一种改善芸香科及柑橘属植物提取物的味质与苦感的方法与流程

1.本发明涉及生物转化降杂降苦领域，特别为生物酶催化生物生香降杂领域，具体涉及一种改善芸香科及柑橘属植物提取物的味质与苦感的方法。


背景技术：

2.柑橘类、橙子类、柚子类、柠檬类、香橼类等柑橘属植物的果实，在制备其提取物、榨汁或精油产品，除自身特征的清香芳香特征以及丰富的有机酸所带来的酸甜口感外，普遍具有苦涩感，影响提取物的呈味与风味。这主要是由于柑橘属的果实和种子里大量存在柠檬苦素类化合物和橙皮苷等黄酮苷类苦味化合物。柠檬苦素类化合物主要存在于芸香科植物果实中，如枳实(脐橙、柑桔、香橙)柚等。以果核(种子)中含量较高，果皮中含量较少(约万分之一至十万分之五)。目前，从柑桔属植物中分离和鉴定的柠檬苦素类化合物约50多种，常见的有柠檬苦素(limomin)、诺米林(nomilin)、脱乙酰诺米林(deacetylnomilin)、黄柏酮(obacunone)、米林酸(nomilinic acid)等，它们都是具有呋喃环的三萜类化合物。
3.为提高柑橘类或芸香科植物的提取物的口感及香气，降低其苦涩感，需要开发能够对其自身香气影响较小，简便经济的脱苦方法。申请号为202010035695.2的中国专利文献提供了一种柑橘类水果的脱苦方法，其公开了一种以稀碱液浸泡脱苦的技术方案，但是以碱液酸液浸泡不仅产生大量的酸碱废水，同时对提取物和植物原料的香气产生较大的破坏，并不适用于以获取天然香气为目的的提取物制备。《柚苷酶高产菌株选育及其产酶在蜜橘果汁脱苦中的应用》(食品与发酵工业:226-232.)公开了一种利用塔宾曲霉(aspergillus tubingensis)及其所产的柚苷酶，用于蜜橘果汁脱苦。其原理在于柚苷酶能够使得柚苷酶(ec 3.2.1.40)具有2种糖苷酶(α-l-鼠李糖苷酶和β-d-葡萄糖苷酶)活性，它先在α-l-鼠李糖苷酶的作用下将柚皮苷水解为普鲁宁(柚皮苷苦味的三分之一)和鼠李糖,普鲁宁在β-d-葡萄糖苷酶的作用下水解为柚皮素(无苦味)和葡萄糖，从而实现脱苦。然而单一柚苷酶，仅能减少橙皮苷所带来的苦味，但无法解决柠檬苦素类化合物所带来的苦味。其次，塔宾曲霉、棘孢曲霉、黑曲霉等产柚苷酶及其他葡萄糖苷酶的菌株在直接处理柑橘属提取物或其原料时，经常会带入一定霉菌的特征杂气，使得提取物具有霉感特征，影响提取物的品质及高雅香气。


技术实现要素：

4.本发明提供一种能够将对提取物自身特征及高雅香气与味质的影响降低到最低水平，同时降低提取物的苦涩感与不良气息，用以改善芸香科及柑橘属植物提取物的味质与苦感的方法。
5.其所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实施。
6.一种改善芸香科及柑橘属植物提取物的味质与苦感的方法，其特点为，包括使用环糊精糖基转移酶对芸香科及柑橘属植物提取物或其提取原料进行酶催化处理的步骤。
7.作为本发明的优选实施例，所述的环糊精糖基转移酶为bacillus sp.菌属的环糊
精糖基转移酶。
8.作为本技术方案的进一步改进，酶催化反应的ph为6-8。
9.也作为本技术方案的进一步改进，酶催化反应的温度介于35-40℃。
10.还作为本技术方案的进一步改进，酶催化处理过程中还添加有淀粉或环湖精。
11.还作为本技术方案的进一步改进，所述的芸香科及柑橘属植物提取物为柑橘提取物、甜橙油或芸香提取物其中任一种。
12.本发明技术方案中所采用的环糊精糖基转移酶(cgtase)是一种多功能酶，可以催化多聚糖分子内的转糖基作用，即环化反应,形成α-,β-,γ-环糊精，也能参与偶合反应，还具有糖苷酶的水解反应活性，同时还有淀粉异构酶的歧化反应活性，以及糖基转移酶的分子间的转糖基活性。环糊精糖基转移酶已经广泛应用于食品、医药领域，例如通过环化反应催化淀粉及相关基质生成环糊精，利用其糖基转移酶活性合成抗坏血酸糖苷等。环糊精糖基转移酶还被应用于改善天然甜叶菊提取物和甜菊糖苷的味质。天然甜菊糖苷除了具有甜味之外，还有一些后苦味和甘草药味通过环糊精糖基转移酶的处理可以使得甜菊糖苷甜味变得清淡，降低苦味，使得味道柔和且无后苦味，这背后的原因主要是由于环糊精糖基转移酶转糖基作用，使得天然甜叶菊提取物甜菊糖苷与瑞鲍迪苷a通过转糖基形成瑞鲍迪苷b、c、d、f等其他甜菊糖苷衍生物，这类衍生物在苦感与后苦味方面远弱于甜菊糖苷与瑞鲍迪苷a(doi:10.3969/j.issn.1672-5026.2013.04.018)。
13.申请人发现环糊精糖基转移酶在改善植物提取物中具有消除苦味，改善香气与味质的影响。
14.采用上述技术方案的改善芸香科及柑橘属植物提取物的味质与苦感的方法，可以以较低成本，专一性降低芸香科及柑橘属植物提取物的苦感，改善味质而不影响提取物的本味，同时避免了现有技术中常用的苦味分离手段会影响原提取物的本味的缺陷。
具体实施方式
15.本发明提供了一种降低植物提取物苦涩感的方法，用于改善芸香科及柑橘属植物提取物的味质与苦感。
16.下面结合具体的实施例对本发明的具体实施方式进行进一步的详细说明。
17.实施例1：环糊精糖基转移酶的筛选
18.(1)环湖精糖基转移酶的来源
19.本实施例中选择了公众自行购买的商品化的环糊精糖基转移酶，以及利用重组酶大肠杆菌异源表达技术，自行表达了若干种不同来源的环糊精糖基转移酶，自行表达的重组酶的基因及氨基酸编码信息可以从表1中所列的相应的公开文献及表1中所列出的genbank编码从ncbi数据库中查询到(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/)。
20.重组酶的自行表达采用大肠杆菌bl21(de3)作为表达宿主，按照大肠杆菌密码偏好性对拟表达的基因进行密码子优化，并将密码子优化后的基因序列合成并亚克隆至大肠杆菌表达载体pet30a(+)(基因合成与亚克隆过程委托苏州金唯智公司完成，pet30a(+)为已公开的商品化大肠杆菌表达载体)。将构建好的重组质粒亚克隆转化大肠杆菌bl21(de3)宿主，在含有氯霉素(34μg/ml)的lb抗性固体培养基上过夜筛选。选择其中的阳性克隆单菌落挑选至摇瓶进行重组酶的表达，摇瓶培养采用lb培养基(蛋白胨10g/l、酵母粉5g/l、氯化
钠10g/l)，将原始酶重组菌株或变体酶重组菌株接种摇瓶后，在37℃培养至浊度od600为0.6-1.0后，添加iptg(异丙基硫代半乳糖苷)的诱导环糊精糖基转移酶的表达(摇瓶内终浓度为0.4mm)，同时降温至25℃培养8-14h。最后，离心收集菌体作为粗酶使用。
21.表1：筛选的环糊精糖基转移酶的来源
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(2)环糊精糖基转移酶的筛选
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以市售的柑橘提取物(宝鸡润德康生物生产，柑橘黄酮50％)作为原料，取50g柑橘提取物粉末，加入50g纯水，以柠檬酸和碳酸钾调节使得体系ph 6.5，之后加入5g商品化酶或自行表达的重组酶粗酶于40℃摇床中振荡反应24h，另以加入5g水于40℃摇床中振荡反应24h的作为阴性对照，另以50g柑橘提取物粉末和50g纯水混合后的混合液作为空白对照。反应完后的感官评定采用香气、甜感、苦感、涩感四个维度指标，每个指标1-9分，最小分值差为0.5分。其中香气分为三个档次杂气较重、存在异味1-3分；香气较纯正，柑橘特征较明显对应4-6分，香气饱满，质感较好，香气优雅对应7-9分，分数越高香气越好。甜感分为三个档次，无明显甜感应于1-3分，甜感弱4-6分，甜感强有回甜对应7-9分，分数越高甜感越好。苦感分为三个档次，无明显苦感对应1-3分，苦感弱及存在短时间苦味对应4-6分，苦感强烈，有长时间后苦味对应7-9分，分数越高苦感越强。涩感分为三个档次，无明显涩感对应1-3分，涩感弱及迟滞时间短对应4-6分，涩感强烈，有长时间滞舌感对应7-9分，分数越高涩感越强。感官评定选取10名具有感官评价人员为具有5年以上食品调香经验的评价人员，采取双盲测试，并设置不定数量重复盲样，去除重复盲样偏差超1的评价人员的评价结果，将剩余评价人员的评价结果平均值(保留整数位有效数字)计入最终感官评价结果中，评价结果如表2所示。
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cgtase普遍表现降低柑橘提取物的苦感与涩感的作用，同时对提取物本身的香气未产生良影响，同时评香人员认为酶编号5的重组酶会使得提取物的香气更加纯正，柑橘的甜香风味更加突出，酶编号8的重组酶能够显著提高香气的高雅度与质感。此外部分cgtase还能够提高提取物的甜感。
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表2：cgtase处理的柑橘提取物感官评价结果
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实施例2：对于其他植物提取物的改善作用
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分别选取甜橙油(江西环球天然香料有限公司生产)和芸香浸膏(恒信天然香料油厂生产)作为苦味改善的原料，酶编号8(专利申请cn201910667711.7seq id no:28异源表达制备重组酶，编号见表2)的重组粗酶，按照5％w/w添加量加入反应体系反应。按照表3所列的酶催化条件进行酶促降杂改性，之后按照实施例1所述的感官评价方法对苦感单指标进行感官评价，结果如表3所示，cgtase显著性的降低了甜橙油与芸香浸膏的苦感。
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表3：
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