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福建特产柚子加工及综合利用技术的研究

张怡  
【摘要】: 本文较为系统的研究了福建特产柚子品种品质特性、柚苷酶产生菌的筛选及诱变育种、柚子汁功能学特性,并在此基础上研究了高品质柚子汁的生产工艺、柚子加工副产物的综合利用。通过实验研究结果如下: (1)福建特产柚子品种品质特性的研究 福建五大特产柚子品种营养品质的研究表明,维生素C是新鲜柚子中含量最高的维生素,蛋氨酸是柚子的第一限制氨基酸。 加工品质的研究表明,柚子的深加工具有独特的优势,总酚含量较低,且多酚氧化酶活性低未检出,柚子在加工过程不易出现酶促褐变。柚子果肉中含有较多的果胶,且属于低甲氧基果胶,为榨汁工艺中优选果胶酶类型提供依据。 保健品质的研究表明,总黄酮、多糖、SOD含量品种间差异较大。这对开发不同类型柚子保健食品时优选柚子品种具有指导意义。 (2)柚苷酶的筛选及诱变育种的研究 研究利用柚苷酶平板透明圈筛选方法,加大了透明层与未分解层的颜色对比,便于观察,易测量,检测步骤简化,提高了菌种筛选的效率,改进了柚苷酶产生菌的选育模型。筛选出一株柚苷酶生产菌株A-13,其酶活可达365.31 U /mL,具有较高的酶活力,通过对该菌株的形态特征、培养特征的观察,对照《真菌鉴定手册》判定该菌株为黑曲霉(Aspergillus niger)。 通过NTG对出发菌株A-13诱变处理,结合优化后的透明圈筛选法和摇瓶复筛法,筛选得到1株摇瓶发酵单位达876.43U/mL的A-13-62号菌株,比出发菌株的产酶能力提高了近237%。 以鼠李糖为产酶诱导剂,确定黑曲霉A-13-62的最佳发酵培养基及最佳发酵条件。发酵培养基配方:豆渣(含水30%~40%)100g,脱脂豆饼粉40g,鼠李糖0.2g,CaCl2 1g,ZnSO4 1g,MgSO4·7H2O 5g,K2HPO4 1g,蒸馏水1000mL;发酵条件为:培养温度30℃、初始pH为5.0、接种量10%、500mL三角瓶装液量为50mL,在此条件下测得酶活可达1017U/mL。 对经NTG诱变得到的高产菌株A-13-62进行稳定性考察,数代培养后,酶活稳定在1004U/mL以上,比野生菌株提高了272%。 (3)柚子汁加工关键技术的研究 果胶酶提取柚汁的最佳工艺条件为:采用果胶酶X1与GM以1:1复合酶解、酶解时间60min的条件下,在柚子原汁pH状态下,酶用量2000IU/kg、酶解温度50℃,出汁率高,达48.9%,出汁率提高近22%。 将柚苷酶发酵液冷冻浓缩至酶活力10000IU/mL,作为液体酶制剂,研究柚汁酶法脱苦的最佳工艺条件。结果表明:在柚子原汁pH状态下,酶解时间60min,酶解温度为50℃,加酶量为8000 IU/kg时酶解效果最好。在最佳工艺条件下,果汁的脱苦率达到46.25%,风味优良。 柚汁饮料配方为柚子原汁用量30%,柠檬酸用量0.06%,白砂糖用量7.0%,以此调制的饮料酸甜适合,又具柚子特有风味,口感佳。 (4)柚子降血脂作用的研究 以高血脂模型大鼠研究柚汁的降血脂功效。将SD大鼠分成正常对照、高脂模型组、阳性对照组和柚子汁低、中、高剂量组,即100Bix、200Bix、300Bix柚子汁灌胃1.2mL/100g.bw,测定其甘油三脂(TG)、总胆固醇(TCHO)、高密度脂旦白胆固醇(HDL–C)、低密度脂旦白胆固醇(LDL–C)和载脂蛋白A /载脂蛋白B (ApoA/ApoB)。研究表明,给予高脂血症大鼠服用柚子汁4周,能明显降低大鼠血清脂质含量,改变脂蛋白成分。柚汁高、中和低剂量组TG含量与模型组比较明显降低(p0.01);柚汁高和中剂量组TCHO含量与模型组比较明显降低(p0.05或p0.01));柚汁高、中和低剂量组HDL-C含量与模型组比较明显升高(p0.01);柚汁高和中剂量组大鼠ApoA/ApoB值与模型组比较明显升高(p0.05)。表明柚子汁灌胃给药对实验性高脂血症大鼠具有治疗作用。 (5)柚子加工副产物综合利用的研究 以柚子落果和疏果的青果皮为原料,采用了酸浸提、醇沉淀法,对青果皮提取果胶的最佳工艺条件进行了研究,得到青果皮提取果胶的最佳工艺条件为pH值0.5,提取温度90℃,提取时间80 min,果胶的提取率为3.15%。 以柚皮为试验原料,采用乙醇浸提法从柚皮中提取总黄酮,研究柚皮提取总黄酮的最佳工艺条件:在提取温度为90℃的情况下,提取时间2h,乙醇浓度50%,稀释倍数20倍时总黄酮提取率最高,达0.607%。 采用超临界CO2萃取技术提取柚籽精油,研究得出其最佳工艺条件为:萃取压力35MPa、萃取温度40℃、CO2流量为16L/h、萃取时间为1h,得率达33.90%。同时利用气象色谱对柚籽精油的脂肪酸成分进行分析,结果表明:精油中饱和脂肪酸占32.11%、不饱和脂肪酸占66.65%,可作为食用油源或功能性芳香油进一步开发。


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