CN105622782A - 一种酶法替代碱法提取江蓠琼脂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种酶法替代碱法提取江蓠琼脂的制备方法，包括如下步骤：步骤一、酶处理：将江蓠粉碎后加水浸泡，调节温度至45～50℃，随后加入中性纤维素酶，再加入中性蛋白酶，最后加入脂肪酶；步骤二、煮胶与脱色：加水煮胶，常压下煮沸至江蓠完全融化后，加入大孔吸附树脂及EDTA，吸附3～4h，过滤；步骤三、酶处理：待过滤胶液降温至45～50℃后，加入硫酸酯酶脱除琼胶的硫酸基团，酶处理时间为3.5～5h；步骤四、成品：酶处理完后，迅速冷却、推条、分装、油压脱水，烘干、粉碎，收集筛过的粉末。本发明采用生物全酶法，取代了酸、碱、漂白剂在琼胶提取过程中的应用，具有环保无公害的特点，对琼胶生产企业的可持续发展具有重要的意义。

Description

一种酶法替代碱法提取江蓠琼脂的制备方法
技术领域
本发明涉及食品加工技术领域，尤其涉及一种酶法替代碱法提取江蓠琼脂的制备方法。
背景技术
江蓠藻富含大量胶质，是制造琼胶的重要原料。江蓠藻中也同时富含多种其它成分，而且它的成分及构成比例与其种类，生长海域，采集季节，养殖方式的不同而存在很大差异；多糖类和粗纤维是构成江蓠藻最主要的成分，占江蓠藻体的63.10％～75.97％；江蓠还富含藻红蛋白与藻蓝蛋白等多种天然色素蛋白，蛋白质含量占藻体的13.82％～26.98％，平均为20.52％；脂肪则在0.84％～2.50％之间；此外，由于江蓠藻能吸收海水中的矿物质元素并富集于藻体内，使其富含丰富的矿物质元素，含量占藻体的4.86％～9.08％，其中，Fe，Zn，Cu，Se，I等矿物质元素含量较高。然而，这些非胶质成分在江蓠琼胶的生产工艺中，却是影响能否制备出高品质琼胶的重要因素。
目前，在江蓠琼胶的生产工艺中，碱处理及酸化漂白是江篱琼胶生产过程中必不可少的工序。在碱处理过程中，江蓠藻体的致密细胞壁被破坏，相当部分的色素蛋白被破坏而溶出，起到了良好的脱色效果；碱处理使江篱琼胶所含的硫酸基减少，同时使3,6-内醚-L半乳糖的含量增加，起到了增加凝胶强度的效果。在酸化漂白过程中，合适的酸化程度有利于煮胶时胶质的溶出而提高产率；适当的漂白剂量有利于色素的去除，形成良好的外观色泽。但强酸、强碱、漂白剂地使用，这无疑给环境带来一定的危害，同时随着酸、碱、漂白剂等生产原料价格的上升以及能源短缺等问题的逐渐凸显，碱法提取琼脂的高额成本问题也使生产企业陷入进退两难的境地。寻求一种环保、经济、节约的生物酶解技术已成为江篱琼胶加工的必然方向。有鉴于此，本发明人研究和设计了一种酶法替代碱法提取江蓠琼脂的制备方法，本案由此产生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种酶法替代碱法提取江蓠琼脂的制备方法，采用全酶法以取代酸、碱、漂白剂在琼胶提取过程中的应用，使得提取江蓠琼脂过程清洁、无污染。
为了实现上述目的，本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：
一种酶法替代碱法提取江蓠琼脂的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、酶处理：将江蓠粉碎后加水浸泡，加水量为江蓠质量的20～30倍，调节温度至45～50℃，随后加入中性纤维素酶，调节体系中纤维素酶活力为10～15U/mL；再加入中性蛋白酶，调节体系中蛋白酶活力为4～6U/mL；最后加入脂肪酶，调节体系中脂肪酶活力为3～4.5U/mL；酶处理江蓠的时间为6～8h，处理完后滤去酶解液；
步骤二、煮胶与脱色：加水煮胶，加水量为江蓠质量的12～18倍，常压下煮沸至江蓠完全融化后，加入大孔吸附树脂及EDTA，加入树脂的质量分数为2～5％，加入EDTA的质量分数为0.012％，吸附时间3～4h，采用板框压滤机过滤；
步骤三、酶处理：待过滤胶液降温至45～50℃后，加入硫酸酯酶脱除琼胶的硫酸基团，调节体系中硫酸酯酶的活力为10～20U/mL，酶处理时间为3.5～5h；
步骤四、成品：酶处理完后，利用转盘注胶式凝胶推条机将琼胶溶液迅速冷却、推条、分装、油压脱水，然后将片状琼胶置于带式烘干机中，调节温度至100℃干燥4～5h，最后在粉碎机中研磨粉碎并过筛，收集筛过的粉末。
作为实施例的优选方式，上述步骤一中，酶处理时，所述中性纤维素酶在反应体系中的酶活力为12U/mL，其目的在于水解江蓠粗纤维。
作为实施例的优选方式，上述步骤一中，酶处理时，所述中性蛋白酶在反应体系中的酶活力为5U/mL，其目的在于水解天然色素蛋白。
作为实施例的优选方式，上述步骤一中，酶处理时，所述脂肪酶在反应体系中的酶活力为4U/mL，其目的在于水解江蓠藻中的不饱和脂肪酸。
作为实施例的优选方式，上述步骤二中，煮胶与脱色过程中，加入大孔吸附树脂的质量分数为3％，吸附时间3.5h。
作为实施例的优选方式，上述步骤三中，酶处理时，所述硫酸酯酶为芳香基硫酸酯酶，所述芳香基硫酸酯酶在反应体系中的酶活力为15U/mL，反应时间4h，其目的在于完全替代碱法脱除江蓠琼胶里的硫酸基团进而提高琼胶的凝胶强度。
本发明采用上述技术方案后，与目前的琼胶提取工艺相比，具有以下有益效果：
1、通过清洁、高效的生物酶处理技术将江蓠中的非胶质成分进行分解，而琼胶则保留在残渣中，这为后续琼胶的高提取率及产品品质提供了保障。
2、分别在提胶之前用中性蛋白酶对江蓠进行处理，分解藻体中色素蛋白；在煮胶过程中加入大孔吸附树脂吸附色素，摒弃了次氯酸钠法漂白所带来的氯离子残留和污染问题。
3、采用全酶法工艺提取江蓠琼胶完全取代了传统工艺中酸、碱的应用，降低生产成本，大大减少了水资源的消耗及污水排放量，有利于对环境的保护，促进了企业的可持续发展。
具体实施方式
实施例1
一种酶法替代碱法提取江蓠琼脂的制备方法，包括以下步骤：
酶处理：称取50g江蓠，粉碎后加水浸泡，加水量为江蓠质量的20倍，调节温度至50℃，随后加入中性纤维素酶，调节体系中纤维素酶活力为10U/mL；然后加入中性蛋白酶，调节体系中蛋白酶活力为4U/mL；最后加入脂肪酶，调节体系中脂肪酶活力为3U/mL；酶处理江蓠的时间为6h，处理完后离心分离得到江蓠渣。
煮胶与脱色：加入水的量为江蓠质量的12倍，常压下煮沸至江蓠完全融化后加入大孔吸附树脂，加入树脂的质量分数为2％，加入EDTA的含量为0.012％，吸附时间3h，最后采用板框压滤机过滤。
酶处理：待过滤胶液降温至45～50℃后加入硫酸酯酶，调节体系中硫酸酯酶的活力为10U/mL，酶处理时间为3.5h。
成品：酶处理完后利用转盘注胶式凝胶推条机将琼胶溶液迅速冷却、推条、分装、油压脱水，然后将片状琼胶置于带式烘干机中，调节温度至100℃干燥4～5h，最后在粉碎机中研磨粉碎并过筛，收集筛过的粉末即得到琼脂粉。
经测得琼胶的提取率26.63％，采用恒定压力破裂法(即水压法)测得琼胶的凝胶强度为747.5g/cm2。
实施例2
一种酶法替代碱法提取江蓠琼脂的制备方法，包括以下步骤：
酶处理：称取2.5kg江蓠，粉碎后加水浸泡，加水量为江蓠质量的15倍，调节温度至48℃，随后加入中性纤维素酶，调节体系中纤维素酶活力为12U/mL；然后加入中性蛋白酶，调节体系中蛋白酶活力为5U/mL；最后加入脂肪酶，调节体系中脂肪酶活力为4U/mL；酶处理江蓠的时间为6h，处理完后离心分离得到江蓠渣。
煮胶与脱色：加入水的量为江蓠质量的12倍，常压下煮沸至江蓠完全融化后加入大孔吸附树脂，加入树脂的质量分数为3％，加入EDTA的含量为0.012％，吸附时间3.5h，最后采用板框压滤机过滤。
酶处理：待过滤胶液降温至45～50℃后加入硫酸酯酶，调节体系中硫酸酯酶的活力为15U/mL，酶处理时间为4h。
成品：酶处理完后利用转盘注胶式凝胶推条机将琼胶溶液迅速冷却、推条、分装、油压脱水，然后将片状琼胶置于带式烘干机中，调节温度至100℃干燥4～5h，最后在粉碎机中研磨粉碎并过筛，收集筛过的粉末即得到琼脂粉。
经测得琼胶的提取率25.63％，采用恒定压力破裂法(即水压法)测得琼胶的凝胶强度为775.8g/cm2。
实施例3
一种酶法替代碱法提取江蓠琼脂的制备方法，包括以下步骤：
酶处理：称取25kg江蓠，粉碎后加水浸泡，加水量为江蓠质量的30倍，调节温度至50℃，随后加入中性纤维素酶，调节体系中纤维素酶活力为15U/mL；然后加入中性蛋白酶，调节体系中蛋白酶活力为6U/mL；最后加入脂肪酶，调节体系中脂肪酶活力为4.5U/mL；酶处理江蓠的时间为8h，处理完后滤去酶解液。
煮胶与脱色：加入水的量为江蓠质量的18倍，常压下煮沸至江蓠完全融化后加入大孔吸附树脂，加入树脂的质量分数为5％，加入EDTA的含量为0.012％，吸附时间4h，最后采用板框压滤机过滤。
酶处理：待过滤胶液降温至45～50℃后加入硫酸酯酶脱除琼胶的硫酸基团，调节体系中硫酸酯酶的活力为20U/mL，酶处理时间为5h。
成品：酶处理完后利用转盘注胶式凝胶推条机将琼胶溶液迅速冷却、推条、分装、油压脱水，然后将片状琼胶置于带式烘干机中，调节温度至100℃干燥4～5h，最后在粉碎机中研磨粉碎并过筛，收集筛过的粉末。
经测得琼胶的提取率27.63％，采用恒定压力破裂法(即水压法)测得琼胶的凝胶强度为823.6g/cm2。
本发明针对现有琼胶提取技术的不足，采用一种清洁、无污染的生物全酶法以完全取代酸、碱、漂白剂在江蓠琼胶提取过程中的应用；针对凝胶强度问题，以芳香基硫酸酯酶取代碱处理脱除琼脂中的硫酸基团进而提高凝胶强度；针对脱色问题，以中性蛋白酶水解色素蛋白，以大孔吸附树脂吸附游离色素代替NaClO进行脱色试验；针对产率问题，以中性纤维素酶水解纤维素取代酸法软化江蓠。采用全酶法提取江蓠琼胶对提高我国江蓠加工业的水平、降低生产成本及控制环境污染具有重要的意义。本领域的普通技术人员能从本发明公开内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种酶法替代碱法提取江蓠琼脂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、酶处理：将江蓠粉碎后加水浸泡，加水量为江蓠质量的20～30倍，调节温度至45～50℃，随后加入中性纤维素酶，调节体系中纤维素酶活力为10～15U/mL；再加入中性蛋白酶，调节体系中蛋白酶活力为4～6U/mL；最后加入脂肪酶，调节体系中脂肪酶活力为3～4.5U/mL；酶处理江蓠的时间为6～8h，处理完后滤去酶解液；
步骤二、煮胶与脱色：加水煮胶，加水量为江蓠质量的12～18倍，常压下煮沸至江蓠完全融化后，加入大孔吸附树脂及EDTA，加入树脂的质量分数为2～5％，加入EDTA的质量分数为0.012％，吸附时间3～4h，采用板框压滤机过滤；
步骤三、酶处理：待过滤胶液降温至45～50℃后，加入硫酸酯酶脱除琼胶的硫酸基团，调节体系中硫酸酯酶的活力为10～20U/mL，酶处理时间为3.5～5h；
步骤四、成品：酶处理完后，利用转盘注胶式凝胶推条机将琼胶溶液迅速冷却、推条、分装、油压脱水，然后将片状琼胶置于带式烘干机中，调节温度至100℃干燥4～5h，最后在粉碎机中研磨粉碎并过筛，收集筛过的粉末。
2.如权利要求1所述的一种酶法替代碱法提取江蓠琼脂的制备方法，其特征在于：上述步骤一中，酶处理时，所述中性纤维素酶在反应体系中的酶活力为12U/mL。
3.如权利要求1所述的一种酶法替代碱法提取江蓠琼脂的制备方法，其特征在于：上述步骤一中，酶处理时，所述中性蛋白酶在反应体系中的酶活力为5U/mL。
4.如权利要求1所述的一种酶法替代碱法提取江蓠琼脂的制备方法，其特征在于：上述步骤一中，酶处理时，所述脂肪酶在反应体系中的酶活力为4U/mL。
5.如权利要求1所述的一种酶法替代碱法提取江蓠琼脂的制备方法，其特征在于：上述步骤二中，煮胶与脱色过程中，加入大孔吸附树脂的质量分数为3％，吸附时间3.5h。
6.如权利要求1所述的一种酶法替代碱法提取江蓠琼脂的制备方法，其特征在于：上述步骤三中，酶处理时，所述硫酸酯酶为芳香基硫酸酯酶，所述芳香基硫酸酯酶在反应体系中的酶活力为15U/mL，反应时间4h。
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