CN103859548A - 鞣质的去除方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于果汁加工技术领域，具体涉及一种有效去除果汁中鞣质的方法。本发明要解决的技术问题是提供一种鞣质的去除方法，该方法去除效率高，操作方便，且去除原料可回收再利用。本发明的技术方案是鞣质的去除方法，包括如下步骤：将含鞣质的植物来源的样品制成液体，将样品液体稀释至多酚浓度为0.1～3mg/mL，所得样品液体与明胶微球在23～37℃下反应30～150min后过滤即可；其中，每10mL液体中添加0.05g～0.25g明胶微球。本发明方法可用于果汁中鞣质的去除。

Description

鞣质的去除方法
技术领域
本发明属于果汁加工技术领域，具体涉及一种有效去除果汁中鞣质的方法。
背景技术
鞣质，又称单宁，是存在于植物体内的一类结构比较复杂的多元酚类化合物。鞣质不仅具有抗菌、抗炎、止血的药理活性，还具有抗氧化、抗癌、降血压等作用。许多水果中都含有鞣质，现榨果汁以及果汁饮料深受广大消费者的喜爱。少量的鞣质能使果汁保持良好的口感，鞣质含量较高则使果汁具有涩味，使人产生不适感。同时，鞣质具有较强的还原性，极易与空气中的氧气发生反应，出现褐变，影响果汁的色泽及保存。为了改善果汁的口感与色泽，延长其保存时间，在制备果汁的过程中，去除果汁中的鞣质是很有必要的。
鞣质能与明胶溶液作用产生沉淀，因此可利用明胶沉淀法去除果汁中的鞣质。研究发现，当明胶浓度在0～0.3mg/mL时，产生的絮凝沉淀物先增多后减少，到明胶浓度为2.0mg/mL时无絮凝沉淀，这在一定程度上限定了明胶溶液的浓度；另外，明胶溶液在低温下存放时间过长也会滋生杂菌，溶液在保存、运输方面都没有固体便携，固液分离较液液分离所需的操作和设备简单。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种鞣质的去除方法，该方法去除效率高，操作方便，且去除原料可回收再利用。
本发明的技术方案为鞣质的去除方法，包括如下步骤：将含鞣质的植物来源的样品制成液体，将样品液体稀释至多酚浓度为0.1～3mg/mL，所得样品液体与明胶微球在23～37℃下反应30～150min后过滤即可；其中，每10mL液体中添加0.05g～0.25g明胶微球。
优选的，所述的样品液体与明胶微球在30℃下反应90min。
优选的，每10mL液体中添加0.15g明胶微球。
在发生上述作用的同时会设置一组未添加明胶微球但其它条件均相同的多酚溶液作为对照，作用结束后，测定对照品以及滤液的吸光值，两者的差值是需要求得的。滤渣为吸附多酚后的明胶微球，留着待用。
其中，所述的明胶微球采用如下方式制备得到：向液体石蜡中加入司盘80，加热至55～60℃，加入明胶，乳化，冷却，加入戊二醛，固化，丙酮清洗，于4～10℃在丙酮中放置3～24h，滤去丙酮，晾干，即得。
具体的，明胶微球的制备方法如下：30mL液体石蜡于250mL锥形瓶中，加入450μL0.05g/mL司盘80，搅拌，加热至60℃后，加入10mL0.05g/mL明胶溶液，60℃下乳化10min；冰浴，使其温度降至10℃以下，加入50μL50%戊二醛，撤去冰浴，固化2h；用丙酮洗3～4次后,将制得的微球浸于10mL丙酮中，4℃下放置一段时间，滤去丙酮，晾干，即得。
由于鞣质为多酚类物质，而多酚见光易氧化聚合，从而影响多酚性质。优选的，样品液体与明胶微球在避光条件下进行。
其中，所述的含鞣质的植物来源的样品为水果果汁。
进一步的，上述鞣质的去除方法，还包括明胶微球的回收，具体操作如下：将过滤后的微球中加入水，调至溶液pH值为4～8，于60～80℃下加热30～150min，滤去溶液即回收得可再利用的明胶微球。
其中，在明胶微球的回收过程中，调节溶液pH值为8，于80℃下水浴90min为最佳释放条件。在上述水浴时间范围内，回收效果呈先增大后减小的趋势，在上述pH值和温度范围内都是呈增大的趋势，但考虑到多酚在pH值大于8时易分解，温度过高会使多酚分解加快，也会破坏明胶微球的结构和性质。故而有此选择。
本发明还提供了明胶微球在去除鞣质中的用途。
本发明中使用的明胶微球是由一定浓度的明胶溶液经过乳化、固化之后得到的一种物质。微米级高分子微球，目前尚未应用于食品领域。
本发明的有益效果：
本发明首次将明胶微球用于去除果汁中的鞣质；采用加热回收的方法对明胶微球进行回收利用，操作简单，成本较低，释放率可达40%。本发明中使用明胶微球对多酚的吸附率可达50%左右，能有效的去除果汁中的鞣质；为去除鞣质提供了新的选择。
具体实施方式
本发明的技术方案为鞣质的去除方法，包括如下步骤：将含鞣质的植物来源的样品制成液体，将样品液体稀释至多酚浓度为0.1-3mg/mL，所得样品液体与明胶微球在23～37℃下反应30～150min后过滤即可；其中，每10mL液体中添加0.05g～0.25g明胶微球。
优选的，所述的样品液体与明胶微球在30℃下反应90min。
优选的，每10mL液体中添加0.15g明胶微球。
在发生上述作用的同时会设置一组未添加明胶微球但其它条件均相同的多酚溶液作为对照，作用结束后，测定对照品以及滤液的吸光值，两者的差值是需要求得的。滤渣为吸附多酚后的明胶微球，留着待用。
其中，所述的明胶微球采用如下方式制备得到：向液体石蜡中加入司盘80，加热至55～60℃，加入明胶，乳化，冷却，加入戊二醛，固化，丙酮清洗，于4～10℃在丙酮中放置3～24h，滤去丙酮，晾干，即得。
具体的，明胶微球的制备方法如下：30mL液体石蜡于250mL锥形瓶中，加入450μL0.05g/mL司盘80，搅拌，加热至60℃后，加入10mL0.05g/mL明胶溶液，60℃下乳化10min；冰浴，使其温度降至10℃以下，加入50μL50%戊二醛，撤去冰浴，固化2h；用丙酮洗3～4次后，将制得的微球浸于10mL丙酮中，4℃下放置一段时间，滤去丙酮，晾干，即得。
由于鞣质为多酚类物质，而多酚见光易氧化聚合，从而影响多酚性质。优选的，样品液体与明胶微球在避光条件下进行。
其中，所述的含鞣质的植物来源的样品为水果果汁。
进一步的，上述鞣质的去除方法，还包括明胶微球的回收，具体操作如下：将过滤后的微球中加入水，调至溶液pH值为4～8，于60～80℃下加热30～150min，滤去溶液即回收得可再利用的明胶微球。
其中，在明胶微球的回收过程中，调节溶液pH值为8，于80℃下水浴90min为最佳释放条件。在上述水浴时间范围内，回收效果呈先增大后减小的趋势，在上述pH值和温度范围内都是呈增大的趋势，但考虑到多酚在pH值大于8时易分解，温度过高会使多酚分解加快，也会破坏明胶微球的结构和性质。故而有此选择。
本发明还提供了明胶微球在去除鞣质中的用途。
本发明中，以石榴多酚（40%）为标准物，进行初步研究。即若称取质量为m的粉末，那其中含有的多酚（鞣质）的量为0.4m。参与反应的多酚溶液的浓度为0.1-3mg/mL。在此条件下，当多酚溶液体积为10mL时，微球用量为0.15g时作用效果最佳。多酚（鞣质）含量的测定方法采用的是磷钼戊酸法，该方法适用于所有的多酚含量测定。其溶液的制备等操作都是按照2005年药典一部中该方法的步骤进行的。鲜榨果汁的稀释倍数也是参照明胶微球吸附石榴多酚试验中的多酚浓度对应的OD值确定稀释倍数的，即将鲜榨果汁稀释至其OD值与多酚溶液对应的OD值差不多后再进行。
本发明中，在进行明胶微球对多酚溶液的吸附试验中发现，反应温度在23～37℃时，随着温度的升高，吸附率先增大后减小；加热时间在30～150min时，解吸率先增大后减小。因而选择在23～37℃下反应30～150min。
本发明中，多酚有较强的耐酸性，在pH值2～7范围内均十分稳定，pH大于8时易氧化聚合。在进行明胶微球对吸附多酚的解吸试验中发现，多酚溶液pH值在4～8时，解吸率随着pH值的增大而增大；明胶能承受的最高温度为80℃，加热温度在60～80℃时，随着温度的升高，解吸率也增大；加热时间在30～150min时，解吸率先增大后减小。
为证明明胶微球能有效用于去除植物中的鞣质且其本身能够回收利用，进行了明胶微球对多酚的吸附和释放试验：
多酚溶液的配置：称取0.05g多酚标准品，用15mL水将其溶解于25mL棕色容量瓶中，过夜后超声处理10min，静置，放冷，用水稀释至刻度后过滤。取10mL续滤液于50mL棕色容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，浓度记为c。
a、明胶微球对多酚的吸附：
称取0.05g～0.25g明胶微球，与10mL一定浓度的多酚溶液，pH2～7，并设置一组同一浓度同一pH而未添加微球且浓度相的多酚溶液作为对照，于23～37℃培养箱中反应30～150min，过滤后测滤液的吸光值（OD值）；计算吸附率：吸附率=错误！未找到引用源。
Figure BDA0000483303970000041
吸附率为吸附率为明胶微球吸附前后多酚溶液吸光值差值与吸附前多酚溶液光密度值的百分比。
b、明胶微球对多酚的释放：
向上述过滤后的微球中加入10mL蒸馏水，pH值为4～8，于60～80℃水浴锅中加热30～150min，过滤后测续滤液（先被过滤下来的滤液称为初滤液，此时的滤液纯净度不够，弃去，把初滤液倒掉之后继续采集到的滤液，就是续滤液，一般都收集续滤液作为下一步的操作，纯净度比较高，误差就比较少了。）的OD值，计算解析率：解吸率=错误！未找到引用源。
Figure BDA0000483303970000042
解吸率为解吸率为经吸附的明胶微球解吸后多酚溶液光密度值与吸附前后多酚溶液光密度值的百分比。
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1明胶微球的制备
30mL液体石蜡于250mL锥形瓶中，加入450μL0.05g/mL司盘80，搅拌，加热至60℃后，加入10mL0.05g/mL明胶溶液，60℃下乳化10min。冰浴，使其温度降至10℃以下，加入50μL50%戊二醛，撤去冰浴，固化2h。用丙酮洗3～4次后,将制得的微球浸于10mL丙酮中，4℃下放置一段时间，滤去丙酮，晾干，即得。
实施例2明胶微球对多酚的吸附和释放
明胶微球对多酚的吸附：
称取0.15g明胶微球，与10mL pH为3、OD=0.946的多酚溶液，于30℃培养箱中反应90min；并设置相同pH、OD而未添加明胶微球的多酚溶液作为对照过滤后测滤液的OD添 加=0.470，OD未添加=OD=0.946，OD未添加-OD添加=0.476，则吸附率=50.32%。
明胶微球对多酚的释放：
向上述过滤后的微球中加入10ml蒸馏水，将溶液pH值调为4，于80℃水浴锅中加热90min，过滤后测滤液的OD释放=0.177，释放率=37.18%。
吸附前多酚溶液中鞣质含量用OD未添加表示，利用本发明方法吸附后滤液中鞣质含量用OD添加表示；明胶微球对吸附多酚的解吸后滤液中鞣质含量用OD释放表示。
实施例3明胶微球对多酚的吸附和释放
明胶微球对多酚的吸附：称取0.15g明胶微球，与10mL pH为4、OD=0.903的多酚溶液，于30℃培养箱中反应90min；并设置相同pH、OD而未添加微球的多酚溶液作为对照，过滤后测滤液的OD添加=0.503，OD未添加=OD=0.903，OD添加-OD未添加=0.400，则吸附率=44.30%。
明胶微球对多酚的释放：向上述过滤后的微球中加入10mL蒸馏水，将多酚溶液的pH值调为8，于80℃水浴锅中加热90min，过滤后测续滤液的OD释放=0.184，释放率=46.04%。
吸附前多酚溶液中鞣质含量用OD未添加表示，利用本发明方法吸附后滤液中鞣质含量用OD添加表示；明胶微球对吸附多酚的解吸后滤液中鞣质含量用OD释放表示。
实施例4明胶微球的多次利用
a.称取0.15g明胶微球2份，分别与10mL pH为4（浓度用OD值表示）的多酚溶液，于30℃培养箱中反应90min，过滤后测滤液的OD添加；并设置相同pH、OD值而未添加微球的多酚溶液作为对照；
b.向上述过滤后的微球中分别加入10mL蒸馏水，将多酚溶液的pH值调为8，于80℃水浴锅中加热90min，过滤后测滤液的OD释放；
c.将解吸后的微球分别与10mL pH为3的多酚溶液，于30℃培养箱中反应90min，过滤后测滤液的OD添加；并设置相同pH、OD值而未添加微球的多酚溶液作为对照。向上述过滤后的微球中分别加入10mL蒸馏水，将多酚溶液的pH值调为8，于80℃水浴锅中加热90min，过滤后分别测续滤液的OD释放；
d.重复c中的操作2次。
实验结果如下表所示：
表1明胶微球的第一次利用
表2明胶微球的第二次利用
Figure BDA0000483303970000052
Figure BDA0000483303970000061
表3明胶微球的第三次利用
Figure BDA0000483303970000062
表4明胶微球的第四次利用
Figure BDA0000483303970000063
由实施例1～3的明胶微球对多酚的吸附和释放试验，表明明胶微球用于去除多酚后可回收重复利用。
实施例5明胶微球对苹果汁中多酚的去除
明胶微球对苹果汁中多酚的吸附与释放：将现榨苹果汁稀释5倍（测得OD未添加=0.7157），与0.15g明胶微球在30℃培养箱中反应90min，并设置一组未添加微球且稀释倍数相同的苹果汁为对照，过滤后测滤液的OD值；OD添加=0.3610，OD未添加=OD=0.7157，OD未添加-OD添 加=0.3547，则吸附率=49.56%；吸附前苹果汁中鞣质含量用OD未添加表示，利用本发明方法吸附后滤液中鞣质含量用OD添加表示。
向上述过滤后的微球中加入10mL蒸馏水，于80℃水浴锅中加热90min，过滤后测滤液的OD释放；OD释放=0.130，则释放率=36.63%。
实施例6明胶微球对葡萄汁中多酚的去除
明胶微球对葡萄果汁中多酚的吸附与释放：将现榨葡萄汁稀释5倍（测得OD未添加=0.7747），与0.15g明胶微球在30℃培养箱中反应90min，并设置一组未添加微球且稀释倍数相同的葡萄汁为对照，过滤后测滤液的OD添加=0.3080，OD未添加=OD=0.7747，OD未添加-OD添加=0.4667，则吸附率=60.24%；吸附前葡萄汁中鞣质含量用OD未添加表示，利用本发明方法吸附后滤液中鞣质含量用OD添加表示。
向上述过滤后的微球中加入10mL蒸馏水，于80℃水浴锅中加热90min，过滤后测滤液的OD释放；OD释放=0.174，释放率=37.21%。

Claims (9)

1.鞣质的去除方法，其特征在于：包括如下步骤：将含鞣质的植物来源的样品制成液体，将样品液体稀释至多酚浓度为0.1～3mg/mL，所得样品液体与明胶微球在23～37℃下反应30～150min后过滤即可；其中，每10mL液体中添加0.05g～0.25g明胶微球。
2.如权利要求1所述的鞣质的去除方法，其特征在于：所述的样品液体与明胶微球在30℃下反应90min。
3.如权利要求1或2所述的鞣质的去除方法，其特征在于：每10mL液体中添加0.15g明胶微球。
4.如权利要求1～3任一项所述的鞣质的去除方法，其特征在于：所述的明胶微球采用如下方法制备得到：向液体石蜡中加入司盘80，加热至55～60℃，加入明胶，乳化，冷却，加入戊二醛，固化，丙酮清洗，于4～10℃在丙酮中放置3～24h，滤去丙酮，晾干，即得。
5.如权利要求4所述的鞣质的去除方法，其特征在于：明胶微球的制备方法如下：30mL液体石蜡于250mL锥形瓶中，加入450μL0.05g/mL司盘80，搅拌，加热至60℃后，加入10mL0.05g/mL明胶溶液，60℃下乳化10min；冰浴，使其温度降至10℃以下，加入50μL50%戊二醛，撤去冰浴，固化2h；用丙酮洗3～4次后,将制得的微球浸于10mL丙酮中，4℃下放置一段时间，滤去丙酮，晾干，即得。
6.如权利要求1～5任一项所述的鞣质的去除方法，其特征在于：所述的含鞣质的植物来源的样品为水果果汁。
7.如权利要求1～6任一项所述的鞣质的去除方法，其特征在于：所述鞣质的去除方法，还包括明胶微球的回收，具体操作如下：将过滤后的微球中加入水，调至溶液pH值为4～8，于60～80℃下加热30～150min，滤去溶液即回收得可再利用的明胶微球。
8.如权利要求7所述的鞣质的去除方法，其特征在于：在明胶微球的回收过程中，调节溶液pH值为8，于80℃下水浴90min。
9.明胶微球在去除鞣质中的用途。
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