專利名稱：一種酶法生產(chǎn)增香去苦荷葉飲料工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從蓮子中提取風(fēng)味酶生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)荷葉汁飲料的方法，屬于風(fēng)味化學(xué) 以及荷葉飲料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
荷葉，睡蓮科植物蓮的葉，質(zhì)脆、微有清香氣、味淡微澀。蓮在中國分布極廣，主產(chǎn) 于湖南、湖北、浙江、江蘇等地。無論是花蓮、藕蓮或子蓮，收獲后均留余大量荷葉。荷葉營 養(yǎng)豐富，含有蛋白質(zhì)、碳水化合物、維生素C、脂肪、尼克酸、硫胺素、胡蘿卜素等物質(zhì)，除此之 外，還含有鈣、磷、鐵等微量元素，及多種生物堿和黃酮類化合物，它們均具有明顯的生物活 性和生理功能。其中生物堿包括荷葉堿、原荷葉堿、前荷葉堿、去甲基荷葉堿。具有清暑利 濕、升發(fā)清陽、生津止渴、化瘀止血等功效，可治眩暈、水氣浮腫、吐血等癥。1991年11月， 荷葉被我國列為第二批“既是食品又是藥品”的名單之中。長期飲用荷葉茶汁，具有降脂減 肥、預(yù)防動脈硬化等作用。新鮮荷葉具有令人愉快的清香氣味，香氣淡雅，帶有田園氣息，荷葉風(fēng)味食品將頗 受崇尚自然健康的現(xiàn)代人的歡迎，荷葉飯即是利用荷葉使米飯清香四溢，將荷葉制作成清 涼飲料亦具有廣闊的前景，也可以將其作為香料資源加以開發(fā)。一直以來，在荷葉飲料開發(fā)中面臨香氣較淡的問題難以解決。大量研究表明風(fēng)味 酶是植物中香氣形成的關(guān)鍵酶類，它能夠水解植物中的糖苷類香氣前體物質(zhì)從而釋放出香 氣物質(zhì)。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，荷葉中不存在目標(biāo)風(fēng)味酶，通過大量研究分析，蓮仁(子)中含有目標(biāo) 酶-β-葡萄糖苷酶(屬于水解酶類)，能夠水解結(jié)合于未端、非還原性的β-D-糖苷鍵，同 時釋放β -D-葡萄糖和相應(yīng)的配基，蓮子與荷葉都來自同一種植物蓮，將它用于荷葉飲料 的增香；其次，使用酶技術(shù)降低了荷葉汁的苦澀感，替代了化學(xué)物質(zhì)掩蔽苦澀感的弊端?？?以最大限度的保持和增強(qiáng)荷葉的特有風(fēng)味。荷葉風(fēng)味食品的研究多集中于采用護(hù)色和掩澀或采用復(fù)配料的方式。比如本領(lǐng) 域研究者黃阿根等人以荷葉為主要原料，通過適當(dāng)?shù)淖o(hù)色和掩澀工藝，制得色香味俱佳的 理想飲料；本領(lǐng)域研究者彭凌等人將荷葉浸提物脫苦后與菠蘿汁復(fù)配，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品具 有荷葉、菠蘿特有混合香氣、口感清涼、酸甜適口 ；本領(lǐng)域研究者陳海光等人以荷葉為主要 原料，再配以綠茶、山楂、甘草、菊花等原料，制得一種新型保健袋泡茶，其口感醇和，香味濃 郁，具備顯著的降脂保健功能。這些研究著重護(hù)色和掩澀脫苦工藝，香氣形成機(jī)理和增香技 術(shù)方面的研究尚未見報道。天然芳香植物中糖苷化合物的研究，一直是香料化學(xué)家們感興趣的研究課題之 一,并將這類物質(zhì)納入“香味前驅(qū)體”(f lavorprecursors)。法國的Cordonnier等人1974年 首次提出葡萄中可能存在鍵合態(tài)的不揮發(fā)的萜烯類化合物。80年代澳大利亞的Williams 等人對葡萄做了比較深入細(xì)致的工作，發(fā)現(xiàn)葡萄中的一些風(fēng)味物質(zhì)如萜烯醇和芳香醇等不 但以游離的形式存在，而且還以糖苷鍵合態(tài)的形式存在，并指出，糖苷鍵合態(tài)化合物的含量 大大超過其游離態(tài)的含量。Engel何Tressl等經(jīng)研究指出，許多水果中含有單萜烯糖苷，C(13)降異類萜糖苷、倍半萜烯糖苷以及其它的糖苷。這些物質(zhì)本身無香味，不揮發(fā)，但若 用酶水解，即可產(chǎn)生濃郁的具有天然特征風(fēng)味的物質(zhì)。風(fēng)味酶在風(fēng)味物質(zhì)前體的釋放過程 中起到重要作用。以單萜烯醇和芳香族醇等為配基的糖苷類物質(zhì)物質(zhì)在內(nèi)源糖苷酶的作用 下，水解而釋放出揮發(fā)性配基，這是各類茶葉花果香氣的重要來源。工業(yè)上，利用風(fēng)味酶作 為水果風(fēng)味增香酶增強(qiáng)果酒、果汁的香氣。Sioseyov等報道分離到一株產(chǎn)內(nèi)切風(fēng)味酶的黑 曲霉，用該酶來處理玫瑰紅葡萄酒及西番蓮果汁，通過GC-MS分析及感官評定，結(jié)果表明 葡萄酒中的單萜、蘋果醇、苯乙醛等風(fēng)味物質(zhì)有明顯提高。J. L. rtorra等則研究了甜杏風(fēng)味 酶水解苦藏花素，產(chǎn)生藏花醛(可作食品風(fēng)味添加劑)的過程。國內(nèi)也有很多學(xué)者在香氣 形成機(jī)理方面進(jìn)行了研究。屠幼英等人運(yùn)用氣相色譜分析龍井茶加工過程中游離香氣和醇 系香氣前驅(qū)體變化，同時用比色法檢測相應(yīng)的風(fēng)味酶的活性，結(jié)果表明，攤放過程當(dāng)中葉酶 活性增加45%以上，醇系香氣前驅(qū)體釋放量和酶活性趨勢一致。因此，通過研究相應(yīng)荷葉清香形成和釋放機(jī)理，分離荷葉中的香氣前體物質(zhì)和相 應(yīng)的酶，為荷葉風(fēng)味食品飲料的開發(fā)、增香及荷葉香精香料的生產(chǎn)提供理論參考有著充分 的科學(xué)依據(jù)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的提供一種從荷葉清香形成和釋放機(jī)理入手，為荷葉風(fēng)味食品的開 發(fā)、增香及荷葉香精香料的生產(chǎn)提供有效地解決方案。該方案能夠使用風(fēng)味酶技術(shù)提高荷 葉汁的風(fēng)味香氣成分，并且降低荷葉汁的苦澀感，替代了化學(xué)物質(zhì)掩蔽苦澀感的弊端。本發(fā)明技術(shù)方案的生產(chǎn)工藝是首先稱取一定量的荷葉粉，加入水調(diào)勻，荷葉粉和水的重量比例為(簡稱為料液 比)0. 5-1. 2 80-100，在60-100°C水浴條件下浸提20_60min，提取過程中每隔5min攪動 一次；其次，浸提完成后，經(jīng)6層紗布過濾；除渣；再次，采用80_95°C常壓脫氣，趁熱過濾除渣然后，用Vc和碳酸氫鈉調(diào)PH值為3. 0-6. 0，加入酶活力為2-13U的蓮子風(fēng)味酶，在40_60°C下水浴酶解反應(yīng)0. 5-1. 5h趁熱過濾除渣調(diào)味在荷葉飲料中加入0. 02% -0. 10%維生素C和的蔗糖。繼續(xù)完成過濾，滅菌，冷卻等常規(guī)操作；最后，進(jìn)行感官評定和指標(biāo)檢測。如前所述的蓮子風(fēng)味酶是從蓮子中提取的葡萄糖苷酶；一般的，凡影響食品 風(fēng)味的酶都可以稱為風(fēng)味酶，蓮子風(fēng)味酶是風(fēng)味酶中的一種。由于酶催化作用特點(diǎn)，風(fēng)味酶 對底物具有專一性，因此其他類型葡萄糖苷酶可能達(dá)不到蓮子中提取的葡萄糖苷 酶改善荷葉汁風(fēng)味效果。在蓮子風(fēng)味酶的提取過程中，緩沖液的種類和ρΗ值對酶活有著很大的影響，本技 術(shù)方案在提取蓮子風(fēng)味酶時使用ΡΗ6. 0的檸檬酸-磷酸氫二鈉緩沖液(優(yōu)選)效果較好，在酶的提取過程中樣品與PVPP(聚乙烯聚吡咯烷酮)的最適比為5 1。聚乙烯聚吡咯烷酮(PVPP)是常見的多酚吸附劑，它是N-乙烯基吡咯烷酮(NVP) 在特定條件下聚合而成的能吸水溶脹但不溶于水的交聯(lián)聚合物。PVPP能吸附與之形成氫鍵 的物質(zhì)，尤其對多酚類物質(zhì)具有極高的選擇性吸附且對人體無毒、副作用，目前已廣泛應(yīng)用 于去除食品中多酚物質(zhì)。植物組織中存在著大量的酚類物質(zhì)，在提取蛋白酶液時，多酚類物質(zhì)的存在往往 會導(dǎo)致酶蛋白的不可逆性沉淀。故在研磨提取酶液時，需加入多酚吸附劑，以得到高活性的 酶。所述β -葡萄糖苷酶的提取過程是使用pH4. 0-6. 0的檸檬酸-磷酸氫二鈉緩沖 液，在酶的提取過程中樣品與PVPP的最適比為3-6 0.6-1.2。采用PNPG法測定風(fēng)味酶的活性。特征吸收波長、反應(yīng)時間、溫度和緩沖液PH值都 會對風(fēng)味酶活性的測定產(chǎn)生一定的影響。通過實(shí)驗(yàn)確定的最佳酶活測定條件為測定波長 400nm ；反應(yīng)PH值5. 0 ；反應(yīng)溫度56°C ；反應(yīng)時間60min。按此方法測得新鮮蓮子的酶活 為1. 78U/g，而干燥后的蓮子酶活仍然有1.兩者均為折算為每克新鮮蓮子酶活)。所述β -葡萄糖苷酶的分離純化過程是蓮子β-葡萄糖苷酶的硫酸銨鹽析范圍為50-70%的飽和度，選用DEAE-5纖維 素進(jìn)行離子交換柱層析，再G-100純化，此時β-葡萄糖苷酶的比酶活力達(dá)到 510. 83Xl(T3U/mg.本發(fā)明技術(shù)方案帶來的有益效果1、加酶對有利于荷葉飲料中功能物質(zhì)浸提，特別是黃酮類物質(zhì)含量比對照高。如 下表
權(quán)利要求
1.一種酶法生產(chǎn)增香去苦荷葉飲料工藝，其特征在于 工藝步驟如下首先稱取一定量的荷葉粉，加入水調(diào)勻，荷葉粉和水的重量比例為 0.5-1.2 80-100，在60-100°C水浴條件下浸提20-60min，提取過程中每隔5min攪動一 次；其次，浸提完成后，經(jīng)6層紗布過濾，除渣； 再次，采用80-95°C常壓脫氣，趁熱過濾除渣； 然后，用Vc和碳酸氫鈉調(diào)pH值為3. 0-6. 0，加入酶活力為2-13U的蓮子風(fēng)味酶，在40-60°C下水浴酶解反應(yīng)0. 5-1. 5h趁熱過濾除渣；調(diào)味在荷葉飲料中加入0. 02% -0. 10%維生素C和-5%的蔗糖。 繼續(xù)完成過濾，滅菌，冷卻等常規(guī)操作； 最后，進(jìn)行感官評定和指標(biāo)檢測；所述的蓮子風(fēng)味酶是從蓮子中提取對睡蓮科植物蓮專一底物起催化作用的風(fēng)味酶。
2.如權(quán)利要求1所述的酶法生產(chǎn)增香去苦荷葉飲料工藝，其特征在于所述的蓮子風(fēng) 味酶是從蓮子中提取的葡萄糖苷酶。
3.如權(quán)利要求2所述的酶法生產(chǎn)增香去苦荷葉飲料工藝，其特征在于所述β -葡萄糖苷酶的提取過程是使用ΡΗ4. 0-6. 0的檸檬酸-磷酸氫二鈉緩沖液，在 酶的提取過程中樣品與PVPP的最適比為3-6 0.6-1.2。
4.如權(quán)利要求3所述的酶法生產(chǎn)增香去苦荷葉飲料工藝，其特征在于β-葡萄糖苷酶 的分離純化過程是β -葡萄糖苷酶的硫酸銨鹽析范圍為50-70%的飽和度，選用DEAE-5纖 維素進(jìn)行離子交換柱層析，再經(jīng)kphadex G-100純化。
5.如權(quán)利要求4所述的酶法生產(chǎn)增香去苦荷葉飲料工藝，其特征在于采用PNPG法 測定風(fēng)味酶的活性，最佳酶活測定條件為測定波長400nm ；反應(yīng)PH值5. 0 ；反應(yīng)溫度 560C ；反應(yīng)時間:60min。
6.如權(quán)利要求3所述的酶法生產(chǎn)增香去苦荷葉飲料工藝，其特征在于在蓮子風(fēng)味酶 的提取過程中，樣品與PVPP的最適比為5 1。
全文摘要
一種酶法生產(chǎn)增香去苦荷葉飲料工藝，工藝步驟如下首先稱取一定量的荷葉粉，加入水調(diào)勻，荷葉粉和水的重量比例為0.5-1.2∶80-100，在60-100℃水浴條件下浸提20-60min，提取過程中每隔5min攪動一次；其次，浸提完成后，經(jīng)6層紗布過濾，除渣；再次，采用80-95℃常壓脫氣，趁熱過濾除渣；然后，用Vc和碳酸氫鈉調(diào)pH值為3.0-6.0，加入酶活力為2-13U的蓮子風(fēng)味酶，在40-60℃下水浴酶解反應(yīng)0.5-1.5h趁熱過濾除渣；調(diào)味在荷葉飲料中加入0.02％-0.10％維生素C和1％-5％的蔗糖。繼續(xù)完成過濾，滅菌，冷卻等常規(guī)操作；最后，進(jìn)行感官評定和指標(biāo)檢測；本技術(shù)方案有利于荷葉飲料中功能物質(zhì)浸提，通過香氣形成機(jī)理改善飲料品質(zhì)，經(jīng)過風(fēng)味酶處理后的荷葉飲料香氣更濃，嗅感卻更柔和，并且經(jīng)濟(jì)效益明顯。
文檔編號A23L2/38GK102144796SQ20101010621
公開日2011年8月10日 申請日期2010年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月5日
發(fā)明者丁士勇, 嚴(yán)守雷, 張亮, 李潔, 楊凌唐, 王清章, 陳剛 申請人:洪湖市晨光實(shí)業(yè)有限公司