運用細胞破壁技術(shù)提取蘆筍多糖的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及食品加工領(lǐng)域，特別公開了一種運用細胞破壁技術(shù)提取蘆筍多糖的方法。該運用細胞破壁技術(shù)提取蘆筍多糖的方法，以蘆筍以及下腳料為原料，其特征在于：所述原料經(jīng)清洗、破碎、榨汁、干燥、細胞破壁、提取、分離過濾、濃縮、除蛋白、醇沉及冷凍干燥，最終得到蘆筍多糖產(chǎn)品。本發(fā)明對蘆筍進行了全面綜合利用，解決了蘆筍加工廠環(huán)境污染的問題，有效防止了因蘆筍下腳料的廢棄造成的環(huán)境污染和資源浪費，合理利用了蘆筍的營養(yǎng)價值，具有良好的社會效益和經(jīng)濟效益。
【專利說明】運用細胞破壁技術(shù)提取蘆筍多糖的方法
[0001](一)【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明涉及食品加工領(lǐng)域，特別涉及一種運用細胞破壁技術(shù)提取蘆筍多糖的方法。
[0002](二)【背景技術(shù)】
隨著改革開放的深入，人民生活的改善，人們的消費水平不斷提高且保健意識日趨加強，對保健食品需求持續(xù)增強，我國保健食品市場發(fā)展前景喜人。利用新資源開發(fā)新的保健食品以滿足人們追求高質(zhì)量飲食的需要，將是21世紀保健食品的一大趨勢。
[0003]蘆筍，又名石刁柏，為百合科天門冬屬雌雄異體的多年生草本植物，在國際上被稱為“蔬菜之王”。蘆筍富含多種氨基酸、蛋白質(zhì)和維生素，特別是蘆筍中的天門酰胺及硒、鑰、錳等微量元素以及蘆筍多糖，具有調(diào)節(jié)機體代謝，提高身體免疫力的功效，其中蘆筍多糖還具有抗腫瘤、抗衰老、免疫調(diào)節(jié)等多種生理活性。
[0004]目前，市場上的蘆筍產(chǎn)品多是蘆筍罐頭、速凍蘆筍等初級加工產(chǎn)品，產(chǎn)品附加值低。近年來，隨著人們對蘆筍營養(yǎng)價值的逐步了解，蘆筍的精深加工發(fā)展?jié)摿薮?。蘆筍多糖是蘆筍的深加工產(chǎn)品，既可以單獨食用，又可以作為一些功能性食品開發(fā)的優(yōu)質(zhì)原料和輔料，應用在飲料、保健品、藥用原料等產(chǎn)品中。
[0005](三)
【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明為了彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種緩解環(huán)境污染、合理利用資源、降低生產(chǎn)成本的運用細胞破壁技術(shù)提取蘆筍多糖的方法。
[0006]本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種運用細胞破壁技術(shù)提取蘆筍多糖的方法，以蘆筍以及下腳料為原料，其特征在于:所述原料經(jīng)清洗、破碎、榨汁、干燥、細胞破壁、提取、分離過濾、濃縮、除蛋白、醇沉及冷凍干燥，最終得到蘆筍多糖產(chǎn)品。
[0007]本發(fā)明針對蘆筍提取蘆丁后的蘆筍殘渣進行蘆筍多糖的提取，實現(xiàn)了對蘆筍的綜合利用，既取得了較好的經(jīng)濟效益，又保護了生態(tài)環(huán)境。
[0008]本發(fā)明包括如下步驟:
(1)將原料置于添加表面活性劑、維生素C和檸檬酸的水中清洗，清洗后用加熱的檸檬酸水殺青；
(2)將殺青冷卻后的原料破碎為l_15mm的顆粒，同時添加檸檬酸、抗壞血酸鈉和浸潰酶，然后將其破碎大獎，得到蘆筍漿；
(3)將蘆筍漿泵入酶解罐內(nèi)，加入復合酶制劑，攪拌酶解2.5-3.5h，得到蘆筍醪液；
(4)將蘆筍醪液通過榨汁機榨汁，收集蘆筍殘渣，蘆筍汁單獨收集儲存；
(5)將蘆筍殘渣送入干燥設(shè)備烘干，使其水分含量小于5%；
(6)利用纖維粉碎機、倍力微粉機對干燥后的原料分別進行粗粉碎、超微粉碎，使細胞破壁，達到300目；
(7)細胞破壁后原料用醇提法提取蘆丁，提取分離后的殘渣通過蒸餾回收乙醇，得到濕殘渣；
(8)得到的濕殘渣加入15倍體積的水，在70°C的條件下，提取3h，再經(jīng)離心過濾得到蘆筍多糖提取液；
(9)對蘆筍多糖提取液進行四效濃縮，使其體積縮小10倍；
(10)在蘆筍多糖濃縮液中加入三氯乙酸-正丁醇溶劑，混合溶液震蕩lmin，然后靜置Ih除蛋白，通過離心機分離出蛋白沉淀；
(11)往除蛋白后的蘆筍多糖濃縮液中加入質(zhì)量濃度80%的乙醇，沉淀蘆筍多糖，并通過離心機分離出蘆筍多糖沉淀；
(12)收集的蘆筍多糖沉淀通過冷凍干燥機干燥，得到蘆筍多糖成品。
[0009]本發(fā)明的更優(yōu)技術(shù)方案為:
步驟(I)中，清洗原料的水中含有質(zhì)量分數(shù)為0.2%。的表面活性劑、0.8-1%。的維生素C和0.3%。的檸檬酸，清洗后的原料用95°C、質(zhì)量濃度為0.3%的檸檬酸水殺青3分鐘。
[0010]步驟(2)中，破碎過程中，往原料中添加占其重量0.03%。的檸檬酸，0.15%的抗壞血酸鈉和0.005%的浸潰酶。
[0011]步驟(3)中，復合酶制劑為占蘆筍漿重量0.4%的果膠酶、0.4%的纖維素酶和0.4%的半纖維素酶，酶解溫度為50-55°C。
[0012]步驟(5)中，烘干溫度為50_60°C。
[0013]步驟(9)中，四效濃縮中，一效溫度為60_62°C，真空度為600mm汞柱，二效溫度為40-42°C，真空度為650-700mm，三效溫度為50_55°C，真空度為600-650mm汞柱，四效溫度為40-42°C，真空度為700-750mm汞柱。
[0014]步驟(10)中，濃縮液與三氯乙酸-正丁醇的質(zhì)量比為10:1，其中三氯乙酸與正丁醇的混合質(zhì)量比為1:5。
[0015]本發(fā)明在利用蘆筍生產(chǎn)加工中的殘次品為主要原料進行蘆丁提取的基礎(chǔ)上，對提取后分離出的蘆筍殘渣繼續(xù)提取蘆筍多糖，對蘆筍進行了全面綜合利用，解決了蘆筍加工廠環(huán)境污染的問題，有效防止了因蘆筍下腳料的廢棄造成的環(huán)境污染和資源浪費，合理利用了蘆筍的營養(yǎng)價值，具有良好的社會效益和經(jīng)濟效益。
[0016](四)【專利附圖】

【附圖說明】
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。
[0017]圖1為本發(fā)明的工藝流程示意圖。
[0018](五)【具體實施方式】 實施例:
(I)選用罐頭廠和冷凍蘆筍廠收購過程中所挑揀下的缺陷筍，如斷筍、空心筍、大頭筍、機械傷筍等，用滾動式除鐵器清洗機去除筍皮夾雜的去皮刀片等雜物，再用振動清洗噴淋清洗(在清洗時加入表面活性劑、維生素C、檸檬酸)，清洗必須做到無泥沙、無一切外來雜物，較佳配方是:清洗液中添加占液體總質(zhì)量0.2%。的多元表面活性劑、0.8%。的維生素C和
0.3%。的檸檬酸，以提高洗凈效果，除去殺菌劑中的銅和其它重金屬。
[0019]殺青:清洗后的原料用95°C、質(zhì)量分數(shù)為0.3%。的檸檬酸水殺青3分鐘，該殺青過程不僅能軟化物料，還可以保持原汁顏色及鈍化酶的活性以防止在以后各道加工工序中出現(xiàn)褐變和微生物腐敗現(xiàn)象，同時可除去部分苦味。
[0020](2)破碎:因蘆筍皮纖維較多，故采用二級破碎的方法。一級破碎采用不銹鋼定刀和動刀、剪刀的原理，將蘆筍皮等纖維較多、較長、較硬的物質(zhì)切割，破碎后的顆粒大小為8_，二次破碎采用不銹鋼飛刀式破碎，破碎后的顆粒大小為1_，破碎時加入占蘆筍總質(zhì)量
0.03%。的檸檬酸、0.15%的抗壞血酸鈉和0.005%的浸潰酶。用計量泵按0.5m/s的流速泵入一級和二級破碎機，進入破碎機時，采用旋轉(zhuǎn)式扇形噴灑，使噴淋液與破碎時的漿液充分混合，得到蘆笑衆(zhòng)料。
[0021](3)酶解:將蘆筍漿料迅速泵入酶解罐內(nèi)，添加占蘆筍漿料總質(zhì)量0.4%的果膠酶、
0.4%的纖維素酶和0.4%的半纖維素酶，酶解溫度控制在50°C，攪拌酶解2.5小時。酶解可以降解蘆筍果漿的細胞壁，分解果膠，使得漿料粘度降低。
[0022](4)榨汁:酶解后醪液通過福樂偉式帶式榨汁機，控制進料量布料速度、帶速、上帶壓力、下帶壓力、加壓輥壓力、布料厚度以及帶清洗壓力，并在清洗帶時加入消泡劑，即帶速控制0.3-0.32米/秒，布料厚度1.5-2.2cm，上帶壓力為4.5kg (以加壓力表計)，下帶壓力為5.6kg (以加壓力表計),加壓棍壓力為5-6kg (以加壓力表計),糾偏壓力為4-5kg,為使水的利用達到最小的浪費，清洗帶時，用水進行循環(huán)利用設(shè)計制作了水力自動噴射篩，循環(huán)水內(nèi)加入消泡劑，較佳配方為0.4%。。
[0023](5)干燥:榨汁后蘆筍殘渣送入風干烘爐低溫風干，溫度控制在50°C -60°C，低溫烘干能保留更多的食品營養(yǎng)成分。蘆筍榨汁后的殘渣含有大量水分，利用干燥設(shè)備去除其中的水分，使水分含量小于5%。
[0024](6)細胞破壁:利用纖維粉碎機對原料進行粗粉碎，在高速旋轉(zhuǎn)的活動齒盤與固定齒盤間受齒的沖擊、剪切、磨擦及物料間的相互撞擊作用下被粉碎，使之達到100目。利用倍力微粉機對粗粉原料進行超微粉碎，使之細胞破壁，達到300目。蘆筍細胞尺寸在亞微米至微米量級，細胞壁較堅韌，如果細胞壁不打破，其中有效成分蘆筍多糖的利用率極低。因此，細胞破壁技術(shù)成為上述天然資源利用開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)。
[0025](7)醇提蘆丁:超微粉碎后原料與濃度為70%的乙醇以1:20的比例混合，在70°C環(huán)境下進行蘆丁提取，提取時間為3h，即可得到蘆丁提取液。
[0026]蘆丁提取液通過分離機進行分離得到蘆丁溶液及含有少量乙醇的殘渣，蘆丁溶液經(jīng)過濾澄清、濃縮、冷凍干燥即可得到粗品蘆丁。含有少量乙醇的殘渣通過蒸餾回收乙醇，并得到濕殘渣。
[0027](8)水提:蘆筍殘渣中加入15倍的70°C純凈水，在70°C的條件下攪拌提取3小時，水提后料液經(jīng)碟片式離心機分離澄清得到蘆筍多糖提取液。分離出的少量殘渣烘干儲存。
[0028](9)濃縮:蘆筍多糖提取液體積過大，通過濃縮使之縮小10倍，利于后續(xù)處理。將離心過濾后的提取液采用四效降膜式蒸發(fā)濃縮設(shè)備進行濃縮。四效濃縮中，一效溫度為600C，真空度為600mm汞柱，二效溫度為40°C，真空度為650mm，三效溫度為50°C，真空度為600_汞柱，四效溫度為40°C，真空度為700_汞柱；濃縮設(shè)備采用二次噴淋式冷卻。
[0029]( 10)除蛋白:在濃縮液中加入三氯乙酸-正丁醇溶劑，濃縮液與三氯乙酸-正丁醇才比例為10:1，其中三氯乙酸:正丁醇=1:5，混合溶液振蕩lmin，靜置Ih后離心分離，通過離心機分離蛋白沉淀和蘆筍多糖濃縮液。
[0030](11)醇沉:在除蛋白后的蘆筍多糖濃縮液中加入乙醇，濃度達到80%，使其中的蘆筍多糖盡量多的沉淀出來。通過離心機把蘆筍多糖沉淀與乙醇溶液分離開，收集沉淀。乙醇溶液通過蒸餾回收乙醇。
[0031](12)凍干:收集的沉淀送入冷凍干燥機的干燥箱中進行凍結(jié)，升華、干燥得到蘆筍 多糖成品。進箱前，先將干燥箱溫度降至_40°C到-45°C，再將制品送入箱內(nèi)，以造成較大溫
度差，從而使致冷作用迅速，制品急速冷卻。由于制品升華必須在固體狀態(tài)進行，因此預凍
是冷凍干燥的重要環(huán)節(jié)。如不經(jīng)過預凍而直接抽真空，易產(chǎn)生類似“沸騰”現(xiàn)象。
【權(quán)利要求】
1.一種運用細胞破壁技術(shù)提取蘆筍多糖的方法，以蘆筍以及下腳料為原料，其特征在于:所述原料經(jīng)清洗、破碎、榨汁、干燥、細胞破壁、提取、分離過濾、濃縮、除蛋白、醇沉及冷凍干燥，最終得到蘆筍多糖產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運用細胞破壁技術(shù)提取蘆筍多糖的方法，其特征為，包括如下步驟:(I)將原料置于添加表面活性劑、維生素C和檸檬酸的水中清洗，清洗后用加熱的檸檬酸水殺青；(2)將殺青冷卻后的原料破碎為l_15mm的顆粒，同時添加檸檬酸、抗壞血酸鈉和浸潰酶，然后將其破碎大獎，得到蘆筍漿；(3)將蘆筍漿泵入酶解罐內(nèi)，加入復合酶制劑，攪拌酶解2.5-3.5h，得到蘆筍醪液；(4)將蘆筍醪液通過榨汁機榨汁，收集蘆筍殘渣，蘆筍汁單獨收集儲存；(5)將蘆筍殘渣送入干燥設(shè)備烘干，使其水分含量小于5% ；(6)利用纖維粉碎機、倍力微粉機對干燥后的原料分別進行粗粉碎、超微粉碎，使細胞破壁，達到300目；(7)細胞破壁后原料用醇提法提取蘆丁，提取分離后的殘渣通過蒸餾回收乙醇，得到濕殘渣；(8)得到的濕殘渣加入15倍體積的水，在70°C的條件下，提取3h，再經(jīng)離心過濾得到蘆筍多糖提取液；(9)對蘆筍多糖提取液進行四效濃縮，使其體積縮小10倍；(10)在蘆筍多糖濃縮液中加入三氯乙酸-正丁醇溶劑，混合溶液震蕩lmin，然后靜置Ih除蛋白，通過離心機分離出蛋白沉淀；(11)往除蛋白后的蘆筍多糖濃縮液中加入質(zhì)量濃度80%的乙醇，沉淀蘆筍多糖，并通過離心機分離出蘆筍多糖沉淀；(12)收集的蘆筍多糖沉淀通過冷凍干燥機干燥，得到蘆筍多糖成品。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的運用細胞破壁技術(shù)提取蘆筍多糖的方法，其特征在于:步驟Cl)中,清洗原料的水中含有質(zhì)量分數(shù)為0.2%。的表面活性劑、0.8-1%。的維生素C和0.3%的檸檬酸，清洗后的原料用95°C、質(zhì)量濃度為0.3%的檸檬酸水殺青3分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的運用細胞破壁技術(shù)提取蘆筍多糖的方法，其特征在于:步驟(2)中，破碎過程中，往原料中添加占其重量0.03%。的檸檬酸，0.15%的抗壞血酸鈉和0.005%的浸潰酶。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的運用細胞破壁技術(shù)提取蘆筍多糖的方法，其特征在于:步驟(3)中，復合酶制劑為占蘆筍漿重量0.4%的果膠酶、0.4%的纖維素酶和0.4%的半纖維素酶，酶解溫度為50-55°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的運用細胞破壁技術(shù)提取蘆筍多糖的方法，其特征在于:步驟(5)中，烘干溫度為50-60°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的運用細胞破壁技術(shù)提取蘆筍多糖的方法，其特征在于:步驟(9)中，四效濃縮中，一效溫度為60-62°C，真空度為600mm汞柱，二效溫度為40-42°C，真空度為650-700mm，三效溫度為50-55°C，真空度為600-650mm汞柱，四效溫度為40-42°C，真空度為700-750mm萊柱。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的運用細胞破壁技術(shù)提取蘆筍多糖的方法，其特征在于:步驟(10)中，濃縮液與三氯乙酸-正丁醇的質(zhì)量比為10:1，其中三氯乙酸與正丁醇的混合質(zhì)量比為1:5。
【文檔編號】A23L1/09GK103798668SQ201410063783
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年2月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月25日
【發(fā)明者】周長生, 孫德林, 趙魯豫, 仵文雷, 朱險峰 申請人:菏澤巨鑫源食品有限公司