CN105255946A - 一种酶解-超声波协同提取罗汉果鲜果提取物的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种酶解-超声波协同提取罗汉果鲜果提取物的方法，该方法包括1)粉碎、2)提取、3)粗滤、4)离心、5)膜浓缩、6)调配、7)喷雾干燥等步骤。本发明通过酶解与超声波结合，简化工艺，降低生产成本，提高提取物得率和有效成分的含量，以得到口感好、清香突出的产品。

Description

一种酶解-超声波协同提取罗汉果鲜果提取物的方法

技术领域

本发明涉及生物工程技术领域，具体涉及一种酶解-超声波协同提取罗汉果鲜果提取物的方法。

背景技术

罗汉果是葫芦科多年生藤本植物的果实；别名拉汗果、假苦瓜、光果木鳖、金不换、罗汉表，被人们誉为“神仙果”，其叶心形，雌雄异株，夏季开花，秋天结果。主要产于广西壮族自治区桂林市永福县龙江乡、龙胜和百寿等镇，永福县和龙胜县是罗汉果之乡种植历史比较悠久，其中永福种植罗汉果已经有300多年历史，龙胜县种植罗汉果已经有200多年历史，中国百分之九十罗汉果产于永福县和龙胜县，罗汉果是桂林名贵的土特产，也是国家首批批准的药食两用材料之一，其主要功效是能止咳化痰。果实营养价值很高，含丰富的维生素C(每100克鲜果中含400毫克～500毫克)以及糖甙、果糖、葡萄糖、蛋白质、脂类等。

罗汉果提取物为淡黄色粉末。味极甜，其甜度为蔗糖甜度的20-50倍，甜味接近于砂糖，有稍类似于甘草的后味。其所含罗汉果甜苷比蔗糖甜300倍，不产生热量，是饮料、糖果行业的名贵原料，是蔗糖的最佳替代品。其市场应用前景非常广阔。

罗汉果作为我国的特有植物，因地势上的优势，为罗汉果各方面的研究提供了便利，目前主要集中在罗汉果甜苷Ⅴ的提纯工艺方面，申请号为CN101690573A的专利申请中公开了一种罗汉果甜苷Ⅴ含量大于60％罗汉果提取的上产方法，该方法是将罗汉果破碎后酶解、水提、浓缩、离子交换树脂脱色、大孔树脂吸附分离以及氧化铝层析，最后经浓缩干燥的产品。该方法经多步层析，使得最终产品的收率较低。公开号为CN104086615A的申请中公开了一种从罗汉果中制备罗汉果甙Ⅴ的方法，该方法是将罗汉果破碎后高压处理、超临界流体萃取、经树脂层析、浓缩、干燥得产品，产品中甜苷Ⅴ纯度在70％以上，但由于超临界流体萃取设备一次处理量的限制，不利于连续的规模生产。一种罗汉果提取物的提取制备工艺(申请号：CN200610034872.5)公开了一种罗汉果提取物的低温提取制备工艺，是一种在40℃及以下温度条件下提取并利用多级精密过滤和多元醇萃取相结合的方法同时制备富含维生素C等营养成分为主的食品用原辅料提取物和罗汉果甜苷为主的甜味剂提取物的制备工艺，因涉及到低温提取及多级精密过滤和多元醇萃取，产品收率较低，溶剂适用量大，工艺也较复杂，成本较高，不适合工业化生产。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种酶解-超声波协同提取罗汉果鲜果提取物的方法，通过酶解与超声波结合，简化工艺，降低生产成本，提高提取物得率和有效成分的含量，以得到口感好、清香突出的产品。

为实现上述目的本发明所采用的技术方案如下：

一种酶解-超声波协同提取罗汉果鲜果提取物的方法，该方法包括以下步骤：

1)粉碎：选罗汉果鲜果，采用粉碎机粉碎后装入提取罐中并加透析水；

2)提取：在提取罐中添加果胶酶和纤维素酶，将提取罐放入用超声波仪中在40-50℃的条件下酶解，同时超声波协同提取50-90min，得到固液混合物；

3)粗滤：将上述步骤2)中的固液混合物用双层振动筛，除去大颗粒杂质；

4)离心：经步骤3)处理后的固液混合物用碟式机离心进行离心，过滤，取上液；

5)膜浓缩：经步骤4)离心后的液体用聚酰胺复合膜进行浓缩；

6)调配：在经步骤5)处理后的浓缩物中添加麦芽糊精和β-环状糊精调配成混合物；

7)喷雾干燥：将步骤6)的混合物进行喷雾干燥，控制罗汉果提取物水分含量在5％以下。

进一步的方案中，本发明所述的步骤2)中添加的果胶酶的重量为罗汉果鲜果重量的2-5％，添加的纤维素酶的重量为罗汉果鲜果重量的1-3％。

进一步的方案中，本发明所述的步骤2)中超声波功率为800-1000W，频率为20-25KHZ，超声波强度为2-5W/cm²。

进一步的方案中，本发明所述的步骤3)中，双层振动筛的上层网筛为80目，下层网筛为200目。

进一步的方案中，本发明所述的步骤4)离心过程中，碟式离心机的转速为6000-8000转/分钟，进料量控制位3.0-3.5吨/小时。

进一步的方案中，本发明所述的浓缩时间控制在120min以内，浓缩温度≤40℃。

进一步的方案中，本发明所述的步骤5)中浓缩液的出料浓度为15.0±1.0Brix。

进一步的方案中，本发明所述的步骤6)中麦芽糊精添加量占固形物含量的20-50％、β-环状糊精占固形物含量的5-10％。

进一步的方案中，本发明所述的步骤7)喷雾干燥时，控制进风温度为180-210℃；出风温度为95-105℃。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

1.本发明所述的方法以新鲜罗汉果为原料，风味上比高温烘干罗汉果更加清甜，在食品中应用范围更广；

2.本发明采用果胶酶与纤维素酶复合而成，酶解效果更加理想；酶解与超声波提取协同作用，在40-50℃的温度下即可完成新鲜罗汉果的充分提取；

3.本发明所述的方法中采用酶解-超声波协同提取法制备罗汉果鲜果提取物，鲜果提取物的提取得率比煎煮法提法提高16％，比超声波提取法提高11％，比微波提取法13.5％；

4.本发明采用低温提取最大程度的保证罗汉果提取物中有效成分的含量，风味上更加清甜，口感更好；

5.采用本方法制备罗汉果鲜果提取物，成本上比常规方法降低15％左右。

具体实施方式

下面结合具体的实施方式对本发明作进一步详细说明。

一种酶解-超声波协同提取罗汉果鲜果提取物的方法，该方法包括以下步骤：

1)粉碎：选罗汉果鲜果，采用粉碎机粉碎后装入提取罐中并加透析水；

2)提取：在提取罐中添加果胶酶和纤维素酶，将提取罐放入用超声波仪中在40-50℃的条件下酶解，同时超声波协同提取50-90min，得到固液混合物；

3)粗滤：将上述步骤2)中的固液混合物用双层振动筛，除去大颗粒杂质；

4)离心：经步骤3)处理后的固液混合物用碟式机离心进行离心，过滤，取上液；

5)膜浓缩：经步骤4)离心后的液体用聚酰胺复合膜进行浓缩；

6)调配：在经步骤5)处理后的浓缩物中添加麦芽糊精和β-环状糊精调配成混合物；

7)喷雾干燥：将步骤6)的混合物进行喷雾干燥，控制罗汉果提取物水分含量在5％以下。

进一步的方案中，本发明所述的步骤2)中添加的果胶酶的重量为罗汉果鲜果重量的2-5％，添加的纤维素酶的重量为罗汉果鲜果重量的1-3％。

在本发明中，酶解与超声提取温度与提取得率在一定范围内是正比关系，温度的选择需要同时酶解和超声提取效率，上述方案中所选择的提取温度能够最大程度的保证罗汉果提取物中有效成分的含量，风味上更加清甜，口感更好。超声波频率对提取结果的影响与提取原料的结构有一定关系，但并不是功率越大或频率越高提取效果越好。本发明通过控制温度、频率达到控制提取物风味和得率的目的。进一步的方案中，本发明所述的步骤2)中超声波功率为800-1000W，频率为20-25KHZ，超声波强度为2-5W/cm²。

进一步的方案中，本发明所述的步骤3)中，双层振动筛的上层网筛为80目，下层网筛为200目。

进一步的方案中，本发明所述的步骤4)离心过程中，碟式离心机的转速为6000-8000转/分钟，进料量控制位3.0-3.5吨/小时。

进一步的方案中，本发明所述的浓缩时间控制在120min以内，浓缩温度≤40℃。

进一步的方案中，本发明所述的步骤5)中浓缩液的出料浓度为15.0±1.0Brix。

本发明通过在喷雾干燥前将浓缩液与麦芽糊精和β-环状糊精调配混合，其中麦芽糊精可以有效防止在喷雾干燥时的物料粘塔；而调配β-环状糊精的目的主要作用是利用β-环状糊精的多空性状包埋香气、有效成分，防止在高温干燥过程中损失。进一步的方案中，本发明所述的步骤6)中麦芽糊精添加量占固形物含量的20-50％、β-环状糊精占固形物含量的5-10％。

进一步的方案中，本发明所述的步骤7)喷雾干燥时，控制进风温度为180-210℃；出风温度为95-105℃。

以下是本发明具体的实施例，在下述实施例中所采用的原料均可以通过购买方式获得。

实施例1：

1)粉碎：通过多功能粉碎机将罗汉果鲜果原料粉碎至8目；

2)提取：在提取罐中加入8倍的40℃的透析水，添加原料比重的2％果胶酶、1％的纤维素酶，保温90min，酶解的同时利用超声波协同提取，超声波功率在1000W，频率为25KHZ,超声波强度为5W/cm²；

3)粗滤和分离：过滤除去200目以下的杂质，以6000转/分钟，3.5吨/小时的进料量，碟式离心分离，取上层清液；

4)膜浓缩：采用聚酰胺复合膜，在30℃浓缩120min，出料浓度为15.0±1.0Brix，得罗汉果浓浆；

5)调配：按固形物含量的50％添加麦芽糊精；按固形物含量的5％添加β-环状糊精；

6)喷雾干燥：进风温度180℃；出风温度：95℃，罗汉果提取物水分含量在5％以下。

实施例2：

1)粉碎：通过多功能粉碎机将罗汉果鲜果原料粉碎至20目；

2)提取：在提取罐中加入10倍的50℃的透析水，添加原料比重的5％果胶酶、3％的纤维素酶，保温50min，酶解的同时利用超声波协同提取，超声波功率在500W，频率为20KHZ，超声波强度为2W/cm²。

3)粗滤和分离：过滤除去200目以下的杂质，以8000转/分钟，3.5吨/小时的进料量，碟式离心分离，取上层清液；

4)膜浓缩：采用聚酰胺复合膜，在40℃浓缩90min，出料浓度为15.0±1.0Brix，得罗汉果浓浆；

5)调配：按固形物含量的20％添加麦芽糊精；按固形物含量的10％添加β-环状糊精；

6)喷雾干燥：进风温度210℃；出风温度：105℃，罗汉果提取物水分含量在5％以下。

对比例1

按照实施例2的步骤和工艺条件，其中2)提取步骤如下：在提取罐中加入10倍的50℃的透析水，煎煮法提取50min；其余步骤与实施例2相同。

对比例2

按照实施例2的和工艺条件，其中2)提取步骤如下：在提取罐中加入10倍的50℃的透析水，微波提取50min；其余步骤与实施例2相同。

对比例3

按照实施例2的和工艺条件，其中2)提取步骤如下：在提取罐中加入10倍的50℃的透析水，超声波提取50min；其余步骤与实施例2相同。

对上述实施例2与对比例1-3最后的产物的得率、提取物中有效成分的含量以及提取物的风味和提取成本进行比较，比较结果见表1。

表1实施例2与对比例1-3的比较结果

注：☆表示等级，其中☆越多表示等级越优异，成产成本中☆越多，表示成本越低。

表1的结果表明本发明公开的酶解、超声波协同提取制备罗汉果鲜果提取物的方法，明显具有收率高、有效成分含量高、风味口感好、生产成本低等优点。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种酶解-超声波协同提取罗汉果鲜果提取物的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)粉碎：选罗汉果鲜果，采用粉碎机粉碎后装入提取罐中并加透析水；

2)提取：在提取罐中添加果胶酶和纤维素酶，将提取罐放入用超声波仪中在40-50℃的条件下酶解，同时超声波协同提取50-90min，得到固液混合物；

3)粗滤：将上述步骤2)中的固液混合物用双层振动筛，除去大颗粒杂质；

4)离心：经步骤3)处理后的固液混合物用碟式机离心进行离心，过滤，取上液；

5)膜浓缩：经步骤4)离心后的液体用聚酰胺复合膜进行浓缩；

6)调配：在经步骤5)处理后的浓缩物中添加麦芽糊精和β-环状糊精调配成混合物；

7)喷雾干燥：将步骤6)的混合物进行喷雾干燥，控制罗汉果提取物水分含量在5％以下。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)中添加的果胶酶的重量为罗汉果鲜果重量的2-5％，添加的纤维素酶的重量为罗汉果鲜果重量的1-3％。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)中超声波功率为800-1000W，频率为20-25KHZ，超声波强度为2-5W/cm²。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3)中，双层振动筛的上层网筛为80目，下层网筛为200目。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4)离心过程中，碟式离心机的转速为6000-8000转/分钟，进料量控制位3.0-3.5吨/小时。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，浓缩时间控制在120min以内，浓缩温度≤40℃。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤5)中浓缩液的出料浓度为15.0±1.0Brix。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤6)中麦芽糊精添加量占固形物含量的20-50％、β-环状糊精占固形物含量的5-10％。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤7)喷雾干燥时，控制进风温度为180-210℃；出风温度为95-105℃。