CN106954773A - 一种桑葚果汁综合利用的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种桑葚果汁综合利用的加工方法，属于食品加工领域。该加工方法结合了浓缩果汁加工技术、花色苷纯化技术以及果汁益生菌发酵技术，桑葚经挑选、清洗、压榨、粗滤、灭菌、酶解、离心、超滤、预浓缩、树脂吸附、水洗、花色苷洗脱、真空浓缩、冷冻干燥得到富含花色苷的桑葚提取物；脱色预浓缩桑葚果汁进一步浓缩得到浓缩脱色桑葚果汁；脱色预浓缩桑葚果汁经益生菌发酵得到浓缩发酵脱色桑葚果汁。该加工方法有效避免了传统花色苷提取纯化技术中不能充分利用桑葚中其他营养物质的缺点，避免了浪费，提高了经济效益，同时避免了传统酸化极性有机溶剂水溶液提取花色苷带来的废酸水处理问题。
Description
技术领域
本发明属于食品加工技术领域，具体涉及一种桑葚果汁综合利用的加工方法。
背景技术
桑葚(Mulberry)为桑科落叶乔木桑树的聚花果，桑葚又叫桑果、桑枣，桑葚果成熟期为4～7月份，果实长1～2.5cm，直径0.5～0.8cm，成熟的果实有暗红色，紫黑色，白色等几种颜色，暗红色和紫黑色果实较为常见。我国是丝绸之邦，种桑养蚕历史悠久，桑树种类以及桑葚产量均居世界首位，资源相当丰富。成熟的桑葚柔嫩多汁、质地油润，富有弹性，风味独特，酸甜适口，色泽诱人，是良好的食品加工原料。
作为药食同源的传统食品，桑葚营养丰富，主要含有糖类、果胶、脂肪、有机酸等营养物质，其所含有的糖类主要为蔗糖、葡萄糖和果糖。桑葚含有维生素C、维生素B1、维生素B2、维生素B3、维生素B6等多种维生素，其中维生素C含量最高，约为李子的4倍，水蜜桃的2倍。桑葚中不仅含有丰富的矿物质，还含有丰富的游离氨基酸，其中7种为人体必需氨基酸，必需氨基酸中苏氨酸和蛋氨酸含量较高。
紫黑色、暗红色的桑葚果中富含花色苷，花色苷是自然界中重要的水溶性色素，是花青素与一个或多个糖分子通过糖苷键结合而成的物质，广泛存在于诸多呈现红、橙、蓝、紫等鲜艳色泽的植物根、茎、叶、花和果实的细胞液中。经现代研究证实，花色苷具有清除体内自由基、抗肿瘤、预防糖尿病、抑制脂质过氧化及抗血小板凝集、护肝、抗炎、保护视力、减肥等功效。花色苷作为一种植物源的天然色素，具有安全无毒的特点，且具有诸多保健功效，常被作为功能性因子应用在食品、保健品、化妆品、药品的开发中。
传统桑葚花色苷提取工艺多使用酸化的极性有机溶剂水溶液，如酸化的甲醇或乙醇水溶液等，虽然能够获得较高的提取率，但是桑葚中其他丰富的营养物质却随着提取后果渣的弃去而被浪费，没有得到充分利用。同时酸化的极性有机溶剂水溶液提取还会带来回收有机溶剂后废酸水处理的问题，不利于推广应用。
发明内容
本发明针对现有桑葚果汁利用不充分的不足，提供了一种桑葚果汁综合利用的加工方法，该加工方法结合了浓缩果汁加工技术、花色苷纯化技术以及果汁益生菌发酵技术，包括如下步骤：
(1)拣选：新鲜桑葚果经过人工拣选，除去烂果、霉果以及较大易拣的杂质；
(2)清洗：对拣选后的原料用清水进行清洗，除去其表面附着的微生物、砂粒、泥土和粉尘杂质；
(3)压榨：用榨汁机将清洗后的桑葚果进行压榨，得到果汁和果渣，果汁进行进一步加工，果渣弃掉；
(4)粗滤：用振动筛滤机除去压榨后果汁中的粗大颗粒或悬浮粒，果汁中无肉眼可观察到的果肉存在；
(5)杀菌：将粗滤后的果汁在95～100℃杀菌，杀菌时间25～35s，杀菌后冷却降温至46～50℃；
(6)酶解：在46～50℃温度下，每吨果汁中添加粉状果胶酶50～100g，充分搅拌后，酶解50～80min，酶解后的果汁经过95～100℃灭酶，灭酶时间25～35s；
(7)离心：酶解后果汁进入碟片式离心机，离心机转数7000r/min；
(8)超滤：用超滤设备对离心后的果汁进行超滤，超滤膜孔径为50～100nm，操作压力0.1～0.4MPa，超滤后桑葚果汁浊度不超过0.5NTU；
(9)预浓缩：超滤后果汁在50～55℃进行真空浓缩，真空度≥0.06MPa，得到预浓缩桑葚果汁；
(10)树脂吸附：预浓缩桑葚果汁以0.6～1.0BV/h流速通过大孔吸附树脂柱，流量4～6BV，收集0.5BV后的流出液，即为脱色预浓缩桑葚果汁；而花色苷吸附在大孔树脂上；
(11)水洗：用纯净水以0.8～1.2BV/h流速通过吸附了花色苷的树脂柱，流量4～5BV，前0.8BV的流出液并入脱色预浓缩桑葚果汁；
(12)花色苷洗脱：水洗后的树脂柱，用体积分数70％～95％乙醇水溶液以流速0.6～1.0BV/h通过树脂柱，流量4～7BV，收集0.5BV后的流出液，即为花色苷乙醇洗脱液；
(13)真空浓缩：将花色苷乙醇洗脱液进行真空浓缩，真空度≥0.08MPa，温度40～45℃，得到浓缩花色苷洗脱液；
(14)冷冻干燥：将浓缩花色苷洗脱液进行真空冷冻干燥，真空度＜100Pa，冷阱温度-70～-50℃，得到富含花色苷的粉末状桑葚提取物；
(15)脱色预浓缩桑葚果汁浓缩：步骤(10)得到的脱色预浓缩桑葚果汁进行进一步真空浓缩，一效浓缩温度68～72℃，二效浓缩温度58～62℃，三效浓缩温度50～55℃，浓缩后可溶性固形物含量为64～66°Bx；加热浓缩后的脱色桑葚果汁至94～98℃，保持25～35s进行杀菌，杀菌后无菌灌装，得到浓缩脱色桑葚果汁；
(16)脱色预浓缩桑葚果汁浓缩发酵：步骤(10)得到的脱色预浓缩桑葚果汁经过预杀菌、接种、发酵、离心、超滤、浓缩、杀菌、无菌灌装后，得到浓缩发酵脱色桑葚果汁。
步骤(9)中所述预浓缩桑葚果汁的可溶性固形物含量为18～26°Bx。
步骤(10)中所述大孔吸附树脂柱为AB-8树脂、D101树脂、HPD-300树脂、X-5树脂、NK-2树脂、NKA-2树脂、NK-9树脂中的一种；脱色预浓缩桑葚果汁的可溶性固形物含量为15～23°Bx，花色苷残留率在3％以下。
步骤(13)所述的浓缩花色苷洗脱液的可溶性固形物含量为15～20°Bx，酒精含量低于0.5％。
步骤(14)所述富含花色苷的粉末状桑葚提取物中花青素含量为25-27％。
步骤(15)得到的浓缩脱色桑葚果汁的可溶性固形物含量64～66°Bx。
步骤(16)所述预杀菌温度95～100℃，保温时间25～35s，预杀菌后降温至30～40℃；在预杀菌后的果汁中接种益生菌进行发酵；发酵温度30～40℃，发酵时间24～72h；发酵后的果汁进入碟片式离心机离心；离心后的发酵果汁用超滤设备进行超滤，超滤膜孔径为50～100nm，操作压力0.1～0.4MPa；超滤后的发酵果汁真空浓缩，一效浓缩温度68～72℃，二效浓缩温度58～62℃，三效浓缩温度50～55℃；浓缩后的发酵果汁加热至94～98℃，保持25～35s进行杀菌，杀菌后降温到25℃无菌装罐。
步骤(16)所述的浓缩发酵脱色桑葚果汁的可溶性固形物含量64～66°Bx。
所述益生菌为保加利亚乳酸杆菌、嗜热链球菌、植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌、戊糖片球菌中的一种或多种。
所述超滤后的发酵果汁浊度不超过0.5NTU。
本发明具有的有益效果：本发明以桑葚为原料，将浓缩果汁加工技术、花色苷纯化技术以及果汁益生菌发酵技术相结合，得到富含花青素的桑葚提取物，同时获得可以用于食品生产加工的浓缩脱色桑葚果汁和浓缩发酵脱色桑葚果汁。有效避免了传统花色苷提取纯化技术中不能充分利用桑葚中其他营养物质的缺点，避免了浪费，提高了经济效益，同时避免传统酸化极性有机溶剂水溶液提取带来的废酸水处理问题。桑葚果汁上树脂柱前进行预浓缩，提高了后续生产效率。对脱色预浓缩桑葚果汁进行益生菌发酵，改善了脱色预浓缩桑葚果汁营养价值和风味，提高了产品附加值。
附图说明
图1为桑葚果汁综合利用的加工方法工艺流程图；
图2为桑葚提取物花青素含量的测定流程图。
具体实施方式
本发明提供了一种桑葚果汁综合利用的加工方法，下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但并非对本发明的限制。
实施例1
如图1所示，取新鲜桑葚经过拣选、清洗、压榨、粗滤后，95℃维持35s杀菌，之后降温至50℃，每吨果汁添加60g果胶酶，在50℃条件下，酶解70min，酶解后果汁加热至98℃保持20s灭酶，之后进入碟片式离心机(7000r/min)进行离心，然后在滤膜孔径70nm，操作压力0.3MPa条件下进行超滤，得到浊度为0.4NTU的桑葚果汁。超滤后的果汁在52℃，真空度0.06MPa下预浓缩，得到预浓缩桑葚果汁可溶性固形物含量为23°Bx，上AB-8型大孔吸附树脂柱，流速0.9BV/h，流量5BV，收集0.5BV后的流出液，得到脱色预浓缩桑葚果汁，花色苷残留率为2.9％。树脂柱用5BV纯净水水洗，流速1BV/h，前0.8BV的流出液并入脱色预浓缩桑葚果汁。水洗后用80％乙醇水溶液洗脱，流速1.0BV/h，流量4BV，收集0.5BV后的流出液，即为花色苷乙醇洗脱液；花色苷乙醇洗脱液在真空度为0.09MPa，温度为40℃条件下，浓缩至可溶性固形物含量为17°Bx，之后在压力25Pa，冷阱温度-58℃的条件下冷冻干燥，得到粉末状桑葚提取物。脱色预浓缩桑葚果汁在一效浓缩温度68℃，二效浓缩温度60℃，三效浓缩温度52℃的条件下进一步浓缩至可溶性固形物含量为65.2°Bx，97℃保持30s杀菌后无菌灌装，得到浓缩脱色桑葚果汁。
花色苷在酸性条件下水解后生成花青素，通过测定花青素含量，反映提取物中花色苷含量。按照图2所示的方法，精密称取15-20mg桑葚提取物(精确至0.1mg)放入100mL圆底烧瓶中，加入60mL 2％盐酸-甲醇溶液(m/V)在80℃水浴中回流水解0.5h，冷却至室温，用2％盐酸-甲醇溶液(m/V)定容至100mL,精密吸取5mL到50mL容量瓶中，用2％盐酸-甲醇溶液(m/V)定容至刻度线，在540nm吸收波长、1cm比色杯条件下测试吸光度A，然后按照公式(1)计算花青素含量，
式中，A-在540nm吸收波长下的吸光度；
1-百分吸光系数定义规定的，在100mL溶液中溶解溶质(飞燕草素)的质量，单位g；
10-水浴回流定容后，取5mL定容至50mL的稀释倍数；
1020-飞燕草素的百分吸光系数，即在540nm吸收波长下，飞燕草素的溶液浓度为1g/100mL、比色杯厚度为1cm时，溶液的吸光度；
m-桑葚提取物样品的质量，单位g。
按上述方法，实施例1制备的桑葚提取物中花青素含量为26％(以飞燕草素计)。
实施例2
如图1所示，取新鲜桑葚经过拣选、清洗、压榨、粗滤后，95℃维持30s杀菌，之后降温至48℃，每吨果汁添加70g果胶酶，在48℃条件下，酶解75min，酶解后果汁加热至98℃保持20s灭酶，之后进入碟片式离心机(7000r/min)进行离心，然后在滤膜孔径70nm，操作压力0.4MPa条件下进行超滤，得到浊度为0.3NTU的桑葚果汁。超滤后的果汁在50℃，真空度0.08MPa下预浓缩，得到预浓缩桑葚果汁可溶性固形物含量为25°Bx，上D101型大孔吸附树脂柱，流速0.8BV/h，流量5.5BV，收集0.5BV后的流出液，得到脱色预浓缩桑葚果汁，花色苷残留率为2.2％。树脂柱用5BV纯净水水洗，流速1BV/h，前0.8BV的流出液并入脱色预浓缩桑葚果汁。水洗后用75％乙醇水溶液洗脱，流速0.6BV/h，流量5BV，收集0.5BV后的流出液，即为花色苷乙醇洗脱液；花色苷乙醇洗脱液在真空度为0.09MPa，温度为42℃条件下，浓缩至可溶性固形物含量为15°Bx，之后在压力20Pa，冷阱温度-60℃的条件下冷冻干燥，得到粉末状桑葚提取物。将脱色预浓缩桑葚果汁在97℃保持35s，冷却至35℃，接种植物乳杆菌35℃发酵48h后，进入7000r/min碟片式离心机，离心后在滤膜孔径70nm，操作压力0.4MPa条件下进行超滤，超滤后发酵脱色预浓缩桑葚果汁浊度为0.3NTU。在一效浓缩温度70℃，二效浓缩温度62℃，三效浓缩温度50℃的条件下将超滤后的发酵脱色预浓缩桑葚果汁进一步浓缩至64.8°Bx，98℃保持25s杀菌后无菌灌装，得到浓缩发酵脱色桑葚果汁。
桑葚提取物经过2％盐酸-甲醇溶液(m/V)80℃水浴中回流水解后测定花青素含量，其花青素含量为27％(以飞燕草素计)。
实施例3
如图1所示，取新鲜桑葚经过拣选、清洗、压榨、粗滤后，97℃维持25s杀菌，之后降温至52℃，每吨果汁添加75g果胶酶，在52℃条件下，酶解60min，酶解后果汁加热至98℃保持20s灭酶，之后进入碟片式离心机(7000r/min)进行离心，然后在滤膜孔径70nm，操作压力0.4MPa条件下进行超滤，得到浊度为0.3NTU的桑葚果汁。超滤后的果汁在52℃，真空度0.06MPa下预浓缩，得到预浓缩桑葚果汁可溶性固形物含量为25°Bx，上AB-8型大孔吸附树脂柱，流速0.7BV/h，流量5.5BV，收集0.5BV后的流出液，得到脱色预浓缩桑葚果汁，花色苷残留率为1.5％。树脂柱用5BV纯净水水洗，流速1.2BV/h，前0.8BV的流出液并入脱色预浓缩桑葚果汁。水洗后用85％乙醇水溶液洗脱，流速0.8BV/h，流量4BV，收集0.5BV后的流出液，即为花色苷乙醇洗脱液；花色苷乙醇洗脱液在真空度为0.09MPa，温度为40℃条件下，浓缩至可溶性固形物含量为18°Bx，之后在压力20Pa，冷阱温度-58℃的条件下冷冻干燥，得到粉末状桑葚提取物。将脱色预浓缩桑葚果汁在97℃保持35s，冷却至35℃，接种植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌和戊糖片球菌35℃发酵60h后，进入7000r/min碟片式离心机，离心后在滤膜孔径70nm，操作压力0.4MPa条件下进行超滤，超滤后发酵脱色预浓缩桑葚果汁浊度为0.3NTU。在一效浓缩温度72℃，二效浓缩温度60℃，三效浓缩温度54℃的条件下将超滤后的发酵脱色预浓缩桑葚果汁进一步浓缩至65.3°Bx，98℃保持25s杀菌后无菌灌装，得到浓缩发酵脱色桑葚果汁。
桑葚提取物经过2％盐酸-甲醇溶液(m/V)80℃水浴中回流水解后测定花青素含量，其花青素含量为26％(以飞燕草素计)。
Claims (10)
1.一种桑葚果汁综合利用的加工方法，其特征在于，该加工方法结合了浓缩果汁加工技术、花色苷纯化技术以及果汁益生菌发酵技术，包括如下步骤：
(1)拣选：新鲜桑葚果经过人工拣选，除去烂果、霉果以及较大易拣的杂质；
(2)清洗：对拣选后的原料用清水进行清洗，除去其表面附着的微生物、砂粒、泥土和粉尘杂质；
(3)压榨：用榨汁机将清洗后的桑葚果进行压榨，得到果汁和果渣，果汁进行进一步加工，果渣弃掉；
(4)粗滤：用振动筛滤机除去压榨后果汁中的粗大颗粒或悬浮粒，果汁中无肉眼可观察到的果肉存在；
(5)杀菌：将粗滤后的果汁在95～100℃杀菌，杀菌时间25～35s，杀菌后冷却降温至46～50℃；
(6)酶解：在46～50℃温度下，每吨果汁中添加粉状果胶酶50～100g，充分搅拌后，酶解50～80min，酶解后的果汁经过95～100℃灭酶，灭酶时间25～35s；
(7)离心：酶解后果汁进入碟片式离心机，离心机转数7000r/min；
(8)超滤：用超滤设备对离心后的果汁进行超滤，超滤膜孔径为50～100nm，操作压力0.1～0.4MPa，超滤后桑葚果汁浊度不超过0.5NTU；
(9)预浓缩：超滤后果汁在50～55℃进行真空浓缩，真空度≥0.06MPa，得到预浓缩桑葚果汁；
(10)树脂吸附：预浓缩桑葚果汁以0.6～1.0BV/h流速通过大孔吸附树脂柱，流量4～6BV，收集0.5BV后的流出液，即为脱色预浓缩桑葚果汁，而花色苷吸附在大孔树脂上；
(11)水洗：用纯净水以0.8～1.2BV/h流速通过吸附了花色苷的树脂柱，流量4～5BV，前0.8BV的流出液并入脱色预浓缩桑葚果汁；
(12)花色苷洗脱：水洗后的树脂柱，用体积分数70％～95％乙醇水溶液以流速0.6～1.0BV/h通过树脂柱，流量4～7BV，收集0.5BV后的流出液，即为花色苷乙醇洗脱液；
(13)真空浓缩：将花色苷乙醇洗脱液进行真空浓缩，真空度≥0.08MPa，温度40～45℃，得到浓缩花色苷洗脱液；
(14)冷冻干燥：将浓缩花色苷洗脱液进行真空冷冻干燥，真空度＜100Pa，冷阱温度-70～-50℃，得到富含花色苷的粉末状桑葚提取物；
(15)脱色预浓缩桑葚果汁浓缩：步骤(10)得到的脱色预浓缩桑葚果汁进行进一步真空浓缩，一效浓缩温度68～72℃，二效浓缩温度58～62℃，三效浓缩温度50～55℃，浓缩后可溶性固形物含量为64～66°Bx；加热浓缩后的脱色桑葚果汁至94～98℃，保持25～35s进行杀菌，杀菌后无菌灌装，得到浓缩脱色桑葚果汁；
(16)脱色预浓缩桑葚果汁浓缩发酵：步骤(10)得到的脱色预浓缩桑葚果汁经过预杀菌、接种、发酵、离心、超滤、浓缩、杀菌、无菌灌装后，得到浓缩发酵脱色桑葚果汁。
2.根据权利要求1所述的一种桑葚果汁综合利用的加工方法，其特征在于，步骤(9)中所述预浓缩桑葚果汁的可溶性固形物含量为18～26°Bx。
3.根据权利要求1所述的一种桑葚果汁综合利用的加工方法，其特征在于，步骤(10)中所述大孔吸附树脂柱为AB-8树脂、D101树脂、HPD-300树脂、X-5树脂、NK-2树脂、NKA-2树脂、NK-9树脂中的一种；脱色预浓缩桑葚果汁的可溶性固形物含量为15～23°Bx，花色苷残留率在3％以下。
4.根据权利要求1所述的一种桑葚果汁综合利用的加工方法，其特征在于，步骤(13)所述的浓缩花色苷洗脱液的可溶性固形物含量为15～20°Bx，酒精含量低于0.5％。
5.根据权利要求1所述的一种桑葚果汁综合利用的加工方法，其特征在于，步骤(14)所述富含花色苷的粉末状桑葚提取物中，花青素含量为25-27％。
6.根据权利要求1所述的一种桑葚果汁综合利用的加工方法，其特征在于，步骤(15)得到的浓缩脱色桑葚果汁的可溶性固形物含量64～66°Bx。
7.根据权利要求1所述的一种桑葚果汁综合利用的加工方法，其特征在于，步骤(16)所述预杀菌温度95～100℃，保温时间25～35s，预杀菌后降温至30～40℃；在预杀菌后的果汁中接种益生菌进行发酵；发酵温度30～40℃，发酵时间24～72h；发酵后的果汁进入碟片式离心机离心；离心后的发酵果汁用超滤设备进行超滤，超滤膜孔径为50～100nm，操作压力0.1～0.4MPa；超滤后的发酵果汁真空浓缩，一效浓缩温度68～72℃，二效浓缩温度58～62℃，三效浓缩温度50～55℃；浓缩后的发酵果汁加热至94～98℃，保持25～35s进行杀菌，杀菌后降温到25℃无菌装罐。
8.根据权利要求1所述的一种桑葚果汁综合利用的加工方法，其特征在于，步骤(16)所述的浓缩发酵脱色桑葚果汁的可溶性固形物含量64～66°Bx。
9.根据权利要求7所述的一种桑葚果汁综合利用的加工方法，其特征在于，所述益生菌为保加利亚乳酸杆菌、嗜热链球菌、植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌、戊糖片球菌中的一种或多种。
10.根据权利要求7所述的一种桑葚果汁综合利用的加工方法，其特征在于，所述超滤后的发酵果汁浊度不超过0.5NTU。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170718 |
|
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