CN105506029A - 用柑橘皮制备抗真菌果胶低聚糖的方法及其应用和柑橘保鲜方法 - Google Patents
用柑橘皮制备抗真菌果胶低聚糖的方法及其应用和柑橘保鲜方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种用柑橘皮制备抗真菌果胶低聚糖的方法,包括原料预处理果胶的提取和酶法水解果胶,酶法水解果胶的最佳条件为:用pH4.5的醋酸-醋酸钠缓冲液配制质量浓度为1.0-1.1%的果胶溶液,加入果胶酶P21,果胶酶的加入量为1.0-1.1U/mL,40-50℃水浴搅拌反应20-50min,然后再在沸水浴中灭酶活5-15min。本发明的制备方法制得的果胶低聚糖主要为二糖和三糖,得率大于52%。具有明显的抗真菌效果。对常见的四种病原真菌具有良好的抑制作用。将本发明的果胶低聚糖配成低聚糖复合膜液,用于柑橘保鲜中,有助于延长柑橘果实贮藏时间,为进一步利用果胶低聚糖奠定基础。提高柑橘的附加值,还能减少环境的污染,做到取之于柑橘用之于柑橘。
Description
技术领域
本发明涉及一种果胶低聚糖的制备方法,特别涉及一种用柑橘皮制备抗真菌果胶低聚糖的方法,本发明还涉及该果胶低聚糖的应用和柑橘保鲜方法。
背景技术
随着人们生活水平的不断提高,食品安全意识也日益增强,天然安全的食品保鲜剂将会受到更多消费者的青睐。
我国柑橘产量逐年增加,作为生产柑橘汁副产物的柑橘渣利用便成为一个极具开发潜力的课题。每年有大量的柑橘皮渣亟待处理。作为一种高附加值产品,果胶低聚糖是开发利用柑橘皮渣的有效途径之一,然而,其深加工工艺在国内却鲜有报道。关于用柑橘皮制备的果胶低聚糖的抗真菌效果目前也没有报道。
发明内容
针对现有的问题,本发明的目的在于提供一种用柑橘皮制备抗真菌果胶低聚糖的方法。本发明的第二目的在于提供该种果胶低聚糖的应用,第三目的在于提供柑橘保鲜的方法。
为了实现上述目的,本发明的技术方案为:一种用柑橘皮制备抗真菌果胶低聚糖的方法,其特征在于:按照如下步骤完成:
(1)原料预处理
选择无霉变柑橘皮,摘除桔梗,清水冲洗干净,加水浸泡以软化组织,然后破碎,在沸水中煮沸5-8min灭酶活,沥干,用乙醇快速洗涤晾干,将所得滤渣水洗除醇,然后烘干得到柑橘皮渣粉;
(2)果胶的提取
将上述柑橘皮渣粉放入容器中,加入蒸馏水充分搅拌,并在90-100℃条件下加热搅拌提取果胶,提取液经离心回收上清液,残渣再重复提取,合并上清液,浓缩至上清液体积的七分之一到五分之一,然后加入乙醇,沉淀,离心后回收沉淀物,沉淀物再加入无水乙醇进一步脱水,离心,回收沉淀物,沉淀物再用丙酮洗脱,抽滤,将沉淀干燥粉碎,得到果胶粉;
(3)酶法水解果胶
用pH4.5的醋酸-醋酸钠缓冲液配制质量浓度为1.0-1.1%的果胶溶液,加入果胶酶P21,果胶酶的加入量为1.0-1.1U/mL,40-50℃水浴搅拌反应20-50min,然后再在沸水浴中灭酶活5-15min,冷却后先用纱布过滤,然后抽滤,滤液离心,取上清液于65-75℃、真空度0.1Mpa下旋蒸至原体积的五分之一到三分之一,再离心,取上清液于65-75℃、真空度0.1Mpa下旋蒸至原体积的九分之一到七分之一,加入乙醇在1-6℃静置沉淀去除醇不溶性的未水解果胶大分子,离心取上清液,再加入乙醇沉淀去除醇不溶性的盐分,离心取上清液,最后旋蒸,干燥得到白色针状产品。
在上述方案中:步骤(1)中,柑橘皮破碎至3-5mm,烘干在60℃条件下烘干。有利于果胶的提取。
在上述方案中:步骤(2)中,在提取果胶时,加入的蒸馏水的体积为橘皮渣粉的体积的10倍,在沉淀时,加入的乙醇的量为浓缩后浓缩液体积的2倍。有利于果胶的提取。
在上述方案中:步骤(3)中,在第一次加入乙醇沉淀时,乙醇的量为浓缩液的体积的一半;在第二次加入乙醇沉淀时,乙醇的量为浓缩液体积的90%。更有利于杂质的去除。
本发明发明人通过实验比较酶的种类和用量、酶解时间、pH、反应温度等条件对果胶低聚糖聚合度及得率的影响,得到了本发明的用柑橘皮制备果胶低聚糖的最佳条件,使得果胶低聚糖的得率大于52%,并且主要为二糖和三糖,具有抗病原真菌的效果。
本发明的第二目的是这样实现的:权利要求1-4任一项所制得的抗真菌果胶低聚糖在抗真菌方面的应用。
在上述方案中:所述真菌为胶胞炭疽杆菌、柑橘链格孢霉菌、指状青霉和意大利青霉。
其抑菌原理
1破坏细胞壁和细胞膜
该果胶低聚糖作用于菌体后,直接而迅速破细胞壁和细胞膜体系的完整性从而影响细胞及细胞器的能量代谢以及对物质的选择透性,阻止营养物质以及代谢产物正常穿过细胞膜,使微生物失去营养而致其生长停滞,达到抑菌抗菌的目的。
2破坏蛋白质和遗传物质结构
该果胶低聚糖通过破坏细胞膜后,与细胞内的极性物质结合,阻止蛋白质的合成,使DNA无法复制,通过改变遗传物质或遗传因子的合成来影响微生物体内酶或功能性蛋白的活性,从而抑制其生长。
3抑制呼吸作用
该果胶低聚糖还能够通过抑制致病菌的呼吸作用,使代谢活动受阻,不能维持正常的动态膜结构,导致细胞自溶。
本发明的第三目的是这样实现的:将权利要求1-4任一项所得到的抗真菌果胶低聚糖与壳聚糖配制成低聚糖复合膜液,用蒸馏水清洗柑橘,沥干,然后将柑橘放入该低聚糖复合膜液中浸涂,取出即可。
优选的:在低聚糖复合膜液中,壳聚糖的质量浓度为1.26%,果胶低聚糖的质量浓度为2%。柑橘在低聚糖复合膜液中浸涂后,在其表面形成一层保护膜,能有效阻止微生物的浸入,起到保鲜的作用,延长贮藏时间。
本发明的有益效果是:本发明的制备方法制得的果胶低聚糖主要为二糖和三糖,得率大于52%。具有明显的抗真菌效果。对柑橘常见的四种病原真菌具有良好的抑制作用。将本发明的果胶低聚糖配成低聚糖复合膜液,用于柑橘保鲜中,有助于延长柑橘果实贮藏时间,为进一步利用果胶低聚糖奠定基础。提高柑橘的附加值,还能减少环境的污染,做到取之于柑橘用之于柑橘。
附图说明
图1为实施例2中在对照组和浓度分别为0.5%、1.0%的果胶低聚糖条件下柑橘常见四中病原真菌的菌落生长状况图。
图2为不同浓度的果胶低聚糖对四种病原真菌的抑制效果。
图3为果胶低聚糖对温州蜜柑贮藏过程中的抗菌效果。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的描述:
实施例1
用柑橘皮制备抗真菌果胶低聚糖的方法,按照如下步骤完成:
1、原料预处理
选择无霉变柑橘皮,摘除桔梗,清水冲洗干净,加水浸泡以软化组织,然后破碎至3-5mm,在100℃沸水中煮沸5-8min灭酶活,沥干,用少量乙醇快速洗涤晾干,将所得滤渣水洗除醇,然后在60℃下烘干得到柑橘皮渣粉。
2、果胶的提取
将上述柑橘皮渣粉放入容器中,加入10倍于其体积的蒸馏水充分搅拌,并在90-100℃条件下加热搅拌提取果胶1h,提取液经离心(4200r/min)回收上清液,残渣再重复提取3-4次,合并每次上清液,浓缩上清液体积的七分之一到五分之一,然后加入2倍于浓缩液体积的95%的乙醇,在4℃下沉淀过夜,离心后回收沉淀物,沉淀物再加入2倍于其体积的无水乙醇进一步脱水,离心,回收沉淀物,沉淀物再用2倍于其体积的丙酮洗脱,抽滤,将滤渣在通风处常温干燥粉碎得到果胶粉。
3、酶法水解果胶
用pH4.5的醋酸-醋酸钠缓冲液配制质量浓度为1.0-1.1%的果胶溶液,加入果胶酶P21,果胶酶的加入量为1.0-1.1U/mL,40-50℃水浴搅拌反应20-50min,然后再在沸水浴中灭酶活5-15min,冷却后先用纱布过滤,然后布氏漏斗抽滤,滤液离心(4200r/min,15min),取上清液于65-75℃、真空度0.1Mpa下旋蒸至原体积的五分之一到三分之一,再离心(4200r/min,15min),取上清液于65-75℃、真空度0.1Mpa下旋蒸至原体积的九分之一到七分之一,加入浓缩液体积一半的乙醇在1-6℃静置沉淀去除醇不溶性的未水解果胶大分子,离心(4200r/min,15min)取上清液,再加入浓缩液体积的90%的乙醇沉淀去除醇不溶性的盐分,离心(4200r/min,15min)取上清液,最后65℃旋蒸,真空干燥得到白色针状产品。得率52%,主要为二糖和三糖。
实施例2
抑制真菌试验
配制马铃薯(PDA)培养基(培养霉菌),高压灭菌(121℃,30min)。试验组的平板培养基(Φ9mm)中加入不同浓度的果胶低聚糖(0.5%、1%),对照组不加果胶低聚糖,然后均接种上不同菌种(柑橘炭疽杆菌、柑橘链格孢霉菌、指状青霉和意大利青霉)的菌饼。每个处理对各菌种做3个平行试验,倒置培养,霉菌于28℃恒温培养箱内培养40h,取出测量试验组和对照组菌丝直径并记录,最后算出抑菌率。
抑菌效果评价方法
实验得出,所得的果胶低聚糖在浓度仅为1%时能完全抑制柑橘炭疽杆菌、柑橘链格孢霉菌、指状青霉和意大利青霉四种柑橘采后真菌病原菌的生长。结果见图1和2。
实施例3
柑橘果实贮藏实验
用蒸馏水清洗柑橘,随机分成4组,处理方法见表1。1组为对照组,在蒸馏水中浸泡5min后用电风扇吹干。2组用四种柑橘真菌孢子悬浮液(胶胞炭疽杆菌、链格孢霉菌、指状青霉菌和意大利青霉菌)浸泡5min后用电风扇吹干。3组在壳聚糖膜液(配比为壳聚糖1%)中浸涂15s后用电风扇吹干然后分别接上四种菌液。4组在低聚糖复合膜液(配比为壳聚糖1.26%,果胶低聚糖2%)中浸涂15s后用电风扇吹干然后分别接上四种菌液。然后置于常温下贮藏,每隔5d进行一次取样分析。
表1柑橘果实抗菌贮藏实验
图3中的初步实验结果显示,15d后对照组和菌液处理组有明显的菌落生长,3组的柑橘也被微生物所浸染,而试验组(4组)果实依然没有微生物侵染。然后继续放置,实验组(4组)在两个月后依然没有被微生物浸染。
实施例4
柑橘储藏方法:
将实施例1得到的抗真菌果胶低聚糖与壳聚糖配制成低聚糖复合膜液,在低聚糖复合膜液中,壳聚糖的质量浓度为1.26%,果胶低聚糖的质量浓度为2%。用蒸馏水清洗柑橘,沥干,然后将柑橘放入该低聚糖复合膜液中浸涂,取出即可储藏。
本发明不局限于上述实施例,应当理解,本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此,凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (8)
1.一种用柑橘皮制备抗真菌果胶低聚糖的方法,其特征在于:按照如下步骤完成:
(1)原料预处理
选择无霉变柑橘皮,摘除桔梗,清水冲洗干净,加水浸泡以软化组织,然后破碎,在沸水中煮沸5-8min灭酶活,沥干,用乙醇快速洗涤晾干,将所得滤渣水洗除醇,然后烘干得到柑橘皮渣粉;
(2)果胶的提取
将上述柑橘皮渣粉放入容器中,加入蒸馏水充分搅拌,并在90-100℃条件下加热搅拌提取果胶,提取液经离心回收上清液,残渣再重复提取,合并上清液,浓缩至上清液体积的七分之一到五分之一,然后加入乙醇,沉淀,离心后回收沉淀物,沉淀物再加入无水乙醇进一步脱水,离心,回收沉淀物,沉淀物再用丙酮洗脱,抽滤,将沉淀干燥粉碎,得到果胶粉;
(3)酶法水解果胶
用pH4.5的醋酸-醋酸钠缓冲液配制质量浓度为1.0-1.1%的果胶溶液,加入果胶酶P21,果胶酶的加入量为1.0-1.1U/mL,40-50℃水浴搅拌反应20-50min,然后再在沸水浴中灭酶活5-15min,冷却后先用纱布过滤,然后抽滤,滤液离心,取上清液于65-75℃、真空度0.1Mpa下旋蒸至原体积的五分之一到三分之一,再离心,取上清液于65-75℃、真空度0.1Mpa下旋蒸至原体积的九分之一到七分之一,加入乙醇在1-6℃静置沉淀去除醇不溶性的未水解果胶大分子,离心取上清液,再加入乙醇沉淀去除醇不溶性的盐分,离心取上清液,最后旋蒸,干燥得到白色针状产品。
2.根据权利要求1所述用柑橘皮制备抗真菌果胶低聚糖的方法,其特征在于:步骤(1)中,柑橘皮破碎至3-5mm,烘干在60℃条件下烘干。
3.根据权利要求1所述用柑橘皮制备抗真菌果胶低聚糖的方法,其特征在于:步骤(2)中,在提取果胶时,加入的蒸馏水的体积为橘皮渣粉的体积的10倍,在沉淀时,加入的乙醇的量为浓缩后浓缩液体积的2倍。
4.根据权利要求1所述用柑橘皮制备抗真菌果胶低聚糖的方法,其特征在于:步骤(3)中,在第一次加入乙醇沉淀时,乙醇的量为浓缩液的体积的一半;在第二次加入乙醇沉淀时,乙醇的量为浓缩液体积的90%。
5.权利要求1-4任一项所制得的抗真菌果胶低聚糖在抗真菌方面的应用。
6.根据权利要求5所述抗真菌果胶低聚糖在抗真菌方面的应用,其特征在于:所述真菌为胶胞炭疽杆菌、柑橘链格孢霉菌、指状青霉和意大利青霉。
7.一种柑橘保鲜的方法,其特征在于:将权利要求1-4任一项所得到的抗真菌果胶低聚糖与壳聚糖配制成低聚糖复合膜液,用蒸馏水清洗柑橘,沥干,然后将柑橘放入该低聚糖复合膜液中浸涂,取出即可。
8.根据权利要求7所述柑橘保鲜方法,其特征在于:在低聚糖复合膜液中,壳聚糖的质量浓度为1.26%,果胶低聚糖的质量浓度为2%。
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---|---|---|---|
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PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
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