CN103589185A - 一种荸荠皮色素和多酚的提取方法 - Google Patents

一种荸荠皮色素和多酚的提取方法 Download PDF

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一种荸荠皮色素和多酚的提取方法，包括以下步骤：用粉碎机将干荸荠皮粉碎后，过20目筛；向荸荠皮粉中加入适量水，调整物料含水量至15%；将调湿后的物料通过双螺杆挤压机处理，挤出温度为120℃；向挤压后的物料中加入适量冷开水至物料含水量为30-50%；将混合微生物菌种接入到物料中，接种量分别为物料重的0.1%，在20-40℃下发酵2-10天；向物料中加入其重量1/3的乙醇，室温下充分搅拌后，压滤出乙醇提取液，重复提取3次，将3次的乙醇滤液合并；将乙醇滤液通过减压蒸馏回收乙醇，得到荸荠皮色素和多酚。

Description

一种荸荠皮色素和多酚的提取方法
技术领域
本发明属于食品加工技术领域。
背景技术
荸荠在深加工时，需要去掉果皮，其重量达到鲜荸荠的20%左右。随着荸荠深加工业的发展，荸荠果皮的数量将会进一步上升。目前，荸荠加工所产生的果皮一般都被直接扔掉或者作为动物饲料，该资源一直未能得到充分的开发和利用。荸荠皮中含有丰富的天然色素和多酚，以及淀粉和糖。荸荠皮中的多酚类物质，具有抗氧化、防治高脂血症、提高免疫力等功效。因此，大量废弃的荸荠皮是一种亟待开发利用的宝贵资源。荸荠皮的主要成分为纤维素，荸荠皮中的色素和多酚类物质被致密的纤维素所包裹。目前常采用强酸、强碱、超声波或微波处理的方法来破坏纤维素结构，从中提取出色素和其他活性物质，经过这些剧烈的理化方法处理后，荸荠皮中的色素和和多酚类物质损失严重。
发明内容
本发明的目的是提出一种荸荠皮色素和多酚的提取方法。
本发明包括以下工艺步骤。
（1）粉碎：用粉碎机将干荸荠皮粉碎后，过20目筛。
（2）调湿：向荸荠皮粉中加入适量水，调整物料含水量至15%。
（3）挤压：将调湿后的物料通过双螺杆挤压机处理，挤出温度为120℃。
（4）调湿：向挤压后的物料中加入适量冷开水至物料含水量为30-50%。
（5）发酵：将混合微生物菌种接入到物料中，接种量分别为物料重的0.1%，在20-40℃下发酵2-10天。
（6）提取：向物料中加入其重量1/3的乙醇，室温下充分搅拌后，压滤出乙醇提取液，重复提取3次，将3次的乙醇滤液合并。
（7）蒸馏：将乙醇滤液通过减压蒸馏回收乙醇，得到荸荠皮色素和多酚。
步骤（4）所述的物料含水量最适为40%。
步骤（5）所述的混合微生物菌种为长枝木霉（Trichoderma longibrachiatum，CGMCC 3.03017）、米根霉（Rhizopus oryzae，CGMCC 3.00867）和酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae，CGMCC 2.129）。
    步骤（5）所述的三种微生物菌种可以同时加入，也可以分开添加。
步骤（5）所述的发酵温度最适为28℃，发酵时间最适为6天。
本发明与现有技术相比具有如下优点。
本发明通过低温挤压技术使荸荠皮中的纤维素膨化，同时对物料起到熟化和灭菌的作用，既有利于其中的色素和多酚类物质溶出，也便于后续微生物对纤维素的分解利用。该处理对荸荠皮中色素和多酚类物质的破坏作用比目前常用的方法都要小很多。
本发明通过混合微生物发酵，利用菌株产生的纤维素酶、淀粉酶、糖化酶等进一步分解和破坏纤维素，使荸荠皮中的色素和多酚类物质能充分提取出来。该生物酶解条件温和，可有效避免强酸、强碱、超声波和微波等处理对色素和多酚类活性物质的破坏，确保高效提取出富含多酚类活性物质的色素。
本发明通过微生物发酵，将荸荠皮中的纤维素、淀粉等糖类转化为葡萄糖，经酒精发酵得到乙醇。乙醇促进了对色素和多酚的提取，节省了提取溶剂。荸荠皮资源得到充分利用，获得较多的乙醇产品。
本发明通过挤压膨化和微生物发酵使荸荠皮中的色素和多酚类物质得到充分释放，在室温下就能用溶剂有效提取出色素和多酚，避免了高温提取对色素和多酚的破坏作用。
具体实施方式
本发明通过以下实施例作进一步地说明。
实施例1。
（1）粉碎：用粉碎机将1000公斤干荸荠皮粉碎后，过20目筛。
（2）调湿：向荸荠皮粉中加入70公斤水，调整物料含水量至15%。
（3）挤压：将调湿后的物料通过双螺杆挤压机处理，挤出温度为120℃。
（4）调湿：向挤压后的物料中加入550公斤冷开水至物料含水量为40%。
（5）发酵：将混合微生物菌种长枝木霉（Trichoderma longibrachiatum，CGMCC 3.03017）、米根霉（Rhizopus oryzae，CGMCC 3.00867）和酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae，CGMCC 2.129）接入到物料中，接种量分别为物料重的0.1%，在28℃下发酵6天。
（6）提取：向物料中加入550公斤乙醇，室温下搅拌均匀后，通过压滤机压滤出乙醇提取液，重复提取3次，3次合计得到的乙醇滤液约为2000公斤。
（7）蒸馏：将乙醇滤液通过减压蒸馏回收装置回收乙醇，得到荸荠皮色素和多酚提取物，提取率大于95%。
实施例2。
（1）粉碎：用粉碎机将100公斤干荸荠皮粉碎后，过20目筛。
（2）调湿：向荸荠皮粉中加入7.5公斤水，调整物料含水量至15%。
（3）挤压：将调湿后的物料通过双螺杆挤压机处理，挤出温度为120℃。
（4）调湿：向挤压后的物料中加入60公斤冷开水至物料含水量为42%。
（5）发酵：将混合微生物菌种长枝木霉（Trichoderma longibrachiatum，CGMCC 3.03017）、米根霉（Rhizopus oryzae，CGMCC 3.00867）和酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae，CGMCC 2.129）接入到物料中，接种量分别为物料重的0.1%，在室温下（20-28℃）下发酵8天。
（6）提取：向物料中加入60公斤乙醇，室温下充分搅拌后，通过压滤机压滤出乙醇提取液，重复提取3次，3次合计得到的乙醇滤液约为210公斤。
（7）蒸馏：将乙醇滤液通过减压蒸馏回收装置回收乙醇，得到荸荠皮色素和多酚提取物，提取率大于95%。
实施例3。
（1）粉碎：用粉碎机将100公斤干荸荠皮粉碎后，过20目筛。
（2）调湿：向荸荠皮粉中加入7.5公斤水，调整物料含水量至15%。
（3）挤压：将调湿后的物料通过双螺杆挤压机处理，挤出温度为120℃。
（4）调湿：向挤压后的物料中加入60公斤冷开水至物料含水量为42%。
（5）发酵：将混合微生物菌种长枝木霉（Trichoderma longibrachiatum，CGMCC 3.03017）和米根霉（Rhizopus oryzae，CGMCC 3.00867）接入到物料中，接种量分别为物料重的0.1%，在28℃下发酵3天，每天翻料1次。第4天接入物料重0.1%的酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae，CGMCC 2.129），在28℃下继续发酵3天。
（6）提取：向物料中加入60公斤乙醇，室温下充分搅拌后，通过压滤机压滤出乙醇提取液，重复提取3次，3次合计得到的乙醇滤液约为200公斤。
（7）蒸馏：将乙醇滤液通过减压蒸馏回收装置回收乙醇，得到荸荠皮色素和多酚提取物，提取率大于98%。

Claims (5)

1.一种荸荠皮色素和多酚的提取方法，其特征是包括以下步骤：
（1）粉碎：用粉碎机将干荸荠皮粉碎后，过20目筛；
（2）调湿：向荸荠皮粉中加入适量水，调整物料含水量至15%；
（3）挤压：将调湿后的物料通过双螺杆挤压机处理，挤出温度为120℃；
（4）调湿：向挤压后的物料中加入适量冷开水至物料含水量为30-50%；
（5）发酵：将混合微生物菌种接入到物料中，接种量分别为物料重的0.1%，在20-40℃下发酵2-10天；
（6）提取：向物料中加入其重量1/3的乙醇，室温下充分搅拌后，压滤出乙醇提取液，重复提取3次，将3次的乙醇滤液合并；
（7）蒸馏：将乙醇滤液通过减压蒸馏回收乙醇，得到荸荠皮色素和多酚；
步骤（5）所述的混合微生物菌种为长枝木霉、米根霉和酿酒酵母。
2.根据权利要求1所述的提取方法，其特征是步骤（4）所述的物料含水量为40%。
3.根据权利要求1所述的提取方法，其特征是步骤（5）所述的三种微生物菌种同时或分开添加。
4.根据权利要求1所述的提取方法，其特征是步骤（5）所述的发酵温度为28℃。
5.根据权利要求1所述的提取方法，其特征是步骤（5）所述的发酵时间为6天。
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