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一種基于酪氨酸酶抑制劑的果蔬護色劑及其制備方法.pdf

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一種 基于 酪氨酸 抑制劑 果蔬護色劑 及其 制備 方法
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摘要
申請專利號:

CN201010602109.4

申請日:

20101222

公開號:

CN101999638B

公開日:

20130313

當前法律狀態:

有效性:

有效

法律詳情:
IPC分類號: A23L1/272 主分類號: A23L1/272
申請人: 廈門大學
發明人: 陳清西,潘志針,胡泳華
地址: 361005 福建省廈門市思明南路422號
優先權: CN201010602109A
專利代理機構: 廈門南強之路專利事務所 代理人: 馬應森
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法律狀態
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CN201010602109.4

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法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

一種基于酪氨酸酶抑制劑的果蔬護色劑及其制備方法,涉及一種果蔬護色劑。提供一種基于酪氨酸酶抑制劑的果蔬護色劑及其制備方法。其果蔬護色劑的組成及其按質量比的含量為:3,4-二羥基苯甲酸庚酯∶檸檬酸∶半胱氨酸∶水楊酸∶熊果甙為(0.3~0.5)∶(12~2.0)∶1∶(0.8~12)∶(0.8~1.4)。將水楊酸溶解后與檸檬酸、半胱氨酸、熊果甙和3,4-二羥基苯甲酸庚酯混合,即得基于酪氨酸酶抑制劑的果蔬護色劑。具有防褐變和抗菌的雙重功效,既安全無毒,又不影響果蔬的營養價值。原料價格低廉,操作簡便。安全性好,無色無味,對環境友好,既適合企業的生產加工,也適合普通百姓使用。

權利要求書

1.一種基于酪氨酸酶抑制劑的果蔬護色劑,其特征在于其組成及其按質量比的含量為3,4-二羥基苯甲酸庚酯∶檸檬酸∶半胱氨酸∶水楊酸∶熊果甙為(0.3~0.5)∶(1.2~2.0)∶1∶(0.8~1.2)∶(0.8~1.4)。

說明書

技術領域

本發明涉及一種果蔬護色劑,尤其是涉及一種基于酪氨酸酶抑制劑的果蔬護色劑及其制備方法。

背景技術

果蔬生產存在較強的季節性和區域性,果蔬采摘后易褐變腐爛,加之缺乏高效安全的保鮮手段,每年由于運輸和儲藏問題上而導致的經濟損失巨大。隨著人民生活水平的提高,消費者對水果保鮮度的要求越來越高,傳統的保鮮方法亦越來越不能滿足消費者的要求。

大部分的水果和蔬菜的褐變都是由于酶促褐變引起的。酶促褐變有3個重要條件,即多酚類底物、酪氨酸酶和氧。在正常生長條件下,多酚類物質分布在液泡中,而酪氨酸酶則分布在質粒、線粒體等細胞器內膜、細胞膜上及細胞質中,這種區室化分布減少了多酚與酶的接觸,避免了正常組織中酶促褐變的發生;而果蔬由于去皮、切割等機械損害、逆境脅迫及衰老、失水等,導致這種區室化分布受到損害,使得多酚類底物與酪氨酸酶相接觸,加速了果蔬的褐變過程。

Ken-ichi等([1]Ken-ichi?Nihei,Atsuko?Nihei,and?Isao?Kubo.Molecular?design?of?multifunctional?food?additives:antioxidative?antifungal?agents.J.Agric.Food?Chem.,2004,52(16):5011-5020)報道了3,4-二羥基苯甲酸庚酯的合成方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于酪氨酸酶抑制劑的果蔬護色劑及其制備方法。

本發明所述一種基于酪氨酸酶抑制劑的果蔬護色劑的組成及其按質量比的含量如下:

3,4-二羥基苯甲酸庚酯∶檸檬酸∶半胱氨酸∶水楊酸∶熊果甙為(0.3~0.5)∶(1.2~2.0)∶1∶(0.8~1.2)∶(0.8~1.4)。

本發明所述一種基于酪氨酸酶抑制劑的果蔬護色劑的制備方法的具體步驟如下:

將水楊酸溶解后與檸檬酸、半胱氨酸、熊果甙和3,4-二羥基苯甲酸庚酯混合,即得基于酪氨酸酶抑制劑的果蔬護色劑。

所述將水楊酸溶解,可將水楊酸在熱水中溶解。

使用時,可將基于酪氨酸酶抑制劑的果蔬護色劑用水稀釋,按果蔬護色劑∶鮮切果蔬為100mL∶100g的比例,以能將鮮切果蔬全部淹沒為度,浸泡5~10min,撈起即可達到護色保鮮的效果。對于龍眼和花菜等不需切割加工的護色保鮮,將所述果蔬護色劑用水稀釋,用噴壺均勻地噴灑在果蔬的表面,以全部潤濕為度,即可達到護色保鮮的效果。

與現有技術相比,本發明具有如下優點:

1)控制酶促褐變最理想的方法就是抑制酪氨酸酶的活性,本發明通過設計,篩選酪氨酸酶的抑制劑,以酪氨酸酶抑制劑為出發點,通過抑制酪氨酸酶的活性而達到護色保鮮的效果,從而達到控制褐變的目的。

2)本發明所述果蔬護色劑應用于易發生酶促褐變的果蔬的護色保鮮,具有防褐變和抗菌的雙重功效,既安全無毒,又不影響果蔬的營養價值。

3)采用的檸檬酸、半胱氨酸、水楊酸和熊果甙,價格低廉,操作簡便。

4)能較好地控制果蔬加工過程的褐變,有利于鮮切果蔬的上市。

5)利用水作為果蔬護色劑的溶劑,成本低,安全性好,無色無味,對環境友好,既適合企業的生產加工,也適合普通百姓使用。

附圖說明

圖1為3,4-二羥基苯甲酸庚酯對酪氨酸酶活力的影響。在圖1中,橫坐標表示抑制劑(3,4-二羥基苯甲酸庚酯)I的摩爾濃度/μM,縱坐標為相對酶活(即加入不同濃度的抑制劑后的酪氨酸酶的活力相對于沒有加入抑制劑時酪氨酸酶活力的百分比)(%)。

圖2為3,4-二羥基苯甲酸庚酯對酪氨酸酶的抑制機理的判斷。在圖2中,橫坐標為酶[E](μg/ml),縱坐標為相對酶活(%);曲線0~4所代表的3,4-二羥基苯甲酸庚酯的濃度分別為:0,50,100,150,200μM。

具體實施方式

下面結合實施例和附圖對本發明作進一步說明。

實施例1:按質量比(下同),取3,4-二羥基苯甲酸庚酯∶檸檬酸∶半胱氨酸∶熊果甙∶水楊酸=0.3∶1.2∶1∶0.8∶0.8的比例稱取配方,檸檬酸,半胱氨酸,熊果甙,3,4-二羥基苯甲酸庚酯在常溫下用水溶解,再與用熱水溶解的水楊酸混合,配成果疏護色劑。選取無發芽,無霉變,無機械損傷的新鮮馬鈴薯。用清水清洗馬鈴薯表面的泥土,農藥等雜質,用消毒處理過的刀具,對馬鈴薯進行去皮處理,切成1cm×1cm×6cm的均勻馬鈴薯條。按照果疏護色劑與鮮切馬鈴薯條100mL∶100g的比例,以能將鮮切馬鈴薯條全部淹沒為度,浸泡5~10min,充分瀝干表面水分,轉入密封袋中,4℃恒溫儲藏,可保證馬鈴薯2周左右不發生褐變。

所述3,4-二羥基苯甲酸庚酯按上述參考文獻[1]所提供的方法合成,通過質譜分析和核磁驗證,確定產物的結構式,1H?NMR(600MHz,Dimethyl?Sulfoxide-D6):δ9.70(br?s,1H),9.41(brs,1H),7.35(d,J=1.9Hz,1H),7.31(dd,J=2.0,8.2Hz,1H),6.81(d,J=8.3Hz,1H),4.17(t,J=6.5Hz,2H),1,67(m,2H),1.37(m,8H),0.85(m,3H).13C?NMR(600MHz,Dimethyl?Sulfoxide-D6):δ166.17,150.81,145.50,122.16,121.28,116.71,115.74,64.45,31.64,28.80,28.75,25.95,22.48,14.35.ESI-MS:m/z?252.1(M+)。

3,4-二羥基苯甲酸庚酯是酪氨酸酶催化底物的類似物,能競爭地與酪氨酸酶結合進而抑制酪氨酸酶的活性。鄰位苯羥基的結構更賦予了它高效的抑制作用,同時它具有良好的滲透性和較高的安全性。以1mg/mL的多巴為底物,在0.2M,PH=6.8的磷酸緩沖液的3mL的體系中,依次加入0.1mL不同濃度的3,4-二羥基苯甲酸庚酯,2.8mL預先在30℃恒溫水浴保溫的底物溶液,最后加入0.1mL酪氨酸酶水溶液,立刻混勻,在30℃恒溫條件下測定波長為475nm的光密度值隨時間的增長直線,從直線的斜率求得酶活力,消光系數按ε=3700(mol/L·cm)-1計算。以酶的相對剩余活力對效應物濃度作圖,得到效應物的濃度效應曲線,由酶相對剩余活力為50%時,對應得到的效應物濃度,求得效應物的半抑制率值,如圖1所示,3,4-二羥基苯甲酸庚酯的半抑制率為0.32mM。3,4-二羥基苯甲酸庚酯的抑制機理的判斷,采用固定底物多巴的濃度不變,改變加入的酪氨酸酶的量,測定不同3,4-二羥基苯甲酸庚酯濃度下酪氨酸酶催化多巴的活力隨酶量的關系。如圖2所示,酪氨酸酶經3,4-二羥基苯甲酸庚酯作用后的剩余酶活與加入的酶量之間的關系,以酶活力對酶量作圖得到一組通過原點的直線,隨著效應物濃度的增大,直線的斜率降低,說明3,4-二羥基苯甲酸庚酯對酶的抑制屬于可逆抑制。此外,3,4-二羥基苯甲酸庚酯亦具有良好的抗菌效果,對枯草芽孢桿菌、大腸桿菌、沙門氏菌、金黃色葡萄球菌等都具有明顯的抑菌圈。檸檬酸作為食用酸類,具有很高的安全性,應用于果蔬護色保鮮中時能降低pH值,抑制酶活,又能螯合酪氨酸酶活性中心的雙銅離子,與3,4-二羥基苯甲酸庚酯協同能更好地抑制酶活。半胱氨酸作為組成蛋白質的20種氨基酸之一,無毒、無副作用,是一種理想的天然抗酶促褐變物質,它在酶促褐變反應過程中與生成的產物醌發生快速的非酶催化反應而結合形成一種穩定的無色化合物,與3,4-二羥基苯甲酸庚酯協同能更好地達到抗護色保鮮的作用。水楊酸也是一種很好的多酚氧化酶的抑制劑,并具有一定的殺菌抗氧化作用,在化妝品中有著廣泛的應用,與3,4-二羥基苯甲酸庚酯協同能更好地達到護色保鮮的作用。熊果甙是從天然植物中提取的,集綠色、安全、高效于一體的酪氨酸酶抑制劑,廣泛應用于皮膚美白,與3,4-二羥基苯甲酸庚酯協同能更好地達到護色保鮮的作用。本發明采用檸檬酸,半胱氨酸和水楊酸等幾種化合物作為褐變抑制劑,并對其相應的用量做了正交試驗,確定了最優配方,并配合密封包裝和低溫儲藏相結合的處理方法,能明顯延長果蔬鮮切加工后的壽命,無色無味,最優比例的護色劑配方在3mL的測活體系對酪氨酸酶活力的影響,只要7.5μL的體積,即可達到酪氨酸酶的半抑制率,效果顯著。

實施例2:取3,4-二羥基苯甲酸庚酯∶檸檬酸∶半胱氨酸∶熊果甙∶水楊酸=0.4∶1.2∶1∶1∶1的比例稱取配方,檸檬酸,半胱氨酸,熊果甙,3,4-二羥基苯甲酸庚酯在常溫下用水溶解,再與用熱水溶解的水楊酸混合,配成果疏護色劑。選取無發芽,無霉變,無機械損傷的新鮮馬鈴薯。用清水清洗馬鈴薯表面的泥土,農藥等雜質,用消毒處理過的刀具,對馬鈴薯進行去皮處理,切成半徑為3cm厚度為0.25cm馬鈴薯圓切片。按照果疏護色劑與鮮切馬鈴薯條100mL∶100g的比例,以能將鮮切馬鈴薯片全部淹沒為度,浸泡5~10min,充分瀝干表面水分,轉入密封袋中,4℃恒溫儲藏,可保證馬鈴薯2周左右不發生褐變。

實施例3:取3,4-二羥基苯甲酸庚酯∶檸檬酸∶半胱氨酸∶熊果甙∶水楊酸=0.35∶2∶1∶1.2∶1的比例稱取配方,檸檬酸,半胱氨酸,熊果甙,3,4-二羥基苯甲酸庚酯在常溫下用水溶解,再與用熱水溶解的水楊酸混合,配成果疏護色劑。選取無褐變、無機械損傷的新鮮白花菜。用清水洗去白花菜表面的泥土,農藥等雜質,滴干水分。用噴壺將果疏護色劑均勻的噴灑于白花菜的表面,以全部潤濕為度,自然晾干,用一層拷貝紙包裹于4℃恒溫保存,可保證白花菜2周左右不發生明顯褐變。

實施例4:取3,4-二羥基苯甲酸庚酯∶檸檬酸∶半胱氨酸∶熊果甙∶水楊酸=0.5∶2∶1∶1∶0.9的比例稱取配方,檸檬酸,半胱氨酸,熊果甙,3,4-二羥基苯甲酸庚酯在常溫下用水溶解,再與用熱水溶解的水楊酸混合,配成果疏護色劑。選取無發芽,無褐變的新鮮花生。用清水洗去花生表殼的泥土,泡入果疏護色劑,以能將花生全部淹沒為度,加熱煮熟,撈起晾干,可保護花生不變色,放入-20℃保存,可長久保存(1年以上)。

實施例5:取3,4-二羥基苯甲酸庚酯∶檸檬酸∶半胱氨酸∶熊果甙∶水楊酸=0.5∶1.8∶1∶1∶1的比例稱取配方,檸檬酸,半胱氨酸,熊果甙,3,4-二羥基苯甲酸庚酯在常溫下用水溶解,再與用熱水溶解的水楊酸混合,配成果疏護色劑。選取無褐變,無損傷的成熟龍眼。用噴壺將果疏護色劑均勻的噴灑于龍眼的表面,以全部潤濕為度,自然晾干,用一層拷貝紙包裹于于4℃恒溫保存,可保證龍眼1周左右不發生明顯褐變。

實施例6:取3,4-二羥基苯甲酸庚酯∶檸檬酸∶半胱氨酸∶熊果甙∶水楊酸=0.5∶1.2∶1∶1∶1.2的比例稱取配方,檸檬酸,半胱氨酸,熊果甙,3,4-二羥基苯甲酸庚酯在常溫下用水溶解,再與用熱水溶解的水楊酸混合,配成果疏護色劑。選取無褐變,無損傷的成熟荔枝,切去多余紙條,留荔枝底部2厘米長為度。將荔枝浸泡在果疏護色劑,以能將荔枝全部淹沒為度,浸泡10~15min。撈起,自然晾干,轉入密封袋封存,與4℃恒溫保存,可保證荔枝1周左右不發生明顯褐變。

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