[發明專利]一種不飽和果膠低聚糖及復合生物防腐劑

有效

• 申請號: 200810059518.7
• 申請日: 2008-01-25
• 公開（公告）號: CN101225121A
• 公開（公告）日: 2008-07-23
• 發明（設計）人: 汪釗;沈雪亮;章銀軍
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: C08B37/06
• 分類號: C08B37/06;A23L3/3562
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司
• 代理人: 黃美娟;冷紅梅

(一)技術領域

本發明涉及一種不飽和果膠低聚糖及含有所述不飽和果膠低聚糖的復合生物防腐劑，屬于食品添加劑生產及應用技術領域。

(二)背景技術

果膠是構成植物細胞壁的多糖之一，廣泛存在于高等植物的根、莖、葉和果實的細胞壁中，果膠結構最主要的特征是含有α-(1-4)連接的D-半乳糖醛酸單元的直鏈。用無機酸特別是鹽酸對果膠進行降解，是應用最早的降解果膠方法，但酸法水解缺乏專一性，同時產生復合反應，溫度愈高，復合反應愈多，生成的有色物質多，顏色深，用酸量多，需中和堿量大，因之產生的灰分也多。酶解法是利用專一性或非專一性的果膠酶對果膠進行降解的方法。在整個降解過程中，無其他反應試劑加入，不至于發生其他副反應，優于化學反應降解過程。具有高度的專一性，副產物少，純度高，糖色淺，因此減少了凈化工序和凈化劑的用量，與酸法相比，可以轉化較高濃度的固形物，提高效率，減少損耗，降低成本，所得母液還可以利用，而且在常溫常壓下進行，設備工藝都比較簡單。而使用酸酶法既節省費用，縮短時間，糖化率高，純度高，糖液色淺，容易結晶析出，用酸量少，而且產品質量高。

隨著經濟和社會的進步，食品工業已成為國民經濟的三大支柱之一。細菌、霉菌、酵母菌等微生物的侵襲通常是導致食品腐敗的主要原因。現在廣泛使用的防腐劑，主要是化學防腐劑。我國當前使用的三大類主要食品防腐劑是苯甲酸及鈉鹽、山梨酸及鉀鹽和對羥基苯甲酸酯類，但它們的特征決定了其使用的局限性，如：山梨酸及山梨酸鉀在空氣中穩定性差，而且生產成本高；苯甲酸對產酸菌的作用差，且有不良的味道。乳酸鏈球菌產生的乳酸鏈菌素和由納塔爾鏈霉菌產生的納塔霉素是目前國際上批準使用的兩種生物食品防腐劑，并且我國衛生部食品監督廳也批準在國內使用，已列入食品添加劑使用衛生標準。但由于價格較高，且抑菌性能不具有廣譜性，應用范圍并不廣泛，一般只適合復配使用，故亟待開發更有效的安全性高的廉價食品防腐劑。

(三)發明內容

本發明目的是無毒副作用、成本低、抑菌效果好的果膠低聚糖及含有果膠低聚糖的復合生物防腐劑。

本發明采用的技術方案是：

一種不飽和果膠低聚糖，聚合度為2～20，平均分子質量為400～4000，結構如式(I)所示：

式(I)中，n為2～20的自然數，

R₁、R₂各自獨立為：-H、CH₃、-CH₂CH₃、或-CH₂CH₂CH₃。

所述不飽和果膠低聚糖水解反應式如下：

所述不飽和果膠低聚糖由如下方法制備得到：(1)將含有果膠質的果皮或果渣(如柑橘皮渣、柚皮、蘋果渣、葵花盤等)溶于10～20倍質量的水中，調pH值1.0～2.0，70～90℃水浴中水解1～2h，抽濾得到果膠提取液；(2)往果膠提取液中加入50～200U/mL果膠裂解酶，40～60℃、pH3.0～7.0下水解3～24h；(3)水解產物經離心分離，取上清液，按10～30g/L上清液的加入量往上清液中添加酵母，25～40℃發酵12～48h；(4)發酵液調pH值3.0～4.0，于40～60℃下活性炭脫色20～40min，依次經分子量為10000、5000的聚醚砜膜、分子量為3000、1000的再生纖維素膜分離，得到含有所述不飽和果膠低聚糖的溶液，再經干燥得到所述不飽和果膠低聚糖的粉末。應用時也可直接使用含有所述不飽和果膠低聚糖的溶液，無須轉換為干燥粉末。上述方法制得的不飽和果膠低聚糖，其聚合度在2～26，平均分子質量在400～5000之間，經HPLC檢測得到聚合度2～20的不飽和果膠低聚糖含量41.4％。

現有方法中，采用一次水解，并對果膠低聚糖進行膜分離，水解不完全，分離過程中損失較多，產品得率比較低，本發明采用酶膜反應器連續反應或分批連續反應，從而提高了果膠低聚糖的得率，為工業化生產打好了基礎。本發明果膠低聚糖可作為一種新型的天然生物防腐劑，促進了我國食品添加劑工業的發展，同時又擴大了果膠低聚糖的應用范圍，解決了柑橘皮渣、柚皮、蘋果渣、葵花盤等果皮廢渣的再利用問題。

所述果膠裂解酶可采用市購果膠酶，或者由黑曲霉經發酵培養獲得。