一种低酯柑橘果胶的制备方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种低酯柑橘果胶的制备方法。
【背景技术】
[0002]果胶具有优良的凝胶、增稠、乳化、稳定等功能特性，FA0/WH0食品添加剂联合委员会将果胶推荐为安全的天然食品添加剂，且不限定每日允许摄入量。根据酯化度(DM)的高低，可将果胶分为高酯果胶(DM>50%)和低酯果胶(DM〈50%)两大类。天然果胶大都是高酯果胶，低酯果胶很少。由于可在低糖或无糖条件下凝胶，低酯果胶被广泛用于低糖果酱、果冻、酸奶或无糖保健食品等的生产。然而，由于生产技术的限制，我国低酯果胶产量远小于需求量，至今仍依赖国外进口，严重制约了我国相关食品产业的发展。
[0003]柑橘皮是果胶的重要来源，果胶含量占其干重的20-30%。我国柑橘种植面积和产量均居世界首位，按国内柑橘年产量和加工量推算，每年可产生200万吨以上的柑橘皮副产物，除极少数用于陈皮等加工外，大部分被直接丢弃掩埋，造成严重的资源浪费和环境污染。利用其生产果胶是一个极佳的选择，但天然柑橘果胶均为高酯果胶，因此，如何充分利用我国丰富的柑橘皮高酯果胶资源制备低酯果胶已成为亟待解决的重要问题。
[0004]目前国内外低酯果胶的制备主要是先从柑橘皮等原料中提取高酯果胶，再经化学或酶法脱酯反应制得。化学脱酯在强碱/强酸条件下脱除或用氨基化合物的酰胺基取代果胶甲酯基，其脱酯条件严格，常因伴随消除/酸水解而导致果胶降解;且极易造成酸碱污染，甚至产生有害副产物。酶法脱酯是利用果胶甲基酯酶(PME)催化水解果胶甲酯基，条件温和、能耗低、无污染，但目前研究集中于以外源纯化的PME为对象，将其添加到果胶体系中脱酯。PME纯化复杂、成本高(Sigma公司1000U售价7600RMB)，普通商业酶常因纯度不高，如含有催化果胶降解的聚半乳糖醛酸酶而导致果胶降解。PME是果蔬中广泛存在的一种内源酶，同外加酶法相比，通过特定方法激活果蔬原料中的内源PME直接作用于果胶低酯化的研究具有更广泛的前景。
【发明内容】
[0005]本发明目的是为解决上述技术问题的不足，提供一种采用高静压激活柑橘皮中的内源PME酶，进而催化柑橘果胶脱酯制备低酯柑橘果胶的新工艺。
[0006]本发明提供的低酯柑橘果胶的制备方法包括以下步骤:
[0007](I)原料预处理:取新鲜柑橘皮用清水洗净，切成小块，然后按重量加5-10倍pH为7-8的磷酸盐缓冲溶液打浆，密封于聚乙烯袋中冷藏备用；
[0008](2)脱酯:将步骤(I)的聚乙烯袋置于高压容器内，在20_40°C条件下以100_400MPa高静压处理10-30min，以诱导柑橘皮中的内源PME酶催化柑橘果胶脱酯；
[0009](3)果胶提取:将脱脂后的浆液调节pH为1-2，再次置于高压容器内，在60_90°C条件下以200-500MPa高静压提取10-15min，离心，取上清液；
[0010](4)纯化:向上清液中加入1-4倍体积70-95 %乙醇，沉降过夜，所得沉淀用70-95 %的乙醇洗涤2-3次，经真空冷冻干燥后得到低酯柑橘果胶。
[0011]作为优选方案，所述的制备方法包括以下步骤:
[0012](I)原料预处理:取新鲜柑橘皮用清水洗净，切成小块，然后按重量加6.5倍pH为7.5的磷酸盐缓冲溶液打浆，密封于聚乙烯袋中冷藏备用；
[0013](2)脱酯:将步骤(I)的聚乙烯袋置于高压容器内，在30°C条件下以400MPa高静压处理15min，以诱导柑橘皮中的内源PME酶催化柑橘果胶脱酯；
[0014](3)果胶提取:将脱脂后的浆液调节pH为1.5，再次置于高压容器内，在85°C条件下以500MPa高静压提取1min，离心，取上清液；
[0015](4)纯化:向上清液中加入2倍体积95 %乙醇，沉降过夜，所得沉淀用95 %的乙醇洗涤3次，经真空冷冻干燥后得到低酯柑橘果胶。
[0016]本发明的有益效果是:
[0017]I)本发明以柑橘皮中存在的内源PME酶为切入点，通过在一定的温度和压力条件下对其进行高静压处理，诱导柑橘皮中的内源PME酶催化柑橘果胶脱酯，从而制备得到低酯柑橘果胶。本发明突破低酯果胶先提取、后脱酯的传统制备路线，避免采用商业PME酶，从而降低了生产成本；
[0018]2)本发明制备的果胶得率高达17%、酯化度可低于40%，脱酯时间仅为10-30min，而直接提取的柑橘皮果胶的酯化度通常在75%以上，因此本发明具有明显的经济效益。
[0019]3)本发明以柑橘副产物皮渣为原料，合理的利用了农业废料，具有很高的实用价值。
【具体实施方式】
[0020]以下结合具体实施例对本发明进行详细地说明。
[0021]实施例1
[0022]—种低酯柑橘果胶的制备方法，包括以下步骤:
[0023](I)原料预处理:取新鲜柑橘皮用清水洗净，切成小块，然后按重量加6.5倍pH为7.5的磷酸盐缓冲溶液打浆，密封于聚乙烯袋中冷藏备用；
[0024](2)脱酯:将步骤(I)的聚乙烯袋置于高压容器内，在30°C条件下以400MPa高静压处理15min，以诱导柑橘皮中的内源PME酶催化柑橘果胶脱酯；
[0025](3)果胶提取:将脱脂后的浆液调节pH为1.5，再次置于高压容器内，在85°C条件下以500MPa高静压提取1min，离心，取上清液；
[0026](4)纯化:向上清液中加入2倍体积95% (质量浓度，下同)乙醇，沉降过夜，所得沉淀用95%的乙醇洗涤3次，经真空冷冻干燥后得到低酯柑橘果胶。
[0027]得到的柑橘果胶得率为17.2%,酯化度为38J %。
[0028]实施例2
[0029]—种低酯柑橘果胶的制备方法，包括以下步骤:
[0030](I)原料预处理:取新鲜柑橘皮用清水洗净，切成小块，然后按重量加5倍pH为7的磷酸盐缓冲溶液打浆，密封于聚乙烯袋中冷藏备用；
[0031](2)脱酯:将步骤(I)的聚乙烯袋置于高压容器内，在20°C条件下以400MPa高静压处理30min，以诱导柑橘皮中的内源PME酶催化柑橘果胶脱酯；
[0032](3)果胶提取:将脱脂后的浆液调节pH为I，再次置于高压容器内，在90°C条件下以200MPa高静压提取1min，离心，取上清液；
[0033](4)纯化:向上清液中加入4倍体积70 %乙醇，沉降过夜，所得沉淀用70 %的乙醇洗涤3次，经真空冷冻干燥后得到低酯柑橘果胶。
[0034]得到的柑橘果胶得率为16.5%，酯化度为40.2%。
[0035]实施例3
[0036]—种低酯柑橘果胶的制备方法，包括以下步骤:
[0037](I)原料预处理:取新鲜柑橘皮用清水洗净，切成小块，然后按重量加10倍pH为8的磷酸盐缓冲溶液打浆，密封于聚乙烯袋中冷藏备用；
[0038](2)脱酯:将步骤(I)的聚乙烯袋置于高压容器内，在40°C条件下以10MPa高静压处理1min，以诱导柑橘皮中的内源PME酶催化柑橘果胶脱酯；
[0039](3)果胶提取:将脱脂后的浆液调节pH为2，再次置于高压容器内，在60°C条件下以500MPa高静压提取15min，离心，取上清液；
[0040](4)纯化:向上清液中加入I倍体积90 %乙醇，沉降过夜，所得沉淀用90 %的乙醇洗涤2次，经真空冷冻干燥后得到低酯柑橘果胶。
[0041 ]得到的柑橘果胶得率为15.8%，酯化度为40.5%。
【主权项】
1.一种低酯柑橘果胶的制备方法，其特征在于包括以下步骤: (1)原料预处理:取新鲜柑橘皮用清水洗净，切成小块，然后按重量加5-10倍pH为7-8的磷酸盐缓冲溶液打浆，密封于聚乙烯袋中冷藏备用； (2)脱酯:将步骤(I)的聚乙烯袋置于高压容器内，在20-40°C条件下以100-400MPa高静压处理10-30min，以诱导柑橘皮中的内源PME酶催化柑橘果胶脱酯； (3)果胶提取:将脱脂后的浆液调节pH为1-2，再次置于高压容器内，在60-90°C条件下以200-500MPa高静压提取10-15min，离心，取上清液； (4)纯化:向上清液中加入1-4倍体积70-95%乙醇，沉降过夜，所得沉淀用70-95%的乙醇洗涤2-3次，经真空冷冻干燥后得到低酯柑橘果胶。2.如权利要求1所述的低酯柑橘果胶的制备方法，其特征在于包括以下步骤: (1)原料预处理:取新鲜柑橘皮用清水洗净，切成小块，然后按重量加6.5倍pH为7.5的磷酸盐缓冲溶液打浆，密封于聚乙烯袋中冷藏备用； (2)脱酯:将步骤(I)的聚乙烯袋置于高压容器内，在30°C条件下以400MPa高静压处理15min，以诱导柑橘皮中的内源PME酶催化柑橘果胶脱酯； (3)果胶提取:将脱脂后的浆液调节pH为1.5，再次置于高压容器内，在85°C条件下以500MPa高静压提取1min，离心，取上清液； (4)纯化:向上清液中加入2倍体积95%乙醇，沉降过夜，所得沉淀用95 %的乙醇洗涤3次，经真空冷冻干燥后得到低酯柑橘果胶。
【专利摘要】本发明公开了一种低酯柑橘果胶的制备方法，它包括原料预处理、脱酯、果胶提取、纯化等步骤。本发明以柑橘皮中存在的内源PME酶为切入点，通过在一定的温度和压力条件下对其进行高静压处理，诱导柑橘皮中的内源PME酶催化柑橘果胶脱酯，从而制备低酯柑橘果胶。本发明节约了大量的资源，降低了生产成本，具有明显的经济效益。
【IPC分类】C08B37/06
【公开号】CN105542033
【申请号】CN201610056918
【发明人】刘凤霞, 潘思轶, 王可兴, 廖小军
【申请人】华中农业大学
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2016年1月27日