專利名稱：一種去草酸的植物汁制備方法及其制成的食品的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種植物汁的制備方法，尤其涉及一種去草酸的植物汁制備方法及其制成的植物汁或粉以及用這些植物汁或粉作為食品添加劑的食品。
一些經(jīng)濟價值較高的植物，包括野生植物和栽培植物，如菠菜、芹菜、綠花菜、生菜、柿子椒、生姜、襄荷、波蘿、獼猴桃、黑草莓、葉用甜菜和茶藨子屬等植物，雖然本身有較高的營養(yǎng)價值，但由于不同程度地含有某些抗營養(yǎng)物質(zhì)而降低了它們的營養(yǎng)價值，也限制了人類對它們的利用，植物抗營養(yǎng)物質(zhì)中十分重要的一類是草酸和草酸鹽類物質(zhì)(本文中所指的草酸是包括草酸鹽在內(nèi)的統(tǒng)稱)，草酸類物質(zhì)的抗營養(yǎng)作用是由于它們能和人體必不可少的一些礦物元素如鐵、鈣、鎂等結合為不溶性的鹽類，從而阻止了人體對上述礦物元素的吸收，大量食用這些含草酸的植物、食物，是患腎結石的主要原因，也是引起腎功能障礙等疾病的因素，甚至在某種情況下可能因誤食一些高草酸含量植物引起牲畜死亡。傳統(tǒng)的除去草酸的方法是通過沸水燙漂的方法，或者是用星川博行、菊池帆永(日本專利JP91195483)所發(fā)明的方法，即加入可溶性鈣鹽沉淀并濾除草酸鈣除去蔬菜汁中的草酸，這些方法的共同缺點是或者只能除去可溶性草酸(鹽)，或者在除去草酸的同時不可避免地也造成其它營養(yǎng)物質(zhì)的損失。特別因為一些富含草酸的植物絕大多數(shù)是以草酸鹽結晶的形式儲藏草酸，這樣不但可以避免草酸的高酸度對植物本身的細胞造成傷害，而且可以使這些植物能夠有效地防御有害昆蟲的侵害，這些鹽類的結晶往往集中在特定的細胞中，占據(jù)了細胞的絕大部分，這種細胞通常被稱作異細胞。如藜科植物的葉用甜菜、糖用甜菜和菠菜是以草酸鹽球形晶簇方式儲存于一些薄壁組織的細胞中，而獼猴桃中的草酸鹽呈晶針狀聚集在近籽部分果肉的某些特定細胞中，當用現(xiàn)有技術的加工方法生產(chǎn)蔬菜汁或果汁和飲料及食品時，無法有效地除去這類草酸，或者須破碎細胞后取汁并加化學沉淀劑，從而大大降低了它們的營養(yǎng)價值。尤其在制獼猴桃汁時，由于草酸鹽細胞被破碎，致使大量極微小的晶針散布在汁中，這些散落的針狀結晶對口腔粘膜造成傷害，飲用時造成極不舒服的“卡喉感”，破壞了獼猴桃汁的風味和口感。
本發(fā)明的主要目的在于提供一種去草酸的植物汁制備方法。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種去草酸的植物汁或粉。
本發(fā)明的再一目的在于提供一種用本發(fā)明的去草酸的植物汁或粉作食品添加劑的食品。
本發(fā)明提供的制備去草酸的植物汁的方法包括以下步驟
a、將新鮮的植物經(jīng)洗凈消毒后切碎;
b、向所述的切碎的植物組織中加入緩沖液，以使所形成的混合液的pH值為2.5-7.5;
c、向所述的混合液中加入一種細胞分離酶，將所述的植物組織離析為懸浮于液體介質(zhì)中的單細胞;
d、用篩網(wǎng)將植物粗纖維和離析的植物單細胞分離;
e、用重力沉降或離心分離的方法從由細胞分離酶離析后產(chǎn)生的單細胞懸浮液中除去含草酸的單細胞，從而得到所述的去草酸的植物汁。
根據(jù)本發(fā)明的方法，所述的植物包括含有草酸的野生或人工栽培植物，如菠菜，芹菜，綠花菜，生菜，柿子椒，生姜，襄荷，菠蘿，獼猴桃，黑草莓，葉用或糖用甜菜以及茶藨子屬等植物。
本發(fā)明方法所采用的細胞分離酶具有高底物特異性，即這種酶只作用于被離析植物組織細胞和細胞之間的胞間層，使胞間層中的主要成份-不溶性原果膠轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄怨z，從而減弱了細胞間的粘接強度，最終導致植物組織離析為單細胞或含有幾個細胞的細胞團。離析后的細胞具有完整的細胞壁，細胞內(nèi)的多種成份被細胞壁和細胞膜所包裹，從而得到保護。
所述的細胞分離酶應含有內(nèi)切多聚半乳糖醛酸酶和/或內(nèi)切多聚半乳糖醛酸裂解酶，但不能含有纖維素酶。所述工業(yè)用細胞分離酶往往來源于下列的一些微生物種類中的一些菌種，這些菌種包括曲霉屬(Aspergillus)，根霉屬(Rhizopus)，好氣性芽孢桿菌屬(Bacillus)和歐氏桿菌屬(Erinia)中的一些菌種。利用這些菌種通過工業(yè)發(fā)酵后提取分離而得到所需要的細胞分離酶。
本發(fā)明所采用的細胞分離酶可以是固體酶或液體酶，其用量為上述步驟b中得到的所述混合液的重量的0.05-0.7%。
由于所述的細胞分離酶自身的特殊性要求酶處理過程要在一定的pH值條件下才能順利進行，因此在不對所述植物的營養(yǎng)成分產(chǎn)生任何不利影響的前提下，加入一定量的緩沖溶液，即達到調(diào)節(jié)pH值的作用，又可為酶處理提供一液體介質(zhì)以有利于離析植物組織轉(zhuǎn)變?yōu)橹参飭渭毎^程的進行。但對于某些水分含量高，植物汁的pH值已符合酶處理的條件時，也可以不用任何緩沖溶液，以使得到的植物汁更純正。
根據(jù)本發(fā)明的方法，酶處理是在25-45℃條件下攪拌酶與所述混合液的混合物30-120分鐘。
由于前面提到的草酸鹽結晶往往集中在特定的細胞中并占據(jù)了細胞的絕大部分，所以含大量草酸鹽結晶的細胞的比重與其它植物細胞的比重不同，故可以利用通常的自然重力沉降或離心分離的方法將它們有效地分離開。藉此除去植物中的草酸成分。
根據(jù)本發(fā)明的方法，所述的重力沉降的方法是在1-4℃左右將所述的植物單細胞懸浮液放置至少8小時，使含草酸的細胞集中在沉淀相中，而其它細胞懸浮于液相中，收集所述的液相即可得到去草酸的植物汁。
根據(jù)本發(fā)明的方法，用離心分離方法從所述的植物單細胞懸浮液中除去含草酸的細胞的條件是在100×g-300×g條件下離心分離0.5-5分鐘，然后收集離心后的上清液和沉淀相上層的植物細胞，留下沉淀相底層的含草酸鹽結晶的異細胞，從而得到去草酸的植物汁。
本發(fā)明的方法還進一步包括將由上述分離方法得到的含草酸的細胞先用蒸餾水懸浮，然后經(jīng)離心分離，棄去上清液，重復洗滌2-3次后，用稀鹽酸或稀硫酸抽提含草酸結晶的細胞使之溶解，收集上清液，于其中加入含鈣離子的水溶液(如CaCl2水溶液)，便可以得到草酸鈣沉淀，從而達到回收草酸的目的。
本發(fā)明還涉及一種由本發(fā)明的方法制成的去草酸的植物汁，其特點是具有植物原色，該汁為懸浮液，久置不會沉淀，而將該植物汁經(jīng)脫水，冷凍干燥可制成去草酸的植物干粉，該干粉無定型，沖水后可再制成汁。
由本發(fā)明方法得到的去草酸的植物汁、粉或由所述的植物汁脫水而制得的單細胞膏狀物可以作為食品添加劑，加到如餅干、蛋糕、豆腐、冰淇淋、面條、米飯、魔芋等許多食品中，以增加這些食品的營養(yǎng)成分及改善食品的口味，并能依植物汁的原色不同而賦于食品不同的天然色澤。
附圖簡要說明

圖1a為本發(fā)明實施例1中菠菜經(jīng)細胞分離酶離析后，在分離去除含草酸細胞之前的單細胞懸浮液的光學顯微照片。(×275)圖1b為本發(fā)明實施例1中所制得的去草酸菠菜汁(即去草酸細胞后的單細胞懸浮液)的光學顯微照片。(×550)圖1c為本發(fā)明實施例1中所分離出的菠菜中含草酸細胞的光學顯微照片。(×275)圖2a為本發(fā)明實施例2中獼猴桃經(jīng)細胞分離酶離析后，在分離去除含草酸細胞之前的單細胞懸浮液的光學顯微照片。(×110)圖2b為本發(fā)明實施例2中分離了含草酸細胞后獼猴桃細胞懸浮液的光學顯微照片。(×110)圖2c為本發(fā)明實施例2中所分離出的獼猴桃中含草酸細胞的光學顯微照片。(×275)以下結合附圖，用實施例進一步說明本發(fā)明的目的及優(yōu)點，但這并不意味著對本發(fā)明所要求保護的范圍的任何限制。
實施例1用新鮮菠菜100克經(jīng)剔除雜物及黃葉，洗凈消毒后，切成0.2-0.5cm的絲或塊，加入pH為7.5的0.05M磷酸緩沖溶液100ml。在30℃水浴鍋中保溫，加入植物細胞離析酶0.7克，以每分鐘60-100轉(zhuǎn)速攪拌半小時后，將已離析的細胞懸浮液在室溫下以40目篩去除粗纖維，將懸浮液以100×g離心2分鐘(或在4℃左右，靜置8小時)，含草酸鹽的細胞便沉積于容器底部。將上清液收集，便得到去草酸的植物汁，烘干后得到植物粉。將反復用蒸餾水洗滌干凈的沉淀，在室溫下以1.5N HCl 10ml浸泡2小時，待草酸鹽完全溶解，這時以600×g離心5分鐘，上清液為草酸回收液，調(diào)節(jié)pH至4.0-4.5，加入20%CaCl2水溶液2ml，可以得到草酸鈣沉淀以達到回收草酸和得到草酸副產(chǎn)品的目的。以圓葉菠菜為原料，比較傳統(tǒng)制蔬菜汁技術的機械勻漿法和采用本發(fā)明去除草酸細胞法生產(chǎn)的菠菜汁中的草酸含量結果如下表1所示。從表中可以看出，本發(fā)明方法去除植物中草酸的效果是令人滿意的。
圖1a、圖1b及圖1c分別為用高倍顯微鏡(Olympus-Vanox，Japan)拍攝的菠菜組織經(jīng)酶離析后，在分離除去含草酸的細胞前后單細胞懸浮液及分離出的草酸細胞的光學顯微照片，從中可以清楚地看到在菠菜組織細胞中草酸是以球形晶簇方式存在于特定細胞中，經(jīng)離心分離或重力沉降后存在于菠菜單細胞懸浮液中的含草酸細胞已幾乎見不到了。這也證明了用本發(fā)明的方法去除菠菜中草酸的效果確實是很好的。
實施例2將獼猴桃成熟果實洗凈去皮后，稱取400克果肉，切成厚0.2-0.5cm的薄片，加入pH為5.6的0.05M檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖溶液100ml，攪拌均勻后加入植物細胞離析酶0.05克，在40℃水浴中保溫并連續(xù)攪拌，攪拌速度控制在60-100轉(zhuǎn)/分。反應30分鐘后，塊狀獼猴桃果肉幾乎全部離析為單細胞和部分細胞團的均勻糊狀物。用40-60目不銹鋼篩去除獼猴桃種籽和少許未被離析的殘渣，收集流體物。將這些流體物低速離心(200×g，5分鐘)，含不溶性草酸鹽結晶的獼猴桃細胞聚集和沉積于離心管的最底部，從而和果汁上清液以及不含草酸鹽結晶的果肉細胞實現(xiàn)了分離。將最底部含草酸細胞去除后，再用常規(guī)工藝進行加工，便可得到去不溶性草酸鹽的各種類型獼猴桃果汁，這些果汁可以進一步干燥加工成果汁粉或是用其它加工方式加工成去草酸鹽結晶的獼猴桃制品例如獼猴桃果丹皮。用傳統(tǒng)的勻漿法和本發(fā)明的方法生產(chǎn)的獼猴桃汁中草酸含量值的對比結果見下表1。
圖2a、圖2b及圖2c分別為用高倍顯微鏡(Olympus-Vanox，Japan)拍攝的獼猴桃組織經(jīng)酶離析后，在分離除去含草酸的細胞前后單細胞懸浮液以及分離出的草酸細胞的光學顯微照片，從中可以清楚地看到在獼猴桃組織細胞中草酸以晶針狀方式聚集于特定細胞中，經(jīng)離心分離(或重力沉降)后存在于獼猴桃單細胞懸浮液中的含草酸細胞已幾乎見不到了。這同樣證明了用本發(fā)明方法的去除植物中的草酸效果是令人滿意的。
表1.不同加工方法的果蔬汁中草酸含量分析結果波菜中草酸含量獼猴桃中草酸含量加工方法(mg/100g鮮菜)(mg/100g鮮果肉)現(xiàn)有技術的勻漿法 1040 33本發(fā)明的方法604草酸去除率(％) 94 8權利要求
1.一種去草酸的植物汁制備方法，該方法包括a、將新鮮的植物經(jīng)洗凈消毒后切碎；b、向所述的切碎的植物組織中加入緩沖溶液，以使所形成的混合液的pH值為2.5-7.5；c、向所述的混合液中加入一種細胞分離酶，將所述的植物組織離析為懸浮于液體介質(zhì)中的單細胞；d、用篩網(wǎng)將植物粗纖維和離析的植物單細胞分離；e、用重力沉降或離心分離的方法從由細胞分離酶離析后產(chǎn)生的單細胞懸浮液中除去含草酸的單細胞，從而得到所述的去草酸的植物汁。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述的植物包括含草酸的野生植物和/或人工栽培植物。
3.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于所述的植物選自下列一組植物中的一種菠菜、芹菜、綠花菜、生菜、柿子椒、生姜、襄荷、蘋果、菠蘿、獼猴桃、黑草莓、葉用甜菜和茶藨子屬植物。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述的細胞分離酶可以是固體酶或液體酶。
5.如權利要求1或4所述的方法，其特征在于所述的細胞分離酶系微生物來源的植物細胞離析酶。
6.如權利要求1或4所述的方法，其特征在于所述的細胞分離酶的加入量為所述混合液重量的0.05-0.7%。
7.如權利要求1所述的方法，其特征在于用所述的細胞分離酶處理所述的植物組織的處理條件為在25-45℃下，攪拌30-120分鐘。
8.如權利要求1所述的方法，其特征在于從所述的單細胞懸浮液中分離所述的含草酸的單細胞的方法為在1-4℃下將該懸浮液靜置至少8小時。
9.如權利要求1所述的方法，其特征在于從所述的單細胞懸浮液中分離所述的含草酸的單細胞的方法為在室溫下，在100×g-300×g的條件下將該懸浮液離心分離0.5-5分鐘，然后收集液相懸浮液以除去所述的含草酸的單細胞。
10.如權利要求1所述的方法，還進一步包括將經(jīng)分離得到的含草酸的單細胞用稀鹽酸或稀硫酸溶解后，加入含鈣離子的水溶液，使之生成草酸鈣沉淀從而回收草酸。
11.一種用權利要求1所述的方法制成的去草酸的植物汁。
12.一種將權利要求11所述的去草酸的植物汁經(jīng)脫水、干燥制成的植物粉。
13.一種用權利要求11或12所述的去草酸的植物汁或粉作為食品添加劑的食品。
全文摘要
本發(fā)明涉及制備去草酸的植物汁的方法，該方法包括將新鮮的植物經(jīng)洗凈消毒后切碎，向其中加入緩沖溶液，使形成的混合液的pH值為2.5—7.5；向該混合液中加入細胞分離酶以將植物組織離析為懸浮于液體介質(zhì)中的單細胞，濾除未分解的物質(zhì)后用重力沉降或離心分離的方法去除植物組織中含草酸的細胞以達到去草酸的目的。本發(fā)明還涉及由上述方法制成的去草酸植物汁或粉以及由其作食品添加劑的食品。
文檔編號A23L1/015GK1088405SQ9311407
公開日1994年6月29日 申請日期1993年11月8日 優(yōu)先權日1992年11月28日
發(fā)明者季本仁, 葉繼蓀 申請人:中國科學院昆明植物研究所, 廣州天河高新技術產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)科星研究開發(fā)公司