CN105661203A - 一种提高胡萝卜渣出汁率的方法 - Google Patents
一种提高胡萝卜渣出汁率的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105661203A CN105661203A CN201610061433.7A CN201610061433A CN105661203A CN 105661203 A CN105661203 A CN 105661203A CN 201610061433 A CN201610061433 A CN 201610061433A CN 105661203 A CN105661203 A CN 105661203A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- enzymolysis
- polygalacturonase
- juice
- carrot pomace
- carrot
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 235000011389 fruit/vegetable juice Nutrition 0.000 title claims abstract description 65
- 244000000626 Daucus carota Species 0.000 title claims abstract description 38
- 235000002767 Daucus carota Nutrition 0.000 title claims abstract description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 108010059820 Polygalacturonase Proteins 0.000 claims abstract description 61
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 239000000047 product Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims description 18
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims description 18
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims description 18
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 13
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 12
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 12
- 239000003094 microcapsule Substances 0.000 claims description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 11
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 claims description 9
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 9
- AZKVWQKMDGGDSV-BCMRRPTOSA-N Genipin Chemical compound COC(=O)C1=CO[C@@H](O)[C@@H]2C(CO)=CC[C@H]12 AZKVWQKMDGGDSV-BCMRRPTOSA-N 0.000 claims description 8
- AZKVWQKMDGGDSV-UHFFFAOYSA-N genipin Natural products COC(=O)C1=COC(O)C2C(CO)=CCC12 AZKVWQKMDGGDSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 8
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 5
- 229910021577 Iron(II) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 4
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 claims description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 2
- -1 crosslinked 6h Substances 0.000 claims description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 2
- 229910015400 FeC13 Inorganic materials 0.000 claims 2
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 abstract description 16
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 abstract description 16
- 108010093305 exopolygalacturonase Proteins 0.000 abstract description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 6
- 235000012055 fruits and vegetables Nutrition 0.000 abstract description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 abstract description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 abstract description 2
- 235000015203 fruit juice Nutrition 0.000 abstract description 2
- 235000015190 carrot juice Nutrition 0.000 abstract 1
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 abstract 1
- 108010093096 Immobilized Enzymes Proteins 0.000 description 18
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 17
- 230000004044 response Effects 0.000 description 13
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 12
- 238000013461 design Methods 0.000 description 8
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 7
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 6
- 230000007071 enzymatic hydrolysis Effects 0.000 description 6
- 238000006047 enzymatic hydrolysis reaction Methods 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 5
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- FPIPGXGPPPQFEQ-UHFFFAOYSA-N 13-cis retinol Natural products OCC=C(C)C=CC=C(C)C=CC1=C(C)CCCC1(C)C FPIPGXGPPPQFEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 3
- FPIPGXGPPPQFEQ-BOOMUCAASA-N Vitamin A Natural products OC/C=C(/C)\C=C\C=C(\C)/C=C/C1=C(C)CCCC1(C)C FPIPGXGPPPQFEQ-BOOMUCAASA-N 0.000 description 3
- FPIPGXGPPPQFEQ-OVSJKPMPSA-N all-trans-retinol Chemical compound OC\C=C(/C)\C=C\C=C(/C)\C=C\C1=C(C)CCCC1(C)C FPIPGXGPPPQFEQ-OVSJKPMPSA-N 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 239000003818 cinder Substances 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 235000019155 vitamin A Nutrition 0.000 description 3
- 239000011719 vitamin A Substances 0.000 description 3
- 229940045997 vitamin a Drugs 0.000 description 3
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N Glutaraldehyde Chemical compound O=CCCCC=O SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108010091086 Recombinases Proteins 0.000 description 2
- 102000018120 Recombinases Human genes 0.000 description 2
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 2
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 2
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 2
- 210000000481 breast Anatomy 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 2
- NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L iron dichloride Chemical compound Cl[Fe]Cl NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- 238000000611 regression analysis Methods 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 208000003556 Dry Eye Syndromes Diseases 0.000 description 1
- 206010013774 Dry eye Diseases 0.000 description 1
- 206010058467 Lung neoplasm malignant Diseases 0.000 description 1
- UPYKUZBSLRQECL-UKMVMLAPSA-N Lycopene Natural products CC(=C/C=C/C=C(C)/C=C/C=C(C)/C=C/C1C(=C)CCCC1(C)C)C=CC=C(/C)C=CC2C(=C)CCCC2(C)C UPYKUZBSLRQECL-UKMVMLAPSA-N 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 206010048222 Xerosis Diseases 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002924 anti-infective effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000036772 blood pressure Effects 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 150000001746 carotenes Chemical class 0.000 description 1
- 235000005473 carotenes Nutrition 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 235000019628 coolness Nutrition 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 210000001508 eye Anatomy 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 235000013402 health food Nutrition 0.000 description 1
- 210000004347 intestinal mucosa Anatomy 0.000 description 1
- 235000021581 juice product Nutrition 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 201000005202 lung cancer Diseases 0.000 description 1
- 208000020816 lung neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000010951 particle size reduction Methods 0.000 description 1
- 229920001277 pectin Polymers 0.000 description 1
- 235000010987 pectin Nutrition 0.000 description 1
- 239000001814 pectin Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 230000000144 pharmacologic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 230000001373 regressive effect Effects 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 210000002345 respiratory system Anatomy 0.000 description 1
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 210000001635 urinary tract Anatomy 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
- NCYCYZXNIZJOKI-UHFFFAOYSA-N vitamin A aldehyde Natural products O=CC=C(C)C=CC=C(C)C=CC1=C(C)CCCC1(C)C NCYCYZXNIZJOKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L2/00—Non-alcoholic beverages; Dry compositions or concentrates therefor; Their preparation
- A23L2/02—Non-alcoholic beverages; Dry compositions or concentrates therefor; Their preparation containing fruit or vegetable juices
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L2/00—Non-alcoholic beverages; Dry compositions or concentrates therefor; Their preparation
- A23L2/70—Clarifying or fining of non-alcoholic beverages; Removing unwanted matter
- A23L2/84—Clarifying or fining of non-alcoholic beverages; Removing unwanted matter using microorganisms or biological material, e.g. enzymes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N11/00—Carrier-bound or immobilised enzymes; Carrier-bound or immobilised microbial cells; Preparation thereof
- C12N11/02—Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier
- C12N11/10—Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier the carrier being a carbohydrate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N11/00—Carrier-bound or immobilised enzymes; Carrier-bound or immobilised microbial cells; Preparation thereof
- C12N11/14—Enzymes or microbial cells immobilised on or in an inorganic carrier
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
- C12N9/14—Hydrolases (3)
- C12N9/16—Hydrolases (3) acting on ester bonds (3.1)
- C12N9/18—Carboxylic ester hydrolases (3.1.1)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
- C12N9/14—Hydrolases (3)
- C12N9/24—Hydrolases (3) acting on glycosyl compounds (3.2)
- C12N9/2402—Hydrolases (3) acting on glycosyl compounds (3.2) hydrolysing O- and S- glycosyl compounds (3.2.1)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
- C12N9/88—Lyases (4.)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Y—ENZYMES
- C12Y301/00—Hydrolases acting on ester bonds (3.1)
- C12Y301/01—Carboxylic ester hydrolases (3.1.1)
- C12Y301/01011—Pectinesterase (3.1.1.11)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Y—ENZYMES
- C12Y302/00—Hydrolases acting on glycosyl compounds, i.e. glycosylases (3.2)
- C12Y302/01—Glycosidases, i.e. enzymes hydrolysing O- and S-glycosyl compounds (3.2.1)
- C12Y302/01015—Polygalacturonase (3.2.1.15)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Y—ENZYMES
- C12Y402/00—Carbon-oxygen lyases (4.2)
- C12Y402/02—Carbon-oxygen lyases (4.2) acting on polysaccharides (4.2.2)
- C12Y402/02002—Pectate lyase (4.2.2.2)
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2002/00—Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Nutrition Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Non-Alcoholic Beverages (AREA)
Abstract
本发明提供一种提高胡萝卜渣出汁率的方法，是采用纳米级磁性固定化果胶酶来酶解胡萝卜渣，本发明方法确定出酶解温度、酶解时间、渣水比、pH的最佳添加比例。本发明的纳米级磁性固定化果胶酶酶解胡萝卜渣方法能够显著提高胡萝卜渣的出汁率，与游离的果胶酶相比，本发明的最佳工艺具有很好稳定性，解决了果蔬汁易沉淀的关键技术难题。在所确定的酶解工艺下，生产的胡萝卜汁清澈，透亮，感官指标良好，酶残留少。在果汁生产中使用该产品能够显著提高生产效率，降低生产成本，达到更加环保、高效和安全的效果；此项技术可以广泛应用于果蔬产品的进一步开发，具有广阔的市场开发前景。
Description
技术领域
本发明属于食品提取技术领域，具体涉及一种提高胡萝卜渣出汁率的方法。
背景技术
近几年来，随着我国经济的迅速发展，人民生活水平逐渐提高，对于功能性食品的需求逐年增加。为此，提高保健性食品的产出效率已经迫在眉睫。胡萝卜中含有丰富的胡萝卜素，在肠道中经酶的作用后可变成人体所需的维生素A，人体缺乏维生素A，易患干眼并夜盲证，易引起皮肤干燥，以及眼部、呼吸道、泌尿道、肠道粘膜的抗感染能力降低。儿童缺乏维生素A，牙齿和骨骼发育还会受到影响。现代药理研究证明，胡萝卜中含有一种能够降低血糖的成分。即将胡萝卜经石油醚提取后可得到糖化酵素和木质素，对动物和人都有明显的降低血糖作用。此外，人若每天服三次胡萝卜汁，可降低血压，并有抗肺癌作用。英国癌症研究会主席理多尔认为，吸烟者常吃些胡萝卜，癌症发病率比不吃胡萝卜者会明显下降。
随着胡萝卜深加工产品的需求逐年增加，在生产过程中产生的大量胡萝卜残渣，无法得到有效利用，造成资源的浪费和环境的污染。
发明内容
本发明的目的是提供一种提高胡萝卜渣出汁率的方法，从而弥补现有技术的不足。
申请人经过长期的研究，探索出制备纳米级磁性固定化酶酶解胡萝卜渣的最佳工艺条件，使纳米级磁性固定化酶的最适反应温度、热稳定性、pH稳定性较单一采用果胶酶均有所提高，并可回收重复利用，降低了工业生产成本，减少了环境污染。
本发明的方法，包括如下的步骤：
1)将胡萝卜进行打浆，榨汁，得到胡萝卜渣。
2)将胡萝卜渣水溶液调节pH为4.5，预热5min后加入纳米级磁性固定化果胶酶进行酶解，酶解温度为50℃，酶解120min；酶解结束后收集胡萝卜汁液。
其中纳米级磁性固定化果胶酶，其制备方法如下：
1)按1.5：1的比例称取FeC13、FeCl2，加入浓度为40％的淀粉乳中，置65℃水浴中升温，调至pH值为10，于65℃水浴中超声混匀；再将混匀后的液体置于60℃水浴中搅拌2h，再静置冷却至室温，调pH至中性，将反应后的液体用95％乙醇洗涤3次，用磁铁进行固液分离，倾去上清液，真空冷冻干燥，过100目筛，即得磁性淀粉微球。
2)称取1份磁性淀粉载体，加入20倍体积的1％的京尼平溶液，交联6h，产物进行固液分离，真空冷冻干燥，得到活化的磁性淀粉微球。
3)将活化的磁性淀粉微球1份、1％的果胶酶溶液3份，用pH为4的缓冲液定容至25倍体积，于30℃、转速200r/min下在摇床中振荡反应8h，真空冷冻干燥，即得到固定化果胶酶。
本发明利用制备的纳米级磁性固定化果胶酶可以多次重复利用，与游离的果胶酶相比，汁稳定性有很大的提高，解决了果蔬汁易沉淀的关键技术难题。选用的京尼平作为固定化酶的交联剂，增加了产品的食用安全性，并对温度、pH等条件的适应范围加宽，使其既保持酶的天然活性，又便于与反应液分离，达到重复使用效果。
附图说明
图1胡萝卜汁悬浮度稳定性比较图、
图2对照组胡萝卜汁粒径图、
图3酶解组胡萝卜汁粒径图、
图4酶解温度与酶解时间交互作用响应面图、
图5渣水比与酶解时间交互作用响应面图、
图6初始pH与酶解温度交互作用响应面图、
图7酶解时间与初始pH交互作用响应面图、
图8酶解温度与渣水比交互作用响应面图、
图9渣水比与初始pH交互作用响应面图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的方法进行详细的描述。
发明人采用的纳米级磁性固定化果胶酶，具有磁稳定性，可以多次重复利用。选用的京尼平作为固定化酶的交联剂，提高了产品纯度和食用安全性，对温度、pH等条件的适应范围加宽，既保持了酶的天然活性，又便于与反应液分离，达到重复使用效果。
实施例1：纳米级磁性固定化果胶酶的制备
(1)果胶酶固定化载体的制备
1)氧化吸附处理：按1.5：1的比例称取FeC13、FeCl2，用去离子水溶解定容至淀粉乳的10倍，倒入40％的淀粉乳，置65℃水浴中升温，滴加0.3M氢氧化钠溶液调至pH为10。
2)强化吸附处理：将调好pH的混合液体，于65℃水浴中超声，混匀20min。将混匀后的液体置于60℃水浴中搅拌2h，静置冷却至室温，用酸中和至中性。
3)微球分离干燥：将反应后的液体用95％乙醇洗涤3次，固液分离，倾去上清液，真空冷冻干燥，过100目筛，磁性淀粉微球形成。
(2)纳米级磁性固定化果胶酶的制备
1)磁性淀粉微球活化：称取1份磁性淀粉载体，加入20倍体积的1％的京尼平，使磁性微球充分浸没在京尼平溶液中，在30℃下放入摇床中，转速200r/min，使之交联6h，进行固液分离，真空冷冻干燥，即得到活化的磁性淀粉微球。
2)果胶酶的固定化：称取已活化的磁性淀粉微球1份、1％的果胶酶溶液3份，用pH为4的缓冲液定容至25倍体积，于30℃、转速200r/min下在摇床中振荡反应8h。
3)固定化果胶酶分离干燥：将固定在磁性淀粉微球载体上的果胶酶用磁铁分离，用缓冲液反复洗涤直至上清液中检测不到蛋白质为止，真空冷冻干燥，过筛，即得到纳米级磁性固定化果胶酶。
采用此方法固定的果胶酶酶活力固定化后为固定前的91％；果胶酶固定化重复使用5次相对酶活仍为73.1％，重复使用8次相对酶活为64.3％，且使用京尼平作为交联剂，与传统的交联剂如甲醛、戊二醛相比，更适用于食品领域，具有推广价值。
(3)固定化酶稳定性测定
1)热稳定性测定：在无底物的情况下，将游离果胶酶与纳米级磁性固定化果胶酶在各自最适pH的缓冲溶液中置于0℃、10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃的水浴锅中保温2h后，并立即置于4℃冰箱中冷却，测定剩余固定化酶的酶活力。结果表明，游离酶在40℃以后酶活有所下降，而固定化酶在50℃时有所下降，表明磁性固定化酶热稳定性提高。
2)操作稳定性测定：为了检测固定化酶的重复使用次数，每次反应后，用磁铁将其回收，水洗干燥后再用来测定酶活。第一次的酶活为100％，此后每次酶活与第一次酶活相比较，得到相对酶活；检测结果表明，固定化酶重复使用8次时，相对酶活为65％，说明磁性固定化酶具有很好的磁稳定性。
实施例2：纳米级磁性固定化果胶酶酶解胡萝卜渣单因素工艺试验
(1)酶解温度对胡萝卜出汁率的影响：
1)原材料处理：选取新鲜、无害虫、无霉烂胡萝卜，洗净，切块，用打渣机将胡萝卜打浆，榨汁，得到胡萝卜渣。
2)酶解处理：称取6份胡萝卜渣，每份100g，调节最适宜pH值，预热5min，加入200ml蒸馏水和0.57g纳米级磁性固定化果胶酶，在20、30、40、50、60、70℃条件下反应120min。按照上述操作，设平行试验，计算胡萝卜渣的出汁率(以果胶酶为对照组)。
试验结果表明，果胶酶与固定化果胶酶处理胡萝卜渣，在在40℃～60℃温度范围内随着温度的增加，出汁率逐渐增加；果胶酶的出汁率在45℃达到最高，而固定化果胶酶的出汁率在50℃达到最高。表明，固定化酶的最适反应温度较果胶酶有所提高。
(2)酶解时间对胡萝卜出汁率的影响：
称取6份胡萝卜渣，每份100g，调节最适宜pH值，预热5min，加入200ml蒸馏水和0.57g纳米级磁性固定化果胶酶，在最适宜的温度下分别反应30、60、90、120、150、180min。按照上述操作，设平行试验，计算胡萝卜渣的出汁率(以果胶酶为对照组)。
试验结果表明，在试验设计时间内，出汁率随着酶解时间的增加而增加，果胶酶在90min时出汁率达到最高水平，而固定化酶的出汁率在反应时间达到120min时达到最高水平，随后出汁率均开始降低。
(3)渣水比对胡萝卜出汁率的影响：
称取6份胡萝卜渣，每份100g，调节最适宜pH值，预热5min，将胡萝卜渣分别按1:1、1:1.5、1:2、1:2.5、1:3、1:3.5添加蒸馏水，加入0.57g纳米级磁性固定化果胶酶，在最适宜的温度下分别反应120min。按照上述操作，设平行试验，计算胡萝卜渣的出汁率(以果胶酶为对照组)。
试验结果表明，在试验设计时间内，出汁率随着渣水比的增加而增加，在1:2时，果胶酶与固定化酶的出汁率均达到较高水平，随后出汁率降低。结果表明，渣水比对果胶酶与固定化酶处理胡萝卜渣出汁率的影响较小。
(4)pH对胡萝卜出汁率的影响：
称取6份胡萝卜渣，每份100g，调节pH值分别为3.5、4、4.5、5、5.5、6，预热5min，加入200ml蒸馏水和0.57g纳米级磁性固定化果胶酶，在最适宜的温度下反应120min。按照上述操作，设平行试验，计算胡萝卜渣的出汁率(以果胶酶为对照组)。
试验结果表明，在试验设计时间内，出汁率随着pH值的增加而增加，果胶酶在pH为4时的出汁率达到最高水平，而固定化酶在pH为4.5时出汁率达到最高水平，随后出汁率均开始降低。表明，磁性固定化酶的的pH稳定性较果胶酶有所提高。
实施例3：纳米级磁性固定化果胶酶酶解胡萝卜渣响应面优化工艺
(1)原材料处理：选取新鲜、无害虫、无霉烂胡萝卜，洗净，切块，用打渣机将胡萝卜打浆，榨汁，得到胡萝卜渣。
(2)酶解处理：根据单因素试验结果，以酶解温度、酶解时间、渣水比、酶解pH为影响因素进行响应面设计。使用最适宜比例的纳米级磁性固定化果胶酶，以出汁率为响应值，对试验结果进行回归分析，确定出汁率的最佳试验工艺参数。因素水平设计见表1。
表1纳米级磁性固定化果胶酶优化胡萝卜出汁率因素
表2纳米级磁性固定化果胶酶优化胡萝卜汁出汁率因素
1)酶解胡萝卜渣响应面优化试验
利用Box-Behnken试验设计原理，试验设计，以酶解温度、酶解时间、渣水比、pH，4个因素作为自变量，分别以A、B、C、D表示，自变量的编码值1、0、-1分别代表自变量的高、中、低水平，反应程度(Y)为响应值，设计试验方案见表8.利用Design-ExpertSoftware8.0软件对表2中试验数据进行二次多项式回归模拟，建立如下二次多元回归方程。该方程的回归分析与方差分析见表3。回归公式：Y＝21.37－0.31X1－0.15X2+0.69X3－0.87X4－0.61X1X2+0.44X1X3+0.38X1X4+0.60X2X3+0.30X2X4+0.37X3X4－2.10X1 2－2.06X2 2－1.35X3 2－1.93X4 2。
表3纳米级磁性固定化果胶酶优化胡萝卜出汁率回归模型方差分析
结果表明，回归模型整体呈极显著性(P<0.01)；模型失拟项为0.1143>0.05，没有显著性影响，说明残差由随机误差造成，且回归方程可以代替真实点进行试验结果的分析。模型决定系数R2＝0.9026，表明模型拟合度较好，可以良好的描述此试验。一次项对试验影响大小排序为X4>X3>X1>X2，即：pH>渣水比>酶解温度>酶解时间，交互项中X1X2、X2X3显著性较好，说明酶解温度和酶解时间、酶解时间和渣水比的相互作用对出汁率的影响较大。经designexpert8.0软件分析后，得出纳米级磁性固定化果胶酶制取胡萝卜汁的最佳工艺条件为：酶解温度为50℃，反应时间为120min，渣水比为2，pH为4.5，在此条件下出汁率为21.372％。见附图4-9。
2)胡萝卜汁悬浮稳定性的测定
在l0ml离心管中，精确加入配制好的果蔬饮料l0ml，然后在4000r/min的离心机中离心10min，测定项部浮层厚度，然后弃去上部溶液，准确称取沉淀重量。
稳定性＝(1-沉淀重量(g)/10ml饮料重量(g))*100％
试验结果表明，胡萝卜汁悬浮度达到60％，与对照组比较悬浮度提高12％以上，表明固定化果胶酶酶解效果明显优于游离果胶酶(P﹤0.05)。见附图1。
3)胡萝卜汁粒度的测定
用纳米级磁性固定化果胶酶对胡萝卜渣进行酶解，通过MalvernZetasizerNanoZS(MalvernInstrumentsLtd.，Malvern,UK)粒度仪分别对对照组和酶解组制得的胡萝卜汁进行粒度测定。
试验结果表明，对照组得到的胡萝卜汁粒子大小集中在800nm-1000nm，经酶解后得到的胡萝卜汁粒子大小集中在200nm-500nm。说明纳米级磁性固定化果胶酶能有效酶解胡萝卜渣。见附图2、附图3。
实施例4：游离果胶酶与纳米级磁性固定化果胶酶酶解胡萝卜渣对比试验
(1)原材料处理：选取新鲜、无害虫、无霉烂胡萝卜，洗净，切块，用打渣机将胡萝卜打浆，榨汁，得到胡萝卜渣。
(2)酶解处理：游离果胶酶与纳米级磁性固定化果胶酶制剂酶在酶解温度50℃，酶解时间120min，渣水比2:1，pH4.5的相同条件下酶解胡萝卜渣。
试验结果表明，纳米级磁性固定化果胶酶制剂酶解胡萝卜渣出汁率为21.4％，游离果胶酶酶解胡萝卜渣出汁率为22.8％。两种工艺出汁率差别较小，但游离果胶酶无法回收，不能达到重复利用的效果，增加了工业生产成本，而纳米级磁性固定化果胶酶制剂在重复利用5次以后，出汁率仍能达到15％，说明具有良好的稳定性。且固定化酶采用的交联剂为京尼平，与传统的交联剂如甲醛、戊二醛相比，更适用于食品领域。与游离酶相比，本发明最佳工艺生产的胡萝卜汁清澈，透亮，感官指标良好，具有明显优势。
由上述分析结果表明，本发明的纳米级磁性固定化果胶酶酶解处理胡萝卜渣的方法能够有效地提高出汁率，与其它游离酶解相比，更能够充分降解酶解底物，使胡萝卜汁的粒度降低，悬浮度显著提高，有效解决了果汁沉淀关键生产难题；另外，该酶可以重复利用，提高了生产效率，降低了生产成本，减少了废渣排放量；此项技术可以广泛适用于其它果蔬汁产品的进一步开发，具有广阔的市场开发前景。
Claims (4)
1.一种提高胡萝卜渣出汁率的方法，其特征在于，所述的方法包括如下的步骤：
1)将胡萝卜进行打浆，榨汁，得到胡萝卜渣。
2)将胡萝卜渣水溶液调节pH为4.5，预热5min后加入纳米级磁性固定化果胶酶进行酶解，酶解温度为50℃，酶解120min；酶解结束后收集胡萝卜汁液。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的纳米级磁性固定化果胶酶，其制备方法如下：
1)将FeC13和FeCl2加入浓度为40％的淀粉乳中，置65℃水浴中升温，调至pH值为10，于65℃水浴中超声混匀；再将混匀后的液体置于60℃水浴中搅拌2h，再静置冷却至室温，调pH至中性，将反应后的液体用95％乙醇洗涤3次，用磁铁进行固液分离，倾去上清液，真空冷冻干燥，过100目筛，即得磁性淀粉微球。
2)称取1份磁性淀粉微球，加入20倍体积的1％的京尼平溶液，交联6h，产物进行固液分离，真空冷冻干燥，得到活化的磁性淀粉微球。
3)将活化的磁性淀粉微球1份、1％的果胶酶溶液3份，用pH为4的缓冲液定容至25倍体积，于30℃、转速200r/min下在摇床中振荡反应8h，真空冷冻干燥，即得到固定化果胶酶。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的FeC13和FeCl2的质量比为1.5：1。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的步骤1)调至pH值为10，是通过滴加0.3M氢氧化钠溶液来完成的。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610061433.7A CN105661203A (zh) | 2016-01-29 | 2016-01-29 | 一种提高胡萝卜渣出汁率的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610061433.7A CN105661203A (zh) | 2016-01-29 | 2016-01-29 | 一种提高胡萝卜渣出汁率的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105661203A true CN105661203A (zh) | 2016-06-15 |
Family
ID=56302813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610061433.7A Pending CN105661203A (zh) | 2016-01-29 | 2016-01-29 | 一种提高胡萝卜渣出汁率的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105661203A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11116231B2 (en) * | 2016-12-27 | 2021-09-14 | Tubitak | Vegetable-fruit pulp crisp |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101254008A (zh) * | 2008-04-11 | 2008-09-03 | 江苏大学 | 一种复合澄清果蔬汁饮料产品及制备方法 |
| CN102337258A (zh) * | 2011-10-10 | 2012-02-01 | 青岛农业大学 | 果胶酶的固定化载体与制备和固定化果胶酶的方法 |
| CN103525803A (zh) * | 2013-10-28 | 2014-01-22 | 江南大学 | 一种天然材料复合体系固定化酒用双功能酶的制备方法及应用 |
-
2016
- 2016-01-29 CN CN201610061433.7A patent/CN105661203A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101254008A (zh) * | 2008-04-11 | 2008-09-03 | 江苏大学 | 一种复合澄清果蔬汁饮料产品及制备方法 |
| CN102337258A (zh) * | 2011-10-10 | 2012-02-01 | 青岛农业大学 | 果胶酶的固定化载体与制备和固定化果胶酶的方法 |
| CN103525803A (zh) * | 2013-10-28 | 2014-01-22 | 江南大学 | 一种天然材料复合体系固定化酒用双功能酶的制备方法及应用 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11116231B2 (en) * | 2016-12-27 | 2021-09-14 | Tubitak | Vegetable-fruit pulp crisp |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108483680B (zh) | 处理重金属废水用生物吸附器及其制备方法 | |
| CN104523814B (zh) | 一种可工业化提取白芸豆中α‑淀粉酶抑制剂的方法 | |
| CN104432111A (zh) | 米糠可溶性膳食纤维、生产工艺及其应用 | |
| CN106723058B (zh) | 制备具有增抗性和易消化性淀粉的方法 | |
| CN104987422A (zh) | 用氨基酸修饰的玉米淀粉衍生物的制备方法 | |
| CN105707640B (zh) | 一种柑橘果汁脱苦的方法 | |
| WO2020042557A1 (zh) | 一种从西瓜中提取瓜氨酸的方法 | |
| CN102337258B (zh) | 果胶酶的固定化载体与制备和固定化果胶酶的方法 | |
| Canli et al. | Application of low magnetic field on inulinase production by Geotrichum candidum under solid state fermentation using leek as substrate | |
| CN104687207A (zh) | 一种小球藻饮品的制作方法 | |
| CN109259250A (zh) | 一种高持水性柑橘膳食纤维及其制备方法 | |
| CN105399844A (zh) | 一种新型百合变性淀粉及其制备方法 | |
| CN102919940B (zh) | 以鱼骨为原料的天然富钙饮料及其制备方法 | |
| CN108048329B (zh) | 一种微藻细胞破壁的方法 | |
| CN105661203A (zh) | 一种提高胡萝卜渣出汁率的方法 | |
| CN107156822A (zh) | 提高水果酵素中sod的制备方法 | |
| CN103169121A (zh) | 一种超高倍苹果果浆的加工方法 | |
| CN105029451B (zh) | 一种大蒜秸秆活性膳食纤维及其制备方法 | |
| WO2018233197A1 (zh) | 一种低gi值红糖及其制备方法 | |
| Chaudhary et al. | Punica granatum waste to ethanol valorisation employing optimized levels of saccharification and fermentation | |
| CN108559765A (zh) | 一种生物酶法从小龙虾壳中提取n-乙酰氨基葡萄糖与虾青素的方法 | |
| CN110283860B (zh) | 超声波辅助复合酶解提取的细基江蓠多糖及其提取方法 | |
| CN104988084B (zh) | 一株产菊糖的格氏乳杆菌及其用途 | |
| CN103451254A (zh) | 一种生物酶法制备高比表面积白果微孔淀粉的方法 | |
| CN108771065A (zh) | 山楂、酸枣、安梨复合原浆饮料加工技术 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160615 |