关键词:黑豆红色素;提取;纤维素酶;果胶酶
Key words: black soybean red pigment; extraction; cellulase; pectinase
目前,利用酶法提取植物体内活性成分已得到广泛应用。植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,植物天然色素往往被包裹在其中而不易溶出。依据此原理,本研究采用纤维素酶和果胶酶两种酶对黑豆皮进行酶解,破坏其细胞壁骨架结构使其逐级降解,促进导致细胞内色素的溶出,增加黑豆红色素的提取率[12],从而实现食品工业规模化生产。目前,国内利用酶法提取黑豆红色素的研究报道尚少[13],该研究有助于促进该领域的研究。
1 材料和方法
1.1 材 料
黑豆皮,市售。经清洗、晾干、粉碎后过孔径为0.25 mm筛制成黑豆皮粉,备用。
纤维素酶(2万U・g-1):淮安市百麦绿色生物能源有限公司;果胶酶(10万U・g-1):江苏锐阳生物科技有限公司;其他试剂均为分析纯。Neofuge 13R台式高速冷冻离心机:上海力申科学仪器有限公司;电动搅拌机:杭州仪表电机厂;高速万能粉碎机,北京化玻联医疗器械有限公司;SHB-IIIA循环水式多用真空泵:郑州长城科工贸有限公司。
1.3 方 法
1.3.1 黑豆红色素的提取工艺流程 黑豆皮粉→酶解提取→抽滤→合并各次滤液→50 ℃减压浓缩→冻干→黑豆红色素→计算红色素提取率
红色素提取率=(红色素干质量/黑豆皮干质量)×100%
1.3.3 正交试验 在单因素试验的基础上,对较显著的4个单因素分别选取3个最优水平,依据L9(34)正交试验表筛选最优组合以确定双酶法提取黑豆红色素的最佳工艺。
2 结果与分析
2.1 单因素试验结果
由图3可知,从35~55 ℃,随着酶解温度的提高,红色素提取率随之增加,继续提高温度,提取率随之下降,说明纤维素酶和果胶酶双酶酶解提取黑豆红色素最适温度为55 ℃。
由图6可知,随着提取次数的增加,红色素提取率随之提高。但第3次的提取率无明显增加,从节约能源的角度考虑,确定黑豆红色素最佳提取次数为2次。
2.2 正交试验结果
在单因素试验基础上,对较显著的因素酶用量、酶解pH值、酶解温度、料液比等4个因素分别选取3个最优水平,依据L9(34)表安排正交试验,见表1,得出黑豆红色素最佳酶解提取条件。
3 结 论
在各种黑豆制品如豆油、豆乳、豆粉等的生产过程中,为改善产品风味、防止非酶褐变,并赋予产品良好的色泽等,通常要将黑豆进行脱皮等预处理工序,因此在豆制品的生产过程中会得到大量的副产品,即黑豆皮。我国拥有丰富的黑豆资源,从黑豆制品加工的下脚料黑豆皮中提取天然色素,成本低廉、工艺简单且易实现工业化,因此具有良好的开发应用前景。试验结果表明,采用双酶法提取黑豆红色素简单高效、提取条件温和且无溶剂残留问题,适用于食品工业规模化生产。
参考文献:
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