一種從美拉德反應產物中制備果蔬酶促褐變高效抑制組分的方法技術

本發明專利技術公開了一種從美拉德反應產物中制備果蔬酶促褐變高效抑制組分的方法，主要包括以下步驟:(1)將還原糖和二肽及其衍生物或氨基酸及其衍生物按質量分數比（0.5～5）:1、pH2～10、溫度105～150℃的條件下反應0.5-5h，生成美拉德產物。(2)將生成的美拉德產物在0.5h內快速降溫至室溫，并采用膜孔徑為500～3000Da膜過濾，從而將美拉德產物分成低分子量和高分子量兩部分。(3)將低分子量部分進行濃縮、干燥。(4)干燥后，采用20～100%乙醇溶液對其進行萃取，對萃取液進行減壓蒸餾，回收乙醇，并得到高活性組分或采用超臨界二氧化碳對其進行萃取，直接得到高活性組分。本發明專利技術無毒非硫安全，制備時間短且易于工業化生產，該高效組分能有效控制易褐變果蔬在保鮮與加工中的酶促褐變。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種果蔬酶促褐變的高效抑制組分的制備方法，具體是指一種基于美拉德反應耦合超濾及萃取技術制備食品體系的酶促褐變高效抑制組分的方法。
技術介紹
我國果蔬采后的平均損耗率達25%，遠高于發達國家的5%。酶促褐變是引起諸多果蔬如香蕉、蘋果、梨、蘑菇、土豆、蓮藕等保鮮及加工中損失的重要原因之一。酶促褐變即果蔬中的酚類物質在多酚氧化酶(PPO)的作用下，被氧化變成醌并形成黑色素的現象。抑制果蔬的酶促褐變對維系其采后貯運中的商品價值、經濟價值及改善其加工性能具有重要的意義。理論上講，對酶促褐變的控制可以通過以下方法:熱鈍化酶活、排除氧氣、除去一種或幾種反應底物、調整PH值遠離酶催化最優pH、添加抑制劑抑制酶活或黑色素的形成。多年來，食品工業廣泛采用的酶促褐變抑制劑為亞硫酸鹽等硫制劑，其具有高效且低廉的特點。但其因潛在的安全性問題，已被FDA禁止在果蔬中使用。目前允許在食品體系尤其是果蔬中使用的褐變抑制劑有抗壞血酸、檸檬酸等，但其對果蔬貯運保鮮及深加工中酶促褐變的抑制效果遠不如亞硫酸鹽等硫制劑類褐變抑制齊U，因而滿足不了食品工業的要求。目前尚未找到亞硫酸鹽等硫制劑類褐變抑制劑的有效替代物。美拉德反應經常發生在食品加工貯藏過程中，美拉德反應產物是食品自身反應所產生的一類物質，因此可被認為“天然產物”。研究表明，部分美拉德反應產物具有清除活性氧、螯合金屬離子及抗氧化等作用。最近研究表明，部分美拉德產物的中間產物對多酚氧化酶催化的酶促褐變有很強的抑制作用。部分美拉德反應產物，特別是其中的高效組分是極具有前景的有效替代物。然而，目前，尚未見從較優美拉德產物中富集、分離抑制果蔬酶促褐變的高效組分的報道。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術的目的在于提出。基于上述目的本專利技術提供的，主要包括以下步驟:(I)將還原糖和二肽、氨基酸或及其衍生物按質量分數比(0.5-5):1,在密閉的容器中，pH2-10、溫度105-150°C下反應0.5-5h，生成美拉德產物。(2)將生成的美拉德產物在0.5h內快速降溫至室溫，并采用膜孔徑為500-3000Da膜過濾，將反應產物分成低分子量和高分子量兩部分。(3)將低分子量部分進行濃縮、干燥。(4)干燥后的組分，采用20-100%乙醇溶液萃取并進行減壓蒸餾回收乙醇，從而得到高活性組分或采用超臨界二氧化碳流體進行萃取直接制得高活性組分。進一步的，步驟(I)中的還原糖指葡萄糖、木糖，二肽及其衍生物指谷胱甘肽及其衍生物，氨基酸及其衍生物指L-半胱氨酸、甲硫氨酸、精氨酸、組氨酸及其衍生物。進一步的，步驟(I)中所述在酸性環境下反應0.5 5h是指在耐高溫高壓的密閉容器中進行。進一步的，步驟(2)中的膜為陶瓷膜或中空纖維膜。進一步的，步驟(3)中的濃縮為減壓濃縮或冷凍濃縮。進一步的，步驟(3)中的干燥為噴霧干燥、真空冷干燥或熱風干燥。從上面所述可以看出，本專利技術提供的，利用還原糖和氨基酸之間發生美拉德反應，從而生成具有抑制果蔬酶促褐變的較優組分，然后通過超濾技術富集小分量組分，并通過溶劑萃取或超臨界萃取技術得到高活性組分。因此通過本專利技術能夠生成一種具有抑制果蔬酶促褐變的高效組分；不僅能夠有效減少果蔬在采后加工中的損失，維持果蔬加工產品的商品性狀，提高其附加值，同時對高效的高活性組分的富集、分離無疑能大大拓寬其應用范圍。具體實施例方式為使本專利技術的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，對本專利技術進一步詳細說明。實施例1:本實施例以L-半胱氨酸和葡萄糖為反應原料，首先將反應底物分別配制成濃度均為lmol/L的溶液，兩種溶液等體積混合，用NaOH溶液調節pH值至2。其次將混合液置于耐高溫高壓的密閉容器中，在溫度為110°C條件下反應lh。反應結束后，待反應產物冷卻后，將其在進行超濾分級(膜孔徑為3000D)，得到不同分子量大小的美拉德產物。其次將低分子量的美拉德產物濃縮、干燥。用無水乙醇，采用料液比為1:50,搖床提取30min,減壓蒸懼，回收有機溶劑并進行干燥以備用，得到的高活性組分的得率為16.29%。實施例2:本實施例以谷胱甘肽和木糖為反應原料，首先將反應底物分別配制成濃度均為lm0l/L、2m0l/L，兩種溶液等體積混合，用NaOH溶液調節pH值至2.5。其次將混合液置于耐高溫高壓的密閉容器中，在溫度為120°C條件下反應2h。反應結束后，待反應產物冷卻后，將其在進行超濾分級(膜孔徑為500D)，得到不同分子量大小的美拉德產物。其次將低分子量的美拉德產物濃縮、干燥。用超臨界二氧化碳流體進行萃取，高活性組分的得率為23.5%。實施例3:本實施例以組氨酸和木糖為反應原料，首先將反應底物分別配制成濃度均為2mol/L、lmol/L,兩種溶液等體積混合，用NaOH溶液調節pH值至3.5。其次將混合液置于耐高溫高壓的密閉容器中，在溫度為130°C條件下反應1.5h。反應結束后，待反應產物冷卻后，將其在進行超濾分級(膜孔徑為1000D)，得到不同分子量大小的美拉德產物。其次將低分子量的美拉德產物濃縮、干燥。用濃度為50%的乙醇，采用料液比為1:30，搖床提取30min，減壓蒸餾，回收有機溶劑并進行干燥以備用，得到的高活性組分的得率為20.3%。從上面所述可以看出，本專利技術提供的，利用還原糖和氨基酸之間發生美拉德反應，從而生成具有抑制果蔬酶促褐變的較優組分，然后通過超濾技術富集小分量組分，并通過溶劑萃取或超臨界萃取技術得到高活性組分。因此通過本專利技術能夠生成一種具有抑制果蔬酶促褐變的高效組分；不僅能夠有效減少果蔬在采后加工中的損失，維持果蔬加工產品的商品性狀，提高其附加值，同時對高效的高活性組分的富集、分離無疑能大大拓寬其應用范圍。所屬領域的普通技術人員應當理解:以上所述僅為本專利技術的具體實施例而已，并不用于限制本專利技術，凡在本專利技術的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本專利技術的保護范圍之內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種從美拉德反應產物中制備果蔬酶促褐變高效抑制組分的方法，其特征在于，主要包括以下步驟：(1)將還原糖和二肽、氨基酸或及其衍生物按質量分數比(0.5?5):1,在密閉的容器中,pH2?10、溫度105?150℃下反應0.5?5h，生成美拉德產物。(2)將生成的美拉德產物在0.5h內快速降溫至室溫，并采用膜孔徑為500?3000Da膜過濾，將反應產物分成低分子量和高分子量兩部分。(3)將低分子量部分進行濃縮、干燥。(4)干燥后的組分，采用20?100%乙醇溶液萃取并進行減壓蒸餾回收乙醇,從而得到高活性組分或采用超臨界二氧化碳流體進行萃取直接制得高活性組分。

【技術特征摘要】
1.一種從美拉德反應產物中制備果蔬酶促褐變高效抑制組分的方法，其特征在于，主要包括以下步驟: (1)將還原糖和二肽、氨基酸或及其衍生物按質量分數比(0.5-5):1，在密閉的容器中，pH2-10、溫度105-150°C下反應0.5-5h，生成美拉德產物。(2)將生成的美拉德產物在0.5h內快速降溫至室溫，并采用膜孔徑為500-3000Da膜過濾，將反應產物分成低分子量和聞分子量兩部分。(3)將低分子量部分進行濃縮、干燥。(4)干燥后的組分，采用20-100%乙醇溶液萃取并進行減壓蒸餾回收乙醇，從而得到高活性組分或采用超臨界二氧化碳流體進行萃取直接制得高活性組分。2.根據權利要求1所述的一種從美拉德反應產物中制備果蔬酶促褐變的高效抑制組分的方法，其特征在于:步驟(I)中的還原糖指葡萄糖、木糖，二肽及其衍生物指谷胱甘肽及其衍生物，氨基酸及...

【專利技術屬性】
技術研發人員：袁德寶，李芬芳，金志強，譚琳，
申請(專利權)人：中國熱帶農業科學院海口實驗站，
類型：發明
國別省市：