一種工業化濃縮葛根汁及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種工業化濃縮葛根汁的制備方法，屬于農副產品深加工領域。濃縮葛根汁是由葛根原汁經一級膜濃縮和二級低溫真空濃縮而成，主要制備步驟是：鮮葛根清洗、破碎、酶液化、離心分離、酶解澄清、超濾、膜濃縮、低溫真空濃縮、芳香物質回收、無菌灌裝。本發明公開的一種濃縮葛根汁采用藥食同源的新鮮葛根為原料，從工業化生產的實際需要出發，將不便于貯存的新鮮葛根采用本發明的工藝技術進行快速加工消化利用，同時保持了新鮮葛根天然有效成分，為新鮮葛根的工業化加工利用開辟了一條新途徑。
【專利說明】一種工業化濃縮葛根汁及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種濃縮葛根汁的制備方法。
【背景技術】
[0002]葛根為豆科葛屬植物野葛或甘葛藤的塊根，是國家衛生部批準的既是食品又是藥品的藥食同源農產品，素有“南葛北參”之美譽。葛根含有豐富的淀粉、人體必需的8種氨基酸、多種維生素及微量元素等，營養價值極高；而且富含異黃酮類物質，具有清熱解毒、生津止渴、補腎健脾、益胃安神、滋補養顏，延緩衰老、清心明目及醒酒等功能，具有巨大的開發前景。目前市場上以葛根為主原料已開發多款飲料類產品。
[0003]葛根的種植與收獲具有強烈的季節特性，葛根的最佳采收期在秋季霜降后至第二年清明前，其中11月份的葛根品質是最好的，是生產葛飲料的最佳原料收購季節。但是保藏時間過長，葛根品質會下降，從而影響葛根飲料風味及穩定性導致葛根飲料生產上不能連續生產，而夏季是葛根飲料的銷售旺季，從而造成原料供不應求的問題。目前，暫未見有文獻提及將葛根加工成葛根原汁，并進一步濃縮成濃縮葛根汁。

【發明內容】

[0004]本發明提供了一種工業化濃縮葛根汁及其制備方法，可以實現葛根最佳采收時期采收，加工成原汁并進一步濃縮，達到長期儲藏的目的，既避免了葛根不易儲存、品質下降的缺點，又能為公司大規模連續化生產葛汁提供充足的原料。
[0005]本發明的工藝路線是:將清洗后的鮮葛根采用破碎工藝得到葛根漿，在葛根漿中加入液化專用酶制劑進行液化處理，再將液化處理后的物料進行離心處理得到葛根原汁，加入澄清專用酶制劑進行澄清處理并采用膜過濾得到葛根清汁后，葛根清汁經膜濃縮至一級濃縮葛根汁，再經低溫真空濃縮并無菌灌裝得到二級濃縮葛根汁和葛根天然香精。
[0006]一種工業化濃縮葛根汁的制備方法，其特征在于包括以下步驟:
將清洗后的鮮葛根采用破碎工藝得到葛根漿；在葛根漿中加入液化專用酶制劑進行液化處理；液化處理后的物料進行離心處理得到葛根原汁；在葛根原汁中加入澄清專用酶制劑進行澄清處理；澄清處理后葛根汁經膜過濾得到葛根清汁；葛根清汁經膜濃縮至一級濃縮葛根汁；一級濃縮葛根汁經低溫真空濃縮，得到二級濃縮葛根汁和葛根天然香精，將葛根天然香精回添至二級濃縮葛根汁中，即得到濃縮葛根汁。
[0007]所述破碎工藝條件是葛根:水=1:1?5，水溫度為60V?90°C;優選為葛根:水=1:2?4，水溫度為75°C?85°C ;進一步優選為葛根:水=1:3，水溫度為80°C?85°C。
[0008]所述的液化專用酶制劑是指酶活當量為2?3萬U/g的高溫α -淀粉酶；所述的液化處理高溫α -淀粉酶添加量為每kg鮮葛根0.1g?lg，液化處理溫度為96-99°C，液化時間為1.1h?3h，pH值為5.6?8 ;優選為高溫α -淀粉酶添加量為每kg鮮葛根0.3g?
0.8 g,液化溫度為96°C，液化時間為1.2h?2h，pH值為5.7?7 ;進一步優選為高溫α -淀粉酶添加量為每kg鮮葛根0.5g?0.6g,液化溫度為98°C，液化時間為1.5h, pH值為 5.8 ~6.5。
[0009]所述的離心處理工藝條件是采用轉鼓內表面覆蓋過濾介質的過濾離心機進行固液分離，離心轉速為1500r/min~3000r/min,轉速優選為1800r/min~2400r/min。
[0010]所述的過濾離心機為三足式過濾離心機或者臥式螺旋過濾離心機；過濾媒介為濾布、濾網或濾袋，過濾媒介孔徑為20 μ m~150 μ m優選為50 μ m~120 μ m。
[0011]所述的澄清專用酶制劑為糖化酶、果膠酶、蛋白酶中的一種或幾種組合；所述的澄清處理工藝條件是添加酶量為每kg鮮葛根3萬U~6萬U，澄清溫度為56°C~59°C，澄清時間為0.5h~2.5h，pH值為5.6~6.5 ;優選地添加酶量為每kg鮮葛根4萬U~5萬U，澄清溫度為57°C~58°C，澄清時間為Ih~2h，pH值為5.7~6.2。
[0012]所述膜過濾的過濾膜為陶瓷膜或有機膜，膜孔徑為50nm~200nm。
[0013]所述的膜濃縮的濃縮膜為有機膜，膜孔徑為0.1nm~2nm,優選為0.5nm~lnm。
[0014]如權利要求書I所述的制備方法，其特征在于所述的低溫真空濃縮工藝條件是濃縮溫度為20°C~40°C ;真空度為-0.09Mpa~-0.07Mpa ;優選為濃縮溫度為25V~30°C ；真空度為_0.08Mpa。
[0015]本發明所述的一級濃縮葛根汁的Brix值為20%~30%。
[0016]本發明所述的二級濃縮葛根汁的Brix至為60%~72%。
[0017]本發明的制備工藝優點在于不添加任何外來物質，比如澄清用的明膠物質，硅藻土助濾劑等，上述物質的添加會顯著降低葛根異黃酮類物質含量，并降低和改變葛根汁色澤和風味；本發明還有一個顯著優點是葛根素保留率高。本發明制備工藝完全采用酶工程和膜工程技術，冷除菌工藝，生產過程連續，快速，高效，完全適合于大規模的工業化生產的需要。
【具體實施方式】
[0018]以下以通過優選實施例對本發明工藝做進一步的詳細說明，但本發明的保護范圍并不局限于此。
[0019]陶瓷膜、有機膜均購自江蘇久吾高科技股份有限公司；
液化專用酶制劑采用酶活當量為2~3萬U/g的高溫α -淀粉酶；
高溫α-淀粉酶購自諾維信(中國)生物科技有限公司蘇宏@牌α-淀粉酶(耐高溫)suhong? AAplus，活性酶蛋白 < 5% ；
果膠酶購自諾維信(中國)生物科技有限公司諾維信@果膠裂解酶(復配XXL型)，活性酶蛋白< 5%;
糖化酶購自諾維信(中國)生物科技有限公司蘇宏@葡糖淀粉酶suhong ||，活性酶蛋白5-10% ；
蛋白酶購自諾維信(中國)生物科技有限公司諾維信@水解蛋白酶NS37071，活性酶蛋白5-10%ο
[0020]實施例一:
將清洗后的鮮葛根(葛根素含量4.3g/kg) 100kg，按葛根:水=1:1的比例加入溫度為60°C水破碎后得到葛根漿，在葛根漿中加入100g高溫α -淀粉酶，調節pH值為8，于96°C條件下，液化1.lh，再將液化處理后的物料用轉鼓內表面覆蓋有孔徑為150 μ m濾布的三足式過濾離心機于3000r/min轉速下進行離心處理，獲得葛根原汁，加入300萬U的果膠酶，調節料液PH值為5.6，于59°C條件下，澄清2.5h，再用孔徑200nm的陶瓷膜過濾獲取葛根清汁140kg，所得葛根清汁Brix值為10.5%，濁度為15NTU。將所得的葛根清汁用孔徑為2nm的有機膜濃縮至Brix值為20%，獲得一級濃縮葛根汁，再一級濃縮葛根汁于溫度為40°C，真空度為-0.09Mpa的條件下進行低溫真空濃縮得到二級濃縮葛根汁，同時獲得葛根天然香精，將所得的葛根天然香精回添至二級濃縮葛根汁中并無菌灌裝即可得商品化的濃縮汁葛根產品28.8kg。
[0021]產品測得指標如下:
感官指標:
色澤:呈黃棕或黃褐色，均勻一致
香氣及滋味:將濃縮汁稀釋至可溶性固形物為6°Brix，具有葛根特有的香氣與滋味，無異味。
[0022]外觀形態:澄清、無沉淀、無懸浮物，無雜質 理化指標:
可溶性固形物50.3°fcix
葛根素9.23g/kg
淀粉陰性
果膠陰性
衛生指標:
菌落總數(cfu/ml)<100
大腸菌群 / (MPN/1OOml)〈3
酵母菌/霉菌(cfu/ml)〈20
總砷(以 As 計)/ (mg/kg)〈0.5
鉛(Pb)/ (mg/kg)〈0.5
銅(Cu) / (mg/kg)〈1.0。
[0023]實施例二:
將清洗后的鮮葛根(葛根素含量4.3g/kg) 200kg，按葛根:水=1:5的比例加入溫度為90°C水破碎后得到葛根漿，在葛根漿中加入20g高溫α -淀粉酶，調節pH值為5.6，于99°C條件下，液化3 h，再將液化處理后的物料用轉鼓內表面覆蓋有孔徑為20 μ m濾網的臥式螺旋過濾離心機于1500r/min轉速下進行離心處理，獲得葛根原汁，加入1200萬U的蛋白酶，調節料液PH值為6.5，于56°C條件下，澄清0.5h，再用孔徑50nm的有機膜過濾獲取葛根清汁1120kg，所得葛根清汁Brix值為4.3%，濁度為7.9NTU。將所得的葛根清汁用孔徑為0.1nm的有機膜濃縮至Brix值為28%，獲得一級濃縮葛根汁，再一級濃縮葛根汁于溫度為20°C，真空度為-0.07Mpa的條件下進行低溫真空濃縮得到二級濃縮葛根汁，同時獲得葛根天然香精，將所得的葛根天然香精回添至二級濃縮葛根汁中并無菌灌裝即可得商品化的濃縮汁葛根產品72.9kg。
[0024]產品測得指標如下:
感官指標:
色澤:呈黃棕或黃褐色，均勻一致 香氣及滋味:將濃縮汁稀釋至可溶性固形物為6°Brix，具有葛根特有的香氣與滋味，無異味。
[0025]外觀形態:澄清、無沉淀、無懸浮物，無雜質 理化指標:
可溶性固形物65.6°Brix
葛根素11.6g/kg
淀粉陰性
果膠陰性
衛生指標:
菌落總數(cfu/ml)<100
大腸菌群 / (MPN/1OOml)〈3
酵母菌/霉菌(cfu/ml)〈20
總砷(以 As 計)/ (mg/kg)〈0.5
鉛(Pb)/ (mg/kg)〈0.5
銅(Cu) / (mg/kg)〈1.0。
[0026]實施例三:
將清洗后的鮮葛根(葛根素含量4.3g/kg) 150kg，按葛根:水=1:3的比例加入溫度為85°C水破碎后得到葛根漿，在葛根漿中加入45g高溫α -淀粉酶，調節pH值為6.3，于98°C條件下，液化2 h，再將液化處理后的物料用轉鼓內表面覆蓋有孔徑為100 μ m濾布的三足式過濾離心機于2000r/min轉速下進行離心處理，獲得葛根原汁，加入600萬U的糖化酶，調節料液PH值為6.2，于58°C條件下，澄清1.5h，再用孔徑IOOnm的陶瓷膜過濾獲取葛根清汁521kg，所得葛根清汁Brix值為6.4%，濁度為12.5NTU。將所得的葛根清汁用孔徑為Inm的有機膜濃縮至Brix值為30%，獲得一級濃縮葛根汁，再一級濃縮葛根汁于溫度為30°C，真空度為-0.0SMpa的條件下進行低溫真空濃縮得到二級濃縮葛根汁，同時獲得葛根天然香精，將所得的葛根天然香精回添至二級濃縮葛根汁中并無菌灌裝即可得商品化的濃縮汁葛根產品49.9kg。
[0027]產品測得指標如下:
感官指標:
色澤:呈黃棕或黃褐色，均勻一致
香氣及滋味:將濃縮汁稀釋至可溶性固形物為6°Brix，具有葛根特有的香氣與滋味，無異味。
[0028]外觀形態:澄清、無沉淀、無懸浮物，無雜質 理化指標:
可溶性固形物66.2°fcix
葛根素12.2g/kg
淀粉陰性
果膠陰性
衛生指標:
菌落總數(cfu/ml)<100 大腸菌群 / (MPN/1OOml)〈3
酵母菌/霉菌(cfu/ml)〈20
總砷(以 As 計)/ (mg/kg)〈0.5
鉛(Pb)/ (mg/kg)〈0.5
銅(Cu) / (mg/kg)〈1.0。
[0029]實施例四:
將清洗后的鮮葛根(葛根素含量4.3g/kg) 300kg，按葛根:水=1:4的比例加入溫度為80°C水破碎后得到葛根衆，在葛根漿中加入150g高溫α-淀粉酶，調節pH值為6.0，于98°C條件下，液化1.5 h，再將液化處理后的物料用轉鼓內表面覆蓋有孔徑為150 μ m濾布的三足式過濾離心機于2400r/min轉速下進行離心處理，獲得葛根原汁，加入1500萬U的果膠酶，調節料液PH值為6.0，于57°C條件下，澄清2h，再用孔徑150nm的陶瓷膜過濾獲取葛根清汁1345kg，所得葛根清汁Brix值為5.3%，濁度為10.3 NTU0將所得的葛根清汁用孔徑為
0.5 nm的有機膜濃縮至Brix值為28 %，獲得一級濃縮葛根汁，再一級濃縮葛根汁于溫度為35°C，真空度為-0.0SMpa的條件下進行低溫真空濃縮得到二級濃縮葛根汁，同時獲得葛根天然香精，將所得的葛根天然香精回添至二級濃縮葛根汁中并無菌灌裝即可得商品化的濃縮汁葛根產品108.9kg。
[0030]產品測得指標如下:
感官指標:
色澤:呈黃棕或黃褐色，均勻一致
香氣及滋味:將濃縮汁稀釋至可溶性固形物為6°Brix，具有葛根特有的香氣與滋味，無異味。
[0031]外觀形態:澄清、無沉淀、無懸浮物,無雜質 理化指標:
可溶性固形物65.2°fcix
葛根素11.5g/kg
淀粉陰性
果膠陰性
衛生指標:
菌落總數(cfu/ml)<100
大腸菌群 / (MPN/1OOml)〈3
酵母菌/霉菌(cfu/ml)〈20
總砷(以 As 計)/ (mg/kg)〈0.5
鉛(Pb)/ (mg/kg)〈0.5
銅(Cu) / (mg/kg)〈1.0。
【權利要求】
1.一種工業化濃縮葛根汁的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將清洗后的鮮葛根采用破碎工藝得到葛根漿； (2)在葛根漿中加入液化專用酶制劑進行液化處理； (3)液化處理后的物料進行離心處理得到葛根原汁； (4)在葛根原汁中加入澄清專用酶制劑進行澄清處理； (5)澄清處理后葛根汁經膜過濾得到葛根清汁； (6)葛根清汁經膜濃縮至一級濃縮葛根汁； (7)—級濃縮葛根汁經低溫真空濃縮，得到二級濃縮葛根汁和葛根天然香精，將葛根天然香精回添至二級濃縮葛根汁中，即得到濃縮葛根汁。
2.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于破碎工藝條件是葛根:水=1:1?5，水溫度為60°C?90°C ;優選為葛根:水=1:2?4，水溫度為75°C?85°C ;進一步優選為葛根:水=1:3，水溫度為80°C?85°C。
3.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的液化專用酶制劑是指酶活當量為2?3萬U/g的高溫α -淀粉酶；所述的液化處理高溫α -淀粉酶添加量為每kg鮮葛根0.1g?lg，液化處理溫度為96-99°C，液化時間為1.1h?3h，pH值為5.6?8 ;優選為高溫α -淀粉酶添加量為每kg鮮葛根0.3g?0.8 g，液化溫度為96°C，液化時間為1.2h?2h，pH值為5.7?7 ;進一步優選為高溫α -淀粉酶添加量為每kg鮮葛根0.5g?0.6g,液化溫度為98°C，液化時間為1.5h，pH值為5.8?6.5。
4.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的離心處理工藝條件是采用轉鼓內表面覆蓋過濾介質的過濾離心機進行固液分離，離心轉速為1500r/min?3000r/min,轉速優選為 1800r/min ?2400r/min。
5.如權利要求書5所述的制備方法，其特征在于所述的過濾離心機為三足式過濾離心機或者臥式螺旋過濾離心機；過濾媒介為濾布、濾網或濾袋，過濾媒介孔徑為20μπι?150 μ m 優選為 50 μ m ?120 μ m。
6.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的澄清專用酶制劑為糖化酶、果膠酶、蛋白酶中的一種或幾種組合；所述的澄清處理工藝條件是添加酶量為每kg鮮葛根3萬U?6萬U,澄清溫度為56°C?59 °C，澄清時間為0.5h?2.5h，pH值為5.6?6.5 ;優選地添加酶量為每kg鮮葛根4萬U?5萬U，澄清溫度為57°C?58°C，澄清時間為Ih?2h，pH值為5.7?6.2。
7.如權利要求書I所述的制備方法，其特征在于所述膜過濾的過濾膜為陶瓷膜或有機膜，膜孔徑為50nm?200nm。
8.如權利要求書I所述的制備方法，其特征在于所述的膜濃縮的濃縮膜為有機膜，膜孔徑為0.1nm?2nm,優選為0.5nm?lnm。
9.如權利要求書I所述的制備方法，其特征在于所述的低溫真空濃縮工藝條件是濃縮溫度為20°C?40°C ;真空度為-0.09Mpa?-0.07Mpa ;優選為濃縮溫度為25°C?30°C ;真空度為-0.08Mpa。
【文檔編號】A23L2/84GK103859542SQ201410109730
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月24日 優先權日:2014年3月24日
【發明者】童國雄, 李鶴汀, 周世成, 李勃, 李百健, 朱文波 申請人:江西觀山月葛業開發有限公司