CN111387490A - 一种强化耦合黑莓酵素的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种强化耦合黑莓酵素的制备方法，采用酶酵耦合生产技术，包括以下步骤：（1）制浆：黑莓挑选，清洗，加水，打浆，去籽；（2）酶解：将黑莓浆调整pH到5.0‑6.5，温度25～50℃，加入鼠李聚糖降解酶、葡聚糖酶、半乳糖苷酶组成的复合酶，酶解1～3h；（3）耦合发酵：将鼠李糖乳杆菌用无菌生理盐水配制成104～108CFU/mL的菌悬液；在酶解至1h～3h时，接入鼠李糖乳杆菌，搅拌，静置培养12～48h，发酵至pH 3.5～4.5时，停止发酵；（4）后期处理：将步骤（3）所得酵素经固液分离获得液体黑莓酵素，本发明所公开的方法提高了黑莓成分利用率和酵素、益生元产率。
Description
技术领域
本发明涉及一种黑莓酵素的制备方法。
背景技术
水果酵素是，是近几年有日本及我国台湾地区兴起的一种水果加工方式，条件温和，能最大限度的保留原料中的活性成分，并在发酵过程中生成酵素、益生元等活性成分，在我国大陆市场风靡。酵素原料有复合的多种水果和蔬菜发酵而成，也有单一酵素，即单一原料发酵的酵素---如木瓜酵素、凤梨酵素,山楂酵素都是单一酵素。通过检索，酵素的发酵技术主要是传统的自然发酵，周期长，口味和品质不稳定。
黑莓（Blackberry），也称露莓，原产地北美洲，属蔷薇科悬钩子多年生藤本植物，从两千多年前的古希腊开始，当地人已形成采食野生有刺黑莓的习俗，是近年风靡全球的第三代水果的代表品种，被联合国粮农组织认定第三代新型特种果，也被欧美国家赞誉为“生命之果”、“黑钻石”。黑莓极不容易保存，采摘后4小时内必须清洗杀菌急冻保存，否则营养成分大量流失且发酵变质，中国出产黑莓主要加工成冻果出口到欧美，澳洲等地，因此黑莓成为唯一一种难以在市场上买到鲜果的水果！
黑莓多糖是其细胞壁的主要组成部分，包括果胶及由阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、葡萄糖醛酸组成的其他多糖成分。黑莓多糖重均分子量多在50-600 KDa以上，不易被人体吸收，传统酵素制备方法难以被降解利用，阻碍胞浆和果皮中的花青素、原花青素、矢车菊素、鞣花酸、总黄酮、维生素等小分子营养与活性成分的释放。同时传统方法，发酵周期长，导致花青素、维生素等活泼成分过度损失，限制了营养成分的利用。黑莓酵素是一种以黑莓为原料，基于微生物发酵技术和酶工程技术的具有多种活性成分的营养补充剂。以黑莓为原料，制备黑莓酵素成为黑莓高附加值产品开发的一个重要方向。
发明内容
本发明的目的就是针对上述现有技术中的缺陷，通过对黑莓多糖的组成与酵素菌生长特点研究，采用酶解耦合强化发酵生产技术，缩短酵素发酵时间，提高黑莓酵素成分的生成率，提高黑莓酵素的生物活性，提供一种高品质黑莓酵素的制备方法。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种强化耦合黑莓酵素的制备方法，采用酶解耦合发酵生产技术，包括以下步骤：
（1）制浆：将挑选好的黑莓清洗，加水，打浆，得到黑莓浆；
（2）酶解：将黑莓浆调整pH到5.0-6.5，温度25～50℃，加入鼠李聚糖降解酶、葡聚糖酶、半乳糖苷酶组成的复合强化发酵酶酶，复合酶的添加量以步骤
（1）添加总酶量和黑莓浆重量百分比计为0.2～1%，酶解1～3h；
（3）耦合发酵：将鼠李糖乳杆菌、双歧杆菌和酵母用无菌生理盐水配制成104～108CFU/mL的菌悬液；在酶解至1h～3h时，按步骤（2）酶解后黑莓浆体积2～3%的接种量无菌接入鼠李糖乳杆菌，搅拌，静置培养12～48h，发酵至pH 3.5～4.5时，停止发酵；
（4）后期处理：将步骤（3）发酵好的酵素通过固液分离获得液体黑莓酵素。
上述方案中，将获得的液体黑莓酵素减压蒸发浓缩后，通过喷雾干燥或冷冻干燥制成黑莓酵素干粉。
上述方案中，所述步骤（2）中，黑莓浆用柠檬酸和柠檬酸钠调整pH到5.0-6.5。
上述方案中，所述步骤（1）中加水量为：按黑莓与水的料液比为1：0.1～5加水。
上述方案中，所述步骤（2）中，复合酶先用水或磷酸盐缓冲液溶解后，再加入到黑莓浆中。
上述方案中，所述复合酶以单酶酶活力10万U/g计，其重量组成比例为：鼠李聚糖降解酶10%、葡聚糖酶40%、半乳糖苷酶50%。
本发明的特点是针对黑莓多糖的组成与结构特点采用由鼠李聚糖降解酶、葡聚糖酶、半乳糖苷酶组成的复合酶将黑莓多糖降解形成特征性的活性寡糖，达到强化酵素发酵因子、产生的黑莓寡糖具有显著的清除DPPH自由基、ABTS自由基的作用。
本发明的特点是上述黑莓寡糖还具有益生作用，促进酵素菌的生长，缩短发酵周期。
本发明的优势是酵素的作用下，黑莓细胞壁被迅速破坏，花色苷、有机酸、酚类化合物等营养活性成分得到充分释放。这不仅大大提高了黑莓成分利用率，还有效提高了黑莓酵素的品质。
本发明的黑莓酵素，含有经酶解耦合发酵产生的大量活性黑莓寡糖，特别是产生果胶寡糖，其含量15~58%；这些活性寡糖可作为生长因子促进鼠李糖乳杆菌和双歧杆菌在肠道定植与生长，也可作为益生元调整肠道菌群。
本发明技术的优势是降低了花色苷、矢车菊素、鞣花酸、黄酮、维生素等黑莓原有特征活性分子的损失；经该技术方案制得的黑莓酵素中含有花色苷10.69~227.03 mg/100g，矢车菊素10.21~103.31 mg/100g，鞣花酸1.02~13.08 mg/100g，总黄酮161.75~561.68 mg/100g，维生素C 9 ~ 50.64 mg/100g；相对于黑莓干果，上述成分有效收率分别达到80%以上。
本发明所提供的黑莓酵素的制备方法，采用酶解耦合发酵生产技术：采用复合酶对黑莓多糖进行降解形成半乳寡糖、葡寡糖等活性寡糖，作为酵素菌的生长因子，促进酵素菌的快速增值；同时，酵素菌发酵过程中快速消耗黑莓中原有的以及酶解生成的葡萄糖等单糖成分，以消除这些单糖对复合酶底物的反馈抑制作用，促进酶解反应，提高原料降解效率；酶解作用与酵素菌发酵相耦合，互相促进，使得黑莓各成分得以充分利用，实现黑莓的全质利用。
本发明的黑莓酵素含有酶酵耦合发酵的产生高活性酵素和益生元，亦含有黑莓中原有的花青素、原花青素、矢车菊素、鞣花酸、总黄酮、维生素等小分子生理活性与营养物质；是具有一定保健功效的高品质黑莓酵素。
本发明提供的酶解耦合发酵制备黑莓酵素的方法，黑莓果肉原料利用率达97.64%，风味独特，酸甜适口。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
一种强化耦合黑莓酵素的制备方法，包括以下步骤：
（1）制浆：黑莓100kg，用水洗净后加入200kg水，打浆，去籽，得到黑莓浆；
（2）复合酶配制：按照鼠李聚糖降解酶10%、葡聚糖酶40%、半乳糖苷酶50%的重量比例混合均匀，复配成复合酶；
（3）酶解：将上述黑莓浆用柠檬酸和柠檬酸钠调整pH到5.0，温度稳定在35℃，将1kg复合酶用2L水溶解后加入黑莓浆中，搅拌均匀，酶解；
（4）菌悬液配制：将等量的鼠李糖乳杆菌、双歧杆菌和酵母固体粉，用无菌生理盐水配制成106CFU/mL的酵素菌悬液；
（5）耦合发酵：在黑莓浆酶解至3h时，按黑莓浆体积2%无菌接入酵素菌，搅拌5分钟，静置培养，发酵至pH 4.0时，停止发酵，约28h；
（6）过滤：将发酵好的黑莓酵素过滤或低速离心除去固体颗粒，获得液体黑莓酵素。
实施例2
一种强化耦合黑莓酵素的制备方法，包括以下步骤：
（1）制浆：黑莓50kg，洗净后，加入100kg水，打浆，去籽，得到黑莓浆；
（2）复合酶配制：按照葡鼠李聚糖降解酶10%、葡聚糖酶40%、半乳糖苷酶50%的质量比例混合均匀，复配成复合酶；
（3）酶解：将上述黑莓浆用柠檬酸和柠檬酸钠调整pH到6.5，温度定在30℃，将1kg复合酶用2L水溶解后加入枣浆中，搅拌均匀，酶解。
（4）菌悬液配制：将等量的鼠李糖乳杆菌、双歧杆菌和酵母固体粉，用无菌生理盐水配制成105CFU/mL的酵素菌悬液；
（5）耦合发酵：在黑莓浆酶解至1.5h时，按黑莓浆体积2%的接种量无菌接入酵素菌，搅拌5分钟，静置培养，发酵至pH 4.0时，停止发酵，约24h。
（6）液体黑莓酵素制备：将发酵好的黑莓酵素过滤或低速离心除去固体颗粒，获得液体黑莓酵素；
（7）固体黑莓酵素制备：向步骤（6）获得的液体黑莓酵素中添加20%（m/v）的麦芽糊精，均质，在进风165～175℃，出风85～95℃条件下进行喷雾干燥，获得黑莓酵素固体粉。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (5)
1.一种强化耦合黑莓酵素的制备方法，其特征在于，采用酶酵耦合发酵生产技术，包括以下步骤：
（1）制浆：将挑选好的黑莓制浆，去籽，得到黑莓浆；
（2）酶解：将黑莓浆调整pH到5.0-6.5，温度25～50℃，加入鼠李聚糖降解酶、葡聚糖酶、半乳糖苷酶组成的复合酶，复合酶的添加量以步骤（1）得到的黑莓浆重量百分比计为0.2～1%，酶解1～3h；
（3）耦合发酵：将鼠李糖乳杆菌用无菌生理盐水配制成104～108CFU/mL的菌悬液；在酶解至1h～3h时，按步骤（2）酶解后黑莓浆体积2～3%的接种量无菌接入鼠李糖乳杆菌，搅拌，静置培养12～48h，发酵至pH 3.5～4.5时，停止发酵；
（4）后期处理：将步骤（3）发酵好的酵素通过固液分离获得液体黑莓酵素。
2.根据权利要求1所述的一种强化耦合黑莓酵素的制备方法，其特征在于，将获得的液体黑莓酵素减压蒸发浓缩后，通过喷雾干燥或冷冻干燥制成黑莓酵素干粉。
3.根据权利要求1所述的一种强化耦合黑莓酵素的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中加水量为：按黑莓与水的料液比为1：0.1～5加水。
4.根据权利要求1所述的一种强化耦合黑莓酵素的制备方法，其特征在于，所述复合酶以单酶酶活力10万U/g计，其重量组成比例为：鼠李聚糖降解酶10%、葡聚糖酶40%、半乳糖苷酶50%。
5.根据权利要求1和2所述的一种强化耦合黑莓酵素的制备方法，其特征在于，提高了黑莓原料利用率，黑莓有效利用率达97.64%。
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|---|---|---|---|---|
| CN114747710A (zh) * | 2022-04-27 | 2022-07-15 | 江苏惠田科技开发有限公司 | 可改善肠道菌群平衡的黑莓籽寡糖饮料及制作方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103642622A (zh) * | 2013-11-25 | 2014-03-19 | 张俊辉 | 一种黑莓果酒的加工方法 |
| CN105919076A (zh) * | 2016-04-26 | 2016-09-07 | 青岛金凤凰庄园果品有限公司 | 一种黑莓单一酵素的发酵方法 |
| CN110338400A (zh) * | 2018-04-03 | 2019-10-18 | 青岛海洋生物医药研究院股份有限公司 | 一种红枣酵素的制备方法 |
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2020
- 2020-03-31 CN CN202010240536.6A patent/CN111387490A/zh active Pending
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