CN117356665A - 一种零蔗糖罗汉果浓缩汁及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种零蔗糖罗汉果浓缩汁及其制备方法，所述零蔗糖罗汉果浓缩汁包含以下成分：葡萄糖、果糖、罗汉果甜苷V、麦芽糖、水，且葡萄糖、果糖、罗汉果甜苷V、麦芽糖的质量比为100‑130：100‑130：0.2‑0.5：10‑20，所述罗汉果浓缩汁的糖度为50‑80brix。本发明将罗汉果提取液中果胶、蛋白质等大分子杂质除去之后，为蔗糖酶的酶解创造了比较有利的环境条件。蔗糖酶经海藻糖修饰之后，在辅助试剂柠檬酸的协同作用下，可以使酶解反应往正方向充分进行，实现蔗糖的彻底酶解，从而最终得到零蔗糖罗汉果浓缩汁。

Description

一种零蔗糖罗汉果浓缩汁及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种鲜果浓缩汁及其生产方法，具体涉及一种零蔗糖罗汉果浓缩汁及其生产方法。
背景技术
罗汉果是我国传统的药用保健食品，是国家首批批准的药食两用材料之一，被人们誉为“神仙果”。罗汉果果实营养价值很高，含丰富的维生素C以及罗汉果甜苷、果糖、葡萄糖、蔗糖、蛋白质、脂类等。罗汉果味甘性凉，归肺、大肠经，有润肺止咳，生津止渴的功效，适用于肺热或肺燥咳嗽，百日咳及暑热伤津口渴等，此外还有润肠通便的功效。现代医学研究证实，罗汉果含有的罗汉果甜苷，是一种比蔗糖甜400倍的天然甜味剂，但它不产生热量、纯天然、口感好，所以是糖尿病、肥胖等不宜吃蔗糖者的理想天然、健康的代糖甜味剂。
市售的罗汉果甜苷固体粉末规格产品，比如罗汉果甜苷V50％、罗汉果甜苷V25％、罗汉果甜苷V10％等，由于生产过程中使用了大孔吸附树脂分离的工艺，可以将蔗糖等糖分分离、除去，因此不含有蔗糖，但是，同时也会将果糖和/或葡萄糖除去，如果想要保留较高含量的果糖和/或葡萄糖，那就会导致蔗糖含量也会比较高。但是，市售的罗汉果浓缩汁产品，如果要保留果糖、葡萄糖等糖份，就不能用大孔树脂。因此，目前含有果糖，葡萄糖的罗汉果浓缩汁产品都会有含量比较高的蔗糖。
随着人们生活水平的日益提高，长期过量食用蔗糖会损害健康，将导致肥胖、龋齿和血糖升高等不良后果。研究表明，饮用含糖饮品会使体重增加，让人容易患上Ⅱ型糖尿病、蛀牙和肥胖症。还有证据表明，大量饮用含糖饮品会导致非酒精性脂肪肝病和心脏病。英国从2018年开始对饮品制造商征收“糖税”，这一政策已被墨西哥、法国、爱尔兰和匈牙利等国纷纷效仿。这项政策的目的是引导饮品制造商调整饮品配方，减少饮品的含糖量。“零蔗糖”一般是指食品在加工过程中未添加蔗糖作为甜味剂，并不代表该食品不含果糖、葡萄糖等其他糖类物质。虽然“零蔗糖”并不能代表“0糖”，但是“0蔗糖”仍然具有以下积极的意义：辅助减肥、辅助预防龋齿、辅助控制血糖等等。如今“零蔗糖”已经成了食品领域的一个热门的发展赛道，尤其是乳制品领域。越来越多的乳品企业已经陆续推出、上市“零蔗糖”这一细分品类的各式新产品。但是目前罗汉果浓缩汁产品类由于工艺要求，即使努力降低蔗糖含量，产品中仍存在少量蔗糖，不符合目前“零蔗糖”的甜味添加剂的要求。因此蔗糖的存在，却极大的影响了罗汉果浓缩汁的应用范围。目前亟需一种零蔗糖的罗汉果浓缩汁生产方法，将罗汉果推向市场，为更多的消费者带去高品质、高营养、甜蜜无负担的消费需求和体验。
CN107969532A公开了一种罗汉果速溶饮品，是以罗汉果为原料，通过破碎，热水提取，超滤，纳滤，浓缩等步骤，得到植物总蛋白为15～35％的罗汉果速溶饮品。该方法获得的产品中由于植物蛋白含量过高，因此，植物蛋白带来的涩味对口感有极大的影响。此外，过高含量的蛋白质存在于饮品中，时间略长不可避免会有沉淀析出，不利于食用。
CN108902588A公开了一种罗汉果植物饮料的制作方法，是以罗汉果鲜果为原料，经真空冷冻干燥、浸泡、打浆、混合酶(蛋白水解酶、纤维素酶、果胶酶和葡萄糖淀粉酶)酶解、煎煮、离心、超滤等步骤，得到罗汉果植物饮料。该方法成本高昂、处理能力有限，尤其是新鲜原料大批量冷冻干燥难以产业化实施。此外，该方法获得的罗汉果植物饮料无法做到零蔗糖。
CN116098249A公开了一种多倍甜代糖罗汉果纯净果汁的制备方法，包括水解、葡萄糖异构化、微滤澄清、脱色除杂、调配、浓缩、灭菌的步骤。其中水解是罗汉果加入蔗糖酶进行水解，之后加入葡萄糖异构酶进行异构化增甜，最终将蔗糖转化为单糖，并且将低甜度葡萄糖转化为高甜度果糖，除去部分蔗糖的同时，实现了低热量和和良好口感。但是由于该方法蔗糖酶处理的料液中含量大量杂质(比如蛋白质、果胶等)或微生物、且未对蔗糖酶酶解的环境做优化处理，极大的影响了蔗糖酶的酶解能力，因此该方法无法彻底的去除罗汉果浓缩汁中的蔗糖。只能是一种低糖处理方法，仍含有较高含量的蔗糖，不能满足目前高端饮品市场中对于“0蔗糖”的检测要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种葡萄糖和果糖含量比较高的零蔗糖罗汉果浓缩汁。进一步地，本发明所要解决的技术问题在于提供一种罗汉果浓缩汁的制备方法，该方法罗汉果甜苷V的收率高，且所得罗汉果浓缩汁中葡萄糖和果糖的含量也比较高，且不含蔗糖。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：
一种零蔗糖罗汉果浓缩汁，包含以下成分：葡萄糖、果糖、罗汉果甜苷V、麦芽糖、水，且葡萄糖、果糖、罗汉果甜苷V、麦芽糖的质量比为100-130：100-130：0.2-0.5：10-20，所述罗汉果浓缩汁的糖度为50-80brix。
优选地，所述零蔗糖罗汉果浓缩汁，葡萄糖、果糖、罗汉果甜苷V、麦芽糖的质量比为100-110：100-110：0.2-0.3：12-16，所述罗汉果浓缩汁的糖度为60-75brix。
优选地，罗汉果浓缩汁中葡萄糖含量为15-30wt％，优选22-27wt％，更优选24-26wt％。
本领域技术人员应该理解，本发明所述零蔗糖罗汉果浓缩汁，蔗糖仍可能存在，只是其含量非常低，可能低于仪器的检测限。比如含量＜0.1wt％，优选＜0.05wt％，更优选＜0.01wt％，最优选＜0.001wt％。在本发明一个具体实施方式中，零蔗糖罗汉果浓缩汁中检测不到蔗糖。
本领域技术人员还应该理解，本发明的零蔗糖罗汉果浓缩汁除了上述主要成分，即葡萄糖、果糖、罗汉果甜苷V、麦芽糖之外，还可能含有微量的罗汉果本身携带的成分，比如甘露醇等。
本发明还提供了一种零蔗糖罗汉果浓缩汁的生产方法，包括以下步骤：
(1)鲜果提取：挑选成熟、无腐烂的罗汉果鲜果，清洗干净后，破碎，用水作为提取剂进行提取，收集提取液待用；
(2)灭菌灭酶：将提取液灭菌，收集灭菌液；
(3)离心：将灭菌液用离心机处理，得到离心滤液；
(4)陶瓷膜过滤：将离心滤液用陶瓷膜过滤，得到陶瓷膜滤液；
(5)酶解：往陶瓷膜滤液中加入海藻糖修饰的蔗糖酶和辅助试剂，酶解，酶解结束后，灭酶，得酶解液。
(6)脱盐脱色及除杂：将酶解液通过阳离子交换树脂柱、阴离子交换树脂柱及混合床，得脱盐脱色除杂液；
(7)膜浓缩：将脱盐脱色除杂液用反渗透膜浓缩，得膜浓缩液；
(8)超滤：将膜浓缩液用超滤膜过滤，得经超滤处理的滤液；
(9)浓缩：将经超滤处理的滤液用降膜式浓缩器减压浓缩，得到零蔗糖罗汉果浓缩汁。
优选地，步骤(2)中，所述灭菌为连续式灭菌，灭菌过程中的最高温度为100-150℃，灭菌的时间为10–120秒。使用连续式灭菌设备的目的之一，是杀灭鲜果提取液中的微生物，防止微生物的滋生影响甜苷的得率，并防止微生物的存在影响蔗糖的催化活性；使用连续式灭菌设备的目的之二，是将提取液中的各种罗汉果生物酶高温变性，使其沉淀析出，防止罗汉果生物酶影响罗汉果浓缩汁产品的溶解性和滋味。若灭菌温度过低或者灭菌时间过短，都不能充分的达到上述两个目的；若灭菌温度过高或者灭菌时间过长，不但会造成能源的浪费、还会导致罗汉果甜苷降解、产品颜色加深、出现焦糊味等不良后果。
步骤(3)中，所述离心可以采用卧螺离心机和碟式离心机，对卧螺离心机和碟式离心机的功率、转速无特殊要求。将灭菌液连续通过卧螺离心机和碟式离心机的目的，是大量除去灭菌液中本身含有的细小果皮果渣碎屑、罗汉果粗纤维、罗汉果果胶，以及由于高温变性而析出的蛋白质(罗汉果生物酶)，这些成分的存在都将影响蔗糖酶的催化活性。
优选地，步骤(4)中，所述陶瓷膜的孔径1-10微米，过滤压力为0.1-0.5Mpa。使用陶瓷膜的目的是，进一步除去步骤(3)的离心步骤中无法彻底去除的、少量细微的变性蛋白质和果胶，使物料澄清透明，以消除上述杂质对蔗糖酶酶解的不利影响。
优选地，步骤(5)中，所述的蔗糖酶的用量为陶瓷膜滤液中总糖分重量(陶瓷膜滤液重量×糖度brix％)的0.05％-0.1％，酶解的温度为20-60℃，酶解的pH值为3.0-8.0，酶解的时间为1-10小时。使用蔗糖酶的目的是，将物料中的蔗糖彻底的酶解为葡萄糖和蔗糖。若蔗糖酶的加入量过少、酶解的温度过低、酶解的pH过低或者酶解的时间过短，都会导致酶解不彻底；若蔗糖酶的加入了过多、酶解的温度过高、酶解的pH过高或者酶解的时间过长，不但会造成物料和能源的浪费，还有可能降低酶的活性，同样会导致酶解不彻底。所述蔗糖酶没有特别的限定，本领域常规蔗糖酶即可。其温度使用范围在20-80℃，pH适用范围在3-8。
优选地，步骤(5)中，所述海藻糖修饰的蔗糖酶通过包括以下步骤的制备方法得到：
(S1)蔗糖酶溶于pH为6-7的缓冲溶液中，加入高碘酸钠，所得混合物料在10-15℃避光条件下放置2-4h，加入乙二醇，在pH为6-7的条件下缓冲透析，得活化的蔗糖酶；
(S2)活化的蔗糖酶中加入保护底物，加入海藻糖，30-40℃反应10-15h，在pH为6-7的条件下的缓冲透析，冷冻干燥得海藻糖修饰的蔗糖酶。
进一步地，步骤(S1)、(S2)中，所述缓冲透析的缓冲溶液为柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液；保护底物为蔗糖；缓冲透析时间为20-30h。
进一步地，步骤(S1)、(S2)中，物料比满足以下条件：蔗糖酶、高碘酸钠、乙二醇、保护底物、海藻糖的质量比为10：10-20：2-3：50-100：7-10。
使用海藻糖对蔗糖酶修饰的目的是，充分激活并增强蔗糖酶的酶解能力，使蔗糖酶能够持续、高效、彻底地酶解蔗糖，以实现0蔗糖。发明人还曾经尝试壳聚糖、右旋糖苷等修饰试剂对蔗糖酶进行修饰，但是效果都明显不如海藻糖。
优选地，步骤(5)中，所述的辅助试剂为柠檬酸。柠檬酸的用量为海藻糖修饰的蔗糖酶质量的0.4-0.7倍。加入柠檬酸的目的之一是，调节物料的pH值，以满足蔗糖酶发挥酶解作用的最佳pH值；加入柠檬酸的目的之二是，发明人发现，柠檬酸在此特定的环境下可以提高蔗糖酶的活性，使蔗糖被彻底酶解，以达到“零蔗糖”的目的。若柠檬酸的加入量过少，则无法充分地达到上述目的；若柠檬酸的加入量过多，不但会造成物料的浪费，还会导致物料的pH值过低，反而不利于蔗糖的酶解。
优选地，步骤(6)中，所述阳离子交换树脂的类型为凝胶型苯乙烯系阳离子交换树脂，或者大孔型苯乙烯系阳离子交换树脂，具体型号包括但不限于：001×7、001×8、001×16、D001。所述阳离子交换树脂的体积用量和罗汉果鲜果重量之比为0.3–1L：1kg。所述阳离子交换树脂柱的高径比是0.5：1-10：1。所述物料通过阳离子交换树脂柱的流速是0.5–10BV/h。使用阳离子交换树脂的目的，是除去物料中的盐分、蔗糖酶等杂质。若阳离子交换树脂的用量过少、高径比过小或者物料通过阳离子交换树脂柱的流速过快，都将导致脱盐不彻底；若阳离子交换树脂的用量过多、高径比过大或者物料通过阳离子交换树脂柱的流速过慢，都将造成物料和能源的浪费。
优选地，步骤(6)中，所述阴离子交换树脂的类型为大孔型苯乙烯系阴离子交换树脂，或者大孔型丙烯酸系阴离子交换树脂，具体型号包括但不限于：D941、D945、LX-T5、LXD-762、LX-94。所述阴离子交换树脂的体积用量是罗汉果鲜果重量之比为0.3–1L：1kg。所述阴离子交换树脂柱的高径比是0.5：1-10：1。所述物料通过阴离子交换树脂柱的流速是0.5–10BV/h。使用阴离子交换树脂的目的，是除去物料中的色素等杂质。若阴离子交换树脂的用量过少、高径比过小或者物料通过阴离子交换树脂柱的流速过快，都将导致脱色不彻底；若阴离子交换树脂的用量过多、高径比过大或者物料通过阴离子交换树脂柱的流速过慢，都将造成物料和能源的浪费。
优选地，步骤(6)中，所述的混合床为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂的混合柱床，其中阳离子交换树脂和阴离子交换树脂的比例为1:1-10:1(V/V)。所述混合床中离子交换树脂的总体积用量和罗汉果鲜果重量之比为0.3–1L：1kg。所述混合床的高径比是0.5：1-10：1。所述物料通过混合床的流速是0.5–10BV/h。使用混合床的目的之一是使物料的脱盐、脱色、除杂效果更加彻底；目的之二是调节物料的pH值，确保该步骤最终的物料pH值呈弱酸性，以满足产品质量要求。若混合床的离子交换树脂总用量过少、高径比过小或者物料通过混合床的流速过快，都将无法达到上述目的；若混合床的离子交换树脂总用量过多、高径比过大或者物料通过混合床的流速过慢，不但会造成物料和能源的浪费，还会导致物料的pH值异常。
优选地，步骤(7)中，所述的反渗透膜的截留分子量为50-200DA，膜浓缩的压力为1-15Mpa，膜浓缩的程度是膜浓缩液的糖度为10-25brix。使用反渗透膜浓缩的目的之一是节约蒸汽；目的之二采用低温的方式提高物料的浓度，可以防止长时间高温导致浓缩液的颜色加深和滋味、气味异常。
优选地，步骤(8)中，所述超滤膜的孔径10-100纳米，过滤压力为0.1-0.5Mpa。超滤的目的是，并提高物料的澄清度。
优选地，步骤(9)中，所述降膜式浓缩器，包括但不局限于三效降膜浓缩器、四效降膜浓缩器和五效降膜浓缩器，所述零蔗糖罗汉果浓缩汁的糖度为50-80brix，所述零蔗糖罗汉果浓缩汁中蔗糖的含量为0。
本发明方法的原理如下：
罗汉果中的主要糖份是果糖和葡萄糖，并含有少量蔗糖。将罗汉果提取液中果胶、蛋白质等大分子杂质除去之后，为蔗糖酶的酶解创造了比较有利的环境条件。蔗糖酶可以将蔗糖酶解为果糖和葡萄糖。但是，罗汉果提取液中本身含量大量的果糖和葡萄糖，蔗糖酶酶解的产物也是果糖和葡萄糖。当蔗糖酶酶解反应的产物(果糖和葡萄糖)浓度越高，酶解反应往正方向进行就越难或越缓慢，因此行业内很难做到将蔗糖彻底酶解。发明人发现，在蔗糖酶经海藻糖修饰之后，在辅助试剂柠檬酸的协同作用下，可以使酶解反应往正方向充分进行，实现蔗糖的彻底酶解，从而最终得到零蔗糖罗汉果浓缩汁。柠檬酸在此特定的环境下可以提高蔗糖酶的活性，其原因之一可能是柠檬酸与物料中某些对蔗糖酶有抑制作用的金属离子(来源于罗汉果本身)络合，消除了其对蔗糖酶的消极影响。
本发明方法的有益效果如下：
(1)本发明方法所得零蔗糖罗汉果浓缩汁中，检测不到蔗糖(高效液相色谱蒸发光散射检测法)，做到饮料市场对于“0蔗糖”的质量控制要求，罗汉果甜苷V的质量含量高且收率高；
(2)本发明方法所得零蔗糖罗汉果浓缩汁呈淡黄色透明、浓稠液体，气味清香，滋味甘甜、饱和，无任何异味，甜感与蔗糖或蜂蜜接近；
(3)本发明方法工艺过程可操作性强，安全、环保、无污染，适宜于工业化生产。
按照本发明方法生产的零蔗糖罗汉果浓缩汁，可应用于食品、药品、乳制品和保健品等。
附图说明
图1为实施例1所得罗汉果浓缩汁的液相色谱图；
图2为对比例1所得罗汉果浓缩汁的液相色谱图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
本发明实施例所使用的罗汉果鲜果购于广西桂林，其中，蔗糖的质量含量为1.10％，罗汉果甜苷V的质量含量为0.47％；所述食用蔗糖酶采购自沧州夏盛酶生物技术有限公司，牌号GDG-2028；本发明实施例所使用的001×7、001×16、D001型阳离子交换树脂，LX-T5、LXD-762、LX-94型阴离子交换树脂，均购于西安蓝晓科技新材料股份有限公司；本发明实施例所使用的陶瓷膜、反渗透膜和超滤膜，都购于南京福林德环保科技有限公司；本发明实施例所使用的原材料或化学试剂，若无特殊说明，均通过常规商业途径获得。
本发明实施例采用高效液相色谱蒸发光散射检测法对蔗糖、果糖、葡萄糖和麦芽糖的含量进行检测，采用高效液相色谱外标法对罗汉果甜苷V的含量进行检测。
制备例1
(S1)100质量份蔗糖酶溶于pH＝6的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液中，加入100质量份高碘酸钠，所得混合物料在10℃避光条件下放置2h，加入25质量份乙二醇，之后用pH＝6的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液透析24h，得活化的蔗糖酶；
(S2)向步骤(S1)所得物料中加入800质量份蔗糖和100质量份海藻糖，40℃反应10h，之后用pH＝6的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液透析24h，冷冻干燥得海藻糖修饰的蔗糖酶。
对比制备例1
其他条件和操作与制备例1相同，区别在于海藻糖替换为等质量的分子量约8000的壳聚糖，得壳聚糖修饰的蔗糖酶。
对比制备例2
其他条件和操作与制备例1相同，区别在于海藻糖替换为等质量的右旋糖苷，得右旋糖苷修饰的蔗糖酶。
实施例1
(1)鲜果提取：挑选成熟、无腐烂的罗汉果鲜果2000kg，清洗干净后，破碎，用90℃热水进行逆流提取，热水的总用量约8吨，收集提取液待用。
(2)灭菌灭酶：将提取液用连续式灭菌设备灭菌，最高温度为110℃，灭菌的时间为30秒，收集灭菌液待用。
(3)离心：将灭菌液连续通过卧螺离心机和碟式离心机，得到离心滤液。
(4)陶瓷膜过滤：将离心滤液用陶瓷膜(陶瓷膜的孔径1微米，过滤压力为0.3Mpa)过滤，得到陶瓷膜滤液约8900kg(糖度1.9brix)。
(5)酶解：往陶瓷膜滤液中加入0.1kg制备例1制得的海藻糖修饰的蔗糖酶和0.07kg柠檬酸，在温度为25℃、pH值为6.0的条件下，酶解10小时。酶解结束，灭酶，得酶解液。
(6)脱盐脱色及除杂：将酶解液先通过阳离子交换树脂柱(阳离子交换树脂型号为001×16；阳离子交换树脂的用量为800L；阳离子交换树脂柱的高径比是8：1；物料通过阳离子交换树脂柱的流速是0.5BV/h)，再通过阴离子交换树脂柱(阴离子交换树脂型号为LX-94；阴离子交换树脂的用量为800L；阴离子交换树脂柱的高径比是8：1；物料通过阴离子交换树脂柱的流速是0.5BV/h)，最后通过混合床(阳离子交换树脂001×16和阴离子交换树脂LX-94的体积比为1:1；混合床中离子交换树脂的总用量是800L；混合床的高径比是8：1；物料通过混合床的流速是0.5BV/h)，得脱盐脱色除杂液。
(7)膜浓缩：将脱盐脱色除杂液用截留分子量为100DA的反渗透膜浓缩，膜浓缩的压力为5Mpa，浓缩至膜浓缩液的糖度为15.2brix，得膜浓缩液。
(8)超滤：将膜浓缩液用超滤膜过滤(超滤膜的孔径为100纳米，过滤压力为0.3Mpa)，得经超滤处理的滤液。
(9)浓缩：将经超滤处理的滤液用五效降膜式浓缩器减压浓缩，浓缩至糖度为65.3brix，得到零蔗糖罗汉果浓缩汁253.14kg。
本发明实施例所得的零蔗糖罗汉果浓缩汁，经高效液相色谱蒸发光散射检测法检测，蔗糖的含量为0，果糖的含量为22.85wt％，葡萄糖的含量为24.09wt％，麦芽糖含量为0.06wt％；经高效液相色谱外标法检测，罗汉果甜苷V的质量含量为3.55wt％，罗汉果甜苷V的收率为95.6％。
实施例1所得零蔗糖罗汉果浓缩汁呈淡黄色透明、浓稠液体，气味清香，滋味甘甜、饱和，无任何异味，甜感与蔗糖或蜂蜜接近。
实施例2
(1)鲜果提取：挑选成熟、无腐烂的罗汉果鲜果2000kg，清洗干净后，破碎，用过热水进行打浆提取，过热水的总用量约6吨，收集提取液待用。
(2)灭菌灭酶：将提取液用连续式灭菌设备灭菌，最高温度为120℃，灭菌的时间为20秒，收集灭菌液待用。
(3)离心：将灭菌液连续通过卧螺离心机和碟式离心机，得到离心滤液。
(4)陶瓷膜过滤：将离心滤液用陶瓷膜(陶瓷膜的孔径10微米，过滤压力为0.4Mpa)过滤，得到陶瓷膜滤液约6850kg(糖度2.4brix)。
(5)酶解：往陶瓷膜滤液中加入0.15kg制备例1制得的海藻糖修饰的蔗糖酶和0.06kg柠檬酸，在温度为40℃、pH值为5.5的条件下，酶解3小时。酶解结束，灭酶，得酶解液。
(6)脱盐脱色与除杂：将酶解液先通过阳离子交换树脂柱(阳离子交换树脂型号为001×7；阳离子交换树脂的用量为1000L；阳离子交换树脂柱的高径比是5：1；物料通过阳离子交换树脂柱的流速是2BV/h)，再通过阴离子交换树脂柱(阴离子交换树脂型号为LXD-762；阴离子交换树脂的用量为1000L；阴离子交换树脂柱的高径比是5：1；物料通过阴离子交换树脂柱的流速是2BV/h)，最后通过混合床(阳离子交换树脂001×7和阴离子交换树脂LXD-762的体积比为3:1；混合床中离子交换树脂的总用量是1000L；混合床的高径比是5：1；物料通过混合床的流速是2BV/h)，得脱盐脱色除杂液。
(7)膜浓缩：将脱盐脱色除杂液用截留分子量为150DA的反渗透膜浓缩，膜浓缩的压力为4Mpa，浓缩至膜浓缩液的糖度为14.6brix，得膜浓缩液。
(8)超滤：将膜浓缩液用超滤膜过滤(超滤膜的孔径为50纳米，过滤压力为0.4Mpa)，得经超滤处理的滤液。
(9)浓缩：将经超滤处理的滤液用五效降膜式浓缩器减压浓缩，浓缩至糖度为71.2brix，得到零蔗糖罗汉果浓缩汁226.13kg。
本发明实施例所得的零蔗糖罗汉果浓缩汁，经高效液相色谱蒸发光散射检测法检测，蔗糖的含量为0，果糖的含量为25.15wt％，葡萄糖的含量为25.33wt％，麦芽糖含量为0.07wt％；经高效液相色谱外标法检测，罗汉果甜苷V的质量含量为3.87wt％，罗汉果甜苷V的收率为93.1％。
实施例3
(1)鲜果提取：挑选成熟、无腐烂的罗汉果鲜果2000kg，清洗干净后，室温下先用榨汁机压榨，果渣再用约7吨水，室温浸提1次(浸提时间1h)，将榨汁与冰水提取液合并，得提取液待用。
(2)灭菌灭酶：将提取液用连续式灭菌设备灭菌，最高温度为150℃，灭菌的时间为40秒，收集灭菌液待用。
(3)离心：将灭菌液连续通过卧螺离心机和碟式离心机，得到离心滤液。
(4)陶瓷膜过滤：将离心滤液用陶瓷膜(陶瓷膜的孔径1微米，过滤压力为0.5Mpa)过滤，得到陶瓷膜滤液约7750kg(糖度2.2brix)。
(5)酶解：往陶瓷膜滤液中加入0.12kg制备例制得的海藻糖修饰的蔗糖酶和0.08kg柠檬酸，在温度为30℃、pH值为5.5的条件下，酶解7小时。酶解结束，灭酶，得酶解液。
(6)脱盐脱色与除杂：将酶解液先通过阳离子交换树脂柱(阳离子交换树脂型号为D001；阳离子交换树脂的用量为1000L；阳离子交换树脂柱的高径比是2：1；物料通过阳离子交换树脂柱的流速是5BV/h)，再通过阴离子交换树脂柱(阴离子交换树脂型号为LX-T5；阴离子交换树脂的用量为1000L；阴离子交换树脂柱的高径比是2：1；物料通过阴离子交换树脂柱的流速是5BV/h)，最后通过混合床(阳离子交换树脂D001和阴离子交换树脂LX-T5的体积比为2:1；混合床中离子交换树脂的总用量是1000L；混合床的高径比是2：1；物料通过混合床的流速是5BV/h)，得脱盐脱色除杂液。
(7)膜浓缩：将脱盐脱色除杂液用截留分子量为100DA的反渗透膜浓缩，膜浓缩的压力为3Mpa，浓缩至膜浓缩液的糖度为12.4brix，得膜浓缩液。
(8)超滤：将膜浓缩液用超滤膜过滤(超滤膜的孔径为100纳米，过滤压力为0.2Mpa)，得经超滤处理的滤液。
(9)浓缩：将经超滤处理的滤液用三效降膜式浓缩器减压浓缩，浓缩至糖度为69.1brix，得到零蔗糖罗汉果浓缩汁238.70kg。
本发明实施例所得的零蔗糖罗汉果浓缩汁，经高效液相色谱蒸发光散射检测法检测，蔗糖的含量为0，果糖的含量为24.93wt％，葡萄糖的含量为25.40wt％，麦芽糖含量为0.07wt％；经高效液相色谱外标法检测，罗汉果甜苷V的质量含量为3.63wt％，罗汉果甜苷V的收率为92.18％。
对比例1
其他步骤都与实施例1一致，将步骤(5)省略，步骤(4)所得陶瓷膜滤液直接进行步骤(6)的脱盐脱色与除杂，最终得到罗汉果浓缩液255.55kg，糖度64.7brix。对比例1所得的罗汉果浓缩汁，经过检测，浓缩汁中蔗糖的含量为6.03wt％，果糖的含量为19.01wt％，葡萄糖的含量为21.52wt％，麦芽糖含量为0.05wt％，；罗汉果甜苷V的质量含量为3.65％，罗汉果甜苷V的收率为96.7％。
图1为实施例1所得罗汉果浓缩汁的液相色谱图。图2为对比例1所得罗汉果浓缩汁的液相色谱图。图中，6.40min、7.17min、9.67min、10.99mim的峰分别对应果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖。
对比例2
其他条件和操作与实施例1相同，区别在于制备例1制得的海藻糖修饰的蔗糖酶替换为等质量的蔗糖酶。即蔗糖酶没有经过修饰。经过检测，浓缩汁(糖度66.5brix)中蔗糖的含量为0.68wt％，果糖的含量为23.85wt％，葡萄糖的含量为23.91wt％，麦芽糖含量为0.06wt％；罗汉果甜苷V的质量含量为3.62wt％，罗汉果甜苷V的收率为93.5％。
对比例3
其他条件和操作与实施例1相同，区别在于制备例1制得的海藻糖修饰的蔗糖酶替换为等质量的对比制备例1制得的壳聚糖修饰的蔗糖酶。经过检测，浓缩汁(糖度67.1brix)中蔗糖的含量为0.32wt％，果糖的含量为23.61wt％，葡萄糖的含量为24.32wt％，麦芽糖含量为0.05％；罗汉果甜苷V的质量含量为3.65wt％，罗汉果甜苷V的收率为94.6％。
对比例4
其他条件和操作与实施例1相同，区别在于制备例1制得的海藻糖修饰的蔗糖酶替换为等质量的对比制备例2制得的右旋糖苷修饰的蔗糖酶。经过检测，浓缩汁(糖度65.9brix)中蔗糖的含量为0.24％，果糖的含量为23.24wt％，葡萄糖的含量为24.57wt％，麦芽糖含量为0.05wt％，罗汉果甜苷V的质量含量为3.62wt％，罗汉果甜苷V的收率为94.0％。

Claims (10)

1.一种零蔗糖罗汉果浓缩汁，其特征在于，包含以下成分：葡萄糖、果糖、罗汉果甜苷V、麦芽糖、水，且葡萄糖、果糖、罗汉果甜苷V、麦芽糖的质量比为100-130：100-130：0.2-0.5：10-20，所述罗汉果浓缩汁的糖度为50-80brix。
2.根据权利要求1所述的零蔗糖罗汉果浓缩汁，其特征在于，葡萄糖、果糖、罗汉果甜苷V、麦芽糖的质量比为100-110：100-110：0.2-0.3：12-16，所述罗汉果浓缩汁的糖度为60-75brix；
优选地，罗汉果浓缩汁中葡萄糖含量为15-30wt％。
3.一种零蔗糖罗汉果浓缩汁的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)鲜果提取：挑选成熟、无腐烂的罗汉果鲜果，清洗干净后，破碎，用水作为提取剂进行提取，收集提取液待用；
(2)灭菌灭酶：将提取液灭菌，收集灭菌液；
(3)离心：将灭菌液用离心机处理，得到离心滤液；
(4)陶瓷膜过滤：将离心滤液用陶瓷膜过滤，得到陶瓷膜滤液；
(5)酶解：往陶瓷膜滤液中加入海藻糖修饰的蔗糖酶和辅助试剂，酶解，酶解结束后，灭酶，得酶解液；
(6)脱盐脱色及除杂：将酶解液通过阳离子交换树脂柱、阴离子交换树脂柱及混合床，得脱盐脱色除杂液；
(7)膜浓缩：将脱盐脱色除杂液用反渗透膜浓缩，得膜浓缩液；
(8)超滤：将膜浓缩液用超滤膜过滤，得经超滤处理的滤液；
(9)浓缩：将经超滤处理的滤液用降膜式浓缩器减压浓缩，得到零蔗糖罗汉果浓缩汁。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述灭菌为连续式灭菌，所述连续式灭菌的最高温度为100-150℃，灭菌的时间为10–120秒；步骤(4)中，所述陶瓷膜的孔径1-10微米，过滤压力为0.1-0.5Mpa；
步骤(5)中，所述的蔗糖酶的用量为陶瓷膜滤液中总糖份重量的0.05％-0.1％，陶瓷膜滤液中总糖分的质量为陶瓷膜滤液重量×糖度brix％。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，酶解的温度为20-60℃，酶解的pH值为3.0-8.0，酶解的时间为1-10小时。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，所述海藻糖修饰的蔗糖酶通过包括以下步骤的制备方法得到：
(S1)蔗糖酶溶于pH为6-7的缓冲溶液中，加入高碘酸钠，所得混合物料在10-15℃避光条件下放置2-4h，加入乙二醇，用pH为6-7的缓冲溶液透析，得活化的蔗糖酶；
(S2)活化的蔗糖酶中依次加入保护底物和海藻糖，30-40℃反应10-15h，用pH为6-7的缓冲溶液透析，冷冻干燥得海藻糖修饰的蔗糖酶。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(S1)、(S2)中，所述透析中使用的缓冲溶液为柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液；保护底物为蔗糖；透析时间为20-30h；
优选地，步骤(S1)、(S2)中，物料比满足以下条件：蔗糖酶、高碘酸钠、乙二醇、保护底物、海藻糖的质量比为10：10-20：2-3：50-100：7-10。
8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，所述的辅助试剂为柠檬酸，柠檬酸的用量为海藻糖修饰的蔗糖酶质量的0.4-0.7倍。
9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(6)中，所述阳离子交换树脂的类型为凝胶型苯乙烯系阳离子交换树脂，或者大孔型苯乙烯系阳离子交换树脂；所述阳离子交换树脂的体积用量和罗汉果鲜果重量之比为0.3–1L：1kg，阳离子交换树脂柱的高径比是0.5：1-10：1，物料通过阳离子交换树脂柱的流速是0.5–10BV/h；所述阴离子交换树脂的类型为大孔型苯乙烯系阴离子交换树脂，或者大孔型丙烯酸系阴离子交换树脂；所述阴离子交换树脂的体积用量是罗汉果鲜果重量之比为0.3–1L：1kg，阴离子交换树脂柱的高径比是0.5：1-10：1，物料通过阴离子交换树脂柱的流速是0.5–10BV/h；所述混合床为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂的混合柱床，其中阳离子交换树脂和阴离子交换树脂的体积比为1:1-10:1；所述混合床中离子交换树脂的总体积用量和罗汉果鲜果重量之比为0.3–1L：1kg，混合床的高径比为0.5：1-10：1，物料通过混合床的流速为0.5–10BV/h。
10.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(7)中，所述反渗透膜的截留分子量为50-200DA，膜浓缩的压力为1-15Mpa；
步骤(8)中，所述超滤膜的孔径为10-100纳米，过滤压力为0.1-0.5Mpa。
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