一种以葡萄皮渣为原料制备酵素的方法
【专利摘要】本发明涉及一种以葡萄皮渣为原料制备酵素的方法，属于营养保健品制备【技术领域】。本发明的方法是将葡萄皮渣干燥、粉碎，制备成葡萄皮渣细粉之后，与水、淀粉和糖按照比例混合，然后再在进行发酵，发酵所采用的发酵菌由酵母菌与保加利亚乳杆菌按照2:1的质量比组成。葡萄皮渣经过干燥粉碎之后，一方面变得容易发酵，缩短了发酵时间；另一方面，果皮、种子和果梗内部组织中的成分充分释放，从而改变了参与发酵的成分，导致发酵而成的酵素的风味改变、更佳，其活性成分含量和抗氧化性能提高。采用特定比例的酵母菌与保加利亚乳杆菌作为发酵菌，缩短发酵时间，提高酵素的活性成分含量和抗氧化性能。
【专利说明】一种以葡萄皮渣为原料制备酵素的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种以葡萄皮渣为原料制备酵素的方法，属于营养保健品制备【技术领域】。
【背景技术】
[0002]葡萄皮渣是葡萄酒酿造过程中产生的副产物，其主要成分为:葡萄皮、种子和果梗等；每年产生约占葡萄加工量25%的葡萄皮渣。葡萄皮渣含有丰富的多酚，花青素、白藜芦醇、黄酮类、儿茶素、单宁等，这些营养成分对保护心血管，抗氧化、抗突变、降血脂、促进细胞增殖等有很好的生物学活性。目前，葡萄皮渣再利用的较长少，一般作为饲料、肥料或废弃物，不仅造成环境污染，对资源也是一种浪费。因此，积极开展葡萄酒酿造副产物再利用的研究具有十分重要的意义。
[0003]酵素是一种特殊的蛋白质和生物催化剂，存在于所有的动物、植物和微生物体内，具有促进体内新成代谢，增强人体免疫力，活化细胞，抗菌、抗炎等生理活性功能。但是，目前，还没有利用葡萄酒加工副产物来制备葡萄酵素的专利及相关文献。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种以葡萄皮渣为原料、制备高品质酵素的方法。
[0005]目前，果蔬酵素均是以新鲜果蔬发酵而成。所以，为了利用葡萄皮渣制备酵素，本领域技术人员通常采用的技术手段是:直接以葡萄皮渣为原料进行发酵。但是，直接以葡萄皮渣为原料进行发酵制备酵素存在以下问题:首先，新鲜果蔬中的主要成分是碳水化合物、有机酸、色素类、维生素及含氮化合物等，而葡萄皮渣中的葡萄皮、种子和果梗的主要成分多酚、色素、葡萄籽油及纤维素等，与新鲜果蔬的成分不同；相较于碳水化合物，纤维素和多酚难以被发酵分解；因此，葡萄皮渣的发酵周期长，利用率低、仅有左右40%被发酵；而且，所制备的酵素的活性成分含量低。其次，经过酿酒过程之后的葡萄皮渣含有大量杂菌，导致发酵之后的风味差，广品容易变质。
[0006]而本发明通过进一步实验研究发现，将葡萄皮渣干燥、粉碎，制备成葡萄皮洛细粉之后在进行发酵，则能使葡萄皮渣在短时间内完全发酵，而且所制备的液态酵素，其活性成分含量高、风味好、抗氧化性好、保质期长。
[0007]本发明的技术方案:
一种以葡萄皮渣为原料制备酵素的方法，包括如下步骤:
(1)将葡萄皮渣干燥至水分含量<7wt%，然后粉碎至200目以上，得葡萄皮渣细粉；干燥条件为50°C以下；
(2)将200份葡萄皮渣细粉、150-300份水、20-40份糖和5_10份淀粉混合，得混合液；所述份为重量份；
(3)将混合液在100°C条件下灭菌15min，然后冷却至30°C以下，再加发酵菌进行发酵；发酵体系的PH到达4.0-4.5时终止发酵，得液态酵素；所述发酵菌，由酵母菌与保加利亚乳杆菌按照2:1的质量比组成，其用量为混合液质量的2~4% ；
所述发酵，在30-35°C下进行。
[0008]上述方法，葡萄皮渣经过干燥粉碎之后，一方面变得容易发酵，缩短了发酵时间；另一方面，果皮、种子和果梗内部组织中的成分充分释放(尤其是种子中的成分)，从而改变了参与发酵的成分，导致发酵而成的酵素的风味改变、更佳，其活性成分含量和抗氧化性能提高。采用特定比例的酵母菌与保加利亚乳杆菌作为发酵菌，缩短发酵时间，提高酵素的活性成分含量和抗氧化性能。在以葡萄皮渣细粉作为原料的同时，适量淀粉的目的在于提供糖源。
[0009]上述方法，优选的，葡萄皮渣细粉、水、糖和淀粉的质量配比为200:260:30:7。与其他配比相比，在此配比下，所制备酵素风味、口感更好；活性成分的含量更高。
[0010]上述方法，将所制备的液态酵素均质、浓缩至固形物含量到达50~60wt%，然后进行喷雾干燥，既得酵素粉；喷雾干燥参数为:料液温度为60~70 °C ,进口风温为120~140V，出口温度70~80 V，进料流量为20~30 mL/min。
[0011]上述方法，液态酵素不经过滤和粉碎、直接喷雾干燥而成酵素粉；所制备的酵素粉，其活性成分含量高、粒度分布均匀、极易溶解。
[0012]本发明与以新鲜果蔬作为原料进行发酵制备酵素相比，具有以下优点及突出性效果:
1、提高了葡萄皮渣利用率与加工的深度；现有的葡萄风味酵素大多采用鲜葡萄进行酿造或调配制成葡萄液态酵素，造成浪费；本发明所述的方法将葡萄皮渣利用率提高到95%以上；
2、采用粉碎的葡萄皮渣发酵制备营养酵素粉，提高葡萄皮渣酵素粉的葡萄香味，又避免了葡萄皮渣营养成分的流失；
3、本发明提高了葡萄皮渣的营养价值，通过超微粉碎降解了葡萄皮渣中的纤维素与淀粉及其他大分子物质的结构，利于缩短发酵时间，机体对其消化吸收，提高其生物利用度；
4、产品质量好，风味独特、营养丰富，能够预防高血压和高血脂症、消除疲劳等，使保健功能大大增强；
5、本发明生产方法简单、成本低，便于使用与携带、运输方便，易贮存，保存期长不易变质，适于大规模工业化生产。
【具体实施方式】
[0013]下面结合具体实例详细说明本发明。
[0014]实施例1
(1)将洁净的葡萄皮渣，于50°c鼓风干燥至水分含量为7wt%的干葡萄皮渣；
(2)将步骤(2)的干葡萄皮渣在室温下粉碎为粒度大小为200目的葡萄皮渣细粉，备用；
(3)将200克葡萄皮渣细粉与260克的水混合均匀，然后加入30克白糖和淀粉7克得混合液；将混合液于100°C条件下灭菌15min，然后冷却至30°C，再加入3%混合液质量的发酵菌进行发酵；发酵菌由酵母菌与保加利亚乳杆菌组成；酵母菌与保加利亚乳杆菌的质量比例为2: I ;发酵在30°C、有氧环境下进行，发酵40天之后发酵体系PH值到达4.0,终止发酵，即得液态酵素。
[0015]实施例2
(1)将洁净的葡萄皮渣，于50°C鼓风干燥至水分含量为7wt%的干葡萄皮渣；
(2)将步骤(2)的干葡萄皮渣在室温下粉碎为粒度大小为200目的葡萄皮渣细粉，备用；
(3)将200克葡萄皮渣细粉与260克的水混合均匀，然后加入30克白糖和淀粉7克得混合液；将混合液于100°C条件下灭菌15min，然后冷却至30°C，再加入2%混合液质量的发酵菌进行发酵；发酵菌由酵母菌与保加利亚乳杆菌组成；酵母菌与保加利亚乳杆菌的质量比例为2:1 ;发酵在30°C、有氧环境下进行，发酵45天之后发酵体系PH值到达4.0，终止发酵，即得液态酵素。
[0016]实施例3
(1)将洁净的葡萄皮渣，于50°C鼓风干燥至水分含量为7wt%的干葡萄皮渣；
(2)将步骤(2)的干葡萄皮渣在室温下粉碎为粒度大小为200目的葡萄皮渣细粉，备用；
(3)将200克葡萄皮渣细粉与260克的水混合均匀，然后加入30克白糖和淀粉7克得混合液；将混合液于100°C条件下灭菌15min，然后冷却至30°C，再加入2%混合液质量的发酵菌进行发酵；发酵菌由酵母菌与保加利亚乳杆菌组成；酵母菌与保加利亚乳杆菌的质量比例为2: I ;发酵在35°C、有氧环境下进行，发酵多久45天之后发酵体系PH值到达4.0，终止发酵，即得液态酵素。
[0017]实施例4
(1)将洁净的葡萄皮渣，于50°C鼓风干燥至水分含量为7wt%的干葡萄皮渣；
(2)将步骤(2)的干葡萄皮渣在室温下粉碎为粒度大小为200目的葡萄皮渣细粉，备用；
(3)将200克葡萄皮渣细粉与150克的水混合均匀，然后加入20克白糖和淀粉5克得混合液；将混合液于100°C条件下灭菌15min，然后冷却至30°C，再加入2%混合液质量的发酵菌进行发酵；发酵菌由酵母菌与保加利亚乳杆菌组成；酵母菌与保加利亚乳杆菌的质量比例为2: I ;发酵在30°C、有氧环境下进行，发酵60天之后发酵体系PH值到达4.0,终止发酵，即得液态酵素。
[0018]实施例5
(1)将洁净的葡萄皮渣，于50°C鼓风干燥至水分含量为7wt%的干葡萄皮渣；
(2)将步骤(2)的干葡萄皮渣在室温下粉碎为粒度大小为200目的葡萄皮渣细粉，备用；
(3)将200克葡萄皮渣细粉与300克的水混合均匀，然后加入40克白糖和淀粉10克得混合液；将混合液于100°C条件下灭菌15min，然后冷却至30°C，再加入2%混合液质量的发酵菌进行发酵；发酵菌由酵母菌与保加利亚乳杆菌组成；酵母菌与保加利亚乳杆菌的质量比例为2: I ;发酵在30°C、有氧环境下进行，发酵多久45天之后发酵体系PH值到达4.0，终止发酵，即得液态酵素。
[0019]实施例6将实施例1所述制备的液态酵素均质、浓缩，使固形物质量含量到达50%，进入喷雾装置进行喷雾干燥，即得酵素粉；喷雾干燥参数为:料液温度为65 °C,进口风温为130 °C,出口温度75 °C，进料流量为25 mL/min。
[0020]实施例7
将实施例1所述制备的液态酵素均质、浓缩，使固形物质量含量到达50%，进入喷雾装置进行喷雾干燥，即得酵素粉；喷雾干燥参数为:料液温度为60 °C,进口风温为120 °C,出口温度70 °C，进料流量为20 mL/min。
[0021]实施例8
将实施例1所述制备的液态酵素均质、浓缩，使固形物质量含量到达60%，进入喷雾装置进行喷雾干燥，即得酵素粉；喷雾干燥参数为:料液温度为70 °C,进口风温为140 °C,出口温度80 °C，进料流量为30 mL/min。
[0022]对比例I
用乳酸菌代替实施例1中的发酵菌，其他条件、步骤均与实施例1相同；但是发酵时间为50天。
[0023]对比例2
用双歧杆菌代替实施例1中的发酵菌，其他条件、步骤均与实施例1相同；但是发酵时间为55天。
[0024] 对比例3
(1)将洁净的葡萄皮渣直接粉碎至粒度大小为200目，得葡萄皮渣浆液，备用；
(2)将200克葡萄皮渣浆液与30克白糖和淀粉7克得混合液；将混合液于100°C条件下灭菌15min，然后冷却至30°C，再加入3%混合液质量的发酵菌进行发酵；发酵菌由酵母菌与保加利亚乳杆菌组成；酵母菌与保加利亚乳杆菌的质量比例为2:1 ;发酵在30°C、有氧环境下进行，发酵45天之后发酵体系PH值到达4.0,终止发酵，即得液态酵素。
[0025](3)液态酵素均质、浓缩，使固形物质量含量到达50%，进入喷雾装置进行喷雾干燥，即得酵素粉；喷雾干燥参数为:料液温度为65 °C，进口风温为130 °C，出口温度75°C，进料流量为25 mL/min。
[0026]对比例4
(I)将洁净的葡萄皮渣与30克白糖和淀粉7克得混合液；将混合液于100°C条件下灭菌15min，然后冷却至30°C，再加入3%混合液质量的发酵菌进行发酵；发酵菌由酵母菌与保加利亚乳杆菌组成；酵母菌与保加利亚乳杆菌的质量比例为2:1 ;发酵在30°C、有氧环境下进行，发酵90天之后发酵体系PH值到达4.0,终止发酵，即得液态酵素。
[0027](2)液态酵素均质、浓缩，使固形物质量含量到达50%，进入喷雾装置进行喷雾干燥，即得酵素粉；喷雾干燥参数为:料液温度为65 °C，进口风温为130 °C，出口温度75°C，进料流量为25 mL/min。
[0028]效果实验
一、对实施例1-5、对比例1-4所制备的液态酵素进行以下检测；
(1)检测活性成分含量，所述活性成分为多酚、花青素、皂甙、黄酮等混合物；
(2)检测其抗氧化性(以对自由基氧的清除率作为指标)，检测方法为DPPH；
(3)在低温(5-10°C)条件下密封放置，记录其发生变质的时间d(出现结块、霉菌或异味视为变质);
检测结果如表1
表 I
【权利要求】
1.一种以葡萄皮渣为原料制备酵素的方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)将葡萄皮渣干燥至水分含量<7wt%，然后粉碎至200目以上，得葡萄皮渣细粉；干燥条件为50°C以下； (2)将200份葡萄皮渣细粉、150-300份水、20-40份糖和5_10份淀粉混合，得混合液；所述份为重量份； (3)将混合液在100°C条件下灭菌15min，然后冷却至30°C以下，再加发酵菌进行发酵；发酵体系的PH到达4.0-4.5时终止发酵，得液态酵素； 所述发酵菌，由酵母菌与保加利亚乳杆菌按照2:1的质量比组成，其用量为混合液质量的2~4% ； 所述发酵，在30-35°C下进行。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，葡萄皮渣细粉、水、糖和淀粉的质量配比为 200:260:30:7。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将所制备的液态酵素均质、浓缩至固形物含量到达50~60wt%，然后进行喷雾干燥，既得酵素粉；喷雾干燥参数为:料液温度为60~70 V，进口风温为120~140 V，出口温度70~80 V，进料流量为20~30 mL/mir1
【文档编号】C12R1/225GK104178462SQ201410418260
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年8月25日 优先权日:2014年8月25日
【发明者】赵晓燕, 朱海涛, 陈军, 虎海防, 孙雅丽 申请人:济南大学