[发明专利]利用柚子皮粉生产低温果胶酶及低温澄清苹果汁的方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及微生物发酵领域及食品加工领域，具体地说是一种利用柚子皮粉生产低温果胶酶及低温澄清苹果汁的方法。

背景技术

果胶（Pectin）是植物组织中与纤维素、半纤维素、木质素及蛋白质等结合的不溶于水的一类物质。果胶广泛存在于高等植物，如水果、大豆以及玉米等谷物中。果胶酶（Pectinase）是指一组可以协同分解果胶的多酶复合物，通常包括果胶裂解酶（PL）、聚半乳糖醛酸酶（PG）和果胶酯酶（PE）等。果胶酶初见于1930年，用来制备酒水和果汁。一般果汁自然pH值为3.0～4.0，所以食品工业用果胶酶多为酸性果胶酶。近年来，随着我国国家政策和产业结构的调整，果汁和果酒行业得到迅猛发展。农产品加工业“十一五”发展规划以来，原料主产区建立浓缩加工厂，发展浓缩果蔬汁及果蔬浆等半成品。果胶酶作为果蔬汁加工的重要酶制剂，市场需求量巨大。

柚子多见于南方，现在中国的广东、广西、福建、江西、湖南、浙江、四川等地均有大量栽培。柚子皮果胶含量较高，但柚子经食用后，柚皮常被废弃而没有得到有效利用。因而利用柚子皮生产果胶酶，成本低廉，具有潜在的开发价值。

苹果在世界各地均有栽培，是世界上主要的栽培果树品种之一。苹果是我国产量最大的水果，苹果制汁也开始进入蓬勃发展的阶段。苹果汁的澄清是决定产品质量的关键工序，目前使用的澄清方法主要有离心分离法、过滤法和加净化剂的方法，但是除非在采用这些工艺步骤之前对果蔬原汁进行了酶法处理或净化处理，否则单独使用这些工艺步骤往往是不可行或者不经济的。在低温条件下对鲜榨苹果汁进行酶法澄清，不仅可以降低微生物在其中生长而造成污染的几率，还可以节省能源以及保持苹果汁的风味和品质。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用柚子皮粉生产低温果胶酶及低温澄清苹果汁的方法。

本发明利用柚子皮粉为碳源，利用棘孢青霉菌（Penicillium aculeatum）为菌种，发酵生产低温果胶酶，发酵单位达16.5U mL^?1，具体方法如下：

（1）在温度为28～32℃、转速为120～180rpm条件下，棘孢青霉菌在种子活化培养基中培养36～60h；

（2）将活化后的种子液以1.0～3.0%（v/v）接种量接种于发酵培养基中，在温度为28～32℃、转速为120～180rpm条件下，培养75～147h；

（3）离心除去菌体后得到的上清液即为低温果胶酶酶液；

所述的发酵培养基为（w/v）：柚子皮粉0.5～2%、蛋白胨0.5～2%，七水硫酸镁0.2%，磷酸二氢钾0.2%，无水氯化钙0.01%，pH4.0～6.0。

所述的种子活化培养基为（w/v）：葡萄糖0.8%，果胶0.2%，硫酸铵0.5%，七水硫酸镁0.2%，磷酸二氢钾0.2%，无水氯化钙0.01%，pH自然。

低温澄清苹果汁的方法具体步骤如下： 

（1）将苹果去皮，削成1.5cm³的小块，称重；

（2）加水（w/v=1/1），再加0.5%（w/v）的抗坏血酸；

（3）用榨汁机将苹果块榨成汁；

（4）用八层纱布将苹果渣滤掉，得到鲜榨苹果汁；

（5）每毫升鲜榨苹果汁添加3～7U果胶酶酶液，在10～30℃下保温反应1～3h； 

（6）反应结束后即得到澄清苹果汁。

在10℃、20℃和30℃下保温反应2h后，澄清的苹果汁透光率分别为43.3%、53.3%和62.4%。

本发明使用柚子皮为碳源诱导棘孢青霉菌产具有低温活性的果胶酶，该酶在低温环境下对鲜榨苹果汁的澄清效果显著。低温条件下对鲜榨苹果汁的澄清，不仅可以降低微生物在其中生长而造成污染的几率，还可以节省能源以及保持苹果汁的风味和品质。

附图说明

图1：本发明的低温果胶酶的pH活性。

图2：本发明的低温果胶酶的pH稳定性。

图3：本发明的低温果胶酶的温度活性。

图4：本发明的低温条件下低温果胶酶对鲜榨苹果汁的澄清率。

具体实施方式

实施例1：

1、低温果胶酶酶液的制备：

（1）将-20℃保存的10⁶个棘孢青霉菌孢子悬液接种于50mL种子活化培养基，在温度30℃、转速150rpm条件下，棘孢青霉菌在种子活化培养基中培养48h；