CN110574854A - 一种具有抗氧化活性的饮料 - Google Patents
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Abstract
本申请属于食品加工技术中的饮料制备技术领域，具体涉及一种具有抗氧化活性的饮料。该饮料由茯苓、陈皮、山楂、枸杞为原料加工制备而成，具体制备时包括：物料备料、发酵或酶解处理、分离获得抗氧化活性饮料等步骤。本申请中，以DPPH自由基清除率为指标，通过对于相关药材配伍处理工艺的初步优化，初步实验结果表明，所制备饮料产品具有多种生物活性物质，表现出较好的自由基清除率，因而可作为抗辐射饮料加以推广应用，从而为降低电离辐射对于人体损害奠定一定技术基础。
Description
技术领域
本申请属于食品加工技术中的饮料制备技术领域，具体涉及一种具有抗氧化活性的饮料。
背景技术
随着科学技术的发展，电脑、手机、电视等电子消费品已经成为人们生活的必需品。使用过程中，这些电子产品会不可避免的向外发射电磁波，造成一定程度的电磁辐射污染，进而对人体造成一定程度的潜在损害。现有研究认为，电离辐射会导致机体产生大量自由基，引起氧化应激，造成人体造血机能以及代谢、免疫、生殖和中枢神经系统的显著性伤害，甚至引发染色体畸变，致癌症等恶性疾病的发生。
辐射防护剂又称抗辐射药物，是救治与防护电离辐射损伤最为有效和直接的手段之一。然而，现有大多数合成辐射防护剂都具有毒副作用，容易引起人体出现恶心、呕吐、腹泻、低血压、以及肾毒性、神经毒性等不良症状，不能长期服用。而从电离辐射对人体造成损害角度而言，如果能够开发一种及时清除人体内自由基的饮食产品，对于降低电离辐射对于人体潜在损害显然是具有十分重要的技术意义的。
发明内容
本申请目的在于提供一种具有抗氧化活性、能够及时清除自由基的抗辐射饮料，从而可以降低电离辐射对于人体免疫功能的损害。
本申请所采取的技术方案详述如下。
一种具有抗氧化活性的饮料，由茯苓、陈皮、山楂、枸杞为原料加工制备而成，优选还可包含有：玉竹、甘草、薏苡仁、昆布、螺旋藻、葡萄籽；具体制备方法为：
（一）物料备料
每份药材配比为：茯苓20～50g、陈皮20～100g、山楂20～100g、枸杞20～100 g，还可包括有：玉竹20～50 g、甘草10～20 g、薏苡仁20～50 g、昆布10～20 g、螺旋藻10～20 g、葡萄籽50～100 g；将各药材分拣、去除杂质后混合均匀；
然后将各物料煎煮成汁液后备用，或者粉碎破壁备用；具体而言：
煎煮成汁液方法为：加入饮用水，加热至沸腾进行熬制，熬制过程中，先大火暴沸15～30 min，再小火慢熬1～2 h，最后加无菌水定容至1000ml左右，过滤将过滤后汁液冷却至常温备用；
粉碎破壁方法为：按照药材总质量（茯苓+陈皮+山楂+枸杞）：水=1：1~5质量比例，加水充分浸泡，然后粉碎打浆（例如采用破壁机进行粉碎打浆），最后调节pH=3.5~7.0备用；
（二）发酵或酶解处理
对步骤（一）中煎煮后汁液或破壁后浆液接种复合乳杆菌进行发酵处理，或者接种复合生物酶进行酶解处理；
发酵培养时，所述复合乳杆菌，为植物乳杆菌与嗜酸乳杆菌混合物，以数量比计，植物乳杆菌：嗜酸乳杆菌=1:1；不少于1 %体积比接种比例条件下，发酵条件为：37±2℃、130 r/min振荡发酵不少于12h，但一般不超过72h；
酶解处理时，所述复合生物酶，为蛋白酶、果胶酶、纤维素酶混合物，以质量比计，蛋白酶：果胶酶：纤维素酶=1:1:1~2；复合生物酶添加量相当于汁液或浆液0.5~1%质量比条件下，酶解条件为：50~60℃、pH=3.5~7.0条件下，酶解30~60 min；
（三）分离获得抗氧化活性饮料
对步骤（二）中发酵处理或生物酶解处理后汁液或浆液过滤、离心，上清液仅为具有抗氧化活性饮料；
所述离心，优选低温高速离心，例如4℃、8000～10000 r/min离心10~20 min。
本申请中，以DPPH 自由基清除率为指标，通过对于相关药材配伍处理工艺的初步优化，初步实验结果表明，所制备饮料产品具有多种生物活性物质，表现出较好的自由基清除率，因而可作为抗辐射饮料加以推广应用，从而为降低电离辐射对于人体损害奠定一定技术基础。
附图说明
图1为接种量对DPPH自由基清除率的影响；
图2为发酵时间对DPPH自由基清除率的影响；
图3为 pH对DPPH自由基清除率的影响。
具体实施方式
下面结合实施例对本申请做进一步的解释说明。在介绍具体实施例前，就下述实施例中部分实验背景情况简要介绍说明如下。
实验材料：
枸杞（采用宁夏枸杞）、山楂、茯苓、陈皮，均为某药店市售产品；
1,1-二苯基-2-苦基肼自由基，赛默飞生物科技有限公司产品；
植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌，均为常见微生物菌株，下述实施例中所采用菌株均为申请人日常所保存培养用菌株（实际实现本申请技术方案时，并不依赖于特定菌株，只要是相同的菌种均可）；
MRS肉汤培养基、MRS琼脂培养基，常规微生物培养用培养基，常规制备即可；
部分实验仪器：
JY-G12E高速破壁机，九阳股份有限公司；
TDZ4-WS低速离心机，上海卢湘离心机仪器有限公司；
WYTJ0-32%手持糖量计。
实施例
本实施例所提供的具有抗氧化活性的饮料，由茯苓、陈皮、山楂、枸杞为原料加工制备而成，每份药材配比为：茯苓20g、陈皮20g、山楂20g、枸杞20 g。需要解释的是，如前述本申请技术方案所示，实际加工制备时，既可以先煎煮成汁液，然后发酵处理或酶解处理；也可直接加工成浆液，然后发酵处理或酶解处理。本实施例中，以DPPH 自由基清除率为指标，仅以先粉碎加工成浆液、然后发酵处理工艺为例，就有关加工工艺的加工参数优化过程介绍如下。
（一）物料备料
每份药材配比为：茯苓20g、陈皮20g、山楂20g、枸杞20 g，将各药材分拣、去除杂质后混合均匀；
然后将各物料粉碎破壁备用；具体而言：
粉碎破壁方法为：按照药材总质量（茯苓+陈皮+山楂+枸杞）：水=1：2质量比例（即：总药材80g，加水160ml），加水充分浸泡，利用破壁机粉碎打浆成浆液，最后调节pH备用；
（二）发酵处理
对步骤（一）中破壁后浆液接种复合乳杆菌进行发酵处理；
发酵培养时，所述复合乳杆菌，为植物乳杆菌与嗜酸乳杆菌混合物（常规微生物培养，制备种子液即可），以数量比计，植物乳杆菌：嗜酸乳杆菌=1:1（种子液中植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌活菌数分别为108 CFU左右）；
发酵条件为：37±2℃、130 r/min振荡发酵；
（三）分离获得抗氧化活性饮料
对步骤（二）中发酵处理处理后汁液过滤后4℃、10000 r/min离心15min，上清液即为具抗氧化活性饮料，同时对上清液进行抗氧化活性（即，DPPH自由基清除率检测）检测。
DPPH自由基清除率测定，参考现有技术，例如：《桑葚汁多菌种发酵过程主要成分及抗氧化性的变化》（刘涛等，食品工业科技，2017）中方法即可，不再赘述。
（四）单因素优化
需要解释的，上述发酵工艺中，以发酵工艺中的关键性影响因素：种子液接种比例（0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%）、发酵时间（12 h、24 h、36 h、48 h、60 h）、发酵前浆液pH（5.0、5.5、6.0、6.5、7.0）作为单因素，发明人分别进行了单因素实验验证。
实验结果分别如图1、图2、图3所示。具体分析可以看出：
就种子液接种比例（接种量）而言：在初始pH为6，发酵时间为26 h不变的条件下，随着接种量的增加，DPPH自由基的清除率随着接种量的增加先升高后降低。分析认为：接种量过低时会造成发酵周期长，在一定的时间内发酵不充分，进而造成DPPH自由基的清除率较低；当接种量过高时则会导致菌种在极短的时间内大量繁殖，进而造成争夺养分，生存空间变小，导致发酵效率低，DPPH自由基的清除率的值也相应较低。而具体数据而言，当总接种量在1.5% 时，抗辐射饮料中的DPPH清除率相对最高。因此，接种量的最佳值为1.5%。
就发酵时间而言：在pH为6，接种量为1.5%不变的条件下，随着发酵时间的增长，抗辐射饮料中DPPH自由基清除率呈先升高后降低的趋势。分析认为：这是由于菌种在时间适中的条件下能够正常发育繁殖，使发酵完全；若发酵时间短，发酵还没有完全开始就结束，从而导致发酵不充分，使得抗辐射饮料中DPPH自由基清除率较低，当发酵时间过长，同样会造成争夺养分，生存空间变小，当营养和空间不充足，抑制发酵的进行，导致抗辐射饮料中DPPH自由基清除率较低。而就具体数据而言，当发酵时间为24 h时，抗辐射饮料中DPPH自由基清除率达到最大值。所以，最佳的发酵时间为24 h。
就发酵前浆液pH而言：在发酵时间为24 h，接种量为1.5%不变的条件下，抗辐射饮料中DPPH自由基清除率随着pH的升高呈逐渐升高的趋势，并且在6.0~7.0时趋于平缓。分析认为，这是由于菌种在pH接近中性甚至弱碱性的情况下能够快速生长繁殖从而提高发酵的效率，增加抗辐射饮料中DPPH自由基清除率，所以抗辐射饮料在初始pH为6时最佳。
（五）正交实验优化
在上述单因素实验的基础上，发明人进一步以接种量、发酵时间、pH为因素，以L9（34）正交表进行了发酵条件优化，具体实验设计如下表1所示：
表1，正交实验因素水平表
具体实验结果如下表2所示：
表2，正交实验结果表
。
进一步，对上述正交实验结果进行方差分析，结果如下表3所示。
表3，正交实验结果方差分析表
。
对上述表格分析可知，各因素对抗辐射饮料中DPPH自由基清除率的影响大小分别为：接种量＞发酵时间＞pH，即接种量对抗辐射饮料中DPPH自由基清除率的影响最大，发酵时间次之，pH最小。
进一步进行正交实验方差分析可知，接种量、发酵时间和pH均对抗辐射饮料中DPPH自由基清除率的影响显著。
而通过正交实验筛选出的最佳结果的优化方案为A2B2C2，即接种量为1.5%，发酵时间为24 h，pH 6.0。以此作为发酵条件进行验证试验，测定结果表明：饮料中DPPH自由基清除率为97.68%，高于上述正交实验的最大值。因此，接种量为1.5%、发酵时间为24 h、pH6.0为本实施例中最优的发酵工艺条件。
综上实验可以看出，通过对于相关处理工艺条件优化，可以较好提高药材配伍的自由基清除率，而结合此工艺，可为相关功能性饮料的开发和设计提供较好借鉴和参考。
Claims (6)
1.一种具有抗氧化活性的饮料，其特征在于，由茯苓、陈皮、山楂、枸杞为原料加工制备而成；由如下步骤加工制备而成：
（一）物料备料
每份药材配比为：茯苓20～50g、陈皮20～100g、山楂20～100g、枸杞20～100 g；将各药材分拣、去除杂质后混合均匀；
然后将各物料煎煮成汁液后备用，或者粉碎破壁备用；具体而言：
煎煮成汁液方法为：加入饮用水，加热至沸腾进行熬制，熬制过程中，先大火暴沸15～30 min，再小火慢熬1～2 h，最后加无菌水定容至1000ml，过滤将过滤后汁液冷却至常温备用；
粉碎破壁方法为：按照药材总质量：水=1：1~5质量比例，加水充分浸泡，然后粉碎打浆，最后调节pH=3.5~7.0备用；
（二）发酵或酶解处理
对步骤（一）中煎煮后汁液或破壁后浆液接种复合乳杆菌进行发酵处理，或者接种复合生物酶进行酶解处理；
发酵培养时，所述复合乳杆菌，为植物乳杆菌与嗜酸乳杆菌混合物；不少于1 %体积比接种比例条件下，发酵条件为：37±2℃振荡发酵不少于12h，但不超过72h；
酶解处理时，所述复合生物酶，为蛋白酶、果胶酶、纤维素酶混合物；复合生物酶添加量相当于汁液或浆液0.5~1%质量比条件下，酶解条件为：50~60℃、pH=3.5~7.0条件下，酶解30~60 min；
（三）分离获得抗氧化活性饮料
对步骤（二）中发酵处理或生物酶解处理后汁液或浆液过滤、离心，上清液仅为具有抗氧化活性饮料。
2.如权利要求1所述具有抗氧化活性的饮料，其特征在于，步骤（二）中，复合乳杆菌中，以数量比计，植物乳杆菌：嗜酸乳杆菌=1:1；复合生物酶中，以质量比计，蛋白酶：果胶酶：纤维素酶=1:1:1~2。
3.如权利要求1所述具有抗氧化活性的饮料，其特征在于，步骤（三）中，所述离心，为4℃、8000～10000 r/min离心10~20 min。
4.如权利要求1所述具有抗氧化活性的饮料，其特征在于，步骤（一）中，每份药材配比为：茯苓20g、陈皮20g、山楂20g、枸杞20 g。
5.权利要求1所述具有抗氧化活性的饮料的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
（一）物料备料
将各药材分拣、去除杂质后混合均匀；然后将各物料煎煮成汁液后备用，或者粉碎破壁备用；具体而言：
煎煮成汁液方法为：加入饮用水，加热至沸腾进行熬制，熬制过程中，先大火暴沸15～30 min，再小火慢熬1～2 h，最后加无菌水定容至1000ml，过滤将过滤后汁液冷却至常温备用；
粉碎破壁方法为：按照药材总质量：水=1：1~5质量比例，加水充分浸泡，然后粉碎打浆，最后调节pH=3.5~7.0备用；
（二）发酵或酶解处理
对步骤（一）中煎煮后汁液或破壁后浆液接种复合乳杆菌进行发酵处理，或者接种复合生物酶进行酶解处理；
发酵培养时，所述复合乳杆菌，为植物乳杆菌与嗜酸乳杆菌混合物；不少于1 %体积比接种比例条件下，发酵条件为：37±2℃振荡发酵不少于12h，但不超过72h；
酶解处理时，所述复合生物酶，为蛋白酶、果胶酶、纤维素酶混合物；复合生物酶添加量相当于汁液或浆液0.5~1%质量比条件下，酶解条件为：50~60℃、pH=3.5~7.0条件下，酶解30~60 min；
（三）分离获得抗氧化活性饮料
对步骤（二）中发酵处理或生物酶解处理后汁液或浆液过滤、离心，上清液仅为具有抗氧化活性饮料。
6.权利要求1~4任一项所述具有抗氧化活性的饮料在制备抗辐射药剂中的应用，其特征在于，用于清除DPPH自由基。
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