CN106478827B - 一种酶法改进的沙蒿胶乳化剂的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种酶法改进的沙蒿胶乳化剂的加工方法，属于食品添加剂生产技术领域，具体是经热碱液浸提、木聚糖酶水解、超滤浓缩、喷雾干燥，即可得到乳化效果好、乳化性能稳定的沙蒿胶乳化剂，而且本发明的方法生产沙蒿胶的提取得率高、成本低、废液产生少，适于企业工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种食品添加剂的加工方法，具体是一种沙蒿胶乳化剂的制取方法。
背景技术
沙蒿胶是沙蒿籽中提取的一种天然无污染植物多糖，包括高分子量和低分子量两种组分，因其粘性大、吸水性强、乳化效果好等特性，沙蒿胶在食品工业中可以代替果胶、琼胶、阿拉伯胶等用作增稠剂、粘合剂、稳定剂，是优良的绿色天然食品添加剂。
目前，大多采用水溶醇沉的方法生产沙蒿胶，但因为原料产地、提取条件等因素影响，导致沙蒿胶产率较低，乳化性不稳定，而且用水量大，污水处理成本高，导致提取成本高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种酶法改进的沙蒿胶乳化剂的加工方法，该方法所制取的沙蒿胶乳化剂乳化效果好、产品得率高、成本低、产品适用范围广。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案由以下步骤组成：
(1)将清选后的沙蒿籽粒浸于浓度为0.5mol/L的NaOH溶液中，料液比为1:18～1:25，在60～80℃条件下搅拌提取2～4h，分离出提取液；
(2)将提取液静置分层，取上清液，用醋酸调整pH值为4.5，加入木聚糖酶溶液，使酶浓度为0.2U/mL，酶解6～10h；
(3)对步骤(2)所得酶解液进行连续超滤浓缩处理，压力为0.3～0.8MPa，滤膜的截留分子量为10～30KDa，温度为70～90℃，除去所含盐分，提高沙蒿胶溶液浓度；
(4)对步骤(3)所得沙蒿胶溶液进行喷雾干燥处理，进风温度为180～200℃，出料温度为100～110℃，收集喷雾干燥产物，得到沙蒿胶乳化剂。
进一步优选，步骤(2)用醋酸将提取上清液的pH值调整为4.5后，加入木聚糖酶溶液，使酶浓度为0.2U/mL，酶解6～10h，使沙蒿胶中高分子量组分的分子量降低至原来的40％～60％，并降低沙蒿胶溶液的粘度。
进一步优选，所述木聚糖酶是取自于绿色木霉。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1)本发明采用热碱液对沙蒿完整籽粒进行浸提，降低了提取物中油脂等不利于乳化的杂质。
2)本发明利用木聚糖酶水解，降低了沙蒿胶中高分子量组分的分子量，既增强了产品的乳化性，也降低了沙蒿胶溶液的粘度，利于后续超滤浓缩及喷雾干燥的进行。
3)本发明采用超滤浓缩与喷雾干燥结合的方案，省去了酒精沉淀的过程，缩短了干燥时间，大大降低提取成本，沙蒿胶的提取得率在10％以上。
4)本发明的加工过程中用水量较少，废液产生少，适于企业工业化生产。
附图说明
图1为对比例的碱提沙蒿胶的HPSEC色谱图。
图2为实施例1的碱提沙蒿胶经木聚糖酶水解后的HPSEC色谱图。
图3为实施例1的木聚糖酶酶解沙蒿胶溶液在4％(w/v)浓度下的表观粘度随剪切速率的变化。
具体实施方式
现结合实施例对本发明的技术方案进行进一步说明。
实施例1
本实施例以1kg沙蒿籽为原料，通过热碱液浸提、木聚糖酶水解、超滤浓缩及喷雾干燥四个步骤制取沙蒿胶乳化剂，具体过程为：
(1)将1kg清选后的沙蒿籽粒浸于20kg浓度为0.5mol/L的NaOH溶液中，在70℃下搅拌提取2h，分离出提取液；
(2)将提取液静置1h后，提取上清液，用醋酸调整pH值为4.5，加入木聚糖酶(来自绿色木霉)溶液，至酶浓度为0.2U/mL，酶解8h，使高分子量沙蒿胶组分的分子量降低至原来的50％左右，并降低沙蒿胶溶液的粘度；
(3)对步骤(2)获得的酶解液进行连续超滤浓缩处理，压力为0.5MPa，温度为70℃，超滤膜的截留分子量为30KDa，截留分子量大于30KDa的沙蒿胶，除去多余盐分(NaAc)，得到高浓度的沙蒿胶溶液；
(4)对步骤(3)所得沙蒿胶溶液进行喷雾干燥处理，进风温度为180℃，出料温度为110℃，收集喷雾干燥产物，即可获得约0.12kg酶法改进的沙蒿胶乳化剂。
实施例2
本实施例以1kg沙蒿籽为原料，通过热碱液浸提、木聚糖酶水解、超滤浓缩以及喷雾干燥四个步骤制取沙蒿胶乳化剂，具体过程为：
(1)将1kg清选后的沙蒿籽粒浸于18kg浓度为0.5mol/L的NaOH溶液中，在60℃下搅拌提取3h，分离出提取液；
(2)将提取液静置1.5h后，提取上清液，用醋酸调整pH值为4.5，加入木聚糖酶(来自绿色木霉)溶液，至酶浓度为0.2U/mL，酶解6h，使高分子量沙蒿胶组分的分子量降低至原来的40％；
(3)对步骤(2)获得的酶解液进行连续超滤浓缩处理，压力为0.3MPa,温度为75℃，超滤膜的截留分子量为10KDa，截留分子量过大的沙蒿胶，除去多余盐分(NaAc)，得到高浓度的沙蒿胶溶液；
(4)对步骤(3)所得沙蒿胶溶液进行喷雾干燥处理，进风温度为200℃，出料温度为100℃，收集喷雾干燥产物，即可获得约0.11kg酶法改进的沙蒿胶乳化剂。
实施例3
本实施例以1kg沙蒿籽为原料，通过热碱液浸提、木聚糖酶水解、超滤浓缩及喷雾干燥四个步骤制取沙蒿胶乳化剂，具体过程为：
(1)将1kg清选后的沙蒿籽粒浸于25kg浓度为0.5mol/L的NaOH溶液中，在80℃下搅拌提取4h，得到提取液；
(2)将步骤(1)的提取液静置2h后，提取上清液，用醋酸调整pH值为4.5，加入木聚糖酶(来自绿色木霉)溶液，至酶浓度为0.2U/mL，酶解10h，使高分子量沙蒿胶组分的分子量降低至原来的60％；
(3)对步骤(2)获得的酶解液进行连续超滤浓缩处理，压力为0.8MPa，温度为90℃，超滤膜的截留分子量为20KDa，截留分子量过大的沙蒿胶，除去多余盐分，得到高浓度的沙蒿胶溶液；
(4)对步骤(3)所得沙蒿胶溶液进行喷雾干燥处理，进风温度为190℃，出料温度为105℃，收集喷雾干燥产物，即可获得约0.115kg酶法改进的沙蒿胶乳化剂。
为了验证发明的有益效果，发明人将木聚糖酶水解与热碱液浸提方法(对比例)进行比较，具体如下：
对比例：将1kg沙蒿籽粒浸于20kg浓度为0.5mol/L的NaOH溶液中，在70℃下搅拌提取2h，静置1h后，提取上清液，超滤浓缩，喷雾干燥。
(1)将木聚糖酶水解与热碱液浸提两种方法所得沙蒿胶分别用体积排阻色谱(HPSEC)进行检测，结果如图1～2所示，图中曲线为RI检测器检测到的多糖特征信号的变化，洗脱时间为11min左右的信号峰与高分子量沙蒿胶组分对应。
由图1和2对比可以看出，木聚糖酶水解后，洗脱时间11min左右的信号峰的峰高降低，峰宽增大，说明沙蒿胶的高分子量组分发生水解，分子量降低。
(2)对比木聚糖酶水解与热碱液浸提两种方法所得沙蒿胶溶液的表观粘度随剪切速率变化，如图3所示。
从图3可以看出，酶解后，沙蒿胶溶液的表观粘度明显降低，利于高压均质过程的进行。
(3)对比木聚糖酶水解与热碱液浸提两种方法所得沙蒿胶溶液的油水界面张力，如表1所示。
表1 0.75％(w/v)浓度下沙蒿胶经木聚糖酶水解前后的油/水界面张力对比
从表1对比结果可以看出，酶解后，沙蒿胶溶液的界面张力明显降低，利于乳化性的提升。
Claims (1)
1.一种酶法改进的沙蒿胶乳化剂的加工方法，由以下步骤组成：
（1）将清选后的沙蒿籽粒浸于浓度为0.5mol/L的NaOH溶液中，料液比为1：20在70℃条件下搅拌提取2h，分离出提取液；
（2）将提取液静置分层，取上清液，用醋酸调整pH值为4.5，加入木聚糖酶溶液，使酶浓度为0.2U/mL，酶解8h；
（3）对步骤（2）所得酶解液进行连续超滤浓缩处理，压力为0.5MPa，滤膜的截留分子量为30KDa，温度为70℃，除去所含盐分，提高沙蒿胶溶液浓度；
（4）对步骤（3）所得沙蒿胶溶液进行喷雾干燥处理，进风温度为180℃，出料温度为110℃，收集喷雾干燥产物，得到沙蒿胶乳化剂。
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