量和质量。微波法则存在:微波加热速度太快，不易控制加热温度；微波的波长和功率需严格控制，否则会造成果胶产品形态有所差异；微波法操作不当容易泄漏，对生物产生危害。微生物法提取果胶受原料的预处理、反应时的固液比、微生物的生长时间、保温时间以及pH值的影响比较大。所以，这些提取方法都难以实现产业化。酶法提取果胶已有一段历史。在上世纪20年代末期，Paul等就用果胶酯酶脱酯制备低酯果胶。Sakamoto等采用原果胶酶来提取果胶(Process Biochemistry, 1995，30(5): 403)o Shkodina 等(Food Hydrocolloids, 1998, 12(3): 313)则通过比较酸法和酶法(纤维素酶、半纤维素酶和糖苷酶)从南瓜中提取果胶，发现酶法提取果胶的产量均高于酸法，其中纤维素酶的产量最高，是酸法的两倍还多，但时间却长达20 h。张一青等研究了用自制的原果胶酶粗酶液(没有分析酶含量)来提取桔柚皮中果胶，果胶产率达35.7%(食品科学，2005，26(1): 150)。最近披露的利用纤维素酶提取苹果皮渣、柑桔皮、菠萝皮、橙皮和豆腐柴叶等果胶研究也较多。如古泽克等在CN 101160327中公开了一种利用纤维素酶、半纤维素酶及其混合制剂提取柑桔类水果、热带水果、苹果、甜菜、向日葵、大豆及其混合物中果胶的方法。但提取时间较长，最长的提取时间长达72h。赵越等在CN102161713中公开了采 用纤维素酶、半纤维素酶、糖苷酶及其混合酶通过酶解、超滤浓缩、喷雾干燥工艺连续制备高纯度果胶的方法。Contreras-Esquivel等(Food Sci Biotechnol2006，15，163)发现内切多聚半乳糖醛酸酶(属果胶酶)有利于降低柠檬皮果胶酯化度。虽然酶法提取果胶因酶作用的高效性和专一性，果胶收率高，生产工艺流程和设备简单，工艺易于控制，且能够更好地保持产品的胶凝度，但由于使用的酶主要来源于微生物培养，故会因菌种的不同、培养条件的差异，使酶的构成比例不同，加之酶本身的结构复杂，使得使用不同厂家即便是同种酶的提取效率也不同，并且国内外在酶法提取果胶的研究中，都普遍存在提取用酶的成本高，难以实现产业化的问题(韩冬梅等.食品工业科技，2011，32(2):183)。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有酶法从柠檬皮渣中提取果胶存在的问题，提供。本专利技术提供的，该方法的工艺步骤和条件如下:I)将柠檬皮渣放入以皮重计2 3倍的水中，加热煮沸5 10 min，用清水漂洗至无色，烘干、粉碎；2)将粉碎的柠檬皮渣按重量比1:15 1:30与pH为4 8的缓冲液混合，然后加入以柠檬皮渣重量计0.0Γ0.3%酶制剂缓慢搅拌，于4(T70°C下保温提取I 5 h ;3)将果胶提取液离心分离，所得果胶原液浓缩至浓缩前提取液体积的1/4 1/2，即快速冷却；4)在果胶浓缩液中加入果胶浓缩液质量计0.5 3%的双氧水，室温下脱色3(Γ60min，然后加入I 3倍浓度为95%的乙醇，静置30 60 min，过滤，再在滤饼中加入2 3倍重量的75%乙醇洗涤，反复洗3 5次，过滤，乙醇洗涤脱水，干燥，粉碎后即为果胶粉末成品O上述方法所用的缓冲液为柠檬酸一柠檬酸纳或柠檬酸一磷酸氢二钠组成，其比例以缓冲液的PH调节为4 8为准。上述方法所用的酶制剂为纤维素酶、半纤维素酶、木瓜蛋白酶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用酶法从柠檬皮渣中提取果胶的方法，该方法的工艺步骤和条件如下：1）将柠檬皮渣放入以皮重计2?~?3?倍的水中，加热煮沸5?~?10?min，用清水漂洗至无色，烘干、粉碎；?2）将粉碎的柠檬皮渣按重量比1:15?~?1:30与?pH为4?~?8的缓冲液混合，然后加入以柠檬皮渣重量计0.01~0.3%酶制剂缓慢搅拌，于40~70℃下保温提取1?~?5?h；3）将果胶提取液离心分离，所得果胶原液浓缩至浓缩前提取液体积的1/4?~?1/2，即快速冷却；4）在果胶浓缩液中加入以果胶浓缩液质量计0.5?~?3%的双氧水，室温下脱色30~60?min，然后加入1?~?3倍浓度为95%的乙醇，静置30~60?min，过滤，再在滤饼中加入2?~?3倍重量的75%乙醇洗涤，反复洗3?~?5?次，过滤，乙醇洗涤脱水，干燥，粉碎后即为果胶粉末成品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谢峰，王碧，刘义武，周文俊，黄辉，
申请(专利权)人：内江师范学院，
类型：发明
国别省市：