一種荸薺皮色素和多酚的提取方法
【專利摘要】一種荸薺皮色素和多酚的提取方法，包括以下步驟：用粉碎機(jī)將干荸薺皮粉碎后，過20目篩；向荸薺皮粉中加入適量水，調(diào)整物料含水量至15%；將調(diào)濕后的物料通過雙螺桿擠壓機(jī)處理，擠出溫度為120℃；向擠壓后的物料中加入適量冷開水至物料含水量為30-50%；將混合微生物菌種接入到物料中，接種量分別為物料重的0.1%，在20-40℃下發(fā)酵2-10天；向物料中加入其重量1/3的乙醇，室溫下充分?jǐn)嚢韬?，壓濾出乙醇提取液，重復(fù)提取3次，將3次的乙醇濾液合并；將乙醇濾液通過減壓蒸餾回收乙醇，得到荸薺皮色素和多酚。
【專利說明】一種荸薺皮色素和多酚的提取方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于食品加工【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]荸薺在深加工時(shí)，需要去掉果皮，其重量達(dá)到鮮荸薺的20%左右。隨著荸薺深加工業(yè)的發(fā)展，荸薺果皮的數(shù)量將會進(jìn)一步上升。目前，荸薺加工所產(chǎn)生的果皮一般都被直接扔掉或者作為動物飼料，該資源一直未能得到充分的開發(fā)和利用。荸薺皮中含有豐富的天然色素和多酚，以及淀粉和糖。荸薺皮中的多酚類物質(zhì)，具有抗氧化、防治高脂血癥、提高免疫力等功效。因此，大量廢棄的荸薺皮是一種亟待開發(fā)利用的寶貴資源。荸薺皮的主要成分為纖維素，荸薺皮中的色素和多酚類物質(zhì)被致密的纖維素所包裹。目前常采用強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、超聲波或微波處理的方法來破壞纖維素結(jié)構(gòu)，從中提取出色素和其他活性物質(zhì)，經(jīng)過這些劇烈的理化方法處理后，荸薺皮中的色素和和多酚類物質(zhì)損失嚴(yán)重。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提出一種荸薺皮色素和多酚的提取方法。
[0004]本發(fā)明包括以下工藝步驟。
[0005]( I)粉碎:用粉碎機(jī)將干 荸薺皮粉碎后，過20目篩。
[0006](2)調(diào)濕:向荸薺皮粉中加入適量水，調(diào)整物料含水量至15%。
[0007](3)擠壓:將調(diào)濕后的物料通過雙螺桿擠壓機(jī)處理，擠出溫度為120°C。
[0008](4)調(diào)濕:向擠壓后的物料中加入適量冷開水至物料含水量為30-50%。
[0009](5)發(fā)酵:將混合微生物菌種接入到物料中，接種量分別為物料重的0.1%，在20-40°C下發(fā)酵2-10天。
[0010](6)提取:向物料中加入其重量1/3的乙醇，室溫下充分?jǐn)嚢韬螅瑝簽V出乙醇提取液，重復(fù)提取3次，將3次的乙醇濾液合并。
[0011](7)蒸餾:將乙醇濾液通過減壓蒸餾回收乙醇，得到荸薺皮色素和多酚。
[0012]步驟(4)所述的物料含水量最適為40%。
[0013]步驟(5 )所述的混合微生物菌種為長枝木霉(Trichoderma longibrachia turn,CGMCC 3.03017)、米根霉(劭辦0/7狀 oryzae, CGMCC 3.00867)和釀酒酵母cerevisiae, CGMCC 2.129)。
[0014]步驟(5)所述的三種微生物菌種可以同時(shí)加入，也可以分開添加。
[0015]步驟(5)所述的發(fā)酵溫度最適為28°C，發(fā)酵時(shí)間最適為6天。
[0016]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)。
[0017]本發(fā)明通過低溫?cái)D壓技術(shù)使荸薺皮中的纖維素膨化，同時(shí)對物料起到熟化和滅菌的作用，既有利于其中的色素和多酚類物質(zhì)溶出，也便于后續(xù)微生物對纖維素的分解利用。該處理對荸薺皮中色素和多酚類物質(zhì)的破壞作用比目前常用的方法都要小很多。
[0018]本發(fā)明通過混合微生物發(fā)酵，利用菌株產(chǎn)生的纖維素酶、淀粉酶、糖化酶等進(jìn)一步分解和破壞纖維素，使荸薺皮中的色素和多酚類物質(zhì)能充分提取出來。該生物酶解條件溫和，可有效避免強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、超聲波和微波等處理對色素和多酚類活性物質(zhì)的破壞，確保高效提取出富含多酚類活性物質(zhì)的色素。
[0019]本發(fā)明通過微生物發(fā)酵，將荸薺皮中的纖維素、淀粉等糖類轉(zhuǎn)化為葡萄糖，經(jīng)酒精發(fā)酵得到乙醇。乙醇促進(jìn)了對色素和多酚的提取，節(jié)省了提取溶劑。荸薺皮資源得到充分利用，獲得較多的乙醇產(chǎn)品。
[0020]本發(fā)明通過擠壓膨化和微生物發(fā)酵使荸薺皮中的色素和多酚類物質(zhì)得到充分釋放，在室溫下就能用溶劑有效提取出色素和多酚，避免了高溫提取對色素和多酚的破壞作用。
【具體實(shí)施方式】
[0021]本發(fā)明通過以下實(shí)施例作進(jìn)一步地說明。
[0022]實(shí)施例1。
[0023](I)粉碎:用粉碎機(jī)將1000公斤干荸薺皮粉碎后，過20目篩。
[0024](2)調(diào)濕:向荸薺皮粉中加入70公斤水，調(diào)整物料含水量至15%。
[0025](3)擠壓:將調(diào)濕后的物料通過雙螺桿擠壓機(jī)處理，擠出溫度為120°C。
[0026](4)調(diào)濕:向擠壓后的物料中加入550公斤冷開水至物料含水量為40%。
[0027](5)發(fā)酵:將混合微生物菌種長枝木霉longi brachi a turn, CGMCC3.03017)、米根霉 QRhizopus oryzae, CGMCC 3.00867)和釀酒酵 ^^iSacchaxomycescerevisiae, CGMCC 2.129)接入到物料`中，接種量分別為物料重的0.1%，在28°C下發(fā)酵6天。
[0028](6)提取:向物料中加入550公斤乙醇，室溫下攪拌均勻后，通過壓濾機(jī)壓濾出乙醇提取液，重復(fù)提取3次，3次合計(jì)得到的乙醇濾液約為2000公斤。
[0029](7)蒸餾:將乙醇濾液通過減壓蒸餾回收裝置回收乙醇，得到荸薺皮色素和多酚提取物，提取率大于95%。
[0030]實(shí)施例2。
[0031](I)粉碎:用粉碎機(jī)將100公斤干荸薺皮粉碎后，過20目篩。
[0032](2)調(diào)濕:向荸薺皮粉中加入7.5公斤水，調(diào)整物料含水量至15%。
[0033](3)擠壓:將調(diào)濕后的物料通過雙螺桿擠壓機(jī)處理，擠出溫度為120°C。
[0034](4)調(diào)濕:向擠壓后的物料中加入60公斤冷開水至物料含水量為42%。
[0035](5)發(fā)酵:將混合微生物菌種長枝木霉(Tri choderma longi brachi a turn, CGMCC3.03017)、米根霉 QRhizopus oryzae, CGMCC 3.00867)和釀酒酵 ^^iSacchaxomycescerevisiae，CGMCC 2.129 )接入到物料中，接種量分別為物料重的0.1%，在室溫下(20-28°C)下發(fā)酵8天。
[0036](6)提取:向物料中加入60公斤乙醇，室溫下充分?jǐn)嚢韬?，通過壓濾機(jī)壓濾出乙醇提取液，重復(fù)提取3次，3次合計(jì)得到的乙醇濾液約為210公斤。
[0037](7)蒸餾:將乙醇濾液通過減壓蒸餾回收裝置回收乙醇，得到荸薺皮色素和多酚提取物，提取率大于95%。
[0038]實(shí)施例3。[0039](I)粉碎:用粉碎機(jī)將100公斤干荸薺皮粉碎后，過20目篩。
[0040](2)調(diào)濕:向荸薺皮粉中加入7.5公斤水，調(diào)整物料含水量至15%。
[0041](3)擠壓:將調(diào)濕后的物料通過雙螺桿擠壓機(jī)處理，擠出溫度為120°C。
[0042](4)調(diào)濕:向擠壓后的物料中加入60公斤冷開水至物料含水量為42%。
[0043](5)發(fā)酵:將混合微生物菌種長枝木霉(Tri choderma longi brachi a turn, CGMCC3.03017)和米根霉OWizo/WAs oryzae, CGMCC 3.00867)接入到物料中，接種量分別為物料重的0.1%，在28°C下發(fā)酵3天，每天翻料I次。第4天接入物料重0.1%的釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae, CGMCC 2.129),在 28°C下繼續(xù)發(fā)酵 3 天。
[0044](6)提取:向物料中加入60公斤乙醇，室溫下充分?jǐn)嚢韬螅ㄟ^壓濾機(jī)壓濾出乙醇提取液，重復(fù)提取3次，3次合計(jì)得到的乙醇濾液約為200公斤。
[0045](7)蒸餾:將乙醇濾液通過減壓蒸餾回收裝置回收乙醇，得到荸薺皮色素和多酚提取物，提取率 大于98%。
【權(quán)利要求】
1.一種荸薺皮色素和多酚的提取方法，其特征是包括以下步驟: (1)粉碎:用粉碎機(jī)將干荸薺皮粉碎后，過20目篩； (2)調(diào)濕:向荸薺皮粉中加入適量水，調(diào)整物料含水量至15%； (3)擠壓:將調(diào)濕后的物料通過雙螺桿擠壓機(jī)處理，擠出溫度為120°C； (4)調(diào)濕:向擠壓后的物料中加入適量冷開水至物料含水量為30-50%； (5)發(fā)酵:將混合微生物菌種接入到物料中，接種量分別為物料重的0.1%，在20-40°C下發(fā)酵2-10天； (6)提取:向物料中加入其重量1/3的乙醇，室溫下充分?jǐn)嚢韬?，壓濾出乙醇提取液，重復(fù)提取3次，將3次的乙醇濾液合并； (7)蒸餾:將乙醇濾液通過減壓蒸餾回收乙醇，得到荸薺皮色素和多酚； 步驟(5)所述的混合微生物菌種為長枝木霉、米根霉和釀酒酵母。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提取方法，其特征是步驟(4)所述的物料含水量為40%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提取方法，其特征是步驟(5)所述的三種微生物菌種同時(shí)或分開添加。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提取方法，其特征是步驟(5)所述的發(fā)酵溫度為28°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提取方法，其特征是步驟(5)所述的發(fā)酵時(shí)間為6天。
【文檔編號】C09B61/00GK103589185SQ201310514529
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月28日
【發(fā)明者】劉曉華, 李海星 申請人:南昌大學(xué)