一種以葡萄皮渣為原料制備酵素的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種以葡萄皮渣為原料制備酵素的方法，屬于營養(yǎng)保健品制備【技術領域】。本發(fā)明的方法是將葡萄皮渣干燥、粉碎，制備成葡萄皮渣細粉之后，與水、淀粉和糖按照比例混合，然后再在進行發(fā)酵，發(fā)酵所采用的發(fā)酵菌由酵母菌與保加利亞乳桿菌按照2:1的質量比組成。葡萄皮渣經過干燥粉碎之后，一方面變得容易發(fā)酵，縮短了發(fā)酵時間；另一方面，果皮、種子和果梗內部組織中的成分充分釋放，從而改變了參與發(fā)酵的成分，導致發(fā)酵而成的酵素的風味改變、更佳，其活性成分含量和抗氧化性能提高。采用特定比例的酵母菌與保加利亞乳桿菌作為發(fā)酵菌，縮短發(fā)酵時間，提高酵素的活性成分含量和抗氧化性能。
【專利說明】一種以葡萄皮渣為原料制備酵素的方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種以葡萄皮渣為原料制備酵素的方法，屬于營養(yǎng)保健品制備【技術領域】。

【背景技術】
[0002]葡萄皮渣是葡萄酒釀造過程中產生的副產物，其主要成分為:葡萄皮、種子和果梗等；每年產生約占葡萄加工量25%的葡萄皮渣。葡萄皮渣含有豐富的多酚，花青素、白藜蘆醇、黃酮類、兒茶素、單寧等，這些營養(yǎng)成分對保護心血管，抗氧化、抗突變、降血脂、促進細胞增殖等有很好的生物學活性。目前，葡萄皮渣再利用的較長少，一般作為飼料、肥料或廢棄物，不僅造成環(huán)境污染，對資源也是一種浪費。因此，積極開展葡萄酒釀造副產物再利用的研究具有十分重要的意義。
[0003]酵素是一種特殊的蛋白質和生物催化劑，存在于所有的動物、植物和微生物體內，具有促進體內新成代謝，增強人體免疫力，活化細胞，抗菌、抗炎等生理活性功能。但是，目前，還沒有利用葡萄酒加工副產物來制備葡萄酵素的專利及相關文獻。


【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種以葡萄皮渣為原料、制備高品質酵素的方法。
[0005]目前，果蔬酵素均是以新鮮果蔬發(fā)酵而成。所以，為了利用葡萄皮渣制備酵素，本領域技術人員通常采用的技術手段是:直接以葡萄皮渣為原料進行發(fā)酵。但是，直接以葡萄皮渣為原料進行發(fā)酵制備酵素存在以下問題:首先，新鮮果蔬中的主要成分是碳水化合物、有機酸、色素類、維生素及含氮化合物等，而葡萄皮渣中的葡萄皮、種子和果梗的主要成分多酚、色素、葡萄籽油及纖維素等，與新鮮果蔬的成分不同；相較于碳水化合物，纖維素和多酚難以被發(fā)酵分解；因此，葡萄皮渣的發(fā)酵周期長，利用率低、僅有左右40%被發(fā)酵；而且，所制備的酵素的活性成分含量低。其次，經過釀酒過程之后的葡萄皮渣含有大量雜菌，導致發(fā)酵之后的風味差，廣品容易變質。
[0006]而本發(fā)明通過進一步實驗研究發(fā)現，將葡萄皮渣干燥、粉碎，制備成葡萄皮洛細粉之后在進行發(fā)酵，則能使葡萄皮渣在短時間內完全發(fā)酵，而且所制備的液態(tài)酵素，其活性成分含量高、風味好、抗氧化性好、保質期長。
[0007]本發(fā)明的技術方案:
一種以葡萄皮渣為原料制備酵素的方法，包括如下步驟:
(1)將葡萄皮渣干燥至水分含量<7wt%，然后粉碎至200目以上，得葡萄皮渣細粉；干燥條件為50°C以下；
(2)將200份葡萄皮渣細粉、150-300份水、20-40份糖和5_10份淀粉混合，得混合液；所述份為重量份；
(3)將混合液在100°C條件下滅菌15min，然后冷卻至30°C以下，再加發(fā)酵菌進行發(fā)酵；發(fā)酵體系的PH到達4.0-4.5時終止發(fā)酵，得液態(tài)酵素；所述發(fā)酵菌，由酵母菌與保加利亞乳桿菌按照2:1的質量比組成，其用量為混合液質量的2~4% ；
所述發(fā)酵，在30-35°C下進行。
[0008]上述方法，葡萄皮渣經過干燥粉碎之后，一方面變得容易發(fā)酵，縮短了發(fā)酵時間；另一方面，果皮、種子和果梗內部組織中的成分充分釋放(尤其是種子中的成分)，從而改變了參與發(fā)酵的成分，導致發(fā)酵而成的酵素的風味改變、更佳，其活性成分含量和抗氧化性能提高。采用特定比例的酵母菌與保加利亞乳桿菌作為發(fā)酵菌，縮短發(fā)酵時間，提高酵素的活性成分含量和抗氧化性能。在以葡萄皮渣細粉作為原料的同時，適量淀粉的目的在于提供糖源。
[0009]上述方法，優(yōu)選的，葡萄皮渣細粉、水、糖和淀粉的質量配比為200:260:30:7。與其他配比相比，在此配比下，所制備酵素風味、口感更好；活性成分的含量更高。
[0010]上述方法，將所制備的液態(tài)酵素均質、濃縮至固形物含量到達50~60wt%，然后進行噴霧干燥，既得酵素粉；噴霧干燥參數為:料液溫度為60~70 °C ,進口風溫為120~140V，出口溫度70~80 V，進料流量為20~30 mL/min。
[0011]上述方法，液態(tài)酵素不經過濾和粉碎、直接噴霧干燥而成酵素粉；所制備的酵素粉，其活性成分含量高、粒度分布均勻、極易溶解。
[0012]本發(fā)明與以新鮮果蔬作為原料進行發(fā)酵制備酵素相比，具有以下優(yōu)點及突出性效果:
1、提高了葡萄皮渣利用率與加工的深度；現有的葡萄風味酵素大多采用鮮葡萄進行釀造或調配制成葡萄液態(tài)酵素，造成浪費；本發(fā)明所述的方法將葡萄皮渣利用率提高到95%以上；
2、采用粉碎的葡萄皮渣發(fā)酵制備營養(yǎng)酵素粉，提高葡萄皮渣酵素粉的葡萄香味，又避免了葡萄皮渣營養(yǎng)成分的流失；
3、本發(fā)明提高了葡萄皮渣的營養(yǎng)價值，通過超微粉碎降解了葡萄皮渣中的纖維素與淀粉及其他大分子物質的結構，利于縮短發(fā)酵時間，機體對其消化吸收，提高其生物利用度；
4、產品質量好，風味獨特、營養(yǎng)豐富，能夠預防高血壓和高血脂癥、消除疲勞等，使保健功能大大增強；
5、本發(fā)明生產方法簡單、成本低，便于使用與攜帶、運輸方便，易貯存，保存期長不易變質，適于大規(guī)模工業(yè)化生產。

【具體實施方式】
[0013]下面結合具體實例詳細說明本發(fā)明。
[0014]實施例1
(1)將潔凈的葡萄皮渣，于50°c鼓風干燥至水分含量為7wt%的干葡萄皮渣；
(2)將步驟(2)的干葡萄皮渣在室溫下粉碎為粒度大小為200目的葡萄皮渣細粉，備用；
(3)將200克葡萄皮渣細粉與260克的水混合均勻，然后加入30克白糖和淀粉7克得混合液；將混合液于100°C條件下滅菌15min，然后冷卻至30°C，再加入3%混合液質量的發(fā)酵菌進行發(fā)酵；發(fā)酵菌由酵母菌與保加利亞乳桿菌組成；酵母菌與保加利亞乳桿菌的質量比例為2: I ;發(fā)酵在30°C、有氧環(huán)境下進行，發(fā)酵40天之后發(fā)酵體系PH值到達4.0,終止發(fā)酵，即得液態(tài)酵素。
[0015]實施例2
(1)將潔凈的葡萄皮渣，于50°C鼓風干燥至水分含量為7wt%的干葡萄皮渣；
(2)將步驟(2)的干葡萄皮渣在室溫下粉碎為粒度大小為200目的葡萄皮渣細粉，備用；
(3)將200克葡萄皮渣細粉與260克的水混合均勻，然后加入30克白糖和淀粉7克得混合液；將混合液于100°C條件下滅菌15min，然后冷卻至30°C，再加入2%混合液質量的發(fā)酵菌進行發(fā)酵；發(fā)酵菌由酵母菌與保加利亞乳桿菌組成；酵母菌與保加利亞乳桿菌的質量比例為2:1 ;發(fā)酵在30°C、有氧環(huán)境下進行，發(fā)酵45天之后發(fā)酵體系PH值到達4.0，終止發(fā)酵，即得液態(tài)酵素。
[0016]實施例3
(1)將潔凈的葡萄皮渣，于50°C鼓風干燥至水分含量為7wt%的干葡萄皮渣；
(2)將步驟(2)的干葡萄皮渣在室溫下粉碎為粒度大小為200目的葡萄皮渣細粉，備用；
(3)將200克葡萄皮渣細粉與260克的水混合均勻，然后加入30克白糖和淀粉7克得混合液；將混合液于100°C條件下滅菌15min，然后冷卻至30°C，再加入2%混合液質量的發(fā)酵菌進行發(fā)酵；發(fā)酵菌由酵母菌與保加利亞乳桿菌組成；酵母菌與保加利亞乳桿菌的質量比例為2: I ;發(fā)酵在35°C、有氧環(huán)境下進行，發(fā)酵多久45天之后發(fā)酵體系PH值到達4.0，終止發(fā)酵，即得液態(tài)酵素。
[0017]實施例4
(1)將潔凈的葡萄皮渣，于50°C鼓風干燥至水分含量為7wt%的干葡萄皮渣；
(2)將步驟(2)的干葡萄皮渣在室溫下粉碎為粒度大小為200目的葡萄皮渣細粉，備用；
(3)將200克葡萄皮渣細粉與150克的水混合均勻，然后加入20克白糖和淀粉5克得混合液；將混合液于100°C條件下滅菌15min，然后冷卻至30°C，再加入2%混合液質量的發(fā)酵菌進行發(fā)酵；發(fā)酵菌由酵母菌與保加利亞乳桿菌組成；酵母菌與保加利亞乳桿菌的質量比例為2: I ;發(fā)酵在30°C、有氧環(huán)境下進行，發(fā)酵60天之后發(fā)酵體系PH值到達4.0,終止發(fā)酵，即得液態(tài)酵素。
[0018]實施例5
(1)將潔凈的葡萄皮渣，于50°C鼓風干燥至水分含量為7wt%的干葡萄皮渣；
(2)將步驟(2)的干葡萄皮渣在室溫下粉碎為粒度大小為200目的葡萄皮渣細粉，備用；
(3)將200克葡萄皮渣細粉與300克的水混合均勻，然后加入40克白糖和淀粉10克得混合液；將混合液于100°C條件下滅菌15min，然后冷卻至30°C，再加入2%混合液質量的發(fā)酵菌進行發(fā)酵；發(fā)酵菌由酵母菌與保加利亞乳桿菌組成；酵母菌與保加利亞乳桿菌的質量比例為2: I ;發(fā)酵在30°C、有氧環(huán)境下進行，發(fā)酵多久45天之后發(fā)酵體系PH值到達4.0，終止發(fā)酵，即得液態(tài)酵素。
[0019]實施例6將實施例1所述制備的液態(tài)酵素均質、濃縮，使固形物質量含量到達50%，進入噴霧裝置進行噴霧干燥，即得酵素粉；噴霧干燥參數為:料液溫度為65 °C,進口風溫為130 °C,出口溫度75 °C，進料流量為25 mL/min。
[0020]實施例7
將實施例1所述制備的液態(tài)酵素均質、濃縮，使固形物質量含量到達50%，進入噴霧裝置進行噴霧干燥，即得酵素粉；噴霧干燥參數為:料液溫度為60 °C,進口風溫為120 °C,出口溫度70 °C，進料流量為20 mL/min。
[0021]實施例8
將實施例1所述制備的液態(tài)酵素均質、濃縮，使固形物質量含量到達60%，進入噴霧裝置進行噴霧干燥，即得酵素粉；噴霧干燥參數為:料液溫度為70 °C,進口風溫為140 °C,出口溫度80 °C，進料流量為30 mL/min。
[0022]對比例I
用乳酸菌代替實施例1中的發(fā)酵菌，其他條件、步驟均與實施例1相同；但是發(fā)酵時間為50天。
[0023]對比例2
用雙歧桿菌代替實施例1中的發(fā)酵菌，其他條件、步驟均與實施例1相同；但是發(fā)酵時間為55天。
[0024] 對比例3
(1)將潔凈的葡萄皮渣直接粉碎至粒度大小為200目，得葡萄皮渣漿液，備用；
(2)將200克葡萄皮渣漿液與30克白糖和淀粉7克得混合液；將混合液于100°C條件下滅菌15min，然后冷卻至30°C，再加入3%混合液質量的發(fā)酵菌進行發(fā)酵；發(fā)酵菌由酵母菌與保加利亞乳桿菌組成；酵母菌與保加利亞乳桿菌的質量比例為2:1 ;發(fā)酵在30°C、有氧環(huán)境下進行，發(fā)酵45天之后發(fā)酵體系PH值到達4.0,終止發(fā)酵，即得液態(tài)酵素。
[0025](3)液態(tài)酵素均質、濃縮，使固形物質量含量到達50%，進入噴霧裝置進行噴霧干燥，即得酵素粉；噴霧干燥參數為:料液溫度為65 °C，進口風溫為130 °C，出口溫度75°C，進料流量為25 mL/min。
[0026]對比例4
(I)將潔凈的葡萄皮渣與30克白糖和淀粉7克得混合液；將混合液于100°C條件下滅菌15min，然后冷卻至30°C，再加入3%混合液質量的發(fā)酵菌進行發(fā)酵；發(fā)酵菌由酵母菌與保加利亞乳桿菌組成；酵母菌與保加利亞乳桿菌的質量比例為2:1 ;發(fā)酵在30°C、有氧環(huán)境下進行，發(fā)酵90天之后發(fā)酵體系PH值到達4.0,終止發(fā)酵，即得液態(tài)酵素。
[0027](2)液態(tài)酵素均質、濃縮，使固形物質量含量到達50%，進入噴霧裝置進行噴霧干燥，即得酵素粉；噴霧干燥參數為:料液溫度為65 °C，進口風溫為130 °C，出口溫度75°C，進料流量為25 mL/min。
[0028]效果實驗
一、對實施例1-5、對比例1-4所制備的液態(tài)酵素進行以下檢測；
(1)檢測活性成分含量，所述活性成分為多酚、花青素、皂甙、黃酮等混合物；
(2)檢測其抗氧化性(以對自由基氧的清除率作為指標)，檢測方法為DPPH；
(3)在低溫(5-10°C)條件下密封放置，記錄其發(fā)生變質的時間d(出現結塊、霉菌或異味視為變質);
檢測結果如表1
表 I

【權利要求】
1.一種以葡萄皮渣為原料制備酵素的方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)將葡萄皮渣干燥至水分含量<7wt%，然后粉碎至200目以上，得葡萄皮渣細粉；干燥條件為50°C以下； (2)將200份葡萄皮渣細粉、150-300份水、20-40份糖和5_10份淀粉混合，得混合液；所述份為重量份； (3)將混合液在100°C條件下滅菌15min，然后冷卻至30°C以下，再加發(fā)酵菌進行發(fā)酵；發(fā)酵體系的PH到達4.0-4.5時終止發(fā)酵，得液態(tài)酵素； 所述發(fā)酵菌，由酵母菌與保加利亞乳桿菌按照2:1的質量比組成，其用量為混合液質量的2~4% ； 所述發(fā)酵，在30-35°C下進行。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，葡萄皮渣細粉、水、糖和淀粉的質量配比為 200:260:30:7。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，將所制備的液態(tài)酵素均質、濃縮至固形物含量到達50~60wt%，然后進行噴霧干燥，既得酵素粉；噴霧干燥參數為:料液溫度為60~70 V，進口風溫為120~140 V，出口溫度70~80 V，進料流量為20~30 mL/mir1
【文檔編號】C12R1/225GK104178462SQ201410418260
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月25日 優(yōu)先權日:2014年8月25日
【發(fā)明者】趙曉燕, 朱海濤, 陳軍, 虎海防, 孫雅麗 申請人:濟南大學