專利名稱：果蔬原料類胡蘿卜素分離富集方法
技術領域：
本發明涉及一種從水果或蔬菜原料中分離富集生物活性物質的方法，特別是涉及一種類胡蘿卜素的分離富集方法。
背景技術：
自然界的很多植物中含有對人體健康有益的或有很高利用價值的天然活性成分，越來越多的天然植物提取物在食品、醫藥、化妝品等諸多領域得到推廣與應用。
胡蘿卜中含有多種天然類胡蘿卜素。其用途主要有三種第一種是食用天然色素，具有良好的著色功能，色澤十分鮮艷悅目，廣泛用于食品工業；第二種是保健食品，它是維生素A的前體物，能防治維生素A缺乏癥，近年來發現β-胡蘿卜素具有抗癌、防老化、清除自由基的特殊功效，被大量制成各種營養保健品；第三種是飼料添加劑，在雞和魚飼料中添加β-胡蘿卜素能提高雞的抗病能力和增加雞蛋的營養成分，改進魚蝦的色澤，提高水產品價格。
胡蘿卜中含量較高的β-胡蘿卜素，近二年的研究已得出明確結論，合成β-胡蘿卜素有致染色體畸變的作用，天然β-胡蘿卜素則有很好的抗染色體畸變作用，即前者可能致癌，后者可以防癌。因此天然胡蘿卜素將是今后的胡蘿卜素市場中的主導產品。
目前從果蔬或其他植物中提取類胡蘿卜素等有效成分多采用將原料干燥脫水后全物料直接提取的方法，由于果蔬原料水分含量高干燥時需要消耗大量熱能，同時，全物料提取有效成分一方面由于相對含量低造成提取成本高、提取率低，另一方面還會造成大比率可食物料的廢棄或作為初級肥料、飼料廉價處理，特別是經溶劑提取后的廢渣，再利用時存在溶劑殘留、處理成本高等問題。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術中的不足，提供一種果蔬原料類胡蘿卜素分離富集方法。
本發明的技術方案概述如下一種果蔬原料類胡蘿卜素分離富集方法，包括如下步驟(1)水果、蔬菜中至少一種原料經清洗、修整、經榨汁機處理后使其渣、原汁分離；(2)將步驟(1)得到的原汁，經過粗濾得到濾渣和濾液，濾液經截留分子量為1萬-30萬超濾裝置處理后，得到截留液和透過液；(3)將截留液按常規方法經干燥、提取得到類胡蘿卜素。
蔬菜可以選胡蘿卜或番茄或紫蘇葉或菠菜或空心菜或薊薊菜或薺菜。
水果可以選沙棘果或柑或桔或芒果。
將步驟(1)得到的渣再經過干燥、粉碎后得到水果粉或蔬菜粉。
將步驟(2)粗濾后得到的濾渣與截留液合并，再按常規方法經干燥、提取得到類胡蘿卜素。
經榨汁機處理后的渣還可以再經過帶式榨汁機進一步分離，分離后的汁與原汁合并后，再進行粗濾，粗濾后再經截留分子量為1萬-30萬超濾裝置處理。
超濾裝置可以選板式超濾裝置，也可以選中空纖維超濾膜裝置。
經超濾裝置處理后得到的透過液可以經過調配、殺菌后得到水果汁或蔬菜汁，或水果汁和蔬菜汁的混合汁。
本發明的一種果蔬原料類胡蘿卜素分離富集方法，具有如下優點(1)本發明通過富集過程，既可高效提取天然類胡蘿卜素，又可綜合利用其余部分物料，生產食品或食品原料，且無大量廢棄物產生，保持較高的原料有效利用率；(2)本發明將果蔬原料選擇性分離成固液兩相，保持渣中含有一定比率的營養成分，并進一步加工成水果粉或蔬菜粉；同時用超濾裝置分離的方法處理汁液部分，將其濃縮分離成少量富含類胡蘿卜素的懸浮狀的截留液和大量含微量類胡蘿卜素的澄清的透過液，懸浮狀的截留液干燥后提取類胡蘿卜素，保持原果汁或菜汁的香氣和所有水溶性營養成分的澄清透過液可用于進一步加工成水果汁或蔬菜汁飲料。
(3)本發明利用類胡蘿卜素的疏水性，用超濾裝置將類胡蘿卜素與大量果蔬汁液以及其它水溶性成分分離，截留液中類胡蘿卜素含量為原液的數倍～數十倍，透過液中類胡蘿卜素僅為原液的百分之零點幾。因此，此法是一種可提高目標物濃度、減少提取物體積的提取天然胡蘿卜素前處理方法。
(4)本發明采用先分離富集后提取的加工順序，將沒有受到溶劑污染的渣加工成類胡蘿卜素相對含量較高的水果粉或蔬菜粉。還可將雖然類胡蘿卜含量低但含有水溶性糖類營養素的水果汁或蔬菜汁進一步復配成各種飲料。另外，超濾裝置可以截留多種細菌，可以降低透過液的殺菌程度，有利于保留水果汁或蔬菜汁飲料的風味和熱敏性營養物質。
圖1為本發明的工藝流程示意圖。
具體實施例方式
下面結合具體實施例對本發明作進一步地說明。
實施例1一種果蔬原料類胡蘿卜素分離富集方法，包括如下步驟(1)將新鮮胡蘿卜清洗、修整得到24.5公斤的胡蘿卜原料，再經過切條、打漿，經榨汁機榨汁，分離得到8.3公斤含水量81.85％的胡蘿卜渣和15.9公斤含水量92.11％的胡蘿卜原汁，原料中類胡蘿卜素含量為22.25mg/100g、β-胡蘿卜素含量為10.29mg/100g，渣漿分離后的胡蘿卜原汁中類胡蘿卜素含量為19.94mg/100g、β-胡蘿卜素含量為9.18mg/100g，胡蘿卜渣中類胡蘿卜素含量為23.58mg/100g、β-胡蘿卜素含量為10.82mg/100g；(2)經步驟(1)得到的胡蘿卜渣經熱風干燥后粉碎，粉碎后得到胡蘿卜粉，該胡蘿卜粉中類胡蘿卜素含量92.45mg/100g，β-胡蘿卜素含量42.45mg/100g；經步驟(1)得到的胡蘿卜原汁，用濾布粗濾后，得到濾渣和濾液，濾液經過截留分子量為2萬的板式超濾裝置處理，得到類胡蘿卜素含量為337.28mg/100g、β-胡蘿卜素含量157.28mg/100g的截留液和類胡蘿卜素含量為0.047mg/100g、β-胡蘿卜素含量0.017mg/100g的透過液；(3)將截留液干燥、以石油醚∶丙酮＝7∶3的溶劑提取類胡蘿卜素，一次提取的提取率大于80％，含量大于30％。截留液提取類胡蘿卜素，其體積減少到原料的27分之一，胡蘿卜原汁的18分之一，類胡蘿卜素、β-胡蘿卜素含量分別提高到原料的15倍、胡蘿卜原汁的17倍。透過液的糖度為8.3白利度，維生素C含量為0.73mg/100g，可濃縮后生產胡蘿卜汁基料或直接用于生產胡蘿卜汁飲料。
相關數據
由上表可知1)榨汁后渣、原汁中的類胡蘿卜素和β-胡蘿卜素含量與原料相比，渣中含量略有增加、汁中含量略有降低但無大的差異，說明若用固液分離后得到的渣，干燥后制成胡蘿卜粉與原料相比胡蘿卜素含量能夠得到保證；2)榨汁后渣、原汁的比率約為1∶2，渣中固含量增加利于干燥脫水，去除粗纖維后流動性好的汁液可進一步采用超濾技術富集胡蘿卜素；3)胡蘿卜汁經超濾處理后，截留液被濃縮近18倍；胡蘿卜素提高到胡蘿卜汁的17倍、原料的15倍，如若用于提取天然胡蘿卜素提取物體積減少到原有體積3.7％、而目標物含量提高15倍，顯然可大大提高提取效率、降低提取成本；4)超濾處理后截留液中所含類胡蘿卜素、β-胡蘿卜素含量分別占原汁的96％和97％，顯示出超濾處理富集胡蘿卜素的高效性；5)超濾處理后透過液中僅含微量類胡蘿卜素，但仍含有其它所有水溶性營養物質和風味成分，是一種很好的飲料生產原漿。
實施例2一種果蔬原料類胡蘿卜素分離富集方法，包括如下步驟(1)新鮮胡蘿卜清洗、修整，經榨汁機處理后使其渣、原汁分離；(2)經步驟(1)得到的渣經熱風干燥、粉碎后得到胡蘿卜粉；經步驟(1)得到的原汁，經過濾布粗濾后得到濾渣和濾液，濾液經截留分子量為10萬中空纖維超濾膜處理后，得到截留液和透過液；(3)將截留液干燥后以石油醚∶丙酮＝7∶3的溶劑提取類胡蘿卜素，采用兩級錯流萃取，提取率超過90％，類胡蘿卜素含量可達30％以上、提取得到類胡蘿卜素。
相關數據
結果顯示超濾處理將原汁體積濃縮了20倍，類胡蘿卜素濃縮了19倍，β-胡蘿卜素也被濃縮了19倍。透過液中的類胡蘿卜素、β-胡蘿卜素含量為0.12、0.06mg/100g明顯高于實施例1的0.047、0.017mg/100g。這一結果說明通過選擇不同規格的超濾膜，能夠選擇性控制截留液和透過液中的胡蘿卜素含量。
實施例3一種果蔬藻原料類胡蘿卜素分離富集方法，包括如下步驟(1)將新鮮番茄清洗，經打漿機打漿并分離皮籽經榨汁機處理后，使其渣、原汁分離；(2)將番茄渣經干燥、粉碎后得到番茄粉，將番茄原汁，用濾布粗濾后，得到濾渣和濾液，濾液經過截留分子量為1萬的板式超濾裝置處理，得到截留液和透過液，將濾渣與截留液合并(3)將濾渣與截留液干燥，以石油醚∶丙酮＝7∶3的溶劑提取類胡蘿卜素，透過液可濃縮后生產番茄汁基料或直接用于生產番茄汁飲料。
實施例4一種果蔬原料類胡蘿卜素分離富集方法，包括如下步驟(1)將菠菜清洗，經榨汁機榨汁，分離得到菠菜渣和菠菜原汁；(2)經步驟(1)得到的菠菜渣經熱風干燥后粉碎，粉碎后得到菠菜粉；經步驟(1)得到的菠菜原汁，用濾布粗濾后，得到濾渣和濾液，濾液經過截留分子量為30萬的板式超濾裝置處理，得到截留液和透過液；(3)將截留液干燥、以石油醚∶丙酮＝7∶3的溶劑提取類胡蘿卜素，透過液可濃縮后生產菠菜汁基料或直接用于生產菠菜汁飲料。
實施例5一種果蔬藻原料類胡蘿卜素分離富集方法，包括如下步驟(1)將胡蘿卜清洗、經榨汁機榨汁，分離得到胡蘿卜渣和胡蘿卜原汁；(2)經步驟(1)得到的胡蘿卜渣再經過帶式榨汁機將渣進一步分離，榨出的汁與原汁合并，而胡蘿卜渣再經熱風干燥后粉碎，粉碎后得到胡蘿卜粉；經步驟(1)得到的胡蘿卜原汁和經帶式榨汁機榨出的汁合并后，用濾布粗濾后，得到濾渣和濾液，濾液經過截留分子量為5萬的中空纖維超濾膜處理后，得到截留液和透過液；(3)將截留液與粗濾后的濾渣合并，干燥、以石油醚∶丙酮＝7∶3的溶劑提取類胡蘿卜素，透過液可濃縮后生產胡蘿卜汁基料或直接用于生產胡蘿卜汁飲料。
實施例6一種果蔬原料類胡蘿卜素分離富集方法，包括如下步驟(1)紫蘇葉作原料經清洗、修整、經榨汁機處理后使其渣、原汁分離；(2)將步驟(1)得到的原汁，經過粗濾得到濾渣和濾液，所述濾液經截留分子量為2萬中空纖維超濾膜處理后，得到截留液和透過液；(3)將截留液以石油醚∶丙酮＝7∶3的溶劑提取類胡蘿卜素。
實施例7一種果蔬原料類胡蘿卜素分離富集方法，包括如下步驟(1)將空心菜清洗，經榨汁機榨汁，分離得到空心菜渣和空心菜原汁；(2)經步驟(1)得到的空心菜渣經熱風干燥后粉碎，粉碎后得到空心菜粉；經步驟(1)得到的空心菜原汁，用濾布粗濾后，得到濾渣和濾液，濾液經過截留分子量為20萬的板式超濾裝置處理，得到截留液和透過液；(3)將截留液干燥、以石油醚∶丙酮＝7∶3的溶劑提取類胡蘿卜素，透過液可濃縮后生產空心菜汁基料或直接用于生產空心菜汁飲料。
實施例8一種果蔬原料類胡蘿卜素分離富集方法，包括如下步驟(1)將薊薊菜清洗，經榨汁機榨汁，分離得到薊薊菜渣和薊薊菜原汁；(2)經步驟(1)得到的薊薊菜渣經熱風干燥后粉碎，粉碎后得到薊薊菜粉；經步驟(1)得到的薊薊菜原汁，用濾布粗濾后，得到濾渣和濾液，濾液經過截留分子量為30萬的板式超濾裝置處理，得到截留液和透過液；(3)將截留液干燥、以石油醚∶丙酮＝7∶3的溶劑提取類胡蘿卜素，透過液可濃縮后生產薊薊菜汁基料或直接用于生產薊薊菜汁飲料。
實施例9一種果蔬原料類胡蘿卜素分離富集方法，包括如下步驟(1)將薺菜清洗，經榨汁機榨汁，分離得到薺菜渣和薺菜原汁；(2)經步驟(1)得到的菠菜原汁，用濾布粗濾后，得到濾渣和濾液，濾液經過截留分子量為25萬的板式超濾裝置處理，得到截留液和透過液；(3)將截留液干燥、以石油醚∶丙酮＝7∶3的溶劑提取類胡蘿卜素。
實施例10一種果蔬藻原料類胡蘿卜素分離富集方法，包括如下步驟(1)將沙棘果清洗，經打漿機打漿并分離皮籽經榨汁機處理后，使其渣、原汁分離；(2)將沙棘果渣經干燥、粉碎后得到沙棘果粉，將沙棘果原汁，用濾布粗濾后，得到濾渣和濾液，濾液經過截留分子量為2萬的板式超濾裝置處理，得到截留液和透過液，將濾渣與截留液合并(3)將濾渣與截留液干燥，以石油醚∶丙酮＝7∶3的溶劑提取類胡蘿卜素，透過液可濃縮后生產沙棘果汁基料或直接用于生產沙棘果汁飲料。
實施例11
一種果蔬藻原料類胡蘿卜素分離富集方法，包括如下步驟(1)將新鮮柑，經打漿機打漿并分離皮籽經榨汁機處理后，使其渣、原汁分離；(2)將柑渣經干燥、粉碎后得到柑粉，將柑原汁，用濾布粗濾后，得到濾渣和濾液，濾液經過截留分子量為3萬的板式超濾裝置處理，得到截留液和透過液，將濾渣與截留液合并(3)將濾渣與截留液干燥，以石油醚∶丙酮＝7∶3的溶劑提取類胡蘿卜素，透過液可濃縮后生產柑汁基料或直接用于生產柑汁飲料。
實施例12一種果蔬藻原料類胡蘿卜素分離富集方法，包括如下步驟(1)將新鮮桔，經打漿機打漿并分離皮籽經榨汁機處理后，使其渣、原汁分離；(2)將桔渣經干燥、粉碎后得到桔粉，將桔原汁，用濾布粗濾后，得到濾渣和濾液，濾液經過截留分子量為4萬的板式超濾裝置處理，得到截留液和透過液，將濾渣與截留液合并(3)將濾渣與截留液干燥，以石油醚∶丙酮＝7∶3的溶劑提取類胡蘿卜素，透過液可濃縮后生產桔汁基料或直接用于生產桔汁飲料。
實施例13一種果蔬藻原料類胡蘿卜素分離富集方法，包括如下步驟(1)將新鮮芒果，去核，經打漿機打漿經榨汁機處理后，使其渣、原汁分離；(2)將芒果渣經干燥、粉碎后得到芒果粉，將芒果原汁，用濾布粗濾后，得到濾渣和濾液，濾液經過截留分子量為5萬的板式超濾裝置處理，得到截留液和透過液，將濾渣與截留液合并(3)將濾渣與截留液干燥，以石油醚∶丙酮＝7∶3的溶劑提取類胡蘿卜素，透過液可濃縮后生產芒果汁基料或直接用于生產芒果汁飲料。
實施例14一種果蔬藻原料類胡蘿卜素分離富集方法，包括如下步驟(1)將胡蘿卜和番茄清洗，將番茄去籽皮后，經榨汁機榨汁，分離得到渣和原汁；(2)經步驟(1)得到的渣再經過帶式榨汁機將渣進一步分離，榨出的汁與原汁合并，而渣再經熱風干燥后粉碎，粉碎后得到胡蘿卜和番茄的混合粉；將混合汁用濾布粗濾后，得到濾渣和濾液，濾液經過截留分子量為5萬的中空纖維超濾膜處理后，得到截留液和透過液；(3)將截留液與粗濾后的濾渣合并，干燥、以石油醚∶丙酮＝7∶3的溶劑提取類胡蘿卜素，透過液可濃縮后生產胡蘿卜和番茄的混合汁基料或直接用于生產混合汁飲料。
權利要求
1.一種果蔬原料類胡蘿卜素分離富集方法，其特征是包括如下步驟(1)水果、蔬菜中至少一種原料經清洗、修整、經榨汁機處理后使其渣、原汁分離；(2)將步驟(1)得到的原汁，經過粗濾得到濾渣和濾液，所述濾液經截留分子量為1萬-30萬超濾裝置處理后，得到截留液和透過液；(3)將截留液按常規方法經干燥、提取得到類胡蘿卜素。
2.根據權利要求1所述的一種果蔬原料類胡蘿卜素分離富集方法，其特征是所述蔬菜為胡蘿卜或番茄或紫蘇葉或菠菜或空心菜或薊薊菜或薺菜。
3.根據權利要求1所述的一種果蔬原料類胡蘿卜素分離富集方法，其特征是所述水果為沙棘果或柑或桔或芒果。
4.根據權利要求1至3之一所述的一種果蔬原料類胡蘿卜素分離富集方法，其特征是所述經步驟(1)得到的渣經干燥、粉碎后得到水果粉或蔬菜粉；
5.根據權利要求1至3所述的一種果蔬原料類胡蘿卜素分離富集方法，其特征是所述濾渣與所述截留液合并。
6.根據權利要求1至3之一所述的一種果蔬原料類胡蘿卜素分離富集方法，其特征是所述經榨汁機處理后的渣再經帶式榨汁機分離，分離后的汁與所述原汁合并。
7.根據權利要求1至3之一所述的一種果蔬原料類胡蘿卜素分離富集方法，其特征是所述超濾裝置為板式超濾裝置或中空纖維超濾膜裝置。
全文摘要
本發明公開了一種果蔬原料類胡蘿卜素分離富集方法，包括如下步驟(1)水果、蔬菜中至少一種原料經清洗、修整、經榨汁機處理后使其渣、原汁分離；(2)將步驟(1)得到的原汁，經過粗濾得到濾渣和濾液，濾液經截留分子量為1萬－30萬超濾裝置處理后，得到截留液和透過液；(3)將截留液按常規方法經干燥、提取得到類胡蘿卜素，原汁經超濾裝置處理后，截留液被濃縮近18倍；胡蘿卜素提高到原汁的17倍、原料的15倍，如若用于提取天然胡蘿卜素提取物體積減少到原有體積3.7％、而目標物含量提高15倍，大大提高提取效率、降低提取成本；透過液可保持原果汁或菜汁的香氣和所有水溶性營養成分，可用于進一步加工成水果汁或蔬菜汁飲料。
文檔編號C07C403/24GK1634882SQ20041007270
公開日2005年7月6日 申請日期2004年11月11日 優先權日2004年11月11日
發明者劉凌, 張京健, 吳娜 申請人:中國食品發酵工業研究院