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一種從美拉德反應(yīng)產(chǎn)物中制備果蔬酶促褐變高效抑制組分的方法

文檔序號(hào):538174閱讀:434來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:一種從美拉德反應(yīng)產(chǎn)物中制備果蔬酶促褐變高效抑制組分的方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明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(yīng)耦合超濾及萃取技術(shù)制備食品體系的酶促褐變高效抑制組分的方法。
背景技術(shù)
我國(guó)果蔬采后的平均損耗率達(dá)25%,遠(yuǎn)高于發(fā)達(dá)國(guó)家的5%。酶促褐變是引起諸多果蔬如香蕉、蘋(píng)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(zhì)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(xiàn)象。抑制果蔬的酶促褐變對(duì)維系其采后貯運(yùn)中的商品價(jià)值、經(jīng)濟(jì)價(jià)值及改善其加工性能具有重要的意義。理論上講,對(duì)酶促褐變的控制可以通過(guò)以下方法:熱鈍化酶活、排除氧氣、除去一種或幾種反應(yīng)底物、調(diào)整PH值遠(yuǎn)離酶催化最優(yōu)pH、添加抑制劑抑制酶活或黑色素的形成。多年來(lái),食品工業(yè)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(diǎn)。但其因潛在的安全性問(wèn)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(duì)果蔬貯運(yùn)保鮮及深加工中酶促褐變的抑制效果遠(yuǎn)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(yè)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(yīng)經(jīng)常發(fā)生在食品加工貯藏過(guò)程中,美拉德反應(yīng)產(chǎn)物是食品自身反應(yīng)所產(chǎn)生的一類物質(zhì),因此可被認(rèn)為“天然產(chǎn)物”。研究表明,部分美拉德反應(yīng)產(chǎn)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(chǎn)物的中間產(chǎn)物對(duì)多酚氧化酶催化的酶促褐變有很強(qiáng)的抑制作用。部分美拉德反應(yīng)產(chǎn)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(jiàn)從較優(yōu)美拉德產(chǎn)物中富集、分離抑制果蔬酶促褐變的高效組分的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此,本發(fā)明的目的在于提出一種從美拉德反應(yīng)產(chǎn)物中制備果蔬酶促褐變高效抑制組分的方法?;谏鲜瞿康谋景l(fā)明提供的一種從美拉德反應(yīng)產(chǎn)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:(I)將還原糖和二肽、氨基酸或及其衍生物按質(zhì)量分?jǐn)?shù)比(0.5-5):1,在密閉的容器中,pH2-10、溫度105-150°C下反應(yīng)0.5-5h,生成美拉德產(chǎn)物。(2)將生成的美拉德產(chǎn)物在0.5h內(nèi)快速降溫至室溫,并采用膜孔徑為500-3000Da膜過(guò)濾,將反應(yīng)產(chǎn)物分成低分子量和高分子量?jī)刹糠帧?3)將低分子量部分進(jìn)行濃縮、干燥。
(4)干燥后的組分,采用20-100%乙醇溶液萃取并進(jìn)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(jìn)行萃取直接制得高活性組分。進(jìn)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(jìn)一步的,步驟(I)中所述在酸性環(huán)境下反應(yīng)0.5 5h是指在耐高溫高壓的密閉容器中進(jìn)行。進(jìn)一步的,步驟(2)中的膜為陶瓷膜或中空纖維膜。進(jìn)一步的,步驟(3)中的濃縮為減壓濃縮或冷凍濃縮。進(jìn)一步的,步驟(3)中的干燥為噴霧干燥、真空冷干燥或熱風(fēng)干燥。從上面所述可以看出,本發(fā)明提供的一種從美拉德反應(yīng)產(chǎn)物中制備果蔬酶促褐變高效抑制組分的方法,利用還原糖和氨基酸之間發(fā)生美拉德反應(yīng),從而生成具有抑制果蔬酶促褐變的較優(yōu)組分,然后通過(guò)超濾技術(shù)富集小分量組分,并通過(guò)溶劑萃取或超臨界萃取技術(shù)得到高活性組分。因此通過(guò)本發(fā)明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(chǎn)品的商品性狀,提高其附加值,同時(shí)對(duì)高效的高活性組分的富集、分離無(wú)疑能大大拓寬其應(yīng)用范圍。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合具體實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例1:本實(shí)施例以L-半胱氨酸和葡萄糖為反應(yīng)原料,首先將反應(yīng)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(diào)節(jié)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(yīng)lh。反應(yīng)結(jié)束后,待反應(yīng)產(chǎn)物冷卻后,將其在進(jìn)行超濾分級(jí)(膜孔徑為3000D),得到不同分子量大小的美拉德產(chǎn)物。其次將低分子量的美拉德產(chǎn)物濃縮、干燥。用無(wú)水乙醇,采用料液比為1:50,搖床提取30min,減壓蒸懼,回收有機(jī)溶劑并進(jìn)行干燥以備用,得到的高活性組分的得率為16.29%。實(shí)施例2:本實(shí)施例以谷胱甘肽和木糖為反應(yīng)原料,首先將反應(yīng)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(diào)節(jié)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(yīng)2h。反應(yīng)結(jié)束后,待反應(yīng)產(chǎn)物冷卻后,將其在進(jìn)行超濾分級(jí)(膜孔徑為500D),得到不同分子量大小的美拉德產(chǎn)物。其次將低分子量的美拉德產(chǎn)物濃縮、干燥。用超臨界二氧化碳流體進(jìn)行萃取,高活性組分的得率為23.5%。實(shí)施例3:本實(shí)施例以組氨酸和木糖為反應(yīng)原料,首先將反應(yīng)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(diào)節(jié)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(yīng)1.5h。反應(yīng)結(jié)束后,待反應(yīng)產(chǎn)物冷卻后,將其在進(jìn)行超濾分級(jí)(膜孔徑為1000D),得到不同分子量大小的美拉德產(chǎn)物。其次將低分子量的美拉德產(chǎn)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(jī)溶劑并進(jìn)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,本發(fā)明提供的一種從美拉德反應(yīng)產(chǎn)物中制備果蔬酶促褐變高效抑制組分的方法,利用還原糖和氨基酸之間發(fā)生美拉德反應(yīng),從而生成具有抑制果蔬酶促褐變的較優(yōu)組分,然后通過(guò)超濾技術(shù)富集小分量組分,并通過(guò)溶劑萃取或超臨界萃取技術(shù)得到高活性組分。因此通過(guò)本發(fā)明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(chǎn)品的商品性狀,提高其附加值,同時(shí)對(duì)高效的高活性組分的富集、分離無(wú)疑能大大拓寬其應(yīng)用范圍。所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已,并不用于限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種從美拉德反應(yīng)產(chǎn)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(zhì)量分?jǐn)?shù)比(0.5-5):1,在密閉的容器中,pH2-10、溫度105-150°C下反應(yīng)0.5-5h,生成美拉德產(chǎn)物。
(2)將生成的美拉德產(chǎn)物在0.5h內(nèi)快速降溫至室溫,并采用膜孔徑為500-3000Da膜過(guò)濾,將反應(yīng)產(chǎn)物分成低分子量和聞分子量?jī)刹糠帧?br> (3)將低分子量部分進(jìn)行濃縮、干燥。
(4)干燥后的組分,采用20-100%乙醇溶液萃取并進(jìn)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(jìn)行萃取直接制得高活性組分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從美拉德反應(yīng)產(chǎn)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。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種從美拉德反應(yīng)產(chǎn)物中制備果蔬酶促褐變高效抑制組分的方法,其特征在于:步驟(I)中所述在酸性環(huán)境下反應(yīng)0.5 5h是指在耐高溫高壓的密閉容器中進(jìn)行。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種從美拉德反應(yīng)產(chǎn)物中制備果蔬酶促褐變高效抑制組分的方法,其特征在于:步驟(2)中的膜為陶瓷膜或中空纖維膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種從美拉德反應(yīng)產(chǎn)物中制備果蔬酶促褐變高效抑制組分的方法,其特征在于:步驟(3)中的濃縮為減壓濃縮或冷凍濃縮。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從美拉德反應(yīng)產(chǎn)物中制備果蔬酶促褐變高效抑制組分的方法,其特征在于:步驟(3)中的干燥為噴霧干燥、真空冷干燥或熱風(fēng)干燥。
7.一種從美拉德反應(yīng)產(chǎn)物中制備果蔬酶促褐變高效抑制組分,其特征在于:采用權(quán)利要求1-6任一所述方法制得。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種從美拉德反應(yīng)產(chǎn)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(zhì)量分?jǐn)?shù)比(0.5~5):1、pH2~10、溫度105~150℃的條件下反應(yīng)0.5-5h,生成美拉德產(chǎn)物。(2)將生成的美拉德產(chǎn)物在0.5h內(nèi)快速降溫至室溫,并采用膜孔徑為500~3000Da膜過(guò)濾,從而將美拉德產(chǎn)物分成低分子量和高分子量?jī)刹糠帧?3)將低分子量部分進(jìn)行濃縮、干燥。(4)干燥后,采用20~100%乙醇溶液對(duì)其進(jìn)行萃取,對(duì)萃取液進(jìn)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(duì)其進(jìn)行萃取,直接得到高活性組分。本發(fā)明無(wú)毒非硫安全,制備時(shí)間短且易于工業(yè)化生產(chǎn),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。
文檔編號(hào)A23B7/154GK103081988SQ20131004155
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月1日
發(fā)明者袁德寶, 李芬芳, 金志強(qiáng), 譚琳 申請(qǐng)人:中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院海口實(shí)驗(yàn)站
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