从金丝小枣枣泥中制备金丝小枣酵素工艺的研究

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近年来,金丝小枣在我国的种植面积逐年扩大,金丝小枣的产量也不断增多。目前加工后剩余枣泥的处理成为一个大的问题,直接废弃不仅造成资源浪费,还会造成环境污染。为了解决上述问题,本论文采用下脚料枣泥为原料,通过复合酶酶解、微生物发酵、喷雾干燥等方法,从金丝小枣枣泥中制备金丝小枣酵素。本论文主要进行了对金丝小枣酵素制备工艺的研究及工艺条件的优化,首先分析枣泥的主要成分,进行了纤维素酶和半纤维素酶对枣泥原料的酶解条件的研究,进行复合酶解,去除不能被酶解的物质,然后进行酵母菌和乳酸菌发酵条件的研究,进行复合发酵,最后将发酵液进行浓缩,进行了对喷雾干燥条件的研究,得到了最优的喷雾干燥条件。本论文主要的研究成果如下:1.通过对枣泥主要成分的测定,得出枣泥的成分主要是21.30%纤维素、14%的半纤维素、8.67%的木质素,采用纤维素酶和半纤维素酶将其降解成微生物和人体可利用的小分子的糖类物质。2.通过对纤维素酶和半纤维素酶酶解枣泥的影响因素的研究,确定了复合酶酶解枣泥的最佳工艺为:pH为5.5,枣泥:水=1:2,温度为55℃,酶解时间为180min,半纤维素酶(木聚糖酶和β-葡聚糖酶)的加酶量是0.5%,木聚糖酶、β-葡聚糖酶的酶活比是1:1,纤维素酶的加酶量为1%,诺维信酶和1号纤维素酶的酶活比为2:1,在此条件下,测得枣泥最终酶解率为57.78%,酶解液可溶性固形物含量为6.60%,基本和盐酸水解率相当。3.通过对乳酸菌和酵母菌发酵影响因素的研究,确定了酵母菌、乳酸菌混合发酵最佳条件:将酶解液用旋转蒸发仪浓缩到可溶性固形物含量为20%(葡萄糖占10%)时,适量添加酵母膏(0.2%)、硫酸铵(1.9%)、氯化锌(0.1%)、硫酸镁(0.1%),磷酸二氢钾(0.6%),灭菌后发酵,接种0.1%酵母菌,在30℃,保证充分溶氧的情况下发酵12h后;接种0.5%混合乳酸发酵剂,在37℃,静置发酵28h;在温度为6-8℃,静置24h,进行后酵,使发酵液产香,在这样的条件下制得的发酵液中酵母菌的数量为1.88×108CFU/ml,乳酸菌活菌数为8.00×108CFU/ml,SOD活性为245U/g。4.以喷雾效果、乳酸菌活菌数、水分含量为考察标准,研究了喷雾干燥生产金丝小枣枣泥酵素粉的影响因素:不同助干剂、发酵液固形物与助干剂配比、进口温度、进料流量和发酵液中固形物含量等,对其中主要的三个影响因素(进口温度、进料流量和发酵液中固形物含量)进行了3因素3水平的正交试验,确定了此喷雾干燥试验的最佳工艺条件:助干剂为可溶性的糊精,发酵液中的固形物:助干剂=2:3,进料温度为50℃,进口温度为100℃,进料的固形物含量为25%,进料的流量为25ml/min。通过以上工艺路线和条件,得到了金丝小枣酵素,其颜色:色泽均匀、浅棕黄色;气味:浓郁的枣香味并伴有发酵香气;酸度:酸甜适口,持久不刺激;组织形态:质地均匀,松散无结块;水分含量为6%,总糖含量为50.5%,蛋白质含量为21%,乳酸菌活菌数≥5.0×108CFU/g,SOD的活性为(485±5)U/g。
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