本发明一种利用降解增溶技术从红枣枣渣中提取制备红枣果胶的方法，属于食品生物技术领域。
背景技术：
果胶是组织物细胞壁的成分之一，存在于相邻细胞壁间的细胞层中，起着将细胞壁黏在一起的作用。不同来源的果胶，其特性也各有差异。天然果胶是以线性多糖为主，含有从几百到1000多个糖元形成的链状结构，平均分子量为50万-150万。果胶主链分子的基本成分是D-半乳糖醛酸，还有一些天然中性糖如鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、半乳糖、葡萄糖等也存在于果胶中。果胶为略带黄色的白色粉状物，溶于水中，形成粘稠的无味溶液，带负电。果胶是一种天然高分子化合物，具有良好的胶凝性和乳化稳定性作用，已经广泛用于食品、医药、日化及纺织品行业。
据报道，全世界果胶的年需求量近4.5万t，目前我国每年约消耗果胶1500t以上，其中80%从国外进口。果胶作为食品添加剂，其需求量在相当长的时间内仍将以每年15%的速度增长。因进口果胶的价格是国产果胶价格的1～2倍，所以生产中迫切需要低价、高质量的国产果胶，增加果胶产量、改善果胶质量是我国果胶产业发展的目标，充分利用我国丰富的果胶资源，生产出优质果胶，满足国内市场需求，符合我国食品添加剂行业的发展方向。
红枣是中国的特色果品，具有悠久的栽培历史，红枣营养丰富而全面，是一种具有很高营养和药用价值的果品。红枣枣渣是红枣加工后的副产物，但是由于枣渣、枣皮中功能性物质含量较低导致提取率低，提取过程复杂，所用有机溶剂极易污染环境，同时其他大部分果胶多糖不能充分利用，因此不能大范围应用于工业生产。除此之外，由于技术薄弱，红枣加工副产物枣渣枣皮的开发利用仍处于初级阶段，主要用作家畜饲料或作为废弃物排放，造成了环境污染和资源浪费。
红枣中果胶资源含量非常丰富，尤其是在枣皮以及枣渣。红枣果胶分子量在2000kD以上（凝胶程度高、质量稳定的果胶产品均集中在分子量大的范围内），远远大于其他植物提取的果胶分子量，同时研究表明红枣果胶具有一定的增强机体免疫的作用。故选用红枣枣渣作为果胶提取的原料，可以得到凝胶效果好，具有增强机体免疫特异性的果胶物质。
但是红枣中果胶具有难脱色、难纯化的特点。红枣中红色素较深，含有相对多的钙、铁离子，而钙、铁离子对果胶有很强的封闭作用，其存在的情况下不利于果胶溶出（脱封闭离子），红枣果胶在细胞中螯合了大量的钙离子，同时与纤维素、蛋白质、脂类物质以及淀粉物质等以共价键、非共价键形式形成纤维状空间结构，使果胶很难溶解出来。同时，红枣果胶中还含有大量脂溶性成分，对果胶的纯化有很大的影响（脱脂质物）。但是普通的酸碱提取法不能够完全将红枣中果胶物质提取出来，而且还会破坏果胶物质的分子结构。
技术实现要素：
本发明克服现有技术的不足，所要解决的技术问题是提供一种利用降解增溶技术从红枣枣渣中提取制备红枣果胶的方法，得到一种纯度高、凝胶性好的具有增强机体免疫的特异性的红枣果胶产品；使用红枣枣渣提取果胶产品，充分利用红枣价值，提高红枣资源利用率。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种利用降解增溶技术从红枣枣渣中提取制备红枣果胶的方法，包括以下步骤：
第一步，枣渣预处理，灭菌；将枣渣粉碎，过100目筛，加入体积的95％乙醇回流20min，过滤除去乙醇，用蒸馏水冲洗枣渣至洗涤液无色为止，60℃烘干后备用；
枣渣组织中除了含有丰富的果胶外，还含有能够分解果胶的果胶酶系，包括果胶酯酶、果胶裂解酶等，若不进行预处理灭酶活，在加热提取的过程中，果胶分子上的中性糖侧链，就会大量被降解消除掉，使果胶的分子量变小、空间结构发生改变，进而导致提取率和品质降低。故而提取果胶之前一般先预处理枣渣，以达到灭活果胶酶的目的。
第二步，脱金属离子；采用EDTA螯合剂辅助法，将上步的得到的枣渣样品加入到0.05mol/L的EDTA溶液中，使液固比为24：1（L/kg），提取温度35℃，时间3-4h，得到提取液；
红枣细胞中含有相对多的钙、铁离子，而钙、铁离子对果胶有很强的封闭作用，其存在的情况下不利于果胶溶出（脱封闭离子），同时，金属离子的存在会对酶的作用产生抑制作用。故在使用酶法提取果胶之前，所以先采用螯合剂将Ga离子从果胶结构中脱离下来。
第三步，多酶分步法提取；先进行纤维素酶、半纤维素复合酶酶解，将上述提取液进行纤维素酶、半纤维素复合酶酶解，通过正交试验得到最佳的酶解条件为：以纤维素酶：半纤维素酶1.2:1混合的复合酶，温度45℃、pH4.5、酶加量为0.8%，提取时间4-5h；
再进行蛋白酶、脂肪酶复合酶酶解，上述酶解反应结束后，将反应液温度调节到55℃，pH6，将木瓜蛋白酶及脂肪酶按1:1的比例加入到反应液中，酶加量为1.0%，提取时间为3-4h。得到果胶酶解液；
目前，果胶的提取方法主要有酸提取法、酶提法、微生物发酵法等。酸提法其原理是采用稀酸将果皮细胞中的非水溶性原果胶水解为水溶性果胶，果胶产率能达到26%以上，但提取过程中果胶分子会发生局部水解，降低了果胶相对分子质量，从而影响果胶收率和质量，如提取过程一般采用较高温度和长时间的加热，使原料中的果胶不可避免的产生变形和分解破环，质量较差。此外，由于提取液粘度大、过滤慢，因而导致生产周期长、效率低；酶提取法是近年来天然提取领域发展迅速的提取方法，与传统碱法和酸法相比，具有提取时间短、产品质量高和节省能耗等优点，但由于不同原料对酶的要求不一，因此增加了技术难度。此外，单一酶系进行提取，并不能完全提取果胶物质造成提取率低。故采用多酶分步提取方法，根据果胶的结构分步使用不同的酶系，使红枣果胶完全的从其纤维网状结构中分离出来。
（1）纤维素酶、半纤维素酶：大多数果胶类物质以共价键或非共价键的形式与细胞壁的纤维素、半纤维素等大分子缔合，同时它们与其它细胞壁多聚体通过次级键相互缔合形成纤维状的空间结构。
（2）蛋白酶及脂肪酶：红枣中含有丰富的蛋白质、脂肪类物质，这些物质均以共价键或非共价键的形式结合在果胶结构中，造成果胶水溶性下降。
第四步，离心；将第三步得到的果胶酶解液15000r/min离心5min，去除不溶物以及酶剂，得到果胶提取液。
去除不溶物以及酶剂，但是经过酶解提取后，酶解液中会融入色素等小分子的杂质，需要经过脱色以及膜分离等技术纯化果胶产品。
第五步，脱色；将处理过的D900型脱色树脂装入规格为600mm×50mm的层析柱中，装入量为柱子高度的2/3，调节pH值为6备用，将第四步得到的果胶提取液在室温条件下，以200mL/h的流速下通过树脂进行脱色，收集脱色后果胶提取液备用；
红枣中红色素较深，具有难脱色的特点，在第一步中乙醇处理虽然可以出去部分表面的色素，但是大部分的色素分子还存在与枣渣种，随着果胶的提取溶解到酶解液中，影响到果胶的纯度。故需要选择合适的脱色方法进行脱色。
选用大孔吸附树脂法脱色，该方法处理能力大，脱色容量高，能除去各种不同的色素，可以反复再生使用，使用寿命长，成本费用低，减少化学物质对果胶的污染。
第六步，浓缩；采用5种不同截留分子量（300KD、100KD、30KD、10KD、5KD）的超滤膜组件分离果胶，在室温条件、入口压力70kPa、出口压力30kPa下，将脱色后果胶提取液经循环泵依次输入到分子量由大到小的膜组件中，经超滤分离后得到大于300KD、300KD-100KD、100KD-30KD、30KD-10KD、10KD-5KD以及小于5KD六部分果胶样品液；
采用膜分离浓缩法。真空浓缩方法易导致果胶溶液褐变，影响品质，故采用膜分离浓缩方法，该方法可从果胶提取液中有选择性地分离出糖类物质和其他低分子化合物，从而得到优质果胶，此技术简单高效，低碳环保，有利于设备的维护和对果胶优良品质的保持，同时可根据不同膜分子量可得到不同分子量范围的果胶产品，不同分子量的果胶产品具有不同的功效，而凝胶程度高、质量稳定的果胶产品均集中在分子量大的范围内。
第七步，干燥；采用喷雾干燥机干燥，将不同组分的果胶样品液在130℃～160℃瞬时雾化干燥得到不同分子量的果胶成品；干燥后的产品经60目筛筛粉，即得到不同分子量果胶粉；
果胶的干燥技术对果胶的品质有着重要的影响，主要的干燥方法有低温干燥、喷雾干燥和真空冷冻干燥三种。其中低温干燥得到的果胶产品溶解性差，色泽较深，真空冷冻干燥具有耗能大，时间长等缺点。故选用喷雾干燥法，该法可不经沉淀字节用喷雾干燥技术得到产品，所得产品粉粒小，溶解性好，成本低。
第八步，制备成品；选择100KD以上的超滤膜组件分离的果胶，得到分子量大于100KD的红枣果胶成品。
由于高分子量的果胶物质具有更优的凝胶性和稳定性，故选择分子量大于100KD的超滤膜组件分离果胶，得到分子量大于100KD的红枣果胶物质。
所述的一种利用降解增溶技术从红枣枣渣中提取制备红枣果胶的方法，第八步所得红枣果胶成品，为淡黄色或浅棕色粉末，干燥减量为5.43 w%±0.12，二氧化硫：32.21 mg/kg±0.24，酸不溶灰分：0.73 w%±0.03，总半乳糖醛酸：89.96 w%±0.64，铅：0.35 mg/kg±0.02。。
所述的一种利用降解增溶技术从红枣枣渣中提取制备红枣果胶的方法，第六步，浓缩红枣果胶主要集中在大分子量部分，达到90%以上；其中分子量大于300KD达到78.24%以上， 300KD-100KD部分占14.31%以上。
与现有技术相比本发明具有以下有益效果。
1、红枣果胶独特的营养价值，红枣中果胶资源含量非常丰富，尤其是在枣皮以及枣渣。红枣果胶分子量在2000kD以上（凝胶程度高、质量稳定的果胶产品均集中在分子量大的范围内），远远大于其他植物提取的果胶分子量，同时研究表明红枣果胶具有一定的增强机体免疫的作用。
2、本发明采用多酶提取法结合螯合法提取红枣果胶；得到一种纯度高、凝胶性好的具有增强机体免疫的特异性的红枣果胶产品。
3、使用红枣枣渣提取果胶产品，可以充分利用红枣价值，提高红枣资源利用率。同时减少环境污染和资源浪费。
4、采用多酶分步提取方法，根据果胶的结构分步使用不同的酶系，使红枣果胶完全的从其纤维网状结构中分离出来。先进行纤维素酶、半纤维素复合酶酶解，破坏物质的空间结构，更有利于下一步破坏共价键或非共价键结构；再进行蛋白酶、脂肪酶复合酶酶解，使果胶完全的从空间结构中脱离出来。
5、经过脱色以及膜分离等技术纯化果胶产品，产品纯度高，提取率高。
6、由于红枣果胶主要集中在大分子量部分，达到90%以上，分子量大于300KD的占大多数，达到78.24%，其次是300KD-100KD部分，占14.31%。故通过膜分离技术得到分子量大于100KD的红枣果胶物质。
7、提取过程低温、无污染。整个提取过程除喷雾干燥的瞬时高温，温度均未超过60℃，避免了高温对果胶质量的影响。此外整个过程未加入任何的化学物质，避免了化学物质对果胶的污染。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种利用降解增溶技术从红枣枣渣中提取制备红枣果胶的方法，包括以下步骤：
第一步，枣渣预处理，灭菌；将枣渣粉碎，过100目筛，加入体积的95％乙醇回流20min，过滤除去乙醇，用蒸馏水冲洗枣渣至洗涤液无色为止，60℃烘干后得到枣渣样品备用；
第二步，脱金属离子；采用EDTA螯合剂辅助法，将上步的得到的枣渣样品加入到0.05mol/L的EDTA溶液中，使液固比为24：1（L/kg），提取温度35℃，时间3h，得到提取液；
第三步，多酶分步法提取；先进行纤维素酶、半纤维素复合酶酶解，将上述提取液进行纤维素酶、半纤维素复合酶酶解，酶解条件为：以纤维素酶：半纤维素酶1.2:1混合的复合酶，温度45℃、pH4.5、酶加量为提取液质量的0.8%，提取时间为4h, 得到反应液；
再进行蛋白酶、脂肪酶复合酶酶解，将反应液温度调节到55℃，pH6，将木瓜蛋白酶及脂肪酶按1:1的比例加入到反应液中，酶 的总量为反应液质量的1.0%，提取时间为4h，得到果胶酶解液；
第四步，离心；将第三步得到的果胶酶解液15000r/min离心5min，去除不溶物以及酶剂，得到果胶提取液；
第五步，脱色；将处理过的D900型脱色树脂装入规格为600mm×50mm的层析柱中，装入量为柱子高度的2/3，调节pH值为6备用，将第四步得到的果胶提取液在室温条件下，以200mL/h的流速下通过树脂进行脱色，收集脱色后果胶提取液备用；
第六步，浓缩；采用不同截留分子量（300KD、100KD、30KD、10KD、5KD）的5种超滤膜组件分离果胶，在室温条件、入口压力70kPa、出口压力30kPa下，将脱色后果胶提取液经循环泵依次输入到分子量由大到小的膜组件中，经超滤分离后得到大于300KD、300KD-100KD、100KD-30KD、30KD-10KD、10KD-5KD以及小于5KD六部分果胶样品液；
第七步，干燥；采用喷雾干燥机干燥，将不同组分的果胶样品液在130℃～160℃瞬时雾化干燥得到不同分子量的果胶成品；干燥后的产品经60目筛筛粉，即得到不同分子量果胶粉；
第八步，制备成品；选择100KD以上的超滤膜组件分离的果胶，得到分子量大于100KD的红枣果胶成品。
所得红枣果胶成品，为淡黄色或浅棕色粉末，干燥减量为5.43 w%±0.12，二氧化硫：32.21 mg/kg±0.24，酸不溶灰分：0.73 w%±0.03，总半乳糖醛酸：89.96 w%±0.64，铅：0.35 mg/kg±0.02。。
实施例2
一种利用降解增溶技术从红枣枣渣中提取制备红枣果胶的方法，包括以下步骤：
第一步，枣渣预处理，灭菌；将枣渣粉碎，过100目筛，加入一定体积的95％乙醇回流20min，过滤除去乙醇，用蒸馏水冲洗枣渣至洗涤液无色为止，60℃烘干后备用；
第二步，脱金属离子；采用EDTA螯合剂辅助法，将上步的得到的枣渣样品加入到0.05mol/L的EDTA溶液中，使液固比为24：1（L/kg），提取温度35℃，时间4h，得到提取液；
第三步，多酶分步法提取；先进行纤维素酶、半纤维素复合酶酶解，将上述提取液进行纤维素酶、半纤维素复合酶酶解，酶解条件为：以纤维素酶：半纤维素酶1.2:1混合的复合酶，温度45℃、pH4.5、酶加量为0.8%，提取时间为5h；
再进行蛋白酶、脂肪酶复合酶酶解，将反应液温度调节到55℃，pH6，将木瓜蛋白酶及脂肪酶按1:1的比例加入到反应液中，酶加量为1.0%，提取时间为3h，得到果胶酶解液；
第四步，离心；将第三步得到的果胶酶解液15000r/min离心5min，去除不溶物以及酶剂，得到果胶提取液；
第五步，脱色；将处理过的D900型脱色树脂装入规格为600mm×50mm的层析柱中，装入量为柱子高度的2/3，调节pH值为6备用，将第四步得到的果胶提取液在室温条件下，以200mL/h的流速下通过树脂进行脱色，收集脱色后果胶提取液备用；
第六步，浓缩；采用5种不同截留分子量（300KD、100KD、30KD、10KD、5KD）的超滤膜组件分离果胶，在室温条件、入口压力70kPa、出口压力30kPa下，将脱色后果胶提取液经循环泵依次输入到分子量由大到小的膜组件中，经超滤分离后得到大于300KD、300KD-100KD、100KD-30KD、30KD-10KD、10KD-5KD以及小于5KD六部分果胶样品液；
第七步，干燥；采用喷雾干燥机干燥，将不同组分的果胶样品液在130℃～160℃瞬时雾化干燥得到不同分子量的果胶成品；干燥后的产品经60目筛筛粉，即得到不同分子量果胶粉；
第八步，制备成品；选择100KD以上的超滤膜组件分离的果胶，得到分子量大于100KD的红枣果胶成品。
所得红枣果胶成品，为淡黄色或浅棕色粉末，干燥减量为干燥减量为5.43 w%±0.12，二氧化硫：32.21 mg/kg±0.24，酸不溶灰分：0.73 w%±0.03，总半乳糖醛酸：89.96 w%±0.64，铅：0.35 mg/kg±0.02。。
实施例3
一种利用降解增溶技术从红枣枣渣中提取制备红枣果胶的方法，包括以下步骤：
第一步，枣渣预处理，灭菌；将枣渣粉碎，过100目筛，加入一定体积的95％乙醇回流20min，过滤除去乙醇，用蒸馏水冲洗枣渣至洗涤液无色为止，60℃烘干后备用；
第二步，脱金属离子；采用EDTA螯合剂辅助法，将上步的得到的枣渣样品加入到0.05mol/L的EDTA溶液中，使液固比为24：1（L/kg），提取温度35℃，时间3.5h，得到提取液；
第三步，多酶分步法提取；先进行纤维素酶、半纤维素复合酶酶解，将上述提取液进行纤维素酶、半纤维素复合酶酶解，酶解条件为：以纤维素酶：半纤维素酶1.2:1混合的复合酶，温度45℃、pH4.5、酶加量为0.8%，提取时间为4.5h；
再进行蛋白酶、脂肪酶复合酶酶解，将反应液温度调节到55℃，pH6，将木瓜蛋白酶及脂肪酶按1:1的比例加入到反应液中，酶加量为1.0%，提取时间为3.5h，得到果胶酶解液；
第四步，离心；将第三步得到的果胶酶解液15000r/min离心5min，去除不溶物以及酶剂，得到果胶提取液；
第五步，脱色；将处理过的D900型脱色树脂装入规格为600mm×50mm的层析柱中，装入量为柱子高度的2/3，调节pH值为6备用，将第四步得到的果胶提取液在室温条件下，以200mL/h的流速下通过树脂进行脱色，收集脱色后果胶提取液备用；
第六步，浓缩；采用5种不同截留分子量（300KD、100KD、30KD、10KD、5KD）的超滤膜组件分离果胶，在室温条件、入口压力70kPa、出口压力30kPa下，将脱色后果胶提取液经循环泵依次输入到分子量由大到小的膜组件中，经超滤分离后得到大于300KD、300KD-100KD、100KD-30KD、30KD-10KD、10KD-5KD以及小于5KD六部分果胶样品液；
第七步，干燥；采用喷雾干燥机干燥，将不同组分的果胶样品液在130℃～160℃瞬时雾化干燥得到不同分子量的果胶成品；干燥后的产品经60目筛筛粉，即得到不同分子量果胶粉；
第八步，制备成品；选择100KD以上的超滤膜组件分离的果胶，得到分子量大于100KD的红枣果胶成品。
所得红枣果胶成品，为淡黄色或浅棕色粉末，干燥减量为干燥减量为5.43 w%±0.12，二氧化硫：32.21 mg/kg±0.24，酸不溶灰分：0.73 w%±0.03，总半乳糖醛酸：89.96 w%±0.64，铅：0.35 mg/kg±0.02。。
实施例4
一种利用降解增溶技术从红枣枣渣中提取制备红枣果胶的方法，包括以下步骤：
第一步，枣渣预处理，灭菌；将枣渣粉碎，过100目筛，加入一定体积的95％乙醇回流20min，过滤除去乙醇，用蒸馏水冲洗枣渣至洗涤液无色为止，60℃烘干后备用；
第二步，脱金属离子；采用EDTA螯合剂辅助法，将上步的得到的枣渣样品加入到0.05mol/L的EDTA溶液中，使液固比为24：1（L/kg），提取温度35℃，时间3h，得到提取液；
第三步，多酶分步法提取；先进行纤维素酶、半纤维素复合酶酶解，将上述提取液进行纤维素酶、半纤维素复合酶酶解，酶解条件为：以纤维素酶：半纤维素酶1.2:1混合的复合酶，温度45℃、pH4.5、酶加量为0.8%，提取时间为5h；
再进行蛋白酶、脂肪酶复合酶酶解，将反应液温度调节到55℃，pH6，将木瓜蛋白酶及脂肪酶按1:1的比例加入到反应液中，酶加量为1.0%，提取时间为3h，得到果胶酶解液；
第四步，离心；将第三步得到的果胶酶解液15000r/min离心5min，去除不溶物以及酶剂，得到果胶提取液；
第五步，脱色；将处理过的D900型脱色树脂装入规格为600mm×50mm的层析柱中，装入量为柱子高度的2/3，调节pH值为6备用，将第四步得到的果胶提取液在室温条件下，以200mL/h的流速下通过树脂进行脱色，收集脱色后果胶提取液备用；
第六步，浓缩；采用5种不同截留分子量（300KD、100KD、30KD、10KD、5KD）的超滤膜组件分离果胶，在室温条件、入口压力70kPa、出口压力30kPa下，将脱色后果胶提取液经循环泵依次输入到分子量由大到小的膜组件中，经超滤分离后得到大于300KD、300KD-100KD、100KD-30KD、30KD-10KD、10KD-5KD以及小于5KD六部分果胶样品液；
第七步，干燥；采用喷雾干燥机干燥，将不同组分的果胶样品液在130℃～160℃瞬时雾化干燥得到不同分子量的果胶成品；干燥后的产品经60目筛筛粉，即得到不同分子量果胶粉；
第八步，制备成品；选择100KD以上的超滤膜组件分离的果胶，得到分子量大于100KD的红枣果胶成品。
所得红枣果胶成品，为淡黄色或浅棕色粉末，干燥减量为5.43 w%±0.12，二氧化硫：32.21 mg/kg±0.24，酸不溶灰分：0.73 w%±0.03，总半乳糖醛酸：89.96 w%±0.64，铅：0.35 mg/kg±0.02。。
本发明可用其他的不违背本发明的精神或主要特征的具体形式来概述。因此，无论从哪一点来看，本发明的上述实施方案都只能认为是对本发明的说明而不能限制发明，权利要求书指出了本发明的范围，而上述的说明并未指出本发明的范围，因此，在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何变化，都应认为是包括在权利要求书的范围内。