本发明涉及食品加工,具体涉及一种rg-i型橙肉水溶性果胶及其制备方法。
背景技术:
1、果胶是一类广泛存在于植物初生细胞壁和胞间层的酸性杂多糖,在食品、医药等领域常用做增稠剂、凝胶剂、乳化剂和稳定剂。果胶分子主链主要由α-1,4-糖苷键连接的d-半乳糖醛酸(d-gala)单元组成,其侧链主要由阿拉伯糖(ara)、鼠李糖(rha)和半乳糖(gal)组成。植物中的果胶主要包含连续的线性结构域(同型聚半乳糖醛酸,hg)和分支结构域(鼠李半乳糖醛酸聚糖i区,rg-i和鼠李半乳糖醛酸聚糖ⅱ区,rg-ⅱ)。其中hg区又被称为“光滑区”,是α-1,4-糖苷键连接的半乳糖醛酸线性均聚物。rg-i区被称为“毛发区”,因其中性糖侧链在c-4或c-2、c-3位置与rha相连,导致rg-i区具有高度支化特征。rg-ⅱ区是果胶中结构最复杂、分支性最强的结构域,但在整个果胶分子中占比最低。
2、果胶的分子结构与其来源和提取方式密切相关,商业柑橘果胶主要是由hg区组成,因提取过程的高温、强酸会破坏果胶分子的rg-i区。然而,近年来研究发现rg-i型果胶具有无糖凝胶特性和重要的生物学功能,使得许多研究逐渐将目光转移到rg-i型果胶上来;富含rg-i结构域的果胶具有重要生物活性,例如降低癌症风险、调节肠道菌群和慢性代谢综合征等。近年来,越来越多的研究发现果胶的rg-i侧链区域,不仅不会“阻碍”果胶的凝胶能力,其还具有很强的亲水特性,能与水形成氢键,促进其与水的结合能力,使其具有良好的水溶性。此外,rg-i区侧链之间相互连接能稳定凝胶网络结构,使其表现出良好的凝胶特性。
3、目前已经有学者从多种植物中提取得到rg-i型果胶,如柑橘、红火龙果皮、海棠果、南瓜、苹果幼果等。但目前大部分学者主要通过碱提或酶提法制备富含rg-i结构域的果胶,通过碱提法或酶法制备rg-i型果胶存在以下几个缺陷:(1)剧烈的碱液会显著改变果胶的分子结构,碱性条件下,果胶的hg区会大量水解,此外,浓碱还可能导致阿拉伯聚糖侧链发生水解,最终造成rg-i型果胶产量较低;(2)通过碱提制备的果胶可能面临溶解性差的风险,从而降低其商业价值;(3)值得注意的是,采用碱提法制备rg-i型果胶会产生大量碱性废液,废液的处理会增加工厂的生产成本;(4)酶法提取虽然处理条件温和、绿色环保,但酶价格昂贵,也会增加生产成本。
技术实现思路
1、本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一,为了解决现有技术存在的rg-i型果胶产量较低、溶解性差且生产成本高的技术问题,提供一种rg-i型橙肉水溶性果胶及其制备方法,以橙子为原料,首先制备乙醇不溶物,再从乙醇不溶物中提取水溶性果胶,所得果胶中rg-i结构域摩尔比例达到56.73%。
2、本发明的技术解决方案如下:
3、本发明的第一方面提供一种rg-i型橙肉水溶性果胶的制备方法,包括以下步骤:
4、(1)将赣南脐橙去皮,果肉压榨、粗滤、加热灭酶得到橙汁;
5、(2)将步骤(1)得到的橙汁与95%乙醇混合,然后置于低温下醇沉,最后离心收集沉淀物;
6、(3)将步骤(2)中得到的沉淀物用80%乙醇洗涤,直到上清液无色透明为止,离心得到乙醇不溶物;
7、(4)将步骤(3)中得到的乙醇不溶物加入超纯水中,搅拌,离心取上清液;
8、(5)将步骤(4)中得到的上清液用透析袋透析,冻干,得到冻干粉末;
9、(6)将步骤(5)中得到的冻干粉末溶解于超纯水中,加入95%乙醇,进行醇沉,静置,离心,得到沉淀;
10、(7)将步骤(6)中得到的沉淀挥干乙醇后加入超纯水复溶,搅拌,冻干,得到橙肉rg-i型水溶性果胶。
11、本发明的一些具体实施方式,步骤(2)中,将橙汁与95%乙醇按照1:3.5~4.5的体积进行混合,置于0~4℃下醇沉。优选地,将橙汁与95%乙醇按照1:3.7~4.3的体积进行混合,置于2~4℃下醇沉;更优选地,将橙汁与95%乙醇按照1:4的体积进行混合,置于4℃下醇沉。
12、本发明的一些具体实施方式,步骤(4)中,将乙醇不溶物按照质量比1:50-90加入超纯水中,搅拌12-24h后,5000~7000rpm离心10~20min。优选地,将乙醇不溶物按照质量比1:70-90加入超纯水中,搅拌16-24h后,5500~6500rpm离心12~18min。更优选地,将乙醇不溶物按照质量比1:80-90加入超纯水中,搅拌20-24h后,5700~6300rpm离心14~16min。
13、本发明的一些具体实施方式,步骤(5)中,将上清液用截留量为7000~9000da的透析袋透析24-72h。优选地,将上清液用截留量为7500~8500da的透析袋透析48-72h。更优选地,将上清液用截留量为7700~8700da的透析袋透析60-72h。
14、本发明的一些具体实施方式,步骤(5)中,冻干粉末与95%乙醇的料液比为1g:2.5~3.5ml的,进行醇沉,静置14~20h后,7000~9000rpm离心12~18min。优选地,冻干粉末与95%乙醇的料液比为1g:2.8~3.2ml的,进行醇沉,静置15~18h后,7500~8500rpm离心14~16min。更优选地,冻干粉末与95%乙醇的料液比为1g:3ml的,进行醇沉,静置16h后,8000rpm离心15min。
15、本发明的一些具体实施方式,步骤(6)中,将得到的沉淀置于通风橱挥干乙醇后加入超纯水复溶,室温搅拌20~28h后,装入冻干盘中冻干;优选为搅拌22~26h,更优选为24h。
16、本发明的第二方面提供一种采用上述的方法制备的rg-i型橙肉水溶性果胶,rg-i区的摩尔比为52~57%,rha/gala比率为0.04~0.05,ara为25~28%,gal为25~30%,gala为19~23%,gala/(fuc+rha+glca+ara+gal+xyl)为0.3~0.4,mw为1200~1700kda。
17、本发明至少具有以下有益效果之一:
18、1、本发明在中性条件下,通过制备乙醇不溶物得到橙肉细胞壁多糖,再采用超纯水在室温条件下提取水溶性果胶,从而降低提取成本和能耗,在不改变橙肉细胞壁中果胶的天然结构的情况下,获得富含rg-i型结构域的水溶性果胶;
19、2、本发明提取的水溶性果胶,rg-i区的摩尔比最高为56.73%,rg-i区的侧链最大长度为63.67,具有较多的中性糖侧链。
20、3、本发明采用先制备乙醇不溶物再提取水溶性果胶,通过料液比、醇沉时间、透析时间等参数来调控水溶性果胶的生产。
1.一种rg-i型橙肉水溶性果胶的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种rg-i型橙肉水溶性果胶的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,将橙汁与95%乙醇按照1:3.5~4.5的体积进行混合,置于0~4℃下醇沉。
3.根据权利要求1所述的一种rg-i型橙肉水溶性果胶的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,将橙汁与95%乙醇按照1:4的体积进行混合,置于4℃下醇沉。
4.根据权利要求1所述的一种rg-i型橙肉水溶性果胶的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,将乙醇不溶物按照质量比1:50-90加入超纯水中,搅拌12-24h后,5000~7000rpm离心10~20min。
5.根据权利要求1所述的一种rg-i型橙肉水溶性果胶的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,将乙醇不溶物按照质量比1:70-90加入超纯水中,搅拌16-24h后,5500~6500rpm离心12~18min。
6.根据权利要求1所述的一种rg-i型橙肉水溶性果胶的制备方法,其特征在于,步骤(5)中,将上清液用截留量为7000~9000da的透析袋透析24-72h。
7.根据权利要求1所述的一种rg-i型橙肉水溶性果胶的制备方法,其特征在于,步骤(5)中,将上清液用截留量为7500~8500da的透析袋透析48-72h。
8.根据权利要求1所述的一种rg-i型橙肉水溶性果胶的制备方法,其特征在于,步骤(5)中,冻干粉末与95%乙醇的料液比为1g:2.5~3.5ml的,进行醇沉,静置14~20h后,7000~9000rpm离心12~18min。
9.根据权利要求1所述的一种rg-i型橙肉水溶性果胶的制备方法,其特征在于,步骤(5)中,冻干粉末与95%乙醇的料液比为1g:2.8~3.2ml的,进行醇沉,静置15~18h后,7500~8500rpm离心14~16min。
10.一种采用权利要求1~9任一所述的方法制备的rg-i型橙肉水溶性果胶,其特征在于,rg-i区的摩尔比为52~57%,rha/gala比率为0.04~0.05,ara为25~28%,gal为25~30%,gala为19~23%,gala/(fuc+rha+glca+ara+gal+xyl)为0.3~0.4,mw为1200~1700kda。