本发明具体涉及一种罗汉果浓缩汁及罗汉果果粉的制备方法。
背景技术：
罗汉果的甜味成分主要存在于其果瓤中，果皮及果仔含量较低，几乎可以忽略不计，而罗汉果中色素物质主要在果皮里面，呈淡黄色或黄色，此类色素物质，易溶于水，易被提取；此外果皮中含有部分鞣质成分，具有青涩味，影响罗汉果提取物的口感。但由于在大规模生产过程，很多生产企业往往连皮一起破碎提取，树脂纯化，此类产品，罗汉果苷v含量较高，但风味较弱，口感较差，仅仅只保留了罗汉果苷的甜味，其他风味流失。
一般通过去皮操作，即将罗汉果鲜果去皮，再在低温状态下真空干燥，真空封装，用于制备去皮罗汉果干果，但此类去皮干果虽然能保留罗汉果鲜果的果香味，颜色较浅，口感良好，但是，在运用上仅仅局限于热水冲泡，不能直接运用于食品或饮料等。
去皮罗汉果果汁或果粉则可以同时解决罗汉果风味、口感不佳，去皮干果运用范围较窄的问题。
但是，制备去皮罗汉果果汁或果粉，必然需要浓缩和干燥，相比于制备去皮干果，对设备及工艺要求更高，主要是因为鲜果提取物液中含有大量的糖类物质，在浓缩过程中易变色，特别是当浓缩温度较高，时间较长时，极易氧化、褐化及焦化，从而影响果汁的外观及品质，导致果汁呈褐色且焦味较重，果香味缺失，澄清度差等问题。所以在制备罗汉果果汁类产品时，不仅对工艺要求严格，对设备要求也较高。而且在一般罗汉果浓缩汁干燥制备果粉的过程中，由于里面的糖类成分极易吸潮，粘度较大，使用常规的干燥方法，比如喷雾干燥，物料会全部黏在塔壁上，很难干燥，而且若干燥温度过高，则会使之变色变味，所以对干燥设备同样要求较高。
cn107397103a公开了一种罗汉果脱色风味浓缩汁的制备方法，是将罗汉果鲜果进行低温连续逆流提取，加入酶制剂，进行酶解，酶灭活，超滤，用离子交换树脂脱色，纳滤膜透析，然后低温真空浓缩，得罗汉果脱色风味浓缩汁。虽然该发明方法所获得的罗汉果脱色浓缩汁的颜色较浅，味道较纯正，但是，由于未去皮，皮中色素大部分被提取，一方面导致后面脱色树脂处理量较小，脱色效果较差，另一方面，由于浓缩操作的技术缺陷，导致罗汉果的口感、风味方面也不是很稳定，罗汉果浓缩汁会出现涩味、青味、后苦味等，而且该方法所得浓缩汁对包装和存储条件要求较高，不便于运输和长久储藏。
cn106008645a公开了一种从罗汉果中提取高纯度罗汉果v的方法，主要步骤是：原料提取-离心-酶解-超滤-纳滤-脱色-浓缩-微波干燥-粉碎。虽然该发明方法工艺简便，但由于热水提取色素较多，离子交换树脂处理量小，脱色效果较差。
cn107033209a公开了一种同时提取无农残罗汉果甜苷和水溶性膳食纤维的方法，是将罗汉果室温榨汁，再通过煮沸、离心、串联氧化铝和活性炭层析、超滤、纳滤等步骤，将纳滤截留液浓缩干燥，得到无农残罗汉果甜苷产品，将超滤截留液和纳滤透过液浓缩干燥，得到无农残罗汉果水溶性膳食纤维产品。虽然该发明方法能够脱除罗汉果农残，但榨汁后高温煮沸过程中会导致颜色加深，罗汉果原始气味、滋味散失等问题。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种罗汉果苷v的质量含量高，风味、口感、外观品质俱佳，产品质量稳定，操作工艺简单，提取时间短，能耗低，成本低，可实现连续大规模生产的罗汉果浓缩汁及罗汉果果粉的制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种罗汉果浓缩汁及罗汉果果粉的制备方法，包括以下步骤：
（1）破碎、榨汁：将选果后的罗汉果鲜果加水清洗，去皮后，搅碎使果瓤与果籽分离，并以不破损果籽为度，再加水搅拌，榨汁，离心分离，得离心液；
（2）酶解、超滤：在步骤（1）所得离心液中，加入酶制剂酶解，酶解液灭活，冷却，用超滤膜超滤，加水赶洗超滤膜上的滤渣，至超滤膜透过液无色透明且无甜味为止，得超滤液；
（3）反渗透膜浓缩：将步骤（2）所得超滤液用反渗透膜透析浓缩，得浓缩液；
（4）活性炭吸附：将步骤（3）所得浓缩液过活性炭层析柱吸附除杂，有甜味后收集，进完料后，加水洗柱至无甜味为止，收集流出液；
（5）氧化铝层析、纳滤：将步骤（4）所得流出液过氧化铝层析柱分离纯化，有甜味后收集，进完料后，加水洗柱至无甜味为止，收集流出液，将流出液用纳滤膜纳滤透析，收集截留液，再用压缩空气赶出残存膜中的料液，最后加水洗膜至无甜味为止，收集水洗液，得纳滤液；
（6）浓缩、干燥：将步骤（5）所得纳滤液低温减压浓缩，得罗汉果浓缩汁，再低温减压干燥，得罗汉果果粉。
优选地，步骤（1）中，所述罗汉果鲜果中罗汉果苷v的质量含量为0.4～0.6%。
优选地，步骤（1）中，每次榨汁的加水量为罗汉果鲜果质量的0.4～6.0倍（更优选0.5～2.0倍）。采用去皮后的原料进行榨汁提取，不仅提取用水量小，而且时间短，能耗低，成本低，收率高。
优选地，步骤（1）中，所述搅拌的温度为5～15℃，时间为20～40min。
优选地，步骤（1）中，所述榨汁的温度为0～20℃（更优选5～18℃），榨汁的次数≥2次。采用低温榨汁能够保留罗汉果的原始风味。
优选地，步骤（1）中，所述离心分离的具体操作为：先离心分离罗汉果渣和罗汉果汁，再将罗汉果汁先后进行卧式螺旋离心和蝶式离心。
优选地，所述卧式螺旋离心的速率为10000～50000r/min，时间为4～10h。
优选地，所述蝶式离心的速率为10000～50000r/min，时间为4～10h。
优选地，步骤（2）中，所述酶解的温度为40～60℃，ph值为2.0～9.0，时间为1～2h。由于罗汉果榨汁后果汁较浑浊，含有大量的杂质，如果不经过酶解，后续进行活性炭除杂和氧化铝层析的效果较差。
优选地，步骤（2）中，所述酶制剂的添加量为离心液质量的0.01～0.50%（更优选0.1～0.4%）。
优选地，步骤（2）中，所述酶制剂为果胶酯酶制剂、半纤维素酶制剂、蛋白酶制剂或β-葡聚糖酶制剂等中的一种或几种。
优选地，步骤（2）中，所述灭活的温度为80～120℃，压力为0.1～4.0mpa，时间为0.2～2.0min。
优选地，步骤（2）中，所述冷却至5～15℃。所述冷却优选板式冷却。
优选地，步骤（2）中，所述超滤的温度为10～30℃，压力为1.0～2.0mpa。
优选地，步骤（2）中，所述超滤膜为陶瓷膜。
优选地，步骤（2）中，所述陶瓷膜的孔径为0.3～0.5μm，截留分子量为1～10万道尔顿。
优选地，步骤（3）中，反渗透膜透析浓缩至截留液的白利度为5～20（更优选10～15）后，取截留液，用压缩空气赶出残存在膜中的料液，再水洗膜至无甜味为止，得浓缩液。采用反渗透膜浓缩，能够快速除去水，缩短浓缩时间，提高浓缩效率，防止料液发酵变坏。
优选地，步骤（3）中，所述反渗透膜透析浓缩的温度为5～25℃，压力为1.0～4.0mpa。
优选地，步骤（3）中，所述反渗透膜的截留分子量为50～100道尔顿。
优选地，步骤（4）中，所述活性炭层析柱中的活性炭的装柱体积与浓缩液的体积质量比（l/kg）为1:10～100（更优选1:50～95）。
优选地，步骤（4）中，所述活性炭层析柱的装柱径高比为1:2～12。
优选地，步骤（4）中，过活性炭柱的流速为0.5～3.0bv/h。
优选地，步骤（4）中，所述活性炭的目数为40～200目（更优选60～120目），填充密度为0.45～0.55，碘值为900～1500，亚甲基蓝值为100～200。更优选所述活性炭强度≥98%，水分≤10%，灰分≤5%。使用该活性炭能够去除杂味，比如涩味、青味及后苦味等，而且对罗汉果甜苷的损耗较小。
优选地，步骤（4）中，所述活性炭在装柱后使用前，先用1.5～2.5bv的90～100℃的热水反冲浸泡0.5～1.5h，再用90～100℃的热水洗柱，至流出液无黑点、无色、无异味为止，然后用冷水冷柱。
优选地，步骤（5）中，所述氧化铝层析柱中的氧化铝与流出液的体积质量比（l/kg）为1:5～50（更优选1:6～20）。由于罗汉果去皮提取液含有少量黄酮类色素，氧化铝层析能够脱除色素，相比离子交换层析柱，其成本更低，效果更好。
优选地，步骤（5）中，所述氧化铝层析柱的装柱径高比为1:4～8。
优选地，步骤（5）中，过氧化铝层析柱的流速为0.5～2.0bv/h。
优选地，步骤（5）中，所述氧化铝为酸性氧化铝或中性氧化铝，目数为20～400目（更优选100～300目）。
优选地，步骤（5）中，所述氧化铝装柱前，先在300～400℃下，活化20～30h，再用体积浓度90～98%的乙醇溶液清洗至流出液无色、无异味为止，再水洗至流出液无乙醇为止。
优选地，步骤（5）中，所述纳滤透析的温度为5～15℃，压力为1.0～4.0mpa。
优选地，步骤（5）中，所述纳滤透析至截留液的白利度为10～40（更优选12～20）。
优选地，步骤（5）中，所述纳滤膜的截留分子量为500～10000道尔顿（更优选600～2000道尔顿）。由于罗汉果v的分子量为1287.43，使用纳滤膜能透过大量小分子杂质及色素，同时又起着浓缩的作用。
优选地，步骤（6）中，所述低温减压浓缩的温度为30～50℃，压力为-0.10～-0.08mpa，浓缩至白利度≥50。
优选地，步骤（6）中，所述低温减压浓缩的设备为五效闪蒸真空浓缩器。
优选地，步骤（6）中，所述低温减压干燥的温度为20～60℃，压力为-0.10～-0.07mpa，干燥至水含量≤5%。
优选地，步骤（6）中，所述低温干燥设备为连续带式真空干燥机。
本发明方法采用了五效闪蒸真空浓缩与真空带式干燥相结合技术，不仅生产时间大大缩短，产品质量稳定性提高，也解决了浓缩汁不易干燥，以及在浓缩和干燥过程中变色变味的问题，最大程度的保留了罗汉果的香味。
本发明方法的有益效果如下：
（1）本发明方法所得罗汉果浓缩汁呈无色或淡黄色，澄清透亮，味道纯正，其中，果汁的白利度为50～70，罗汉果苷v的质量含量为5～40%，果汁的澄清度为0.5～30；本发明方法所得罗汉果果粉呈纯白色，其中，罗汉果苷v的质量含量为30～60%，罗汉果苷v的收率≥90%，具有较浓郁的果香味，色素杂味少，风味、口感俱佳，产品质量稳定；
（2）本发明方法采用活性炭+氧化铝层析柱+纳滤的方式，不仅能保证罗汉果口感稳定，而且有着良好的脱色及分离纯化的的作用，最后用纳滤膜透析，能滤过一些小分子糖类，更易于干燥；
（3）本发明方法操作工艺简单，提取时间短，能耗低，成本低，可实现连续大规模生产。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
本发明实施例所使用的罗汉果鲜果购于广西桂林，经高效液相色谱外标法测得其罗汉果苷v的质量含量为0.55%；本发明实施例所使用的果胶酶制剂、蛋白酶制剂和β-葡聚糖酶制剂均购于英联酶制剂公司；本发明实施例所使用的0.3μm、0.5μm孔径的陶瓷膜，截留分子量均为5万道尔顿，均购于江苏久吾高科技科技有限公司；本发明实施例所使用的反渗透膜的型号为ro-3840/30-ff，截留分子量为80，购于美国陶氏化学有限公司；本发明实施例所使用的活性炭，目数为80，填充密度为0.5，碘值为1200，亚甲基蓝值为150，强度≥98%，水分≤10%，灰分≤5%，购于天津科密欧化学试剂有限公司，所述活性炭在装柱后使用前，先用2bv的95℃的热水反冲浸泡1h，再用95℃的热水洗柱，至流出液无黑点、无色、无异味为止，然后用冷水冷柱；本发明实施例所使用的中性氧化铝购于青岛海洋化工有限公司，所述氧化铝装柱前，先在350℃下，活化24h，再用体积浓度95%的乙醇溶液清洗至流出液无色、无异味为止，再水洗至流出液无乙醇为止；本发明实施例所使用的型号为nf800d的纳滤膜的截留分子量为800道尔顿，型号为nf1000d的纳滤膜的截留分子量为1000道尔顿，购于美国陶氏化学有限公司；本发明实施例所使用的五效闪蒸真空浓缩器购于温州市日中轻工机械有限公司；本发明实施例所使用的连续带式真空干燥机购于上海敏杰制药机械有限公司；本发明实施例所使用的原料和化学试剂，如无特殊说明，均通过常规商业途径获得。
实施例1
（1）破碎、榨汁：将选果后的20t罗汉果鲜果加水清洗，机械去皮后，用螺旋压榨机搅碎使果瓤与果籽分离，并以不破损果籽为度，每次榨汁加20t水，在10℃下，搅拌30min，在5℃下，榨汁2次，先离心分离罗汉果渣和罗汉果汁，再将罗汉果汁先以速率10000r/min进行卧式螺旋离心8h，再以速率20000r/min进行蝶式离心8h，得离心液47t；
（2）酶解、超滤：在步骤（1）所得47t离心液中，加入47kg果胶酶制剂和47kg蛋白酶制剂，在50℃，ph值为6的条件下，酶解2h，酶解液在100℃下，2.0mpa下，灭活1min，板式冷却至10℃，再用孔径为0.3μm的陶瓷膜，在20℃，1.5mpa下，进行超滤，加水赶洗陶瓷膜上的滤渣，至陶瓷膜透过液无色透明且无甜味为止，得48t超滤液，固含量为3.6%；
（3）反渗透膜浓缩：将步骤（2）所得48t超滤液用反渗透膜，在15℃，2.0mpa下，透析浓缩至截留液的白利度为12后，取截留液，用压缩空气赶出残存在膜中的料液，再水洗膜至无甜味为止，得18.5t浓缩液；
（4）活性炭吸附：将步骤（3）所得18.5t浓缩液，以1bv/h的流速过活性炭层析柱（活性炭目数为80目，装柱径高比为1:4，装柱体积200l）吸附除杂，有甜味后收集，进完料后，加水洗柱至无甜味为止，收集流出液，得20.3t流出液；
（5）氧化铝层析、纳滤：将步骤（4）所得20.3t流出液，以1bv/h的流速过中性氧化铝层析柱（中性氧化铝目数为100目，装柱径高比为1:4，装柱体积2000l）分离纯化，有甜味后收集，进完料后，加水洗柱至无甜味为止，收集流出液，将流出液用截留分子量为800道尔顿的纳滤膜（型号nf800d），在15℃，2.0mpa下，纳滤透析至白利度为19，收集截留液，再用压缩空气赶出残存膜中的料液，最后加水洗膜至无甜味为止，收集水洗液，得3.96t纳滤液；
（6）浓缩、干燥：将步骤（5）所得3.96t纳滤液，在50℃，-0.10mpa下，在五效闪蒸真空浓缩器中，低温减压浓缩至白利度为65，得514.9kg罗汉果浓缩汁，再将罗汉果浓缩汁在50℃，-0.09mpa下，在连续带式真空干燥机中，低温减压干燥至水含量为4.2%，得334.7kg罗汉果果粉。
本发明实施例所得罗汉果浓缩汁呈无色，澄清透亮，味道纯正，其中，果汁的白利度为65，罗汉果苷v的质量含量为19.64%，果汁的澄清度为10；本发明实施例所得罗汉果果粉呈纯白色，经高效液相色谱外标法检测，所得产品中罗汉果苷v的质量含量为30.2%，收率为91.9%。
实施例2
（1）破碎、榨汁：将选果后的20t罗汉果鲜果加水清洗，机械去皮后，用螺旋压榨机搅碎使果瓤与果籽分离，并以不破损果籽为度，每次榨汁加10t水，在15℃下，搅拌25min，在10℃下，榨汁3次，先离心分离罗汉果渣和罗汉果汁，再将罗汉果汁先以速率20000r/min进行卧式螺旋离心6h，再以速率30000r/min进行蝶式离心10h，得离心液36t；
（2）酶解、超滤：在步骤（1）所得36t离心液中，加入40kg果胶酶制剂和40kgβ-葡聚糖酶制剂，在40℃，ph值为5的条件下，酶解1.5h，酶解液在90℃下，1.0mpa下，灭活1.5min，板式冷却至8℃，再用孔径为0.5μm的陶瓷膜，在15℃，1.8mpa下，进行超滤，加水赶洗陶瓷膜上的滤渣，至陶瓷膜透过液无色透明且无甜味为止，得37t超滤液，固含量为4.6%；
（3）反渗透膜浓缩：将步骤（2）所得37t超滤液用反渗透膜，在5℃，3.0mpa下，透析浓缩至截留液的白利度为15后，取截留液，用压缩空气赶出残存在膜中的料液，再水洗膜至无甜味为止，得13.7t浓缩液；
（4）活性炭吸附：将步骤（3）所得13.7t浓缩液，以2bv/h的流速过活性炭层析柱（活性炭目数为80目，装柱径高比为1:2，装柱体积200l）吸附除杂，有甜味后收集，进完料后，加水洗柱至无甜味为止，收集流出液，得15.1t流出液；
（5）氧化铝层析、纳滤：将步骤（4）所得15.1t流出液，以0.5bv/h的流速过中性氧化铝层析柱（中性氧化铝目数为200目，装柱径高比为1:6，装柱体积1000l）分离纯化，有甜味后收集，进完料后，加水洗柱至无甜味为止，收集流出液，将流出液用截留分子量为1000道尔顿的纳滤膜（型号nf1000d），在10℃，1.0mpa下，纳滤透析至白利度为12，收集截留液，再用压缩空气赶出残存膜中的料液，最后加水洗膜至无甜味为止，收集水洗液，得5.23t纳滤液；
（6）浓缩、干燥：将步骤（5）所得5.23t纳滤液，在50℃，-0.10mpa下，在五效闪蒸真空浓缩器中，低温减压浓缩至白利度为60，得418.7kg罗汉果浓缩汁，再将罗汉果浓缩汁在50℃，-0.09mpa下，在连续带式真空干燥机中，低温减压干燥至水含量为4.8%，得251.23kg罗汉果果粉。
本发明实施例所得罗汉果浓缩汁呈无色，澄清透亮，味道纯正，其中，果汁的白利度为60，罗汉果苷v的质量含量为24.31%，果汁的澄清度为5；本发明实施例所得罗汉果果粉呈纯白色，经高效液相色谱外标法检测，所得产品中罗汉果苷v的质量含量为40.5%，收率为92.5%。
实施例3
（1）破碎、榨汁：将选果后的20t罗汉果鲜果加水清洗，机械去皮后，用螺旋压榨机搅碎使果瓤与果籽分离，并以不破损果籽为度，每次榨汁加13t水，在10℃下，搅拌35min，在15℃下，榨汁3次，先离心分离罗汉果渣和罗汉果汁，再将罗汉果汁先以速率30000r/min进行卧式螺旋离心10h，再以速率50000r/min进行蝶式离心6h，得离心液46t；
（2）酶解、超滤：在步骤（1）所得46t离心液中，加入50kg果胶酶制剂、50kgβ-葡聚糖酶制剂和50kg蛋白酶制剂，在60℃，ph值为7的条件下，酶解1h，酶解液在110℃下，3.0mpa下，灭活0.8min，板式冷却至12℃，再用孔径为0.3μm的陶瓷膜，在25℃，1.2mpa下，进行超滤，加水赶洗陶瓷膜上的滤渣，至陶瓷膜透过液无色透明且无甜味为止，得47t超滤液，固含量为3.8%；
（3）反渗透膜浓缩：将步骤（2）所得47t超滤液用反渗透膜，在8℃，1.5mpa下，透析浓缩至截留液的白利度为10后，取截留液，用压缩空气赶出残存在膜中的料液，再水洗膜至无甜味为止，得16.4t浓缩液；
（4）活性炭吸附：将步骤（3）所得16.4t浓缩液，以1bv/h的流速过活性炭层析柱（活性炭目数为80目，装柱径高比为1:8，装柱体积300l）吸附除杂，有甜味后收集，进完料后，加水洗柱至无甜味为止，收集流出液，得18.6t流出液；
（5）氧化铝层析、纳滤：将步骤（4）所得18.6t流出液，以0.5bv/h的流速过中性氧化铝层析柱（中性氧化铝目数为100目，装柱径高比为1:4，装柱体积3000l）分离纯化，有甜味后收集，进完料后，加水洗柱至无甜味为止，收集流出液，将流出液用截留分子量为1000道尔顿的纳滤膜（型号nf1000d），在13℃，1.5mpa下，纳滤透析至白利度为13，收集截留液，再用压缩空气赶出残存膜中的料液，最后加水洗膜至无甜味为止，收集水洗液，得5.48t纳滤液；
（6）浓缩、干燥：将步骤（5）所得5.48t纳滤液，在40℃，-0.08mpa下，在五效闪蒸真空浓缩器中，低温减压浓缩至白利度为50，得438.5kg罗汉果浓缩汁，再将罗汉果浓缩汁在40℃，-0.08mpa下，在连续带式真空干燥机中，低温减压干燥至水含量为3.8%，得219.02kg罗汉果果粉。
本发明实施例所得罗汉果浓缩汁呈无色，澄清透亮，味道纯正，其中，果汁的白利度为50，罗汉果苷v的质量含量为22.63%，果汁的澄清度为20；本发明实施例所得罗汉果果粉呈纯白色，经高效液相色谱外标法检测，所得产品中罗汉果苷v的质量含量为45.3%，收率为90.2%。
将实施例1～3所得罗汉果果粉进行感官评价试验，具体方法为：各取实施例1～3所得罗汉果果粉0.1g，分别溶解于100ml水中，各配制5等份，请5位评审人品尝，进行感官评价，并按照表1的标准进行打分，结果如表2所示。
表1罗汉果果粉感官评价打分表
表2实施例1～3所得罗汉果果粉感官评价结果表
由表2可知，实施例1～3所得罗汉果果粉呈纯白色，具有较浓郁的果香味，色素杂味少，甜度适中，清爽醇厚，风味、口感俱佳，产品质量稳定。