CN116268377B - 桑葚菠萝酵素及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于酵素制备技术领域，具体涉及桑葚菠萝酵素的制备方法，其包括以下制备步骤：(1)取桑葚加水打浆，放入高压射流磨中，喷射，得到桑葚汁，备用；(2)取菠萝去皮，切块，放入盐水中浸泡，捞起，打浆，得到菠萝汁；(3)取菠萝汁，加入果胶酶酶解，再加入纤维素酶酶解，得到酶解菠萝汁；(4)取桑葚汁和酶解菠萝汁，混合均匀，调节糖度，加入酵母菌液发酵，再加入魏斯氏菌液发酵，最后加入米曲霉液发酵，得到发酵液；(5)将发酵液离心分离，取上清液，过滤，灌装，得到桑葚菠萝酵素。通过本发明方法制备的桑葚菠萝酵素能够缩短发酵时间，制备得到的桑葚菠萝酵素能够同时提高酶活力高和总抗氧化能力。

Description

桑葚菠萝酵素及其制备方法

技术领域

本发明属于酵素制备技术领域，具体涉及桑葚菠萝酵素及其制备方法。

背景技术

果蔬酵素是植物综合酵素的一种,以一种或多种新鲜水果、蔬菜、蘑菇等纯天然植物为原料,经微生物发酵产生的富含酚类、有机酸、氨基酸、黄酮类等营养成分和具有抗氧化、解酒护肝、改善肠胃状况、净化血液和润肠通便以及其他功效的新型产品。

桑葚，为桑科落叶乔木桑树的成熟果实，桑葚又叫桑果、桑枣，农人喜欢其成熟的鲜果食用，味甜汁多，是人们常食的水果之一。成熟的桑葚质油润，酸甜适口，以个大、肉厚、色紫红、糖分足者为佳。每年4～6月果实成熟时采收，洗净，去杂质，晒干或略蒸后晒干食用。现代研究证实，桑葚果实中含有丰富的活性蛋白、维生素、氨基酸、胡萝卜素、矿物质、白藜芦醇、花青素等成份，营养是苹果的5～6倍，是葡萄的4倍，具有多种功效，被医学界誉为“二十一世纪的最佳保健果品”。常吃桑葚能显著提高人体免疫力，具有延缓衰老，美容养颜的功效.但是新鲜桑葚属于季节性收获的，结构脆弱且极易受到挤压和易腐烂，货架期短、不易运输。为此将桑葚进行深加工处理，以延长其货架期，非常有必要。

凤梨(学名：Ananas comosus(Linn.)Merr.)，俗称菠萝，为著名热带水果之一。凤梨营养丰富，其成分包括糖类、蛋白质、脂肪、维生素A、B1.B2.C、蛋白质分解酵素及钙、磷、铁、有机酸类、尼克酸等，尤其以维生素C含量最高。凤梨味甘、微酸，性微寒，有清热解暑、生津止渴、利小便的功效，可用于伤暑、身热烦渴、腹中痞闷、消化不良、小便不利、头昏眼花等症。而且在果汁中，还含有一种跟胃液相类似的酵素，可以分解蛋白，帮助消化。美味的菠萝，这种水果不仅可以减肥，而且对身体健康有着不同的功效。

现有研究中，没有单纯研究桑葚与菠萝两者为主要原料制备酵素的相关报道，在现有研究中，关于桑葚与菠萝的酵素，还混合其它多种原料，制备出来的酵素风味杂，且很难同时获得高酶活力和总抗氧化能力的酵素。

发明内容

本发明旨在解决上述技术问题，提供一种桑葚菠萝酵素的制备方法,该方法能够缩短发酵时间，制备得到的桑葚菠萝酵素能够同时提高酶活力高和总抗氧化能力。

本发明的技术方案为：

桑葚菠萝酵素的制备方法，包括以下制备步骤：

(1)取桑葚，以料液比为1:0.2-0.4加水打浆，得到桑葚粗液，将桑葚粗液放入高压射流磨中，在80-110MPa下喷射，得到桑葚汁，备用；

(2)取菠萝去皮，切块，放入盐水中浸泡，捞起，再以料液比为1:0.2-0.5加水打浆，得到菠萝汁；

(3)取菠萝汁，加入其重量0.1-0.5％的果胶酶酶解，再加入菠萝汁重量1.1-1.5％的纤维素酶酶解，得到酶解菠萝汁；

(4)取桑葚汁和酶解菠萝汁，按照重量比为1:0.2-0.8的比例混合均匀，加入红糖，调节糖度至15-20°Brix，加入桑葚汁和酶解菠萝汁总体积0.08-0.15％酵母菌液发酵，再加入桑葚汁和酶解菠萝汁总体积0.02-0.1％的魏斯氏菌液发酵，最后加入桑葚汁和酶解菠萝汁总体积0.01-0.12％的米曲霉液发酵，得到发酵液；

(5)将发酵液离心分离，取上清液，过滤，灌装，得到桑葚菠萝酵素。

为了与菠萝汁粒径匹配，以利于后期均匀和充分发酵，优选地，本发明所述步骤(1)中，桑葚粗液在高压射流磨中的流速为350-450m/s。

为了与桑葚汁粒径匹配，以利于后期均匀和充分发酵，优选地，本发明所述步骤(3)中，果胶酶的酶解pH值为3-5，温度为40-50℃，酶解时间为180-200min；纤维素酶的酶解pH值为7-8，温度为28-32℃，酶解时间为30-60min。

在实际发酵中，制备酵素时，单独用酵母菌发酵，会导致酵素有较浓的酒味，如果单独使用魏斯氏菌发酵，会导致酵素过酸和产生苦味，为克服各菌种的缺陷，协同作用同时提高桑葚菠萝酵素酶活力和总抗氧化能力，以及改善桑葚菠萝酵素的口感，获得口感优异的善桑葚菠萝酵素，本发明方法中采用酵母菌、魏斯氏菌和米曲霉联合发酵，同时条件适宜，使得各菌能够充分发酵，将酵母菌、魏斯氏菌和米曲霉分段式进行发酵，优选地，酵母菌发酵温度为20-30℃，发酵时间为36-48h；魏斯氏菌发酵温度为20-25℃，发酵时间为20-29h；米曲霉温度为28-30℃，发酵时间为10-15h。本发明使用的菌都在低温下发酵，能够充分保存桑葚和菠萝的有效成分，避免有效成分因为高温造成损失，另外，先用酵母菌发酵，产生较多小分子营养物质，为后续魏斯氏菌发酵提供足够营养物质，同时能够控制后期酵母菌产生不良产物，影响到桑葚菠萝酵素风味，而最后采用米曲霉发酵，能够综合酵素的口感，提升桑葚菠萝酵素的风味口感，而且还能进一步提升桑葚菠萝酵素酶活力和总抗氧化能力。由于前期对桑葚进行高压射流处理以及对菠萝进行酶解处理，使得后期发酵时间缩短，从而缩短整个酵素的制备周期。

为了获得同时提高桑葚菠萝酵素酶活力和总抗氧化能力的酵素，优选地，本发明所述步骤(4)中，桑葚汁和酶解菠萝汁按照重量比为1:0.6的比例混合均匀。

优选地，本发明所述步骤(4)中，酵母菌液的活菌数为1×10⁹～2×10⁹cfu/mL，魏斯氏菌液的活菌数为3×10⁹～5×10⁹cfu/mL，米曲霉液的活菌数为2×10⁹～4×10⁹cfu/mL。

本发明还提供所述桑葚菠萝酵素的制备方法制备得到的桑葚菠萝酵素，本发明制备得到的桑葚菠萝酵素不但酶活力高且总抗氧化能力高，在制备的周期较短，制备得到的桑葚菠萝酵素能够同时提高酶活力高和总抗氧化能力。

由于采用上述技术方案，本发明的有益效果为：

1、本发明采用高压射流磨处理桑葚汁，再结合酶解处理的菠萝汁，最后再混合发酵，通过这样的原料处理组合，使得原料颗粒粒径匹配度高，形成稳定均匀的发酵原液，有利于后期的均匀、充分发酵，同时提高桑葚菠萝酵素酶活力和总抗氧化能力，同时能够提高酵素后期贮存稳定性。

2、本发明方法中采用酵母菌、魏斯氏菌和米曲霉联合发酵，有利于克服各菌种的缺陷，协同作用提高同时提高桑葚菠萝酵素酶活力和总抗氧化能力，以及改善桑葚菠萝酵素的口感，获得口感优异的善桑葚菠萝酵素。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

(1)取桑葚，以料液比为1:0.2加水打浆，得到桑葚粗液，将桑葚粗液放入高压射流磨中，桑葚粗液在高压射流磨中的流速为350m/s，在110MPa下喷射，得到桑葚汁，备用；

(2)取菠萝去皮，切块，放入盐水中浸泡，捞起，再以料液比为1:0.2加水打浆，得到菠萝汁；

(3)取菠萝汁，加入其重量0.1％的果胶酶在pH值为3，温度为50℃下，酶解180min，再加入菠萝汁重量1.5％的纤维素酶在pH值为7，温度为32℃，酶解30min，得到酶解菠萝汁；

(4)取桑葚汁和酶解菠萝汁，按照重量比为1:0.2的比例混合均匀，加入红糖，调节糖度至15°Brix，加入桑葚汁和酶解菠萝汁总体积0.08％的活菌数为1×10⁹cfu/mL的酵母菌液，在30℃温度和pH值为4.5下发酵36h，再加入桑葚汁和酶解菠萝汁总体积0.02％的活菌数为3×10⁹fu/mL的魏斯氏菌液，在20℃温度和pH值为5.8下发酵为20h，最后加入桑葚汁和酶解菠萝汁总体积0.01％的活菌数为2×10⁹cfu/mL的米曲霉液在28℃温度和pH值为6.8下，发酵15h，得到发酵液；

(5)将发酵液在7000r/min转速下离心分离，取上清液，过滤，灌装，得到清香、淡酒香味、口感适合、酸甜适中且无悬浮、沉淀和混浊现象的桑葚菠萝酵素，室温贮存3个月后，依旧无悬浮、沉淀和混浊现象。

实施例2

(1)取桑葚，以料液比为1:0.3加水打浆，得到桑葚粗液，将桑葚粗液放入高压射流磨中，桑葚粗液在高压射流磨中的流速为400m/s，在105MPa下喷射，得到桑葚汁，备用；

(2)取菠萝去皮，切块，放入盐水中浸泡，捞起，再以料液比为1:0.3加水打浆，得到菠萝汁；

(3)取菠萝汁，加入其重量0.35％的果胶酶在pH值为4，温度为45℃下，酶解190min，再加入菠萝汁重量1.3％的纤维素酶在pH值为7.5，温度为30℃，酶解45min，得到酶解菠萝汁；

(4)取桑葚汁和酶解菠萝汁，按照重量比为1:0.6的比例混合均匀，加入红糖，调节糖度至18°Brix，加入桑葚汁和酶解菠萝汁总体积0.12％的活菌数为1.5×10⁹cfu/mL的酵母菌液，在25℃温度和pH值为4.8下发酵42h，再加入桑葚汁和酶解菠萝汁总体积0.06％的活菌数为4×10⁹cfu/mL的魏斯氏菌液，在22℃温度和pH值为5.5下发酵为25h，最后加入桑葚汁和酶解菠萝汁总体积0.07％的活菌数为3×10⁹cfu/mL的米曲霉液在29℃温度和pH值为6.6下，发酵12h，得到发酵液；

(5)将发酵液在6500r/min转速下离心分离，取上清液，过滤，灌装，得到清香、淡酒香味、口感适合、酸甜适中且无悬浮、沉淀和混浊现象的桑葚菠萝酵素，室温贮存3个月后，依旧无悬浮、沉淀和混浊现象。

实施例3

(1)取桑葚，以料液比为1:0.4加水打浆，得到桑葚粗液，将桑葚粗液放入高压射流磨中，桑葚粗液在高压射流磨中的流速为450m/s，在80MPa下喷射，得到桑葚汁，备用；

(2)取菠萝去皮，切块，放入盐水中浸泡，捞起，再以料液比为1:0.5加水打浆，得到菠萝汁；

(3)取菠萝汁，加入其重量0.5％的果胶酶在pH值为5，温度为40℃下，酶解200min，再加入菠萝汁重量1.1％的纤维素酶在pH值为8，温度为28℃，酶解60min，得到酶解菠萝汁；

(4)取桑葚汁和酶解菠萝汁，按照重量比为1:0.8的比例混合均匀，加入红糖，调节糖度至20°Brix，加入桑葚汁和酶解菠萝汁总体积0.15％的活菌数为2×10⁹cfu/mL的酵母菌液，在20℃温度和pH值为5.0下发酵48h，再加入桑葚汁和酶解菠萝汁总体积0.1％的活菌数为5×10⁹cfu/mL的魏斯氏菌液，在25℃温度和pH值为5.5下发酵为29h，最后加入桑葚汁和酶解菠萝汁总体积0.12％的活菌数为4×10⁹cfu/mL的米曲霉液在30℃温度和pH值为6.5下，发酵10h，得到发酵液；

(5)将发酵液在6000r/min转速下离心分离，取上清液，过滤，灌装，得到清香、淡酒香味、口感适合、酸甜适中且无悬浮、沉淀和混浊现象的桑葚菠萝酵素，室温贮存3个月后，依旧无悬浮、沉淀和混浊现象。

对比例1

与实施例2不同的是：(1)取桑葚，以料液比为1:0.4加水打浆，得到桑葚汁，备用。其余步骤和参数同实施例2，得到的桑葚菠萝酵素，贮存3个月后，摇晃有少量悬浮和沉淀物。

对比例2

与实施例2不同的是：无步骤(3)。其余步骤和参数同实施例2，得到的桑葚菠萝酵素，贮存3个月后，摇晃过度浑浊。

对比例3

与实施例2不同的是：(4)取桑葚汁和酶解菠萝汁，按照重量比为1:0.5的比例混合均匀，加入红糖，调节糖度至18°Brix，加入桑葚汁和酶解菠萝汁总体积0.12％的活菌数为1.5×10⁹cfu/mL的酵母菌液，在25℃温度和pH值为4.8下发酵42h，再加入桑葚汁和酶解菠萝汁总体积0.06％的活菌数为4×10⁹cfu/mL的魏斯氏菌液，在22℃温度和pH值为5.5下发酵为25h，得到发酵液。其余步骤和参数同实施例2，得到的桑葚菠萝酵素酸甜比例不合适，有些许混浊。

对比例4

与实施例2不同的是：(4)取桑葚汁和酶解菠萝汁，按照重量比为1:0.5的比例混合均匀，加入红糖，调节糖度至18°Brix，加入桑葚汁和酶解菠萝汁总体积0.07％的活菌数为3×10⁹cfu/mL的米曲霉液在29℃温度和pH值为6.6下，发酵12h，再加入桑葚汁和酶解菠萝汁总体积0.06％的活菌数为4×10⁹cfu/mL的魏斯氏菌液，在22℃温度和pH值为5.5下发酵为25h，最后加入桑葚汁和酶解菠萝汁总体积0.12％的活菌数为1.5×10⁹cfu/mL的酵母菌液，在25℃温度和pH值为4.8下发酵42h，得到发酵液。其余步骤和参数同实施例2，得到的桑葚菠萝酵素香味欠佳、有些许刺鼻味。

对比例5

与实施例2不同的是：(4)取桑葚汁和酶解菠萝汁，按照重量比为1:0.5的比例混合均匀，加入红糖，调节糖度至18°Brix，加入桑葚汁和酶解菠萝汁总体积0.12％的活菌数为1.5×10⁹cfu/mL的酵母菌液，在25℃温度和pH值为4.8下发酵42h，再加入桑葚汁和酶解菠萝汁总体积0.06％的活菌数为4×10⁹cfu/mL的魏斯氏菌液，在22℃温度和pH值为5.5下发酵为25h，最后加入桑葚汁和酶解菠萝汁总体积0.07％的活菌数为3×10⁹cfu/mL的副干酪乳杆菌液在37℃温度和pH值为3.6下，发酵12天，得到发酵液。其余步骤和参数同实施例2，得到的桑葚菠萝酵素稍酸，室温贮存3个后摇晃有少量悬浮物。

在酵素的实际生产中，同时保证制备得到的酵素具有高总抗氧化能力的同时还要保证功效酶也具有高活力，会比较困难，而本发明通过本发明方法能够制备得到能够同时提高酶活力高和总抗氧化能力的桑葚菠萝酵素，具体试验结果见表1和表2，其中SOD活力测定,根据总超氧化物歧化酶活力测定试剂盒说明书进行；蛋白酶活力测定参考文献(孙淑夷、荔枝汁混菌发酵工艺及其功能活性成分研究[D].广州：华南农业大学，2016)；淀粉酶活力测定，采用碘-淀粉比色法测定(试剂盒)；脂肪酶活力测定，参考文献(董银卯，何聪芬，王领等，火龙果酵素生物活性的初步研究[J]，食品科技，2009，34(3):198-202.)；总抗氧化能力根据总抗氧化能力试剂盒说明书测定。

表1不同制备步骤对桑葚菠萝酵素功效酶活力的影响单位：U/mL

样品	SOD	蛋白酶	脂肪酶	淀粉酶
					实施例1	339.21	31.53	25.32	14.57
实施例2	354.65	36.61	31.21	13.98
					实施例3	347.29	35.79	26.47	14.20
对比例1	210.23	23.54	12.18	6.32
					对比例2	243.21	20.36	16.24	7.16
对比例3	189.44	21.40	9.17	6.21
					对比例4	234.28	19.47	10.22	8.32
对比例5	209.54	22.14	11.23	7.01

蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶和SOD是酵素的主要功效酶，其主要作用是分解果蔬中的碳氮化合物。从表1可知，本发明制备得到的桑葚菠萝酵素的功效酶具有较高活力，同时也说明本发明方法的协同作用能够提高桑葚菠萝酵素功效酶活力。

表2不同制备步骤对桑葚菠萝酵素总抗氧化能力的影响

从表2可知，通过本发明方法制备得到的桑葚菠萝酵素具有较高的总抗氧化能力，其中也说明本发明的桑葚菠萝酵素具有较高的总抗氧化能力与原料处理、制备步骤、菌种选择密切相关，当对桑葚不进行高压射流，菠萝不进行酶解处理，以及仅仅用酵母菌、魏斯氏菌处理，或者变换发酵菌发酵顺序，如先开始用米曲霉发酵，或将米曲霉换成副干酪乳杆菌，制备得到的桑葚菠萝酵素总抗氧化能力均不高，也说明本发明要想获得高的总抗氧化能力的桑葚菠萝酵素，需要各个步骤配合协同作用。

从表1和表2的结果可知，通过本发明方法制备桑葚菠萝酵素，能够同时提高酶活力和总抗氧化能力。

上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (4)

1.桑葚菠萝酵素的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：

(1)取桑葚，以料液比为1:0.2-0.4加水打浆，得到桑葚粗液，将桑葚粗液放入高压射流磨中，在80-110MPa下喷射，得到桑葚汁，备用；

(2)取菠萝去皮，切块，放入盐水中浸泡，捞起，再以料液比为1:0.2-0.5加水打浆，得到菠萝汁；

(3)取菠萝汁，加入其重量0.1-0.5％的果胶酶酶解，再加入菠萝汁重量1.1-1.5％的纤维素酶酶解，得到酶解菠萝汁；

(4)取桑葚汁和酶解菠萝汁，按照重量比为1:0.2-0.8的比例混合均匀，加入红糖，调节糖度至15-20°Brix，加入桑葚汁和酶解菠萝汁总体积0.08-0.15％酵母菌液发酵，再加入桑葚汁和酶解菠萝汁总体积0.02-0.1％的魏斯氏菌液发酵，最后加入桑葚汁和酶解菠萝汁总体积0.01-0.12％的米曲霉液发酵，得到发酵液；

(5)将发酵液离心分离，取上清液，过滤，灌装，得到桑葚菠萝酵素；

所述步骤(3)中，果胶酶的酶解pH值为3-5，温度为40-50℃，酶解时间为180-200min；纤维素酶的酶解pH值为7-8，温度为28-32℃，酶解时间为30-60min；

所述步骤(4)中，酵母菌发酵温度为20-30℃，发酵时间为36-48h；

所述步骤(4)中，魏斯氏菌发酵温度为20-25℃，发酵时间为20-29h；

所述步骤(4)中，米曲霉温度为28-30℃，发酵时间为10-15h；

所述步骤(4)中，酵母菌液的活菌数为1×10⁹～2×10⁹cfu/mL，魏斯氏菌液的活菌数为3×10⁹～5×10⁹cfu/mL，米曲霉液的活菌数为2×10⁹～4×10⁹cfu/mL。

2.如权利要求1所述桑葚菠萝酵素的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，桑葚粗液在高压射流磨中的流速为350-450m/s。

3.如权利要求1所述桑葚菠萝酵素的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中，桑葚汁和酶解菠萝汁按照重量比为1:0.6的比例混合均匀。

4.如权利要求1-3任意一项所述桑葚菠萝酵素的制备方法制备得到的桑葚菠萝酵素。