专利名称：一种菠萝蜜加工方法
技术领域：
本发明涉及食品加工领域，特别涉及一种菠萝蜜加工方法。
背景技术：
菠萝蜜是典型热带水果，原产于印度，目前斯里兰卡、缅甸、印度尼西亚等热带国家均有栽培。我国栽培菠萝蜜至今已有一千多年的历史，现广东、广西、海南、云南、福建和四川南部的热带、南亚热带地区均有栽培，海南省种植最多。现代医学研究证实，菠萝蜜中含有丰富的糖类、蛋白质、B族维生素(Bp化、B6)、维生素C、矿物质、脂肪油等，对维持机体的正常生理机能具有重要作用。食用菠萝蜜后能加强体内纤维蛋白的水解作用，可将阻塞于组织与血管内的纤维蛋白及血凝块溶解，从而改善局部血液、体液循环，使炎症和水肿吸收、消退，对脑血栓及其它血栓所引起的疾病也具有一定的辅助治疗作用。菠萝蜜果实中果肉含总糖20. 5 21. 7%、蛋白质1. 05 1. 72%、脂肪0. 6%、碳水化合物23. 4%、灰分0. 5 %、纤维素1. 8 % ；种子含碳水化合物38. 4 %、蛋白质6. 6 %、脂肪0.4%、纤维素1.5%。但是，目前对菠萝蜜苞肉的开发仅仅是通过对菠萝蜜苞肉的晾干、 烘烤制成苞肉片或糖制成蜜饯，对菠萝蜜种子的开发只是经过物理的方法制得淀粉，加工过程容易破坏菠萝蜜苞肉及种子中的营养成分，进一步影响各营养成分的提取率。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种菠萝蜜加工方法。该方法通过对菠萝蜜的种子和苞肉进行酶解及后续纯化步骤，提高了菠萝蜜提取物中多糖、多肽等营养成分的含量。为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案本发明提供了一种菠萝蜜加工方法，包括步骤1 将菠萝蜜的种子用0. 5 1 %碳酸氢钠溶液浸泡30min，加热冷却后去表皮，洗净烘干后与菠萝蜜苞肉混合得到原料，在原料中加入水制得原液；步骤2 在所述原液中加入碱使所述原液的pH值为8. 3 8. 7，在43 47°C下， 每kg原料中加入1. 0 10. 0万IU胰酶，酶解2 他，得到第一酶解液；步骤3 在所述第一酶解液中加入酸使所述第一酶解液的pH值为3. 8 4. 2，在 43 47°C下，每kg原料中加入1. 0 20. 0万IU的α -淀粉酶、果胶酶、纤维素酶、糖化酶、 木瓜蛋白酶中的一种或两种以上，酶解2 他，得到第二酶解液；步骤4:将所述第二酶解液经DEAE层析柱分离、超滤制得菠萝蜜提取物。胰酶，是经提取、精制、复配而成的一种复合酶，含有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶等，具有较强的分解蛋白质及脂肪等能力，广泛应用于食品、医疗、酿造、丝绸、制革等行业。本发明提供的菠萝蜜加工方法，选择的胰酶中，以酶活力(IU)计，胰蛋白酶胰淀粉酶胰脂肪酶=6 70 40。优选地，本发明提供的方法中，每Ig胰酶中，胰蛋白酶的酶活力为 600 800IU，胰淀粉酶的酶活力为7000 9000IU，胰脂肪酶的酶活力为4000 6000IU。
α-淀粉酶，编号EC 3.2. 1. 1，淀粉酶的一种，为内切淀粉酶，催化随机水解 α-1，4-糖苷键，产生麦芽糖、麦芽三糖和α-糊精。其中，真菌α-淀粉酶是由曲霉属微生物发酵产生的一种α-淀粉酶。与细菌α-淀粉酶不同的是，真菌α -淀粉酶的最适作用温度为40 55°C左右，超过60°C开始失活；其水解淀粉的产物主要是高含量的麦芽糖和一些低聚糖及少量的葡萄糖。而细菌α-淀粉酶最适作用温度高(中温α-淀粉酶70 80°C， 耐高温α-淀粉酶为95 105°C)，水解淀粉的主要产物是糊精。因此，细菌α-淀粉酶只能用于发酵工业，而真菌α-淀粉酶则广泛地应用于淀粉糖浆、低聚糖、啤酒、烘焙食品、面制品等的生产。本发明提供的菠萝蜜加工方法中，选用真菌α-淀粉酶进行酶解。果胶酶，分解果胶的一个多酶复合物，通常包括原果胶酶、果胶甲酯水解酶、果胶酸酶，通过它们的联合作用使果胶质得以完全分解。天然的果胶质在原果胶酶作用下，转化成水可溶性的果胶；果胶被果胶甲酯水解酶催化去掉甲酯基团，生成果胶酸；果胶酸经果胶酸水解酶类和果胶酸裂合酶类降解生成半乳糖醛酸。果胶酶可以由黑曲霉(AspergiIlus niger)经发酵精制而得，对分解果胶具有良好的作用。作用pH值为2. 5 6. 0，最适作用 PH 值为3. 5 4. 5。纤维素酶是一种复合酶，主要由外切β-葡聚糖酶、内切β-葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶等组成，还有很高活力的木聚糖酶活力。内切葡聚糖酶随机切割纤维素多糖链内部的无定型区，产生不同长度的寡糖和新链的末端。外切葡聚糖酶作用于这些还原性和非还原性的纤维素多糖链的末端，释放葡萄糖或纤维二糖。葡萄糖苷酶可以将纤维二糖、纤维三糖及其他低分子纤维糊精分解为葡萄糖。糖化酶又称葡萄糖淀粉酶，学名为α-1，4_葡萄糖水解酶(a-l，4-GluCan glucohydrolace)，能把淀粉从非还原性末端水解α -1，4葡萄糖苷键产生葡萄糖，也能缓慢水解α _1，6葡萄糖苷键，转化为葡萄糖。糖化酶的底物专一性较低，它除了能从淀粉链的非还原性未端切开α-1，4键处，也能缓慢切开α_1，6。因此，它能很快的把直链淀粉从非还原性未端依次切下葡萄单位，在遇到1，6键分割，先将α_1，6键分割，再将α_1，4键分割，从而使支链淀粉水解成葡萄糖。糖化酶随温度升高活力增大，超过65°C又随温度升高活力急剧下降，最适作用温度是60 62°C，最适pH值4. 0 4. 5。木瓜蛋白酶，简称木瓜酶，又称木瓜酵素，是一种在酸性、中性、碱性环境下均能分解蛋白质的蛋白水解酶，可将抗体分子水解为3个片段，是番木瓜中含有的一种低特异性蛋白水解酶，活性中心含半胱氨酸，属巯基蛋白酶，具有较宽的底物特异性，作用于蛋白质中L-精氨酸、L-赖氨酸、甘氨酸和L-瓜氨酸残基参与形成的肽键；木瓜蛋白酶属内肽酶， 能切开全蛋蛋白质分子内部肽链-CO-NH-生成分子量较小的多肽类。木瓜蛋白酶的剪切肽键的机制包括在His-159作用下Cys-25去质子化，而Asn_158能够帮助His_159的咪唑环的摆放，使得去质子化可以发生；然后Cys-25亲核攻击肽主链上的羰基碳，并与之共价连接形成酰基-酶中间体；接着酶与一个水分子作用，发生去酰基化，并释放肽链的羰基末端。木瓜蛋白酶溶于水和甘油，水溶液无色或淡黄色，有时呈乳白色；几乎不溶于乙醇、氯仿和乙醚等有机溶剂；最适合PH值为5. 7 (—般3 9. 5皆可)，在中性或偏酸性时亦有作用， 等电点18. 75 ；最适合温度55 60°C ( 一般10 85°C皆可)，耐热性强，在90°C时也不会完全失活；受氧化剂抑制，还原性物质激活。作为优选，以g/mL计，上述原料与水的质量体积比为1 2 8。
作为优选，α-淀粉酶和果胶酶的加入量均为1.0 20.0万IU/kg原料，纤维素酶、糖化酶、木瓜蛋白酶的加入量均为1. 0 15. 0万IU/kg原料。优选地，α -淀粉酶和果胶酶的加入量均为1. 0 10. 0万IU/kg原料，纤维素酶、 糖化酶、木瓜蛋白酶的加入量均为1. 0 8. 0万IU/kg原料。优选地，α -淀粉酶和果胶酶的加入量均为5. 0 10. 0万IU/kg原料，纤维素酶、 糖化酶、木瓜蛋白酶的加入量均为6. 0 8. 0万IU/kg原料。本发明提供的方法中，可以通过控制酶解时间控制酶解过程，如果酶解时间过短， 容易造成酶解不充分减少营养物质收率；酶解时间过长又会延长生产周期增加成本，同时造成资源浪费和增加受污染的机率。因此，本发明将第一次酶解时间、第二次酶解时间均控制为2 他。优选地，将第一次酶解时间控制为3. 5 4. 5h，将第二次酶解时间控制为 2. 5 3. 5h。作为优选，本发明通过对菠萝蜜的种子和苞肉预处理后进行酶解，将营养成分提取出来，经过纯化步骤获得菠萝蜜提取物。纯化包括DEAE层析柱分离、超滤步骤。通过DEAE 层析柱分离、超滤步骤，可以分段收集小分子量的多糖、多肽、水溶性淀粉、纤维素、维生素、 矿物质及微量元素等活性物质。作为优选，所述DEAE层析柱分离采用10 30mmol/L，pH值为6. 8 7. 2的磷酸
盐缓冲液。作为优选，所述超滤采用截留分子量为50 100KD的超滤膜。作为优选，所述DEAE层析柱分离前还包括过滤、离心步骤。作为优选，所述碱为氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钾、碳酸氢钠、氨水中的一种或两种以上的混合碱。作为优选，所述酸为盐酸、硫酸、磷酸、柠檬酸中的一种或两种以上的混合酸。本发明提供的菠萝蜜加工方法通过对菠萝蜜的种子和苞肉进行酶解及后续纯化步骤，获得菠萝蜜提取物。试验证明，本发明提供的菠萝蜜加工方法，菠萝蜜提取物的提取率为69. 27 71. 62% ；每IOOmL菠萝蜜提取物中，含有多糖1015 113ang，多肽480 533mg,水溶性淀粉73 8ang，纤维素13 17mg，维生素8 13mg ；获得的菠萝蜜提取物中，含有 Ca 0. 0321 0. 03；34%，Mg 0. 0178 0. 0213%，Na 0. 0042 0. 0045%，Zn 0. 0037 0. 0044%。本发明提供的菠萝蜜加工该方法，提高了菠萝蜜提取物中多糖、多肽、 水溶性淀粉、纤维素、维生素、矿物质的含量。
具体实施例方式本发明公开了一种菠萝蜜加工方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。本发明提供的菠萝蜜加工方法中，胰酶、α-淀粉酶、果胶酶、纤维素酶、糖化酶、木瓜蛋白酶均为市售。其中，胰酶由重庆市劲康生物技术有限公司提供，产品批号为 20100312 ； α -淀粉酶由济宁和美生物工程有限公司提供，产品批号为20100322 ；果胶酶由南宁东恒华道生物科技有限责任公司提供，产品批号为20100405 ；纤维素酶由南宁东恒华道生物科技有限责任公司提供，产品批号为20100416 ；糖化酶由济宁和美生物工程有限公司提供，产品批号为20100325 ；木瓜蛋白酶由南宁东恒华道生物科技有限责任公司提供， 产品批号为20100325。下面结合实施例，进一步阐述本发明实施例1选取成熟的菠萝蜜果实一个，称重8. 6kg ；剖开后取苞肉、种子，将种子用0. 5%的碳酸氢钠浸泡30min后加热煮沸5min，85°C烘烤lh，冷却后搓去种子表皮，将苞肉和种子混合得到原料，称重为4. 19kg ；加入14. 66L蒸馏水，打浆后添加蒸馏水，得到原液18. 66L，称重为18. 85kg ；将原液升温至47°C，用0. lmol/L NaOH将原液调节pH值至8. 7，按照每kg原料(苞肉和种子的总重)添加4万IU的胰酶，向原液中添加16. 76万IU的胰酶，混合均勻后，在PH值为8. 7，温度为47°C的条件下酶解3h，得到第一酶解液；再用0. lmol/L HCl将第一酶解液的PH值调整至4. 1，按照每kg原料(苞肉和种子的总重)分别添加10万IU的果胶酶和淀粉酶，向原液中分别添加41. 9万IU的果胶酶和41. 9万IU的淀粉酶，混合均勻后，在PH值为4. 1，温度为47°C的条件下酶解池，得到第二酶解液；酶解结束后，将原液加热升温至100°C，保温IOmin进行酶灭活，降温至30°C以下，用0. lmol/L NaOH调节pH值为 7. 2，离心，收集上清液得14. 25kg ；用板框过滤器进行粗过滤，收集滤出液得13. 90kg ；用注射用水将DEAE调成糊状，采用淤浆式法装柱，装柱压力0. 5Mpa,装柱后先用400mmol/L pH 值为7. 0的磷酸盐缓冲液清洗，再用20mmol/L pH值为7. 0的磷酸盐缓冲液平衡，将上述滤出液上DEAE层析柱进行吸附，用20mmol/L pH值为7. 0的磷酸盐缓冲液洗脱。收集目标物得13. 70kg，用截留分子量为100KD的超滤膜进行超滤，收集超滤液13. 50kg，获得菠萝蜜提取物。
权利要求
1.一种菠萝蜜加工方法，其特征在于，包括步骤1 将菠萝蜜的种子用0. 5 碳酸氢钠溶液浸泡30min，加热冷却后去表皮，洗净烘干后与菠萝蜜苞肉混合得到原料，在原料中加入水制得原液；步骤2 在所述原液中加入碱使所述原液的pH值为8. 3 8. 7，在43 47°C下，每kg 原料中加入1. 0 10. 0万IU的胰酶，酶解2 他，得到第一酶解液；步骤3 在所述第一酶解液中加入酸使所述第一酶解液的pH值为3. 8 4. 2，在43 47°C下，每kg原料中加入1. 0 20. 0万IU的α -淀粉酶、果胶酶、纤维素酶、糖化酶、木瓜蛋白酶中的一种或两种以上，酶解2 他，得到第二酶解液；步骤4 将所述第二酶解液经DEAE层析柱分离、超滤后制得菠萝蜜提取物。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，以g/mL计，原料与水的质量体积比为 1 2 8。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述DEAE层析柱分离采用10 30mmol/L， PH值为6. 8 7. 2的磷酸盐缓冲液。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述超滤采用截留分子量为50 100KD的超滤膜。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述DEAE层析柱分离前还包括过滤、离心步马聚ο
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碱为氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钾、碳酸氢钠、氨水中的一种或两种以上的混合碱。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酸为盐酸、硫酸、磷酸、柠檬酸中的一种或两种以上的混合酸。
全文摘要
本发明涉及食品加工领域，具体涉及一种菠萝蜜加工方法。本发明提供的菠萝蜜加工方法通过对菠萝蜜的种子和苞肉进行酶解及后续纯化步骤，提高了菠萝蜜提取物中多糖、多肽、水溶性淀粉、纤维素、维生素、矿物质的含量。
文档编号A23L1/36GK102318846SQ20111015082
公开日2012年1月18日 申请日期2011年6月7日 优先权日2011年6月7日
发明者伍曾利, 王海生, 韩金光 申请人:韩金光