一种柑橘提取物及其制备方法和应用与流程

[0001]
本发明属于植物提取技术领域，具体涉及一种柑橘提取物及其制备方法和应用。


背景技术：

[0002]
据市场调研机构报道，全球大约有70%的消费者在选购食品时会查看标签，认可“天然”、“新鲜”、“绿色有机”、“不含化学添加剂和防腐剂”，以及“少脂肪”、“少糖”、“少盐”等标签的食品。消费者正摒弃不了解的或含化学添加剂的食品，对天然的、简加工的方便食品需求日益增加，优先选购具有清洁标签配料的食品。而这类食品不易保存，容易被微生物腐败菌和致病菌污染，导致变质。因此，食品制造商不得不寻求天然保质配料同时满足减少食品变质导致的浪费和消费者对清洁标签配料的需求。
[0003]
结合以上所说内容，表明寻找能够满足减少食品变质导致的浪费和消费者对清洁标签配料的需求的天然保质配料是十分有必要的。柑橘源的天然抗菌提取物为这一类食品的安全和防腐提供了新的选择。因此，本发明会提供一种柑橘提取物的生产制作工艺以生产符合消费者对于清洁标签食品的需求。
[0004]
之前柑橘提取物的生产工艺， 其采用原料单一，所生产的柑橘提取物抗菌效果并不是特别突出。


技术实现要素：

[0005]
针对上述现有技术中的不足，本发明提供了一种采用三种柑橘源原料协同作用、加工简单、可以有效抑制细菌总数生长、品质稳定的柑橘提取物及其制备方法和应用。
[0006]
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种柑橘提取物的制备方法，包括如下步骤：（1）将质量比为5.5-6.5：2.5-3.5：0.7-1.4的苦橙、橘子、甜橙洗净、去皮并混合，进行高速剪切，得到柑橘原浆；（2）将所述步骤（1）得到的柑橘原浆放入温度为40-60℃的清洁设备，再加入有机萃取剂和水，浸泡20-30min，进行萃取，去上层清液，下层液体经蒸发得到粗提取液；柑橘原浆、有机萃取剂、水的体积比为1：（0.5-2.0）：1；（3）重复步骤（2）1-3次；（4）将步骤（2）和步骤（3）得到的提取液混合并浓缩，得到柑橘浓缩液。
[0007]
对柑橘浓缩液进行产品理化性质分析及质量检测。若经过浓缩得到的柑橘浓缩液，在检测时满足理化性质分析要求（抗坏血酸1.2～4.5%），则产品制备完成；若不满足，则需要添加抗坏血酸以满足要求。而后进行装罐灭菌。其中柑橘浓缩液中，生物黄酮总量1.0～1.2%、多酚总量4.5～5.0%。
[0008]
优选的，所述的有机萃取剂为甘油、乙酸乙酯或乙醇或其它有机萃取剂。
[0009]
所述的清洁设备属于干净、洁净的设备，例如经过灭菌的搅拌罐。步骤（1）中，洗净、去蒂的苦橙、橘子、甜橙混合后，通过高速剪切机5000-11000rpm高速剪切20-30min，得
到柑橘原浆。步骤（2）中，萃取在室温下进行30-60min，而后去除上层清液，下层液体经过滤除杂，90-110℃蒸发30min得到粗提取液。步骤（4）中所述的浓缩具体为：使用真空减压浓缩机，真空度在73.3-81.7kpa、温度为125-156℃，浓缩至57-64%（此百分比为体积比，即浓缩为前一步体积的57-64%）。
[0010]
另一个技术方案为，一种柑橘提取物的制备方法，包括如下步骤：（1）将质量比为5.5-6.5：2.5-3.5：0.7-1.4的苦橙、橘子、甜橙洗净，分别进行高速剪切，分别得到苦橙原浆、橘子原浆、甜橙原浆；（2）将所述步骤（1）得到的苦橙原浆、橘子原浆、甜橙原浆分别放入温度为40-60℃的清洁设备，再加入有机萃取剂和水，浸泡20-30min，进行萃取，去上层清液，下层液体经蒸发得到粗提取液；苦橙原浆、橘子原浆或甜橙原浆、有机萃取剂、水的体积比为1：（0.5-2.0）：1；（3）重复步骤（2）1-3次；（4）将步骤（2）和步骤（3）得到的粗提取液浓缩，分别得到苦橙浓缩液、橘子浓缩液、甜橙浓缩液；将苦橙浓缩液、橘子浓缩液、甜橙浓缩液混合，得到柑橘提取物。
[0011]
对柑橘浓缩液进行产品理化性质分析及质量检测。若柑橘提取物，在检测时满足理化性质分析要求（抗坏血酸1.2～4.5%），则产品制备完成；若不满足，则需要添加抗坏血酸以满足要求。而后进行装罐灭菌。柑橘提取物中，生物黄酮总量1.0～1.2%、多酚总量4.5～5.0%。
[0012]
优选的，所述的有机萃取剂为甘油、乙酸乙酯或乙醇。步骤（1）中，高速剪切指通过高速剪切机5000-11000rpm剪切20-30min；步骤（2）中，萃取在室温下进行30-60min，而后去除上层清液，下层液体经过滤除杂，90-110℃蒸发30min得到粗提取液。所述的清洁设备属于干净、洁净的设备，例如经过灭菌的搅拌罐。步骤（4）中所述的浓缩具体为：使用真空减压浓缩机，真空度在73.3-81.7kpa、温度为125-156℃，浓缩至57-64%（此百分比为体积比，即浓缩为前一步的57-64%）。
[0013]
本发明的另一个目的是提供前述的制备方法所得到的柑橘提取物。
[0014]
本发明的又一个目的是提供包含前述的柑橘提取物的食品，所述的柑橘提取物在食品中的质量含量为0.01-0.1%。
[0015]
本发明还提供前述的柑橘提取物或前述的制备方法在制备抗菌食品中的应用。
[0016]
本发明柑橘提取物所使用的原料是苦橙、橘子和甜橙；本发明柑橘提取物所使用的萃取剂可以是甘油，也可以是酒精、乙酸乙酯等有机溶剂；本发明柑橘提取物所生产的产品可以在一开始按照比例混合，也可以分别得到产物再按照比例混合。优选的，所述的苦橙为青柠(实施例中为墨西哥青柠)；所述的橘子为金橘；所述的甜橙为脐橙；此外，苦橙、橘子、甜橙还可以选用其它品种。
[0017]
相对于现有技术，本发明的有益效果在于：由于多酚及黄酮在水相和有机相中的溶解度不同，本发明采用溶剂萃取的方法溶解原料中的多酚及黄酮，然后进行固液分离，使得提取物中杂质减少，而后浓缩得到柑橘提取物。
[0018]
采用天然原材料经过高速剪切、萃取、过滤、浓缩制得，符合消费者对绿色、天然食品添加剂的需求；本发明制备所得的柑橘提取物作为一种公认安全且具有显著抗菌功效的食品调味料，符合食品制造商对安全长久可靠天然配料的需求。相对于其他单一的柑橘源抗菌剂，本发明采用多种柑橘类作物一同制作抗菌剂，多酚与黄酮含量更高，相较来说抗菌
性能更佳。
[0019]
实验初期进行原料洗净、去蒂，使得固液分离时的固体残渣减少，出汁率显著增加；采用溶剂萃取的方法溶解原料中的多酚及黄酮，使得提取物中杂质减少；有效的抑制细菌生长总数，提高氧化稳定性；设备构造简单，易操作。
附图说明
[0020]
图1为柑橘提取物的制备方法流程图；图2为应用例1柑橘提取物在新鲜沙拉中的抗菌效果示意图；图3为应用例2柑橘提取物在橙汁中的抗菌效果示意图。
具体实施方式
[0021]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0022]
实施例1一种柑橘提取物的制备工艺，包括如下步骤：（1）从冷藏区取出原料（苦橙、橘子、甜橙按照60kg：30kg：10kg的比例）洗净、去蒂，得到所需原料；所述的苦橙为墨西哥青柠；所述的橘子为金橘；所述的甜橙为脐橙，以下同。
[0023]
（2）将所述步骤（1）得到的原料通过高速剪切机8000rpm高速剪切25min，得到柑橘原浆；（3）将所述步骤（2）得到的柑橘原浆放入温度为50℃的经过灭菌的搅拌罐，加入甘油和水，其中柑橘原浆、甘油、水的体积比为1:1:1，浸泡30min，进行萃取（萃取在室温下进行60min），而后去除上层清液，下层液体经过滤除杂，100℃蒸发30min得到粗提取液；（4）将所述步骤（3）重复一次；（5）将所述步骤（3）和步骤（4）得到的粗提取液混合并浓缩得到柑橘浓缩液；所述的浓缩具体为：使用真空减压浓缩机，真空度在78kpa、温度为155℃，浓缩至57%。
[0024]
（6）将所述步骤（5）得到的柑橘浓缩液取样测试是否合格。
[0025]
通过感观判断柑橘浓缩液为粘性的晶体液体，蜂蜜色，清淡柑橘气味。
[0026]
对柑橘浓缩液进行理化性质分析，柑橘浓缩液中抗坏血酸含量0.55%、乳酸含量0.30%、柠檬酸含量0.22%（百分比为质量分数，柑橘本身含有这些成分），为了平衡产品指标，向柑橘浓缩液额外添加抗坏血酸至抗坏血酸质量含量为1.2%（满足抗坏血酸1.2～4.5%、乳酸<2.5%、柠檬酸<2.5%的要求）。值得一提的是，由于柑橘中乳酸、柠檬酸、抗坏血酸含量不多，柑橘浓缩液中的乳酸、柠檬酸含量一定能满足要求（低于2.5%），而抗坏血酸一般需要再添加（柑橘浓缩液中抗坏血酸含量不会超过4.5%的上限）。
[0027]
实施例2不同种类的柑橘中黄酮、多酚的含量都不同，本发明采用苦橙、橘子和甜橙协同作用，得到黄酮、多酚含量均明显高于单一种类柑橘的混合物，其产生的效果明显优于单一种类柑橘，遂将经过严格筛选的苦橙、橘子和甜橙整个洗净，去蒂后按照6：3：1的比例取用100千克；将原料倒入高速剪切器中进行高速剪切（10000rpm高速剪切20min），使得原料在容器
内通过搅拌框不断的旋转搅拌，使其不断产生新界面，将原料剪碎，通过搅拌使其混合均匀并向下流至收集容器内，而后泵入按照1：1.5：1放入甘油和水（指柑橘原浆、甘油、水体积比为1:1.5:1）、设定温度为50℃的清洁设备中浸泡30min，使原料内有机物质充分溶解，而后进行萃取（萃取在室温下进行50min），而后去除上层清液，下层液体经过滤除杂，100℃蒸发30min得到粗提取液；重复之前的步骤；而后将所得粗提取液混合浓缩，得到柑橘浓缩液。所述的浓缩具体为：使用真空减压浓缩机，真空度在78kpa、温度为155℃，浓缩至60%。
[0028]
对柑橘浓缩液进行理化性质分析，柑橘浓缩液中抗坏血酸含量0.54%、乳酸含量0.31%、柠檬酸含量0.25%（百分比为质量分数，柑橘本身含有这些成分），为了平衡产品指标，向柑橘浓缩液额外添加抗坏血酸至抗坏血酸质量含量为1.5%（满足抗坏血酸1.2～4.5%、乳酸<2.5%、柠檬酸<2.5%的要求）。
[0029]
产品装罐灭菌。
[0030]
产品入库及设备的清洁。
[0031]
对比实验对比例1：与实施例1的方法基本相同，区别仅在于选用去蒂后苦橙（即墨西哥青柠）100千克，得到苦橙提取物。对比例2：与实施例1的方法基本相同，区别仅在于选用去蒂后橘子（即金橘）100千克，得到橘子提取物。对比例3：与实施例1的方法基本相同，区别仅在于选用去蒂后甜橙（即脐橙）100千克，得到甜橙提取物。
[0032]
总黄酮含量测定（针对对比例1-3、实施例1）（1）精密称取一定量的原液，挥干原液中的甘油，加入70%的乙醇，称定重量，超声，放冷至室温，用70%的乙醇补足重量，摇匀，离心，即得样品溶液；（2）将芦丁对照品在110℃下加热至恒重；（3）精密称取芦丁对照品，用甲醇溶解并定容，即得芦丁对照品溶液。精密量取一定量此溶液置于容量瓶中，用甲醇稀释至刻度，摇匀，即得芦丁标准溶液；（4）用吸量管分别精密吸取芦丁标准溶液，置于25ml容量瓶中，加hac-naac缓冲溶液（ph5.5），加70%乙醇稀释至刻度，摇匀，即得一系列不同浓度的标准溶液；分别取上述溶液，以相应试剂为空白，在405nm波长处测定吸光度；以吸光度（a）为纵坐标，溶液浓度（c）为横坐标，绘制标准曲线；（5）精密量取步骤（1）所得样品溶液1.0ml，按步骤（4）操作，测定吸光度。计算样品总黄酮含量。
[0033]
多酚含量测定（针对对比例1-3、实施例1）（1）试剂的配制10%福林酚试剂（现用现配）：将20ml福林酚转移到200 ml容量瓶中用去离子水定容，并摇匀。
[0034]
7.5%na2co3（质量分数）：准确称取37.50g na2co3加适量水溶解转移至500ml容量瓶中，定容至刻度，摇匀（室温下可保存１个月）。没食子酸标准储备液（1000ug/ml）：准确称取0.110g没食子酸（相对分子质量118.14），于100ｍｌ容量瓶中溶解并定容至刻度，摇匀（现用现配）。没食子酸工作液：用移液管分别移取1.0，2.0，3.0，4.0，5.0ｍｌ的没食子酸标准储备液于100ml容量瓶中，分别用水定容至刻度，摇匀，浓度分别为10，20，30，40，50 ug/ml。
[0035]
（2）标准曲线的制备准备5只干净刻度试管，分别移取1ml没食子酸工作液于刻度试管内，在每个试管内分别加入5.0ml 10%福林酚试剂摇匀，反应3-8min内加入4.0ml 7.5% na2co3溶液，加水定容至刻度，摇匀。室温下放置60min，用石英比色皿在765nm波长下用分光光度计测定吸光度。（3）样品的制备取0.2g柑橘提取物于10ml离心管中，加入在70℃水浴中预热的70%的甲醇溶液5ml，用玻璃棒充分揽拌均匀后立即移入70℃水浴中30min，冷却至室温，在765nm处测定其吸光度，根据标准曲线计算多酚含量。多酚含量（%）＝（c
×
n
×
100%）/（m
×
k
×
106）ｃ－横坐标对应多酚含量ｎ－稀释倍数ｍ－样品质量ｋ－样品干物质百分比表1 单一种类柑橘中黄酮、多酚含量与本产品黄酮、多酚含量对比 多酚含量（%）黄酮含量（%）甜橙提取物4.60.31橘子提取物6.30.46苦橙提取物2.81.50实施例1制得柑橘提取物4.81.18单一种类柑橘的抗菌效果与本产品的比较：研究结果表明，苦橙、甜橙、橘子提取物单独使用时对李斯特菌的抑制效果并不明显。而本产品对于抑制李斯特菌效果显著。苦橙富含柠檬苦素和黄酮类化合物，具有一定的抗菌活性。根据实验结果显示，其对李斯特菌的抑制作用并不显著。橘子富含柠檬苦素和黄酮类化合物，可在一定程度上抑制微生物生长。根据实验结果显示，其对李斯特菌的效果不明显。甜橙富含黄酮类化合物、类柠檬苦素等物质，其中橙皮苷作为黄酮类化合物对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、青霉菌、汉逊酵母、黑霉菌具有广谱抑菌效果。实验结果表明，其抑制李斯特菌效果不明显，如表3所示。
[0036]
表2 供试植物提取物对李斯特菌的抑制效果
橘子提取物由对比例2制得。苦橙提取物由对比例1制得。甜橙提取物由对比例3制得。柑橘提取物由实施例1制得。
[0037]
实验结果显示，橘子、苦橙、甜橙提取物在使用过程中对于李斯特菌的抑制效果并不明显，而本发明提供的柑橘提取物可以有效抑制李斯特菌的生长。
[0038]
应用例1在无菌条件下，将在4℃保存的斜面菌种用无菌接种环挑取一至两环加入无菌的脑心浸液（bhi）培养基试管中，置于30℃摇床培养12h，菌液浑浊后，用划线法接种于无菌的tsa-ye平板上，置于30℃再培养24h，然后挑取典型菌落接种于新鲜沙拉中培养30min，设置一个对照组，而后用100mg / kg（指1kg新鲜沙拉中放入100mg的实施例1的柑橘提取物，即添加比例为0.01%）和200 mg / kg的plant
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ria
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cf分别对其进行处理，在7℃下储存12天后，结果如图2所示，单核细胞增生李斯特菌低于检测极限1 cfu / cm2。所述的plant
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cf为实施例1制得的产品，以下同。
[0039]
应用例2图3显示了plant
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cf（即实施例1制得的柑橘提取物）对橙子中微生物的抑制作用。取用新鲜榨取的橙汁，按照0.3g/kg的用量加入plant
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cf，而后设置一个对照组，每组2-3个样本。在贮藏期间，制备适宜的稀释液，采用霉菌酵母菌测试片对其进行测试，结果如图3所示。贮藏结束（21天）时，未经处理的橙汁的酵母密度达到104ꢀ-
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5 cfu / ml，而用plant
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cf处理的样品的酵母密度保持在100 cfu / ml以下，结果证实了plant
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cf对橙汁中酵母的防腐功效。
[0040]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。