一种含有D-阿洛酮糖的发酵果蔬汁的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种含有D‑阿洛酮糖的发酵果蔬汁的制备方法，所述制备方法包括(A)D‑阿洛酮糖的酶法转化，(B)果蔬汁的微生物发酵，(C)果蔬汁发酵后的口感调试，通过用D‑阿洛酮糖部分代替高热量糖分作为发酵过程和发酵完成后的糖度调节剂，从外源上降低果蔬汁的热量，此外通过分步酶解反应，将果蔬汁中的葡萄糖、蔗糖、果糖等高卡路里的糖分转换为低卡路里的D‑阿洛酮糖，再通过一种沙漏型酶解反应装置，将初步酶解后的果蔬汁反复流经内部填充有XIase‑DTEasease载体填料球的多孔通柱，可对酶解后的果蔬汁进行连续酶解反应。总之，利用本发明专利技术制备的发酵果蔬汁，具有口感良好，热量低，安全健康，且具有生产工艺简单，设备投资负担小等优点。

A Method for Preparing Fermented Fruit and Vegetable Juice Containing D-Alone Sugar

The invention discloses a method for preparing fermented fruit and vegetable juice containing D aloxone sugar. The preparation methods include (A) enzymatic conversion of D aloxone sugar, (B) microbial fermentation of fruit and vegetable juice, (C) taste adjustment of fruit and vegetable juice after fermentation, using D aloxone sugar as a sugar regulator in the fermentation process and after fermentation to reduce fruit and vegetable from exogenous sources. In addition, the heat of juice was changed from high-calorie sugars such as glucose, sucrose and fructose to low-calorie D-aloxone sugars by step enzymatic hydrolysis, and then the preliminary enzymatic juice was repeatedly flowed through a porous through-column filled with XIase DTEasease carrier balls through an hourglass-type enzymatic hydrolysis reactor to connect the enzymatic juice. Continue enzymatic hydrolysis. In a word, the fermented fruit and vegetable juice prepared by the invention has the advantages of good taste, low calorie, safety and health, simple production process and low investment burden of equipment.

【技术实现步骤摘要】
一种含有D-阿洛酮糖的发酵果蔬汁的制备方法
本专利技术属于食品加工
，具体涉及一种含有D-阿洛酮糖的发酵果蔬汁的制备方法。
技术介绍
近年来，果蔬汁能有效为人体补充维生素以及钙、磷、钾、镁等矿物质，可以调整人体功能协调，增强细胞活力以及肠胃功能，促进消化液分泌、消除疲劳。作为新世纪绿色健康饮品，正日益成为消费者追逐的热点。然而，果蔬汁中普遍存在含较高含量的葡萄糖、果糖等高能量糖份。由于过多摄入这些高能量的糖类，会给机体带来巨大的隐患，例如，肥胖、糖尿病、高血压、高血脂等。尤其近年来，儿童肥胖率不断上升，国家卫生计生委发布的数据显示：我国6岁-17岁儿童青少年超重率为9.6％，肥胖率为6.4％。因此，绿色健康的食品越来越受到人们的重视，D-阿洛酮糖作为D-果糖的差向异构体是一种在自然界中较为稀有的天然己酮糖，属于稀少糖的一种。其甜味强度和种类方面与D-果糖非常相似，而热量只有0.007kcal/g，因此被称为零热量甜味剂。同时，D-阿洛酮糖还具有良好的功能特性，D-阿洛酮糖在消化道仅有少量的吸收，且具有较低程度的热量供给，作为甜味剂被用于减肥辅助治疗；口服D-阿洛酮糖可抑制肠道α-葡萄糖苷酶的活性，抑制餐后血糖升高；可抑制肝脏脂肪合成酶活性，减少脂肪沉积。现有技术中的果蔬汁大多通过直接添加D-阿洛酮糖作为甜味剂，来降低果蔬汁的能量，成本很高，并且由于果蔬汁的原料中本身就会含有大量的高能量糖分，对于这一点，单纯的通过添加D-阿洛酮糖不能够起到很好的改善作用，而通过添加游离的葡萄糖异构酶(XIase)、阿洛酮糖差向异构酶(DTEase)对果蔬汁进行转化，则由于游离酶的稳定性差，容易失活，反应后不易跟底物或产物分离，不能重复利用等不足，导致转化成功率不高。
技术实现思路
针对以上存在的技术问题，本专利技术提供一种含有D-阿洛酮糖的发酵果蔬汁的制备方法，能够最大化降低果蔬汁中高热量糖分。本专利技术的技术方案为：一种含有D-阿洛酮糖的发酵果蔬汁的制备方法，包括以下步骤：(A)D-阿洛酮糖的酶法转化将500g-700g的D-果糖溶解于10-50mM的磷酸缓冲液中，定容至1L，配制成50％-70％的D-果糖溶液，加入5-10g的固定化D-阿洛酮糖差向异构酶纳米微球，50-70℃下连续搅拌反应3-5h，使反应达到平衡为止，过滤除杂，得到D-阿洛酮糖和D-果糖的混合液，混合液中D-阿洛酮糖与D-果糖的比例为(2:8)-(3:7)；(B)果蔬汁的微生物发酵将果蔬清洗、去皮、去核、打浆、过滤处理，得到果蔬汁，再利用巴氏灭菌法对所述果蔬汁进行消毒杀菌处理，得到灭菌果蔬汁；将所述灭菌果蔬汁加入到发酵罐中，然后将步骤(A)中得到的D-阿洛酮糖和D-果糖的混合液也加入发酵罐中，调节罐内灭菌果蔬汁的初始糖含量至20-40％，在125℃高温下瞬时灭菌10-15s；采用无菌操作接种5％-15％(v/v)的酿酒酵母，28-32℃发酵3天；酵母发酵结束后，125℃高温下瞬时灭菌10-15s，使酵母菌彻底失活，采用无菌操作接种5％-15％(v/v)的醋酸菌，28-32℃继续发酵5天，然后无需灭菌，再采用无菌操作接种5％-15％(v/v)的乳酸菌，30℃继续发酵5天，得到果蔬汁发酵液；最后，再向所述果蔬汁发酵液中加入步骤(A)中的D-阿洛酮糖和D-果糖的混合液，调节罐内发酵液含糖量至40-50％，常温螯合30-60天，过滤去除沉淀，得到发酵果蔬汁原液；(C)果蔬汁发酵后的口感调试将步骤(A)中得到的D-阿洛酮糖和D-果糖的混合液加入到步骤(B)得到的发酵果蔬汁原液中，调节发酵果蔬汁的糖含量至40-50％，其中D-阿洛酮糖含量为15-25％，糖酸比为(18:1)-(23:1)，再依次加入1-1.5wt％的酸度调节剂、1-1.5wt％的稳定剂和1-1.5wt％的抗氧化剂，巴氏灭菌，罐装。进一步地，步骤(A)中所述固定化D-阿洛酮糖差向异构酶纳米微球是D-阿洛酮糖差向异构酶蛋白分子通过PHA合成酶PhaC利用共价键固定到纳米微球表面。更进一步地，所述纳米微球是由疏水性高分子材料PHA制备而成。更进一步地，所述疏水性高分子材料PHA由聚羟基丁酸酯、聚羟基辛酸酯、聚羟基癸酸酯、羟基丁酸-羟基戊酸共聚酯、羟基丁酸-羟基己酸共聚酯、羟基丁酸-羟基辛酸共聚酯、羟基丁酸-羟基戊酸-羟基己酸共聚酯中的一种或几种聚合而成。进一步地，步骤(B)中加入的D-阿洛酮糖和D-果糖的混合液，还可以是的D-阿洛酮糖与一种或多种其它糖类(如蔗糖、果糖、葡萄糖)的混合物，也可以是D-阿洛酮糖与其它一种或多种甜味剂(如甜菊糖、甜蜜素、阿斯巴甜、三氯蔗糖等)的混合物，不限于此。进一步地，所述步骤(B)中的所述灭菌果蔬汁还进行了前处理，具体步骤为：向灭菌果蔬汁中加入3-5wt％复合酶制剂，调节pH为5.5-6.5，调节温度为45-55℃，在搅拌条件下利用超声波辅助处理30-120min，得到含有葡萄糖和果糖的果蔬汁；将所述果蔬汁添加到沙漏型酶解反应装置中，在所述沙漏型酶解反应装置上下翻转条件下，果蔬汁往复通过位于沙漏型酶解反应装置中部的多孔通柱，由多孔通柱内部的XIase-DTEase载体填料球对果蔬汁的葡萄糖和果糖进行酶解反应，反应时间为1-4h，得到含有D-阿洛酮糖的果蔬汁。将果蔬汁中本身含有的高能量糖分转化为低能量的D-阿洛酮糖，能够最大程度减少人体对高能量糖分的摄入。进一步地，所述沙漏型酶解反应装置包括U形支架、漏斗一、漏斗二、多孔通柱、电机、控制器，所述多孔通柱的内部设有多个柱形通道，所述柱形通道的上下两端设有过滤网，柱形通道的内部填充有XIase-DTEase载体填料球，多孔通柱的两侧通过转动轴连接在所述U形支架的上部中心位置，所述电机设置在U形支架一侧，并与所述转动轴的一端传动连接，所述控制器电性连接在电机的下方，控制器为市售产品，所述漏斗一、漏斗二分别可拆卸连接在多孔通柱的上下两端。通过该装置可提高果蔬汁与XIase和DTE两种酶的接触率和转换率。更进一步地，所述漏斗一、漏斗二与所述多孔通柱之间分别设有电子流量阀，所述电子流量阀与所述控制器电性连接，控制器为市售产品，利用电子流量阀监控漏斗一或漏斗二内部是否还有液体，反馈至控制器，控制器接收到只有其中一个电子流量阀没有液体流通的信号后，控制电机进行180度翻转。更进一步地，所述柱形通道的内径为20-30mm，内径过小容易发生堵塞，不利于反应的连续进行，而内径过大则会减少果蔬汁与XIase-DTEase载体填料球的接触反应时间。更进一步地，所述XIase-DTEase载体填料球的粒径为2-3mm，填充率为30-40％，粒径过小则容易发生渗漏，粒径多大则减小了比表面积，填充率过小会导致分解不充分，填充率过大容易发生堵塞团聚，增加了反应分解时间。更进一步地，所述XIase-DTEase载体填料球的制备方法包括以下步骤：S1：将葡萄糖异构酶(XIase)、阿洛酮糖表异构酶(DTEase)、纯净水按照质量比为5.3-6.2:1:15-35混合均匀，再加入体积比为1.5-2.0％的聚乙二醇，可以促进两种酶均匀分散，25-30℃下超声振动搅拌30-60min，对XIase和DTE进行激活，提高其反应活性，得到XIase-DTEase酶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含有D‑阿洛酮糖的发酵果蔬汁的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(A)D‑阿洛酮糖的酶法转化将500g‑700g的D‑果糖溶解于10‑50mM的磷酸缓冲液中，定容至1L，配制成50％‑70％的D‑果糖溶液，加入5‑10g的固定化D‑阿洛酮糖差向异构酶纳米微球，50‑70℃下连续搅拌反应3‑5h，使反应达到平衡为止，过滤除杂，得到D‑阿洛酮糖和D‑果糖的混合液，混合液中D‑阿洛酮糖与D‑果糖的比例为(2:8)‑(3:7)；(B)果蔬汁的微生物发酵将果蔬清洗、去皮、去核、打浆、过滤处理，得到果蔬汁，再利用巴氏灭菌法对所述果蔬汁进行消毒杀菌处理，得到灭菌果蔬汁；将所述灭菌果蔬汁加入到发酵罐中，然后将步骤(A)中得到的D‑阿洛酮糖和D‑果糖的混合液也加入发酵罐中，调节罐内灭菌果蔬汁的初始糖含量至20‑40％，在125℃高温下瞬时灭菌10‑15s；采用无菌操作接种5％‑15％(v/v)的酿酒酵母，28‑32℃发酵3天；酵母发酵结束后，125℃高温下瞬时灭菌10‑15s，使酵母菌彻底失活，采用无菌操作接种5％‑15％(v/v)的醋酸菌，28‑32℃继续发酵5天，然后无需灭菌，再采用无菌操作接种5％‑15％(v/v)的乳酸菌，30℃继续发酵5天，得到果蔬汁发酵液；最后，再向所述果蔬汁发酵液中加入步骤(A)中的D‑阿洛酮糖和D‑果糖的混合液，调节罐内发酵液含糖量至40‑50％，常温螯合30‑60天，过滤去除沉淀，得到发酵果蔬汁原液；(C)果蔬汁发酵后的口感调试将步骤(A)中得到的D‑阿洛酮糖和D‑果糖的混合液加入到步骤(B)得到的发酵果蔬汁原液中，调节发酵果蔬汁的糖含量至40‑50％，其中D‑阿洛酮糖含量为15‑25％，糖酸比为(18:1)‑(23:1)，再依次加入1‑1.5wt％的酸度调节剂、1‑1.5wt％的稳定剂和1‑1.5wt％的抗氧化剂，巴氏灭菌，罐装。...

【技术特征摘要】
1.一种含有D-阿洛酮糖的发酵果蔬汁的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(A)D-阿洛酮糖的酶法转化将500g-700g的D-果糖溶解于10-50mM的磷酸缓冲液中，定容至1L，配制成50％-70％的D-果糖溶液，加入5-10g的固定化D-阿洛酮糖差向异构酶纳米微球，50-70℃下连续搅拌反应3-5h，使反应达到平衡为止，过滤除杂，得到D-阿洛酮糖和D-果糖的混合液，混合液中D-阿洛酮糖与D-果糖的比例为(2:8)-(3:7)；(B)果蔬汁的微生物发酵将果蔬清洗、去皮、去核、打浆、过滤处理，得到果蔬汁，再利用巴氏灭菌法对所述果蔬汁进行消毒杀菌处理，得到灭菌果蔬汁；将所述灭菌果蔬汁加入到发酵罐中，然后将步骤(A)中得到的D-阿洛酮糖和D-果糖的混合液也加入发酵罐中，调节罐内灭菌果蔬汁的初始糖含量至20-40％，在125℃高温下瞬时灭菌10-15s；采用无菌操作接种5％-15％(v/v)的酿酒酵母，28-32℃发酵3天；酵母发酵结束后，125℃高温下瞬时灭菌10-15s，使酵母菌彻底失活，采用无菌操作接种5％-15％(v/v)的醋酸菌，28-32℃继续发酵5天，然后无需灭菌，再采用无菌操作接种5％-15％(v/v)的乳酸菌，30℃继续发酵5天，得到果蔬汁发酵液；最后，再向所述果蔬汁发酵液中加入步骤(A)中的D-阿洛酮糖和D-果糖的混合液，调节罐内发酵液含糖量至40-50％，常温螯合30-60天，过滤去除沉淀，得到发酵果蔬汁原液；(C)果蔬汁发酵后的口感调试将步骤(A)中得到的D-阿洛酮糖和D-果糖的混合液加入到步骤(B)得到的发酵果蔬汁原液中，调节发酵果蔬汁的糖含量至40-50％，其中D-阿洛酮糖含量为15-25％，糖酸比为(18:1)-(23:1)，再依次加入1-1.5wt％的酸度调节剂、1-1.5wt％的稳定剂和1-1.5wt％的抗氧化剂，巴氏灭菌，罐装。2.根据权利要求1所述的一种含有D-阿洛酮糖的发酵果蔬汁的制备方法，其特征在于，步骤(A)中所述固定化D-阿洛酮糖差向异构酶纳米微球是D-阿洛酮糖差向异构酶蛋白分子通过PHA合成酶PhaC利用共价键固定到纳米微球表面。3.根据权利要求2所述的一种含有D-阿洛酮糖的发酵果蔬汁的制备方法，其特征在于，所述纳米微球是由疏水性高分子材料PHA制备而成。4.根据权利要求3所述的一种含有D-阿洛酮糖的发酵果蔬汁的制备方法，其特征在于，所述疏水性高分子材料PHA由聚羟基丁酸酯、聚羟基辛酸酯、聚羟基癸酸酯、羟基丁酸-羟基戊酸共聚酯、羟基丁酸-羟基己酸共聚酯、羟基丁酸-羟基辛酸共聚酯、羟基丁酸-羟基戊酸-羟基己酸共聚酯中的一种或几种聚合而成。5.根据权利要求1所述一种含有D-阿洛酮糖的发酵果蔬汁的制备方法，其特征在于，所述步骤(B)中的所述灭菌果蔬汁还进行了前处理，具...

【专利技术属性】
技术研发人员：冉淦侨，卢晓云，张强，张红艳，
申请(专利权)人：陕西省生物农业研究所，西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61