一种基于椰肉液化制备液态椰子浆的方法及其液态椰子浆 |
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| 申请号 | CN202311777185.2 | 申请日 | 2023-12-22 | 公开(公告)号 | CN117652571A | 公开(公告)日 | 2024-03-08 |
| 申请人 | 海口植之素生物资源研究所有限公司; | 发明人 | 白新鹏; 白雪; 朱云宏; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提出了一种基于椰肉 液化 制备液态椰子浆的方法及其液态椰子浆，包括将椰子肉打浆，进行超微 粉碎 ，再采用胶体磨进行磨浆，均质，分别加入热带芽孢杆菌 水 解 培养液和季也蒙毕赤 酵母 水解培养液，进行 纤维 素酶解，酶解结束，灭酶，得到液态椰子浆，其中，热带芽孢杆菌水解培养液和季也蒙毕赤酵母水解培养液通过以 椰子油 饼为唯一 碳 源进行定向培养而得。本发明制备得到的液态椰子浆，不添加任何外源乳化稳定剂，仍具有较高 稳定性 和储藏期，本发明采用湿法精磨与 生物 酶定向可控水解的技术，使椰子果肉得到充分地全利用，生产过程中无固体及液体排放，且最终产品营养丰富，富含可食用纤维，具有一定改善肠道微生态环境、改善便秘等功效。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种基于椰肉液化制备液态椰子浆的方法，其特征在于，包括如下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种基于椰肉液化制备液态椰子浆的方法及其液态椰子浆技术领域背景技术[0002] 超微粉碎技术作为近些年一种新型的粉碎技术在工业生产中得到普遍应用，其主要通过物理粉碎方式对物料进行处理，将物料粉碎至微米、纳米级别。与传统的粉碎技术相比，超微粉碎不仅能提升自身的理化特性，还有能进一步提高物料功能成分的作用。根据研磨物质的不同，对食品的超微粉碎也分为干法和湿法。对食物进行超微粉碎不仅能促进营养物质的吸收，还能够把原来不能被全部吸收和利用的原料进行再利用、配制和深加工，丰富食物的种类，提高资源的利用率。物料的理化性质和功能特性会因超微粉碎的强剪切力而发生变化，有研究表明，通过超微粉碎技术制备的苦瓜粉和杏鲍菇粉，在相关的疾病治疗方面也起着重要的作用，有良好的抗氧化、抗病毒等功能；利用超微粉碎对黑大豆进行研磨，发现样品的胆固醇吸附能力提高48.97％等。目前，超细粉碎技术已被广泛用于中医药、食品工业等领域，其生态效益和经济效益都有很大的潜力。 [0003] 微生物及其碳水化合物活性酶是全球碳循环中复杂木质纤维素多糖解聚的核心，为了开发有效的纤维素降解系统，故需要微生物配备适当的碳水化合物活性酶，为生物质稳定化和生物乙醇生产提供合适的水解酶生产源。 [0004] 椰肉营养价值高，但其产品加工过程中有大量椰子废弃物的产生，其利用程度较低，对环境造成破坏。此外，椰肉加工中各种工艺步骤易使其营养物质损失、破坏等，不仅降低营养价值，同时也需要额外添加乳化剂、稳定剂等添加剂，以提高椰子油脂体的稳定性。 发明内容[0005] 鉴于此，本发明的目的在于提出一种基于椰肉液化制备液态椰子浆的方法及其液态椰子浆，以全椰子果肉为原料和研究对象，采用湿法精磨对全椰子果肉进行全果粉碎制浆，并通过生物酶定向可控水解，获得一种理想的高分散天然椰子果肉植物乳，不仅实现椰肉的无废弃全利用，还能够解决椰渣处置不当对环境造成的危害。 [0006] 本发明的技术方案是这样实现的： [0007] 一种基于椰肉液化制备液态椰子浆的方法，包括如下步骤： [0008] S1：将椰子肉打浆，进行超微粉碎，超微粉碎后再采用胶体磨进行磨浆，将磨浆后的椰浆进行均质，得到均质的全果椰浆； [0009] S2：在均质的全果椰浆中分别加入热带芽孢杆菌(B.tropicus)水解培养液和季也蒙毕赤酵母(P.guilliermondii)水解培养液，调节pH值为5.0～8.0，温度为20～30℃，进行纤维素酶解20～60min，酶解结束，灭酶，得到液态椰子浆； [0010] 所述热带芽孢杆菌(B.tropicus)水解培养液是以椰子油饼为碳源，培养热带芽孢杆菌，离心，取培养上清液而得； [0011] 所述季也蒙毕赤酵母(P.guilliermondii)水解培养液是以椰子油饼为碳源，培养季也蒙毕赤酵母，离心，取培养上清液而得。 [0012] 椰子油脂体界面自组装体，是纤维素酶定向重构、修饰植物乳O/W体系并显著提高椰子肉乳稳定性的结构基础，本发明利用以椰子油饼为碳源，定向培养热带芽孢杆菌(B.tropicus)和季也蒙毕赤酵母(P.guilliermondii)，可获得具有生物酶解活性的水解培养液，其对全果椰浆进行纤维素酶解时，水解培养液调控的油脂体膜外蛋白和阴离子多糖的可控释放与其互作行为，有助于提高油脂体的共乳化效应和高稳定性。 [0013] 进一步地，所述超微粉碎的频率为20～40Hz，超微粉碎的时间为20～80s。 [0014] 进一步地，所述胶体磨的间隙为100～200μm，胶体磨的磨浆时间为2～4min；所述均质的温度为30～40℃，均质的压强为18～32MPa。 [0015] 进一步地，在进行所述纤维素酶解的10～30min，还包括加入Ca2+酶激活剂金属离2+ 子，使Ca 离子的终浓度为3～5mM。 [0016] 进一步地，所述热带芽孢杆菌(B.tropicus)水解培养液是以椰子油饼为碳源，以接种量8～10％接种热带芽孢杆菌至含有15～25g/L椰子油饼的NB培养基中进行培养，离心，取培养上清液而得； [0017] 所述季也蒙毕赤酵母(P.guilliermondii)水解培养液是以椰子油饼为碳源，以接种量8～10％接种季也蒙毕赤酵母至含有15～25g/L椰子油饼的PDA培养基中进行培养，离心，取培养上清液而得。 [0018] 进一步地，热带芽孢杆菌的培养条件包括：以100～200rpm的振荡频率，35～38℃培养2～3d；季也蒙毕赤酵母的培养条件包括：以100～200rpm的振荡频率，35～38℃培养30～50h。 [0019] 进一步地，以均质的全果椰浆的重量计，所述热带芽孢杆菌(B.tropicus)水解培养液的添加量为0.8～1.2wt％，所述季也蒙毕赤酵母(P.guilliermondii)水解培养液的添加量为0.8～1.2wt％。 [0020] 进一步地，椰子肉打浆时，按椰子肉和水的重量比为2：4～5，在椰子肉中加入水进行打浆粉碎。 [0021] 一方面，本发明提供上述的方法制备得到的液态椰子浆。 [0022] 另一方面，本发明还提供一种全椰子果肉果粉，将液态椰子浆进行冷冻干燥或干燥，可得到该全椰子果肉果粉。 [0023] 与现有技术相比，本发明的有益效果为： [0024] 本发明以全椰子果肉为原料和研究对象，采用湿法精磨对全椰子果肉进行全果粉碎制浆，并通过生物酶定向可控水解，获得一种理想的高分散天然椰子果肉植物乳，不仅实现椰肉的无废弃全利用，还能够解决椰渣处置不当对环境造成的危害。 [0025] 本发明制备得到的液态椰子浆，即高分散天然椰子果肉植物乳，不添加任何外源乳化稳定剂，即可在加工和贮存(128℃高温瞬时灭菌、室温9个月储藏)中十分稳定，同时，本发明采用湿法精磨与生物酶定向可控水解的技术，使椰子果肉得到充分地全利用，生产过程中无固体及液体排放，且最终产品营养丰富，富含可食用纤维，具有一定改善肠道微生态环境、改善便秘等功效。 具体实施方式[0026] 为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，对本发明做进一步的说明。 [0027] 本发明实施例所用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。 [0028] 本发明实施例所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。 [0029] 热带芽孢杆菌(B.tropicus)菌株为保藏编号GDMCC NO.62150，由合作方馈赠；季也蒙毕赤酵母(P.guilliermondii)菌株为保藏编号CGMCC NO.2.3663，购买于中国普通微生物菌种保藏管理中心。 [0030] 将纯化的热带芽孢杆菌(B.tropicus)菌株和季也蒙毕赤酵母(P.guilliermondii)分别接种在NB和PDA培养基上划线培养，观察其菌落特征。挑取培养菌株单菌落，分别接种至NB和PDA液体培养基，125rpm，37℃持续培养24h，得到种子液。 [0031] 实施例1‑水解培养液 [0032] 以椰子油饼(Coconut oil cake,COC)作为唯一碳源，将COC粉碎，过40目筛，将10mL热带芽孢杆菌种子液接种到含有20g/L COC的100mL NB培养基中，进行恒温震荡培养，以125rpm，37℃持续培养5d，在8000rpm下离心5min，取培养上清液，得热带芽孢杆菌(B.tropicus)水解培养液； [0033] 以椰子油饼(Coconut oil cake,COC)作为唯一碳源，将COC粉碎，过40目筛，将10mL季也蒙毕赤酵母种子液接种到含有20g/L COC的100mL PDA培养基中，进行恒温震荡培养，以125rpm，37℃持续培养40h，在8000rpm下离心5min，取培养上清液，得季也蒙毕赤酵母(P.guilliermondii)水解培养液。 [0034] 实施例2‑液态椰子浆 [0035] 一种基于椰肉液化制备液态椰子浆的方法，步骤如下： [0036] 选择新鲜、色泽好、无腐烂的椰子肉，按质量比2：4，在椰子肉中加入水，用打浆机将椰子肉进行粉碎，得到椰肉全果椰浆； [0037] 实验组1：采用湿法超细精磨机进行研磨，控制精磨频率为30Hz，进行湿法精磨80s； [0038] 实验组2：采用湿法超细精磨机进行研磨，控制精磨频率为30Hz，进行湿法精磨60s； [0039] 实验组3：采用湿法超细精磨机进行研磨，控制精磨频率为30Hz，进行湿法精磨40s； [0040] 分别将精磨后的椰肉全果椰浆再采用胶体磨进行磨浆，胶体磨间隙为100～200μm，磨浆时间为4min，将磨浆后的椰浆进行均质，均质的温度为30～40℃，均质的压强为25MPa，得到均质的全果椰浆，分别加入实施例1的热带芽孢杆菌(B.tropicus)水解培养液 1wt％和季也蒙毕赤酵母(P.guilliermondii)水解培养液1wt％，调节pH值为6.0～7.0，温度为20～30℃，进行纤维素酶解60min，酶解结束，灭酶，得到液态椰子浆。 [0041] 实施例3‑液态椰子浆 [0042] 一种基于椰肉液化制备液态椰子浆的方法，步骤如下： [0043] 选择新鲜、色泽好、无腐烂的椰子肉，按质量比2：5，在椰子肉中加入水，用打浆机将椰子肉进行粉碎，得到椰肉全果椰浆，采用湿法超细精磨机进行研磨，控制精磨频率为40Hz，进行湿法精磨80s，采用胶体磨进行磨浆，胶体磨间隙为100μm，磨浆时间为4min，将磨浆后的椰浆进行均质，均质的温度为30～40℃，均质的压强为30MPa，得到均质的全果椰浆，分别加入实施例1的热带芽孢杆菌(B.tropicus)水解培养液1wt％和季也蒙毕赤酵母(P.guilliermondii)水解培养液1wt％，调节pH值为5.0～6.0，温度为20～30℃，进行纤维素酶解40min，酶解结束，灭酶，得到液态椰子浆。 [0044] 实施例4‑液态椰子浆 [0045] 一种基于椰肉液化制备液态椰子浆的方法，步骤如下： [0046] 选择新鲜、色泽好、无腐烂的椰子肉，按质量比2：4，在椰子肉中加入水，用打浆机将椰子肉进行粉碎，得到椰肉全果椰浆，采用湿法超细精磨机进行研磨，控制精磨频率为30Hz，进行湿法精磨80s，精磨后再采用胶体磨进行磨浆，胶体磨间隙为100μm，磨浆时间为 4min，将磨浆后的椰浆进行均质，均质的温度为30～40℃，均质的压强为25MPa，得到均质的全果椰浆，分别加入热带芽孢杆菌(B.tropicus)水解培养液和季也蒙毕赤酵母(P.guilliermondii)水解培养液，调节pH值为6.0～7.0，温度为20～30℃，进行纤维素酶解 60min，酶解结束，灭酶，得到液态椰子浆。 [0047] 其中，热带芽孢杆菌(B.tropicus)水解培养液的制备方法为：以椰子油饼(Coconut oil cake,COC)作为唯一碳源，将COC粉碎，过40目筛，将10mL热带芽孢杆菌种子液接种到含有20g/L COC的100mL NB培养基中，进行恒温震荡培养，以125rpm，37℃持续培2+ 2+ 养2d，在培养1d时，加入Ca 酶激活剂金属离子，使Ca 离子的终浓度为2mM，培养结束，在 8000rpm下离心5min，取培养上清液； [0048] 季也蒙毕赤酵母(P.guilliermondii)水解培养液的制备方法为：以椰子油饼(Coconut oil cake,COC)作为唯一碳源，将COC粉碎，过40目筛，将10mL季也蒙毕赤酵母种子液接种到含有20g/L COC的100mL PDA培养基中，进行恒温震荡培养，以125rpm，37℃持续2+ 2+ 培养2d，在培养1d时，加入Ca 酶激活剂金属离子，使Ca 离子的终浓度为2mM，培养结束，在 8000rpm下离心5min，取培养上清液。 [0049] 实施例5‑液态椰子浆 [0050] 一种基于椰肉液化制备液态椰子浆的方法，步骤如下： [0051] 选择新鲜、色泽好、无腐烂的椰子肉，按质量比2：4，在椰子肉中加入水，用打浆机将椰子肉进行粉碎，得到椰肉全果椰浆，采用湿法超细精磨机进行研磨，控制精磨频率为30Hz，进行湿法精磨80s，精磨后再采用胶体磨进行磨浆，胶体磨间隙为100μm，磨浆时间为 4min，将磨浆后的椰浆进行均质，均质的温度为30～40℃，均质的压强为25MPa，得到均质的全果椰浆，分别加入实施例1的热带芽孢杆菌(B.tropicus)水解培养液1wt％和季也蒙毕赤酵母(P.guilliermondii)水解培养液1wt％，调节pH值为6.0～7.0，温度为20～30℃，进行 2+ 2+ 纤维素酶解60min，其中，在酶解的30min后，加入Ca 酶激活剂金属离子，使Ca 离子的终浓度为4mM，酶解结束，灭酶，得到液态椰子浆。 [0052] 对比例1 [0053] 一种基于椰肉液化制备液态椰子浆的方法，步骤如下： [0054] 选择新鲜、色泽好、无腐烂的椰子肉，按质量比2：4，在椰子肉中加入水，用打浆机将椰子肉进行粉碎，得到椰肉全果椰浆，采用胶体磨进行磨浆，胶体磨间隙为100μm，磨浆时间为4min，将磨浆后的椰浆进行均质，均质的温度为30～40℃，均质的压强为25MPa，得到均质的全果椰浆，分别加入实施例1的热带芽孢杆菌(B.tropicus)水解培养液1wt％和季也蒙毕赤酵母(P.guilliermondii)水解培养液1wt％，调节pH值为6.0～7.0，温度为20～30℃，2+ 2+ 进行纤维素酶解60min，其中，在酶解的30min后，加入Ca 酶激活剂金属离子，使Ca 离子的终浓度为4mM，酶解结束，灭酶，得到液态椰子浆。 [0055] 对比例2 [0056] 一种基于椰肉液化制备液态椰子浆的方法，步骤如下： [0057] 选择新鲜、色泽好、无腐烂的椰子肉，按质量比2：4，在椰子肉中加入水，用打浆机将椰子肉进行粉碎，得到椰肉全果椰浆，采用湿法超细精磨机进行研磨，控制精磨频率为30Hz，进行湿法精磨80s，精磨后再采用胶体磨进行磨浆，胶体磨间隙为100μm，磨浆时间为 4min，将磨浆后的椰浆进行均质，均质的温度为30～40℃，均质的压强为25MPa，得到均质的全果椰浆，加入2.5kU/g蛋白质纤维素酶，调节pH值为6.0～7.0，温度为30～35℃，进行纤维素酶解60min，酶解结束，灭酶，得到液态椰子浆。 [0058] 对比例3 [0059] 一种基于椰肉液化制备液态椰子浆的方法，步骤如下： [0060] 选择新鲜、色泽好、无腐烂的椰子肉，按质量比2：4，在椰子肉中加入水，用打浆机将椰子肉进行粉碎，得到椰肉全果椰浆，加入2kU/g蛋白质纤维素酶和0.8kU/g蛋白质蛋白酶，调节pH值为6.0～7.0，温度为30～35℃，进行纤维素酶解60min，酶解结束，灭酶，将灭酶后的椰浆进行均质，均质的温度为30～40℃，均质的压强为25MPa，得到全果椰浆。 [0061] 试验例1 [0063] 离心沉淀率测定：称量离心管质量记为m1，称取混合均匀的液态椰子浆记为m3，放入离心机中，在6000rpm条件下离心15min，倒出上清液，称其质量记为m2，按照公式计算离心沉淀率： [0064] 离心沉淀率/％＝(m2‑m1)/m3×100 [0065] 式中，m1表示离心管的质量(g)；m2表示离心管和沉淀物的总质量(g)；m3表示待测样品的质量(g)。 [0066] 表1不同处理组的液态椰子浆的浊度和离心沉淀率结果 [0067]项目 浊度/OD 离心沉淀率/％ 实验组1 0.35 1.35 实验组2 0.28 1.55 实验组3 0.22 1.72 实施例3 0.33 1.42 实施例4 0.30 2.00 实施例5 0.38 1.21 对比例1 0.10 3.57 对比例2 0.16 5.88 对比例3 0.12 10.55 [0068] 浊度是评价果浆稳定性的指标之一，其表示果浆的悬浮稳定性一般通过离心后果浆上清液的混浊度来表达，果浆的浊度高表示其稳定性好，结果如表1所示，实验组1～3的吸光度值为0.22～0.35，与对比例1相比，随着微粉碎时间的延长，液态椰子浆的吸光度逐渐提升，表明随着精磨时间的延长，椰浆中的果肉和纤维能够充分地被剪切，使得椰浆脂肪颗粒可均匀地被破坏，提高液态椰子浆的稳定性，并提高后续微生物酶解效率。 [0069] 离心沉淀率越小，表示果浆的体系越稳定。结果如表1所示，实验组1～3的离心沉淀率为1.35～1.72％，与对比例1相比，颗粒的沉降速度与颗粒粒径成正比，随着精磨时间的延长，果肉中大颗粒逐渐偏少，纤维不断细化，液态椰子浆的离心沉淀率则不断减小，稳定性显著提高。实施例3～5的离心沉淀率为1.21～2.00，与对比例2和3相比，选用特定导向培养的热带芽孢杆菌(B.tropicus)水解培养液和季也蒙毕赤酵母(P.guilliermondii)水解培养液作为生物酶解原料，通过热带芽孢杆菌(B.tropicus)和季也蒙毕赤酵母(P.guilliermondii)水解培养液的生物酶定向可控水解，酶解椰浆初生细胞壁，促进椰子多糖、蛋白质、多酚素释放溶出，在适当条件下通过氢键、静电、疏水相互作用等实现油脂体界面吸附并形成三维网络结构，支撑/固定椰浆乳中油脂体维持分散体系物理稳定，通过界面共乳化、增强物理垒与界面原位抗氧化效应提高椰子乳体系的稳定性，有助于实现界面靶向重构和稳态调控，同时酶解产物低分子量多糖与酶解促溶出的弱极性多酚、两亲性蛋白对椰肉油脂体本身特殊的膜‑核结构具有天然的亲和力，进一步提高了酶解后液态椰子2+ 浆的稳定性。实施例5与实验组1相比，Ca 对热带芽孢杆菌(B.tropicus)和季也蒙毕赤酵母(P.guilliermondii)的纤维素酶糖化体系具有促进作用，提高微生物酶解效率。 [0070] 试验例2 [0071] 将各组得到的液态椰子浆进行冷冻干燥，可得到全椰子果肉果粉，全椰子果肉果粉的检测指标如下： [0072] 表2各组全椰子果肉果粉主要成分 [0073] 项目 实验组1 实施例5 对比例3水分 3.23％ 3.35％ 3.10％ 复水性 1.44g/g 1.42g/g 1.36g/g 总灰分 1.85％ 1.92％ 1.71％ 粗纤维 12.81％ 13.16％ 8.45％ 蛋白质 9.13％ 11.24％ 7.24％ 脂肪 69.30％ 71.01％ 65.44％ [0074] 由上表2可知，本发明获得的全椰子果肉果粉粗纤维和蛋白质的含量高，经过热带芽孢杆菌(B.tropicus)和季也蒙毕赤酵母(P.guilliermondii)水解培养液的生物酶定向可控水解，直接促使椰子果肉植物乳中的营养成分溶出，液态椰子浆中的粗纤维、蛋白质、多酚素等营养成分具有较正向改变。 [0075] 表3实验组1的全椰子果肉果粉粒度及质量分布 [0076] [0077] [0078] 由上表3可知，本发明获得的全椰子果肉果粉粉的粒度较小，稳定性高，粒度>0.4mm的质量占比为49.57％，粒度<0.4mm的质量占比为50.43％。 |
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