一种破壁处理木瓜细胞壁骨架结构的方法与流程

1.本发明涉及食品加工领域，具体为一种破壁处理木瓜细胞壁骨架结构的方法。


背景技术：

2.木瓜（chaenomeles spp.）是蔷薇科木瓜属植物，在我国安徽、湖北、江苏、陕西、山东、浙江、江西、广西等省均有分布，在日本、韩国也有种植。我国的木瓜资源丰富，仅陕西省白河县一年的鲜木瓜产量就超过15万吨。中医学中，木瓜被用作治疗咳嗽、感冒，哮喘等的药物。木瓜中含有大量的木质纤维和鞣酸等化学成分，口感性很差，像口嚼木渣一样难以下咽，所以一般木瓜只是用来秋季观果之用或者入药，很少能够直接食用，从而降低了木瓜的食用营养价值的利用。
3.木瓜富含酚类物质，其中含量较高的有木质素、原花青素，这两种酚类也是导致木瓜的酸涩、木质口感的主要物质。木质素是一种由对
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羟基苯基丙烷、愈创木基、紫丁香基基本结构单元组成的酚类聚合物，是植物细胞壁骨架结构的主要成分之一。同时木质素也具有对人体有益的功效，如抗胆结石病，可提高巨噬细胞吞噬细菌、异物和坏死细胞的功能，从而加强人体的免疫能力，起到抗癌作用。原花青素，也称为缩合单宁，是由黄烷
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醇或黄烷
‑
3,4
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二醇单元组成的酚类聚合物。木瓜的涩味也是由于其果实中大量高聚合度原花青素的存在。许多研究表明原花青素具有广泛的生物学活性，包括抗氧化、抗菌、抗病毒、抗癌和消除炎症活性。此外，原花青素还具有保护视力、改善血液循环、消除水肿、滋润皮肤。木瓜中的这些木质素、原花青素属于大分子聚合物，且与细胞壁物质存在连接键，导致其分离效率不高，而且由于其分子量较大导致这些物质难以被人体直接吸收利用，同时也使得木瓜因呈现坚硬、酸涩味而无法直接食用。目前，为解决木瓜的食用性问题，主要是将木瓜加工生产成木瓜果酒、果醋等，但加工过程需经发酵、酱渣分离、陈酿等一系列繁琐的工艺，且加工后会产生果渣等废弃物，导致总体利用率不高。因此，寻找一种可以直接将木瓜中经处理后即可直接食用、同时不降低木瓜的营养价值的加工方法，对木瓜的深加工利用具有显著的经济效益。


技术实现要素：

4.木瓜细胞壁骨架结构中含有大量的木质素、原花青素等多酚类高聚物，这些酚类聚合物有部分与细胞壁物质如纤维素、半纤维素、果胶存在连接键从而无法直接被分离，导致这些物质的分离效率较低。此外，由于这些酚类聚合物的分子量较高，导致人体消化吸收率不高。
5.为解决木瓜的食用性问题，本发明提出了一种破壁处理木瓜细胞壁骨架结构的方法，包括以下步骤：(1)原料预处理：将木瓜清洗后，去皮、去籽；(2)切片处理：将木瓜用切片机切成2～4 mm的薄片；(3)护色浸泡：将木瓜片在护色液(质量浓度0.5 %抗坏血酸 0.5%柠檬酸)中，常温
浸泡10～30 min；(4)热烫灭酶：将护色浸泡后的木瓜片在85℃～95℃的含有0.5% d
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异抗血酸钠的热水中浸烫3～5 min灭酶，而后迅速取出放入冷水中冷却；(5)调味处理：将冷却的木瓜放入调味液（如木糖醇、益寿糖、麦芽糊精等）中浸渍30～90 min;(6)速冻处理：调味后的木瓜放入食品低温速冻机中，速冻机内温度达到～20
°
c以下，冷冻时间在2～4 h；(7)真空低温食品调质处理：将冷冻后木瓜放入真空低温食品调质装置中处理30～120 min，压力控制在
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0.090～0.095 mpa，温度控制在80～120℃，溶剂介质为甘油三酯；(8)脱溶：采用旋转离心式脱溶机，离心脱除溶剂介质，压力控制在0.085～0.090 mpa，离心转速为200～300 rpm/min，脱除处理时间3～4 min，得产品。
6.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明的处理方法，打破细胞壁物质对木质素、原花青素等酚类聚合物的束缚，改变木瓜的质构属性，同时在处理过程中，使得这些物质转化为小分子酚类物质，利于人体的消化吸收，消除了木瓜所呈现的酸涩感；在加工处理过程中，采用真空低温加工处理，避免了木瓜中的营养物质的氧化降解，从而减少了木瓜营养物质的流失；本方法木瓜片的木质素、原花青素的含量损失较少、但其分子量明显降低，提升了木瓜中这些成分的生物可利用性，本方法操作简便、经处理后的木瓜营养成分损失较少、且生物可利用性提升，为木瓜的深加工利用提供了一条新的途径。
附图说明
7.图1为本发明实施例1处理前后木瓜中木质素分子量变化图；图2为本发明实施例1处理前后木瓜中原花青素分子量变化图；图3为本发明实施例2处理前后木瓜中木质素分子量变化图；图4为本发明实施例2处理前后木瓜中原花青素分子量变化图；图5为本发明实施例3处理前后木瓜中木质素分子量变化图；图6为本发明实施例3处理前后木瓜中原花青素分子量变化图。
具体实施方式
8.以下实施例是对本发明的进一步说明，而不是对本发明的限制，应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制，除非另外说明，本发明采用的方法和设备为本技术领域常规方法和设备，另外本发明中各实施方案中提及的各范围均可任意组合，所有的百分数和比例均以质量计，除非另外说明，下面结合具体实施例对本发明进行详细描述。
9.实施例1:成熟的木瓜果实洗净、去籽后，将果实切成约2 mm厚的薄片，将木瓜片在护色液 (质量浓度0.5 %抗坏血酸 0.5% 柠檬酸)中常温浸泡30 min；将护色浸泡后的木瓜片在95℃的含有0.5%d
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异抗血酸钠的热水中浸烫5min灭酶，而后迅速取出放入冷水中冷却。将冷却的木瓜放入调味液（5%木糖醇液）中浸渍80 min; 调味后的木瓜放入食品低温速冻机中，
速冻机内温度达到～20
°
c以下，冷冻时间在4 h；将冷冻后木瓜放入真空低温食品调质装置中处理60 min，处理温度为120
°
c，压力控制在
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0.085 mpa，溶剂介质为甘油三酯；采用旋转离心式脱溶机，离心脱溶，压力控制在0.085 mpa，离心转速为300 rpm/min，脱溶处理时间3 min，得产品。对木瓜片中的木质素、原花青素的含量进行测定，木质素含量的测定参照标准ny/t 3494～2019《农业生物质原料 纤维素、半纤维素、木质素测定》进行，原花青素含量的测定参照标准ny/t 1600～2008《水果、蔬菜及其制品中单宁含量的测定 分光光度法》进行。经测定，加工处理前木瓜中木质素的含量为16.5%（基于干物质），原花青素含量为13.8%（基于干物质）。经破壁处理后的木瓜中木质素的含量为16.2%（基于干物质），原花青素含量为13.5%（基于干物质）。经分析测定（如图1
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2所示），加工处理前木瓜中分离的木质素的mw（重均分子量）为12830 da，分离的原花青素的mw为11450 da，经破壁处理后的木瓜中分离的木质素的mw为4520 da，分离的原花青素mw为1540 da。
10.实施例2:成熟的木瓜果实洗净、去籽后，将果实切成约4 mm厚的薄片，将木瓜片在护色液(质量浓度0.5 %抗坏血酸 0.5% 柠檬酸)中常温浸泡30 min；将护色浸泡后的木瓜片在90℃的含有0.5%d
‑
异抗血酸钠的热水中浸烫5 min灭酶，而后迅速取出放入冷水中冷却。将冷却的木瓜放入调味液（5%益寿糖液）中浸渍90 min。处理方法一即破壁处理：调味后的木瓜放入食品低温速冻机中，速冻机内温度达到～20
°
c以下，冷冻时间在4 h；将冷冻后木瓜放入真空低温食品调质装置中处理90 min，处理温度为100
°
c，压力控制在
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0.055 mpa，溶剂介质为甘油三酯；采用旋转离心式脱溶机，离心脱溶，压力控制在0.090 mpa，离心转速为200 rpm/min，脱溶处理时间4 min，得产品。处理方法二即超声处理：调味后的木瓜放入超声处理装置中，在装置加入适量的纯净水(以水面没过木瓜片为准)，浸泡60 min，温度为25℃，600 w的频率下进行超声处理60 min; 将超声处理过的木瓜放入食品低温速冻机中，速冻机内温度达到～20
°
c以下，冷冻时间在4 h；而后在真空冷冻干燥机中干燥处理20 h，得产品。
11.对木瓜片中的木质素、原花青素的含量进行测定，木质素含量的测定参照标准ny/t 3494～2019《农业生物质原料 纤维素、半纤维素、木质素测定》进行，原花青素含量的测定参照标准ny/t 1600～2008《水果、蔬菜及其制品中单宁含量的测定 分光光度法》进行。经测定，加工处理前木瓜中木质素的含量为16.5%（基于干物质），原花青素含量为13.8%（基于干物质）。经破壁处理后的木瓜中木质素的含量为16.0%（基于干物质），原花青素含量为13.3%（基于干物质）。经微波处理后的木瓜中木质素的含量为15.9%（基于干物质），原花青素含量为12.4%（基于干物质）。经分析测定（如图3
‑
4所示），加工处理前木瓜中分离的木质素的mw（重均分子量）为12830 da，分离的原花青素的mw为11450 da，经破壁处理后的木瓜中分离的木质素的mw为4430 da，分离的原花青素mw为1650 da。经超声处理后的木瓜中分离的木质素的mw为7160 da，分离的原花青素mw为5080 da。
12.实施例3:成熟的木瓜果实洗净、去籽后，将果实切成约3 mm厚的薄片，将木瓜片在护色液(质量浓度0.5 %抗坏血酸 0.5% 柠檬酸)中常温浸泡30 min；将护色浸泡后的木瓜片在95℃的含有0.5%d
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异抗血酸钠的热水中浸烫4 min灭酶，而后迅速取出放入冷水中冷却。将冷却的木瓜放入调味液（5%麦芽糊精液）中浸渍70 min；调味后的木瓜放入食品低温速冻机
中，速冻机内温度达到～20
°
c以下，冷冻时间在4 h；将冷冻后木瓜放入真空低温食品调质装置中处理120 min，处理温度为95
°
c，压力控制在0.050 mpa，溶剂介质为甘油三酯；采用旋转离心式脱溶机，离心脱溶，压力控制在0.090 mpa，离心转速为300 rpm/min，脱溶处理时间4 min，得产品。对木瓜片中的木质素、原花青素的含量进行测定，木质素含量的测定参照标准ny/t 3494～2019《农业生物质原料 纤维素、半纤维素、木质素测定》进行，原花青素含量的测定参照标准ny/t 1600～2008《水果、蔬菜及其制品中单宁含量的测定 分光光度法》进行。经测定，加工处理前木瓜中木质素的含量为16.5%（基于干物质），原花青素含量为13.8%（基于干物质）。经破壁处理后的木瓜中木质素的含量为16.4%（基于干物质），原花青素含量为13.6%（基于干物质）。经分析测定（如图5
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6所示），加工处理前木瓜中分离的木质素的mw（重均分子量）为12830 da，分离的原花青素的mw为11450 da，经破壁处理后的木瓜中分离的木质素的mw为4920 da，分离的原花青素mw为1710 da。