阅读说明：本技术 一种利用果渣制备低甲氧基果胶的方法 (Method for preparing low-methoxyl pectin by using pomace ) 是由 陈小举 于 2019-11-25 设计创作，主要内容包括：一种利用果渣制备低甲氧基果胶的方法,包括：(1)制备黑曲霉液体种子,(2)黑曲霉固体发酵,(3)制备复合酶,(4)复合酶处理果渣,(5)酸水解与提取,(6)乙醇沉淀与过滤,(7)清洗与烘干。本发明以黄桃、梨、苹果、蓝莓、橙、柚子等榨汁后的果渣为原料,固体发酵黑曲霉制备复合酶,以复合酶处理果渣以实现细胞壁溶解和果胶脱脂；然后通过酸解、醇沉、清洗、烘干等制备得到低甲氧基果胶。(A method for preparing low methoxyl pectin by using pomace comprises the following steps: (1) preparing aspergillus niger liquid seeds, (2) performing aspergillus niger solid fermentation, (3) preparing a complex enzyme, (4) treating pomace by the complex enzyme, (5) performing acid hydrolysis and extraction, (6) performing ethanol precipitation and filtration, and (7) cleaning and drying. The method takes the squeezed pomace of yellow peaches, pears, apples, blueberries, oranges, grapefruits and the like as raw materials, prepares compound enzyme by solid fermentation of aspergillus niger, and treats the pomace with the compound enzyme to realize cell wall dissolution and pectin degreasing; then preparing the low methoxyl pectin through acidolysis, alcohol precipitation, cleaning, drying and the like.)

一种利用果渣制备低甲氧基果胶的方法

技术领域

本发明属于农产品精深加工技术领域，涉及一种利用果渣制备低甲氧基果胶的方法。

背景技术

果胶是一种无毒的天然食品添加剂，是植物细胞壁的重要组成成分。果胶是一种植物多糖聚合物，其基本组成是部分甲酯化的半乳糖醛酸单元，通常按其甲氧基含量将其分为两大类：高甲氧基果胶（HMP）、低甲氧基果胶（LMP）。

HMP一般是指酯化度或甲酯化度大于50%，即甲氧基含量高于7%的果胶；LMP是指甲酯化度介于25-50%之间，即甲氧基含量低于7%的果胶。HMP只有在可溶性固形物高于55%和pH范围在2.0~3.5之间才能胶凝，主要用于高糖类食品的生产。

LMP不完全受pH值和糖度（共熔物）的制约，对凝胶条件要求低。LMP形成凝胶的速率随着果胶甲酯化度的降低而加快。LMP在满足人们对低糖、低热量、低甜度食品要求方面意义显著。近年来，由于肥胖、糖尿病患者的数量呈上升趋势，低糖食品需求量提升显著。由于LMP作为食用胶用于低糖食品具有无可比拟的优势，因而，导致LMP的市场需求量巨大。

黑曲霉，半知菌亚门，丝孢纲，丝孢目，丛梗孢科，曲霉属真菌中的一个常见种。广泛分布于世界各地的粮食、植物性产品和土壤中。是重要的发酵工业菌种，可生产淀粉酶、酸性蛋白酶、纤维素酶、果胶酶、葡萄糖氧化酶、柠檬酸、葡糖酸和没食子酸等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用果渣制备低甲氧基果胶的方法。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供的技术方案是：一种利用果渣制备低甲氧基果胶的方法，包括下列步骤：

步骤1：向黑曲霉菌种保藏斜面加入无菌水，用接种铲将斜面中的孢子刮下，制成菌种悬液；按2.5-5%的接种量将菌种悬液接入灭菌后的液体种子培养基中，在温度30-35℃、转速100-200r/min的摇床中培养4-6d，得到黑曲霉液体种子；

步骤2：在空气洁净级别为1万级的净化环境中，在25-30℃条件下，按1-5%的接种量，将黑曲霉液体种子与蒸汽灭菌后的固体培养基混合均匀，然后铺设成1.5-2.5cm厚度的浅盘，保持环境相对湿度60-75%，发酵5-7d，得到固体发酵产物；

步骤3：向固体发酵产物中添加固体培养基质量9-12倍的蒸馏水，浸泡后过滤，得到的滤液即为粗酶液；在25±5℃温度条件下，向粗酶液中加入硫酸铵，静置后过滤得到沉淀物，将沉淀物用纯化水清洗，即得黑曲霉发酵得到的复合酶；

步骤4：向果渣中添加其4-5倍质量的纯化水，然后添加果渣质量0.5-1.0%的步骤3制得的复合酶，保持温度40-45℃、以转速45-60r/min搅拌处理60-90min，得到果渣混合液；

步骤5：向果渣混合液中加入盐酸，调节pH值至2.0-2.5，然后升温并保持温度90-92℃、以转速30-60r/min搅拌处理60-90min；获得的溶液过滤后得到的滤液为果胶提取液；

步骤6：向果胶提取液中加入乙醇，使混合液的乙醇的质量百分比含量为50-65%，静置60-90min；将混合液采用60-80目滤网过滤，收集固体截留物；

步骤7：将固体截留物采用纯化水反复清洗3-5次，然后将固体截留物在真空表压-0.09～-0.10MPa、温度60-65℃环境下烘干至含水量小于或等于5%，粉碎后即得到低甲氧基果胶。

优选的技术方案为：所述果渣为黄桃、梨、苹果、蓝莓、橙和柚子鲜果中的至少一种，榨取果汁后获得的残渣。

优选的技术方案为：所述液体种子培养基的原料配方包含下列质量百分比的原料：25-30%蔗糖、0.25-0.50%硫酸铵、0.15-0.25%磷酸氢二钾、0.15-0.25%氯化钠、0.05-0.10%硫酸亚铁，其余为纯化水，共计100%。

优选的技术方案为：所述固体培养基的原料配方包含下列质量百分比的原料：40-50%果渣、10-15%麸皮、10-15%玉米粉、5%豆粕、0.5%硫酸铵、0.25%磷酸氢二钾，共计100%；所述固体培养基的制备方法包括：按照所述固体培养基的原料配方称取原料并混合混匀，装入无纺布袋中，使用120-125℃饱和蒸汽灭菌25-30min，然后在空气洁净级别为1万级的净化环境中自然放凉至室温，备用。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有的优点是：

本发明以黄桃、梨、苹果、蓝莓、橙、柚子等榨汁后的果渣为原料，固体发酵黑曲霉制备复合酶，以复合酶处理果渣以实现细胞壁溶解和果胶脱脂；然后通过酸解、醇沉、清洗、烘干等制备得到低甲氧基果胶。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

实施例1：一种利用果渣制备低甲氧基果胶的方法

一种利用果渣制备低甲氧基果胶的方法，所述的果渣，为黄桃、梨、苹果、蓝莓、橙、柚子等鲜果中的一种或多种，在榨取果汁后的残渣。

一种利用果渣制备低甲氧基果胶的方法，其特征在于，包括以下技术步骤。

（1）制备黑曲霉液体种子

液体种子培养基配方包括下列质量百分比的原料：27.5%蔗糖、0.38%硫酸铵、0.2%磷酸氢二钾、0.2%氯化钠、0.07%硫酸亚铁，其余为纯化水，共计100%。

液体种子培养。向黑曲霉菌种保藏斜面加入无菌水，用接种铲将斜面中的孢子刮掉，制成菌种悬液；按4%的接种量将菌种悬液接入灭菌后的液体种子培养基中，在温度32℃、转速150r/min的摇床中培养5d，得到黑曲霉液体种子。

（2）黑曲霉固体发酵

固体发酵培养基配方：45%果渣、12%麸皮、12%玉米粉、5%豆粕、0.5%硫酸铵、0.25%磷酸氢二钾，共计100%。固体培养基按配方充分混匀，装入无纺布袋中，使用122℃饱和蒸汽灭菌28min，然后在空气洁净级别为1万级的净化环境中自然放凉至室温，备用。

固体发酵。在空气洁净级别为1万级的净化环境中，在28℃温度下，按3%的接种量，将黑曲霉液体种子与蒸汽灭菌后的固体培养基充分混合，然后铺设成2cm厚度的浅盘，保持环境相对湿度70%，发酵6d。

（3）制备复合酶

浸提。固体发酵后，按固体培养基重量的10倍加入蒸馏水，室温浸泡3h，四层纱布过滤，滤液即为粗酶液。

精制。将分析纯级别的硫酸铵研磨成细粉，过100目网筛，备用。在25℃温度下，向滤液中缓慢、均匀的加入过筛后的硫酸铵，添加量为750g/L滤液。静置30min，过滤得到沉淀物，将沉淀物用纯化水清洗，备用。所述的沉淀物，即为黑曲霉发酵得到的复合酶，包括淀粉酶、蛋白酶、果胶酶、纤维素酶。

（4）复合酶处理果渣

果渣中添加4.5倍质量的食品级纯化水，添加0.7%第三步制得的复合酶，保持温度42℃、转速50r/min，处理75min。

（5）酸水解与提取

将复合酶处理完成后的果渣混合液中加入一定量的盐酸，条件pH值为2.2，升温并保持温度91℃、转速45r/min，处理75min。然后将溶液采用80目滤网过滤，得到的滤液为果胶提取液。

（6）乙醇沉淀与过滤

在果胶提取液中加入95%乙醇，在其它实施方式中也可以加无水乙醇或，使其混合液的乙醇含量在60%，静置75min；将溶液采用70目滤网过滤，收集固体截留物。

（7）清洗与烘干

将固体截留物采用食品级纯化水反复重新4次，然后将固体截留物在真空表压-0.095MPa、温度62℃环境下烘干至等于5%，粉碎，即得到低甲氧基果胶。

实施例2：一种利用果渣制备低甲氧基果胶的方法

一种利用果渣制备低甲氧基果胶的方法，包括下列步骤：

步骤1：向黑曲霉菌种保藏斜面加入无菌水，用接种铲将斜面中的孢子刮下，制成菌种悬液；按2.5%的接种量将菌种悬液接入灭菌后的液体种子培养基中，在温度30℃、转速100r/min的摇床中培养4d，得到黑曲霉液体种子；

步骤2：在空气洁净级别为1万级的净化环境中，在25℃条件下，按1%的接种量，将黑曲霉液体种子与蒸汽灭菌后的固体培养基混合均匀，然后铺设成1.5cm厚度的浅盘，保持环境相对湿度60%，发酵5d，得到固体发酵产物；

步骤3：向固体发酵产物中添加固体培养基质量9倍的蒸馏水，浸泡后过滤，得到的滤液即为粗酶液；在20℃温度条件下，向粗酶液中加入硫酸铵，静置后过滤得到沉淀物，将沉淀物用纯化水清洗，即得黑曲霉发酵得到的复合酶；

步骤4：向果渣中添加其4倍质量的纯化水，然后添加果渣质量0.5%的步骤3制得的复合酶，保持温度40℃、以转速45r/min搅拌处理60min，得到果渣混合液；

步骤5：向果渣混合液中加入盐酸，调节pH值至2.0，然后升温并保持温度90℃、以转速30r/min搅拌处理60min；获得的溶液过滤后得到的滤液为果胶提取液；

步骤6：向果胶提取液中加入乙醇，使混合液的乙醇的质量百分比含量为50%，静置60min；将混合液采用60目滤网过滤，收集固体截留物；

步骤7：将固体截留物采用纯化水反复清洗3次，然后将固体截留物在真空表压-0.09MPa、温度60℃环境下烘干至含水量等于4.5%，粉碎后即得到低甲氧基果胶。

优选的实施方式为：所述果渣为黄桃榨取果汁后获得的残渣。

优选的实施方式为：所述液体种子培养基的原料配方包含下列质量百分比的原料：25%蔗糖、0.25%硫酸铵、0.15%磷酸氢二钾、0.15%氯化钠、0.05%硫酸亚铁，其余为纯化水，共计100%。

优选的实施方式为：所述固体培养基的原料配方包含下列质量百分比的原料：40%果渣、10%麸皮、10%玉米粉、5%豆粕、0.5%硫酸铵、0.25%磷酸氢二钾，共计100%；所述固体培养基的制备方法包括：按照所述固体培养基的原料配方称取原料并混合混匀，装入无纺布袋中，使用120℃饱和蒸汽灭菌25min，然后在空气洁净级别为1万级的净化环境中自然放凉至室温，备用。

实施例3：一种利用果渣制备低甲氧基果胶的方法

一种利用果渣制备低甲氧基果胶的方法，包括下列步骤：

步骤1：向黑曲霉菌种保藏斜面加入无菌水，用接种铲将斜面中的孢子刮下，制成菌种悬液；按5%的接种量将菌种悬液接入灭菌后的液体种子培养基中，在温度35℃、转速200r/min的摇床中培养6d，得到黑曲霉液体种子；

步骤2：在空气洁净级别为1万级的净化环境中，在30℃条件下，按5%的接种量，将黑曲霉液体种子与蒸汽灭菌后的固体培养基混合均匀，然后铺设成2.5cm厚度的浅盘，保持环境相对湿度75%，发酵7d，得到固体发酵产物；

步骤3：向固体发酵产物中添加固体培养基质量12倍的蒸馏水，浸泡后过滤，得到的滤液即为粗酶液；在30℃温度条件下，向粗酶液中加入硫酸铵，静置后过滤得到沉淀物，将沉淀物用纯化水清洗，即得黑曲霉发酵得到的复合酶；

步骤4：向果渣中添加其5倍质量的纯化水，然后添加果渣质量1.0%的步骤3制得的复合酶，保持温度45℃、以转速60r/min搅拌处理90min，得到果渣混合液；

步骤5：向果渣混合液中加入盐酸，调节pH值至2.5，然后升温并保持温度92℃、以转速60r/min搅拌处理90min；获得的溶液过滤后得到的滤液为果胶提取液；

步骤6：向果胶提取液中加入乙醇，使混合液的乙醇的质量百分比含量为65%，静置90min；将混合液采用80目滤网过滤，收集固体截留物；

步骤7：将固体截留物采用纯化水反复清洗5次，然后将固体截留物在真空表压-0.10MPa、温度65℃环境下烘干至含水量等于4%，粉碎后即得到低甲氧基果胶。

优选的实施方式为：所述果渣为黄桃、蓝莓、橙和柚子榨取果汁后获得的残渣。它们的质量之比为：2：1：1：1

优选的实施方式为：所述液体种子培养基的原料配方包含下列质量百分比的原料：30%蔗糖、0.50%硫酸铵、0.25%磷酸氢二钾、0.25%氯化钠、0.10%硫酸亚铁，其余为纯化水，共计100%。

优选的实施方式为：所述固体培养基的原料配方包含下列质量百分比的原料：50%果渣、15%麸皮、15%玉米粉、5%豆粕、0.5%硫酸铵、0.25磷酸氢二钾，共计100%；所述固体培养基的制备方法包括：按照所述固体培养基的原料配方称取原料并混合混匀，装入无纺布袋中，使用125℃饱和蒸汽灭菌30min，然后在空气洁净级别为1万级的净化环境中自然放凉至室温，备用。

以上所述者仅为用以解释本发明之较佳实施例，并非企图具以对本发明做任何形式上之限制，是以，凡有在相同之发明精神下所作有关本发明之任何修饰或变更，皆仍应包括在本发明意图保护之范畴。