专利名称：一种胡椒油树脂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及化工领域，尤其涉及一种胡椒油树脂及其制备方法。
背景技术：
胡椒(Pipernigrum L.)为胡椒科胡椒属攀援状藤本植物，是世界上重要的香辛料作物，其主要成分是胡椒油和胡椒碱。胡椒油树脂是白胡椒或黑胡椒经粉碎，再用有机溶剂浸提，然后分离出有机溶剂之后得到的产物，其主要成分为胡椒油和胡椒碱。胡椒油树脂作为食品的香料添加剂、保鲜剂和防腐剂，可抑菌，改善食物香味，促使胃肠蠕动，加速血液循环，是一种重要的食品、肉类添加剂，还特别适用于调制东方型香味的香料。在食品工业上， 据中华人民共和国卫生部2003年第四号文件，胡椒油树脂、胡椒油被批准为食品添加剂新品种。
中国专利CN1458253A，名称为“一种胡椒油树脂的提取方法”，提供了一种从胡椒中提取胡椒油树脂的方法，该方法是将胡椒粉碎，用食用酒精在常温或40°C下浸泡胡椒粉， 在浸泡过程中进行间断或连续的搅拌，之后将混合物中的固相和液相进行分离得到浸提液，再将浸提液在78 V ^85 V条件下常压蒸馏得到胡椒油树脂。中国专利CNlO 1205502A，名称为“超声辅助提取胡椒油树脂的方法”的专利发明，提供了一种超声提取胡椒油树脂的方法。中国专利CN1290730A，名称为“胡椒油树脂制备方法”的专利发明，提供的方法为将胡椒粉碎后，经两种或两种以上混合有机溶剂浸提，然后经蒸馏分离出化学溶剂，最后得到棕色液态产物，即为胡椒油树脂。中国专利CN101928463A，名称为“一种黑胡椒油树脂的制备方法”的专利发明，提供了一种黑胡椒油树脂的制备方法，该方法包括粉碎、提取和浓缩三个步骤，其中提取步骤采用乙醇作为溶剂，并保持提取温度在70°C 80°C，浓缩步骤中采用真空低温浓缩，真空度为O. 7大气压，温度保持在25°C 60°C，最后向浓缩物中加入浓缩物重量1%。飞％。的黄原胶，制备得到胡椒油树脂。
由此可见，目前胡椒油树脂的提取主要是采用有机溶剂浸泡胡椒粉进行萃取，但是采用有机溶剂进行萃取后在浓缩过程中会造成有机溶剂的残留，降低了纯度。并且，为了提高胡椒油树脂的萃取得率并更彻底的去除有机溶剂，往往会采用较高的温度进行萃取和蒸馏，然而高温会导致胡椒油树脂与胡椒碱的降解，从而降低其得率。发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种胡椒油树脂及其制备方法，本发明提供的胡椒油树脂得率、品质与纯度皆较高。
本发明提 供了一种胡椒油树脂，其中包含459Γ48%的胡椒碱及24% 28%的胡椒油。
本发明提供的胡椒油树脂的制备方法，包括如下步骤
步骤1:取胡椒干果粉碎获得胡椒粉，与纤维素酶和果胶酶混合经酶解，获得酶解产物；
步骤2 :取酶解产物与乙醇水溶液混合后萃取、浓缩、干燥，即得。
作为优选，本发明提供的胡椒油树脂的制备方法中，采用的纤维素酶的酶活力不小于15000u/g，采用的果胶酶的酶活力不小于50u/g。
胡椒油树脂的主要成分为胡椒油和胡椒碱。胡椒油和胡椒碱存在于胡椒果实细胞的细胞质中。在有机溶剂萃取过程中，溶剂需要克服来自细胞壁及细胞间质的传质阻力才能将胡椒油和胡椒碱萃取出来。本发明提供的方法针对胡椒果实内果皮木质化的问题，采用纤维素酶和果胶酶对胡椒果实进行预处理，分解构成细胞壁的纤维素和果胶，破坏细胞壁的结构，产生局部的坍塌、溶解、疏松，从而减少了溶剂萃取时来自细胞壁和细胞间质的阻力，加快胡椒油和胡椒碱溶出细胞的速率，提高提取效率，缩短提取时间。
优选地，本发明提供的胡椒油树脂的制备方法中，酶解还可以采用半纤维素酶。
由于酶添加量、酶解时间、酶解温度、酶解的pH值等因素对胡椒油树脂的提取率产生很大影响，因此本发明对提取方法进行了进一步的优化。
优选地，纤维素酶与胡椒粉的质量比为(O. 0005、. 085):(广5)。
优选地，果胶酶与胡椒粉的质量比为(O. 000167 0.05) : (I 5)。
作为优选，本发明提供的胡椒油树脂的制备方法中的步骤I具体为取胡椒干果粉碎获得胡椒粉；取纤维素酶和果胶酶用水溶解，制得酶复合物溶液后，与胡椒粉混合并酶解。
优选地，酶复合物溶液中纤维素酶与果胶酶的质量分数之和为1%。 10%。
优选地，胡椒粉与酶复合物溶液的质量比为1:广5:1。
优选地，酶复合物溶液中纤维素酶和果胶酶的质量比为1:广5:1。
优选地，在30°C 50°C条件下酶解I小时 5小时。
优选地，酶解的pH值为7。
作为优选，在本发明提供的胡椒油树脂的制备方法中，对胡椒干果的破碎采用低温破碎。
优选地，在本发明提供的胡椒油树脂的制备方法中，对胡椒干果的破碎温度为 (TC 10。。。
优选地，在本发明提供的胡椒油树脂的制备方法中，胡椒干果的破碎后获得的胡椒粉粒度为40目 80目。
作为优选，本发明提供的胡椒油树脂的制备方法中的步骤2具体为取酶解产物与乙醇水溶液按质量比为1:5 1:10混合后，经萃取、浓缩、干燥，即得。
优选地，本发明采用的乙醇水溶液中，乙醇的体积分数为65°/Γ95%。
本发明采用乙醇水溶液作为萃取剂，并在后续步骤中通过浓缩和干燥的过程将其除去，不会造成有毒有害有机溶剂的残留，保障了食用的安全性，提高了胡椒油树脂的品质与纯度。
优选地，本发明提供的胡椒油树脂的制备方法中，萃取采用动态多级逆流提取。
更优选地，动态多级逆流提取的时间为I小时 4小时。
更优选地，动态 多级逆流提取的温度为30°C 50°C。
优选地，本发明提供的胡椒油树脂的制备方法中，浓缩采用真空低温浓缩。
更优选地，低温真空浓缩的真空度为O. 2MPa O. 5MPa。
更优选地，低温真空浓缩的温度为40°C 60°C。
更优选地，低温真空浓缩的时间为IOmin 60min。
优选地，本发明提供的胡椒油树脂的制备方法中，干燥采用真空微波干燥。
更优选地，真空微波干燥的微波功率为1. 5kff 6. 5kW。
更优选地，真空微波干燥的时间为IOmin 60min。
本发明提供的胡椒油树脂中胡椒碱的含量以质量分数计为459Γ48%，胡椒油的含量以质量分数计为249Γ28%。其制备方法为取胡椒干果粉碎获得胡椒粉，与纤维素酶和果胶酶混合经酶解，获得酶解产物；取酶解产物与乙醇水溶液混合后萃取、浓缩、干燥，即得。 本发明提供的胡椒油树脂提取方法针对胡椒果实内果皮木质化的问题，采用纤维素酶和果胶酶弱化了胡椒细胞壁，并结合动态多级逆流提取、真空浓缩和微波干燥工艺，且提取、浓缩和干燥过程中温度都较低，条件温和，保证了胡椒油和胡椒碱不被降解，从而可以从胡椒粉中有效的提取胡椒油和胡椒喊，提闻了胡椒油树脂的品质，并提闻了胡椒油树脂的得率， 更好地实现了对胡椒风味成分的完整提取，该方法制备得到的胡椒油树脂中胡椒油和胡椒碱的含量较高。另外，本发明提供的胡椒油树脂的制备方法不采用对人体有毒有害的有机溶剂，因此在本发明提供的胡椒油树脂中不残留有机溶剂提高了胡椒油树脂的品质，可更好的满足食品调味料对胡椒油树脂性能的需求。实验表明，采用本发明提供的方法，可使胡椒油树脂的产率提高1. 73倍 3倍。
具体实施方式
本发明提供了一种胡椒油树脂及其制备方法，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。
本发明提供了一种胡椒油树脂，其中包含459Γ48%的胡椒碱及24% 28%的胡椒油。
本发明提供的胡椒油树脂的制备方法，包括如下步骤首先，取胡椒干果粉碎获得胡椒粉，与纤维素酶和果胶酶混合经酶解，获得酶解产物；然后，取酶解产物与乙醇水溶液混合后萃取、浓缩、干燥，即得。
为提高胡椒果实细胞壁弱化效果，本发明提供的胡椒油树脂的制备方法中，采用的纤维素酶的酶活力不小于15000u/g，采用的果胶酶的酶活力不小于50u/g。
为了更彻底的弱化胡椒果实的细胞壁，酶解还可以采用半纤维素酶。
其中，纤维素酶与胡椒粉的质量比为(O. 0005、. 085) : (Γδ)0
果胶酶与胡椒粉的质量比为(O. 000167 O. 05) : (I 5)。
为使酶与胡椒粉混合均匀，取纤维素酶和果胶酶用水溶解，制得酶复合物溶液后， 与胡椒粉混合并酶解。
酶复合物溶液中纤维素酶与果胶酶的质量分数之和为1%。 10%。
胡椒粉与酶复合物溶液的质量比为1:广5:1。
酶复合物溶液中纤维素酶和果胶酶的质量比为1:广5:1。
为达到更好的酶解效果，酶复合 物溶液中纤维素酶与果胶酶的质量分数之和为8%。
胡椒粉与酶复合物溶液的质量比为2:1。
酶复合物溶液中纤维素酶和果胶酶的质量比为2. 5:1。
为使酶解更加彻底，酶解的温度为30°C 50°C、时间为I小时飞小时。
为更加有效的进行酶解，酶解的温度为37°C、时间为4小时。
在本发明的实施例中，酶解的pH值为7。
为了使胡椒粒在粉碎过程中，胡椒有效成分损失较少，在本发明提供的胡椒油树脂的制备方法中，对胡椒干果的破碎采用低温破碎。
在本发明的一些实施例中，对胡椒干果的破碎温度为0°C 10°C。
在本发明的另一些实施例中，对胡椒干果的破碎温度为5°C。
为了使胡椒干果能与酶更充分的接触，胡椒干果的破碎后获得的胡椒粉粒度为40 目 80目。
在本发明的一些实施例中，胡椒干果的破碎后获得的胡椒粉粒度为60目。
作为优选，本发明提供的胡椒油树脂的制备方法中的步骤2具体为取酶解产物与乙醇水溶液按质量比为1:5 1:10混合后，经萃取、浓缩、干燥，即得。
为了提高萃取效果，采用的乙醇水溶液中，乙醇的体积分数为65°/Γ95%。
为了进一步提高萃取效果，采用的乙醇水溶液中，乙醇的体积分数为70%。
酶解产物与乙醇水溶液的质量比为1:8。
在本发明的实施例中，萃取采用动态多级逆流提取。
动态多级逆流提取的时间为I小时 4小时。
动态多级逆流提取的温度为30°C 50°C。
为提高萃取效率，动态多级逆流提取的时间为3小时。
动态多级逆流提取的温度为40°C。
在本发明的另一些实施例中，浓缩采用真空低温浓缩。
低温真空浓缩的真空度为O. 2MPa O. 5MPa。
低温真空浓缩的温度为40°C 60°C。
低温真空浓缩的时间为IOmin 60min。
为了提高浓缩效果，低温真空浓缩的真空度为O. 3MPa。
低温真空浓 缩的温度为45°C。
低温真空浓缩的时间为15min。
在本发明的另一些实施例中，干燥采用真空微波干燥。
真空微波干燥的微波功率为1. 5kff 6. 5kW。
真空微波干燥的时间为IOmin 60min。
为了提高干燥程度，真空微波干燥的微波功率为4kW。
真空微波干燥的时间为15min。
本发明提供的胡椒油树脂中胡椒碱的含量以质量分数计为459Γ48%，胡椒油的含量以质量分数计为249Γ28%。其制备方法为取胡椒干果粉碎获得胡椒粉，与纤维素酶和果胶酶混合经酶解，获得酶解产物；取酶解产物与乙醇水溶液混合后萃取、浓缩、干燥，即得。 本发明提供的胡椒油树脂中胡椒油和胡椒碱的含量较高，本发明提供的胡椒油树脂提取方法针对胡椒果实内果皮木质化的问题，采用纤维素酶和果胶酶弱化了胡椒细胞壁，并结合动态多级逆流提取、真空浓缩和微波干燥工艺，且提取、浓缩和干燥过程中温度都较低，条 件温和，保证了胡椒油和胡椒碱不被降解，从而从胡椒粉中有效的提取胡椒油和胡椒碱，提 高了胡椒油树脂的品质，并提高了胡椒油树脂的得率，更好的实现了对胡椒风味成分的完 整提取。另外，本发明提供的胡椒油树脂的制备方法不采用对人体有毒有害的有机溶剂，因 此在本发明提供的胡椒油树脂中不残留有机溶剂，提高了胡椒油树脂的纯度，可更好的满 足食品调味料对胡椒油树脂性能的需求。实验表明，采用本发明提供的方法，可使胡椒油 树脂的产率提高1. 73倍倍。
本发明采用的试材皆为普通市售品，皆可由市场购得。
下面结合实施例对本发明进行进一步阐述。
实施例1胡椒油树脂的提取
取IOOkg黑胡椒干果于0°C粉碎成40目的黑胡椒粉，将黑胡椒粉按1:1比例与 酶复合物溶液在温度为37°C酶解4小时。酶复合物溶液是利用水性介质制备含量为1%。的 酶活力不小于15000u/g的纤维素酶、酶活力不小于50u/g的果胶酶的酶复合物，其中，纤维 素酶和果胶酶的比例为1:1。酶解得到酶解产物。
将酶解产物与食用乙醇水溶液按质量比1:10混合，其中乙醇水溶液中乙醇的体 积分数为95%。动态多级逆流提取4小时，提取温度为30°C，得到胡椒提取液。
将胡椒提取液倒入低温真空浓缩设备的浓缩罐中减压浓缩，浓缩期间真空度保持 在O. 2MPa，温度保持在60°C，时间为60min。将胡椒浓缩液置于真空微波干燥设备的干燥箱 中，干燥期间微波功率保持在1. 5kW，干燥时间为lOmin，最终得到19kg膏状流体胡椒油树 脂。
对本发明得到的胡椒油树脂进行检测，结果表明，该胡椒油树脂中胡椒碱的含量 为48%，胡椒油含量为26. 5%。
实施例2胡椒油树脂的提取
取IOOkg黑胡椒干果于5°C粉碎成60目的黑胡椒粉，将黑胡椒粉按5:1比例与酶 复合物溶液在温度为50°C条件下酶解I小时。酶复合物溶液是利用水性介质制备含量为 10%的酶活力不小于15000u/g的纤维素酶、酶活力不小于50u/g的果胶酶的酶复合物。其 中，纤维素酶和果胶酶的比例为2. 5:1。酶解后得到酶解产物。
将酶解产物与食用乙醇水溶液按质量比1: 5混合，其中乙醇水溶液中乙醇的体积 分数为70%。动态多级逆流提取I小时，提取温度为40°C，得到胡椒提取液。
将胡椒提取液倒入低温真空浓缩设备的浓缩罐中减压浓缩，浓缩期间真空度保持 在O. 5MPa，温度保持在40°C，时间为lOmin。将胡椒浓缩液置于真空微波干燥设备的干燥箱 中，干燥期间微波功率保持在6. 5kW，干燥时间为15min，最终得到20. 5kg膏状流体胡椒油 树脂。
对本发明得到的胡椒油树脂进行检测，结果表明，该胡椒油树脂中胡椒碱的含量 为45%，胡椒油含量为28%。
实施例3胡椒油树脂的提取
取IOOkg黑胡椒干果于10°C粉碎成80目的黑胡椒粉，将黑胡椒粉按2:1比例与 酶复合物溶液在温度为30°C条件下酶解5小时。其酶复合物溶液是利用水性介质制备含 量为8%的酶活力不小于15000u/g的纤维素酶、酶活力不小于50u/g的果胶酶的酶复合物。其中，纤维素酶和果胶酶的比例为5:1。酶解后得到酶解产物。
将酶解产物与食用乙醇水溶液按质量比1:8混合，其中乙醇水溶液中乙醇的体积 分数为65%。动态多级逆流提取2小时，提取温度为50°C，得到胡椒提取液。
将胡椒提取液倒入低温真空浓缩设备的浓缩罐中减压浓缩，浓缩期间真空度保持 在O. 3MPa，温度保持在45°C，时间为15min。将胡椒浓缩液置于真空微波干燥设备的干燥 箱中，干燥期间微波功率保持在4kW，干燥时间为60min，最终得到21kg膏状流体胡椒油树 脂。
对本发明得到的胡椒油树脂进行检测，结果表明，该胡椒油树脂中胡椒碱的含量 为46%，胡椒油含量为24%。
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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应 视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种胡椒油树脂，其特征在于，包含45°/Γ48%的胡椒碱及24°/Γ28%的胡椒油。
2.如权利要求1所述的胡椒油树脂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤步骤1:取胡椒干果粉碎获得胡椒粉，与纤维素酶和果胶酶混合经酶解，获得酶解产物；步骤2 :取所述酶解产物与乙醇水溶液混合后萃取、浓缩、干燥，即得。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述纤维素酶的酶活力不小于15000u/g。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述果胶酶的酶活力不小于50u/g。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述纤维素酶与所述胡椒粉的质量比为 (O. 0005 O. 085) : (I 5)。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述果胶酶与所述胡椒粉的质量比为 (O. 000167 O. 05) : (I 5)。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述酶解为在30°C 50°C条件下酶解I小时 5小时。
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述酶解的pH值为7。
全文摘要
本发明提供的胡椒油树脂中胡椒碱的含量以质量分数计为45%~48%，胡椒油的含量以质量分数计为24%~28%。其制备方法为取胡椒干果粉碎获得胡椒粉，与纤维素酶和果胶酶混合经酶解，获得酶解产物；取酶解产物与乙醇水溶液混合后萃取、浓缩、干燥，即得。该胡椒油树脂中胡椒油和胡椒碱的含量较高，该方法条件温和，提高了胡椒油树脂的品质，并提高了胡椒油树脂的得率，更好的实现了对胡椒风味成分的完整提取；并且，本发明提供的胡椒油树脂中不残留有毒有害有机溶剂，提高了胡椒油树脂的纯度。
文档编号A23L1/30GK103039931SQ20131000618
公开日2013年4月17日 申请日期2013年1月8日 优先权日2013年1月8日
发明者刘红, 谭乐和, 谷风林, 宗迎, 邬华松, 初众, 卢少芳, 朱红英 申请人:中国热带农业科学院香料饮料研究所