專利名稱：南瓜單細(xì)胞汁的制備方法及其產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及南瓜單細(xì)胞汁的制備方法及其產(chǎn)品，屬于一種采用酶技術(shù)制備蔬菜汁及其復(fù)合飲料的方法，包括利用Aspergillus sp.Z-25原果膠酶處理南瓜，研制開發(fā)了新型南瓜單細(xì)胞飲料及其復(fù)合型飲料。
二、技術(shù)背景隨著人們對健康和時尚的追求，作為天然飲品的果蔬飲料無疑成為消費者的首選，中國果蔬飲料市場潛力巨大。據(jù)統(tǒng)計，2003年世界果蔬飲料產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到了1200萬噸，比2002年的850萬噸增長了350萬噸，增長率為41.2％。2003年我國果蔬飲料產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)產(chǎn)量300多萬噸，產(chǎn)值達(dá)152.5億元，比2002年的214萬噸和123.5億元分別增長了50％和23.5％。因此，果蔬飲料行業(yè)逐步成為一個朝氣蓬勃、發(fā)展迅猛的產(chǎn)業(yè)。目前市場上果蔬飲料主要可以分為兩類果蔬汁型飲料和果肉型飲料。上述兩類果蔬飲料在加工過程中，由于受到加熱和勻漿等物理和機械作用的影響，果蔬的大量維生素及其他的熱敏性物質(zhì)遭到破壞，造成其營養(yǎng)價值和風(fēng)味大幅度下降。由于單細(xì)胞飲料的果蔬細(xì)胞完整，細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)與外界環(huán)境仍處于隔絕狀態(tài)，能保持植物細(xì)胞中的營養(yǎng)物質(zhì)和風(fēng)味物質(zhì)。因此果蔬單細(xì)胞飲料將成為新型天然果蔬飲品。
在果蔬中，果膠物質(zhì)(Pectic substances)是植物細(xì)胞壁成分之一，存在于相鄰細(xì)胞壁間的中膠層(Middle lamella)中，起著將細(xì)胞粘著在一起的作用。
根據(jù)果蔬成熟過程，果膠物質(zhì)一般有三種形態(tài)1.原果膠(protopectin)是未成熟的果蔬組織中的水溶性的果膠物質(zhì)的母體，原果膠含有酯鍵、內(nèi)酯鍵、共價鍵、離子鍵，與纖維素、半纖維素粘結(jié)在一起形成較牢固的細(xì)胞壁，它由甲酯化的聚半乳糖醛酸苷鏈組成，是唯一不溶于水的果膠物質(zhì)，使得整個組織具有堅硬的質(zhì)地，通過有限水解后可生成果膠或果膠酸。
2.果膠(pectin，pectinate)是羧基不同程度甲酯化和中和的聚半乳糖醛酸苷鏈，存在于植物細(xì)胞汁液中。在成熟果蔬的細(xì)胞液內(nèi)含量較多。
3.果膠酸(Pectic acid)是羰基完全游離的聚半乳糖醛酸苷鏈，稍溶于水，遇鈣生成不溶性沉淀。
原果膠是植物體內(nèi)水溶性果膠物質(zhì)的前體。果膠是一種雜多糖類高分子化合物，由D-半乳糖醛酸或是部分甲酯化的D-半乳糖醛酸通過以α-1，4糖苷鍵連成主鏈，在主鏈中常間或插入一些α-L-吡喃鼠李糖殘基、阿拉伯聚糖、半乳聚糖、阿拉伯半乳聚糖等形成側(cè)鏈，將果膠分子與蛋白質(zhì)、半纖維素以及纖維素連在一起，形成不溶性的原果膠。
原果膠酶(Pectinesterase)可以將原果膠有限水解釋放出可溶性果膠的一類酶。以前，原果膠酶的研究一直是在植物上進行的，它是催化植物組織的細(xì)胞分離，使植物組織軟化的酶，實際上它是通過原果膠酶使原果膠成為可溶性果膠使植物組織軟化。若從植物組織中提取分離原果膠酶，由于數(shù)量少，難于大量應(yīng)用。日本學(xué)者Sakai等在1978年首次在酵母中發(fā)現(xiàn)了原果膠酶。陸兆新等也于2003年首次對Aspergillus niger原果膠酶進行了報道。目前已從細(xì)菌、酵母、霉菌中篩選到產(chǎn)原果膠酶的菌株，同時各種微生物來源的原果膠酶的酶學(xué)性質(zhì)及作用機理也獲得了研究。在原果膠酶的應(yīng)用方面，已經(jīng)有利用原果膠酶高度的專一性從果蔬廢棄物中分離高質(zhì)量果膠，棉織品的生化精煉等的研究報道。但目前尚未見有利用微生物原果膠酶生產(chǎn)果蔬單細(xì)胞飲料的報道。
南瓜是葫蘆科南瓜屬的一年生蔓性草本植物，具有多種營養(yǎng)價值和藥用價值，除了富含果膠、戊聚糖、甘露醇、多種氨基酸(瓜氨酸、天門冬氨酸等)、維生素(VC、VE、VB等)、礦物質(zhì)外，還含有生物堿、南瓜子堿、葫蘆巴堿、可溶性纖維、類胡蘿卜素等多種生理活性物質(zhì)和營養(yǎng)成分。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究證明南瓜是控制和輔助治療糖尿病及由糖尿病引起的腎病、肝病、高血壓等疾病的食療佳品。南瓜保健食品對治療糖尿病有明顯的效果。目前，采用酶法液化技術(shù)制取南瓜汁已有報道，但尚未見有利用原果膠酶制備南瓜單細(xì)胞汁及其復(fù)合型飲料的報道。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的目的在于提供南瓜單細(xì)胞汁的制備方法及其產(chǎn)品，提供利用Aspergillus sp.Z-25原果膠酶制備南瓜單細(xì)胞飲料及其復(fù)合型飲料的生產(chǎn)工藝。
技術(shù)方案本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的曲霉屬(Aspergillus sp.)Z-25菌株發(fā)酵生產(chǎn)原果膠酶，然后利用該原果膠酶通過酶技術(shù)使細(xì)胞壁降解，細(xì)胞分離，制備南瓜單細(xì)胞汁，通過調(diào)配制成南瓜單細(xì)胞飲料及其復(fù)合型飲料。
將Aspergillus sp.Z-25菌株活化后，按種子罐培養(yǎng)液體積的1-10％的比例接入種子罐，25-32℃，培養(yǎng)24-48小時，然后再按種子液體積3％-10％的比例接種到發(fā)酵罐中，25-32℃，發(fā)酵48-84小時，將發(fā)酵液離心或過濾去除菌體，將上清液用40-80％飽和度硫酸銨沉淀，加入適量檸檬酸緩沖液溶解沉淀，用活性碳脫色脫味，用微孔濾膜過濾，4℃保存?zhèn)溆谩?br> 選擇成熟度較高、新鮮優(yōu)質(zhì)南瓜為原料，用水沖洗，去除南瓜表面的污物，然后再進行去皮、去瓤，將南瓜切成大小5-15cm3的顆粒狀。然后將南瓜顆粒浸在適量pH5.0的檸檬酸緩沖液中，加入原果膠酶，在30～37℃條件下反應(yīng)7-14小時，處理過程中不能劇烈攪拌。采用過濾，濾掉不溶物質(zhì)，即可得到南瓜單細(xì)胞汁。
將南瓜單細(xì)胞汁與蔗糖和檸檬酸或牛奶等原輔料進行調(diào)配，制備出含南瓜單細(xì)胞的飲料、乳飲料和冰淇淋等多種復(fù)合型飲料。
有益效果本發(fā)明首次利用Aspergillus sp.Z-25原果膠酶制備南瓜單細(xì)胞飲料及其復(fù)合型飲料。本發(fā)明包括利用Aspergillus sp.Z-25發(fā)酵生產(chǎn)原果膠酶，通過酶技術(shù)使細(xì)胞壁降解，細(xì)胞分離，開發(fā)新型南瓜單細(xì)胞飲料及其復(fù)合型飲料。采用酶技術(shù)開發(fā)高營養(yǎng)和具有保健功能的新型南瓜單細(xì)胞飲料，不僅能有效保持南瓜的營養(yǎng)成分、風(fēng)味和色澤，而且由于采用酶法制取單細(xì)胞，減少傳統(tǒng)的壓榨工序，使生產(chǎn)加工工藝變得簡易，可以大大降低生產(chǎn)成本。
通過利用Aspergillus sp.Z-25生產(chǎn)原果膠酶，并利用原果膠酶水解南瓜中的原果膠，使細(xì)胞彼此分離，產(chǎn)生松散的單細(xì)胞，細(xì)胞完整，各種營養(yǎng)成分和風(fēng)味成分保存完好，保持了南瓜的營養(yǎng)價值和保健功效，以此生產(chǎn)南瓜單細(xì)胞飲料。由于果蔬單細(xì)胞的表面和內(nèi)部的張力較小，易與牛奶、酸奶、冰淇淋、湯等混合，也可開發(fā)集天然、營養(yǎng)、保健一體的單細(xì)胞奶飲料和功能型單細(xì)胞飲料，適宜用作老人、嬰兒以及病人的食品。
本發(fā)明通過Aspergillus sp.Z-25發(fā)酵生產(chǎn)原果膠酶，成本相對較低，因此市場競爭力強，前景廣闊。另外，通過利用原果膠酶對細(xì)胞壁進行水解，分離出僅具有細(xì)胞膜包圍的南瓜細(xì)胞，使之保持好的營養(yǎng)和風(fēng)味。產(chǎn)品無論是提高食品的營養(yǎng)價值，增進保健功效，增強人類的健康素質(zhì)，還是提高農(nóng)產(chǎn)品的附加值，都具有極其重要的現(xiàn)實和深遠(yuǎn)的意義。本發(fā)明利用微生物原果膠酶制作單細(xì)胞飲料及其復(fù)合型飲料，可以應(yīng)用于食品行業(yè)。
四

圖1南瓜單細(xì)胞汁的制備方法及其產(chǎn)品簡要工藝流程2南瓜單細(xì)胞光學(xué)顯微鏡照片五具體實施方式
實施例1將Aspergillus sp.Z-25菌株(輻射研究與輻射工藝學(xué)報，2005，23(3)140-144)活化后，按種子罐培養(yǎng)液體積的1-10％的比例接入種子罐，25-32℃，培養(yǎng)24-48小時，然后再按種子液體積3％-15％的比例接種到發(fā)酵罐中，25-32℃，發(fā)酵48-84小時，將發(fā)酵液離心或過濾去除菌體，將上清液用40-80％飽和度硫酸銨沉淀，加入適量檸檬酸沖液溶解沉淀，用活性碳脫色脫味，用微孔濾膜過濾，獲得原果膠酶，4℃保存?zhèn)溆谩?br> 選擇成熟度較高、新鮮度好、無霉?fàn)€變質(zhì)的優(yōu)質(zhì)南瓜為原料，用水沖洗，去除南瓜表面的污物，然后再進行去皮、去瓤，將南瓜切成大小5-15cm3的顆粒狀。然后將南瓜顆粒浸在適量pH5.0的檸檬酸緩沖液中，加入原果膠酶，在30～37℃條件下反應(yīng)7-14小時，處理過程中不能劇烈攪拌。采用過濾，濾掉不溶物質(zhì)，即可得到南瓜單細(xì)胞汁。
實施例2按實施例1方法制備南瓜單細(xì)胞汁。將南瓜單細(xì)胞汁與蔗糖和檸檬酸等輔料進行調(diào)配，糖度為10-12％(m/V)，黃原膠為0.10-0.2％(m/V)、瓜爾豆膠為0.30-0.4％(m/V)、β-環(huán)糊精為0.4-0.6％(m/V)，南瓜單細(xì)胞汁20～30％(V/V)，酸度(以檸檬酸計)為0.22％(m/V)。經(jīng)調(diào)配后的漿料在真空度≥0.05Mpa條件下進行脫氣處理，除去原漿汁中氧氣，然后于60-80℃進行巴氏殺菌，再進行熱灌裝、封口，快速冷卻即可制成含南瓜單細(xì)胞飲料。經(jīng)過檢驗即可包裝入庫。
實施例3按實施例1方法制備南瓜單細(xì)胞汁。將南瓜單細(xì)胞汁與牛奶和蔗糖等原輔料進行調(diào)配，配方為南瓜單細(xì)胞汁10～20(V/V)，牛乳30～40％(V/V)，糖度6-8％(m/V)，羧甲基纖維素鈉(CMC)0.2～0.25％(m/V)，藻酸丙二醇酯(PGA)0.1～0.15％(m/V)，瓜爾豆膠0.03-0.07％(m/V)，檸檬酸0.2～0.25％(m/V)。經(jīng)調(diào)配后的漿料在20Mpa條件下進行均質(zhì)處理，然后于60-90℃進行巴氏殺菌，再進行熱灌裝、冷卻、封口即可制成含南瓜單細(xì)胞的復(fù)合乳飲料。經(jīng)過檢驗即可包裝入庫。
實施例4按實施例1方法制備南瓜單細(xì)胞汁。在冰淇淋配方中加入10-20％(V/V)的南瓜單細(xì)胞汁，按冰淇淋加工制作工藝進行制作，即可得到南瓜單細(xì)胞冰淇淋。
南瓜單細(xì)胞汁質(zhì)量要求1.感官指標(biāo)色澤具有新鮮南瓜的橙黃色滋味和氣味具有南瓜特有香味，無異味組織狀態(tài)汁液均勻一致，允許有少量沉淀雜質(zhì)無肉眼可見外來雜質(zhì)2.理化指標(biāo)可溶性固形物含量(20℃折射儀法)，％≥5總氨基酸，g/L≥40抗壞血酸，mg/kg≥100β-胡蘿卜素，mg/kg≥1003.衛(wèi)生指標(biāo)大腸菌群，cfu/100ml ≤30致病菌 不得檢出。
權(quán)利要求
1.一種南瓜單細(xì)胞汁的制備方法，其特征在于1)將Aspergillus sp.Z-25菌株活化后，按種子罐培養(yǎng)液體積的1-10％的比例接入種子罐，25-32℃，培養(yǎng)24-48小時，然后再按種子液體積3％-10％的比例接種到發(fā)酵罐中，25-32℃，發(fā)酵48-84小時，將發(fā)酵液離心或過濾去除菌體，將上清液用40-80％飽和度硫酸銨沉淀，加入適量檸檬酸緩沖液溶解沉淀，用活性碳脫色脫味，用微孔濾膜過濾，獲得Aspergillus sp.Z-25原果膠酶，4℃保存?zhèn)溆茫?)選擇成熟度較高、新鮮優(yōu)質(zhì)南瓜為原料，用水沖洗，去除南瓜表面的污物，然后再進行去皮、去瓤，將南瓜切成大小5-15cm3的顆粒狀；然后將南瓜顆粒浸在適量pH 5.0的檸檬酸緩沖液中，加入原果膠酶，在30-37℃條件下反應(yīng)7-14小時，采用過濾，濾掉不溶物質(zhì)，即可得到南瓜單細(xì)胞汁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種南瓜單細(xì)胞汁的制備方法，生產(chǎn)南瓜單細(xì)胞飲料，其特征為采用Aspergillus sp.Z-25原果膠酶生產(chǎn)南瓜單細(xì)胞汁，再以南瓜單細(xì)胞汁為原料與輔料復(fù)配，生產(chǎn)南瓜單細(xì)胞飲料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種南瓜單細(xì)胞汁的制備方法，生產(chǎn)一種南瓜單細(xì)胞乳飲料，其特征為采用Aspergillus sp.Z-25原果膠酶生產(chǎn)南瓜單細(xì)胞汁，再以南瓜單細(xì)胞汁和牛奶為原料與輔料進行復(fù)配，生產(chǎn)南瓜單細(xì)胞乳飲料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種南瓜單細(xì)胞汁的制備方法，生產(chǎn)一種南瓜單細(xì)胞冰淇淋，其特征為采用Aspergillus sp.Z-25原果膠酶生產(chǎn)南瓜單細(xì)胞汁，再以南瓜單細(xì)胞汁作為原料，按照冰淇淋制作工藝生產(chǎn)南瓜單細(xì)胞冰淇淋。
5.用權(quán)利要求1-4之一所述一種南瓜單細(xì)胞飲料的制備方法獲得的產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明涉及南瓜單細(xì)胞汁的制備方法及其產(chǎn)品，屬于一種采用酶技術(shù)制備蔬菜汁及其復(fù)合飲料的方法。它是利用Aspergillus sp.Z－25為菌株發(fā)酵生產(chǎn)原果膠酶，以此原果膠酶通過酶技術(shù)處理南瓜，制備南瓜單細(xì)胞汁，經(jīng)過調(diào)配，制作成集營養(yǎng)和保健為一體的新型南瓜單細(xì)胞飲料或復(fù)合飲料。能有效保持南瓜的營養(yǎng)成分、風(fēng)味和色澤，單細(xì)胞表面和內(nèi)部的張力較小，易與牛奶、酸奶、冰淇淋、湯等混合，適宜用作老人、嬰兒以及病人的食品。酶的活力高、來源充足，成本相對較低，無論是提高食品的營養(yǎng)價值，增進保健功效，增強人類的健康素質(zhì)，還是提高農(nóng)產(chǎn)品的附加值，市場競爭力強，前景廣闊。
文檔編號A23L2/70GK1803029SQ20051012283
公開日2006年7月19日 申請日期2005年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月6日
發(fā)明者陸兆新, 呂鳳霞, 張一青, 別小妹, 楊勝遠(yuǎn), 鄒曉葵 申請人:南京農(nóng)業(yè)大學(xué)