CN111165814A - 一种制备白果粉的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制备白果粉的方法，属于食品生物技术领域，具体先将白果水煮，去壳去芯，烘干粉碎，研磨；使淀粉充分糊化，冷却至50‑70℃；再按添加白果的重量的0.2～0.6％添加复合酶制剂酶解，所述的复合酶制剂为糖化酶和α淀粉酶；然后再添按白果重量的1.5～4.5％，发酵，所述的发酵剂为质量比为3‑1：1‑3的乳酸菌和酵母菌，最后干燥处理制得白果粉。制备的白果粉的银杏酸含量低，脱除率达83.3‑86.9％，且与正常白果粉相比，银杏黄酮含量增加了35‑55％和银杏多酚含量增加了115‑120％，DPPH自由基的清除率为58.5％～64.8％，总还原力高，抗氧化活性最强，达到增效的目的。

Description

一种制备白果粉的方法

技术领域

本发明涉及食品生物技术领域，具体涉及一种制备白果粉的方法。

背景技术

白果(银杏果)营养丰富，药食兼用，除含淀粉(60％)、蛋白质类(13％)、糖类(7％)、脂肪类(4％)外，还含有银杏黄酮、银杏酚、银杏内酯、银杏多糖等特有的活性成分，具有抗氧化、抗衰老、抗肿瘤、提高记忆力、治疗糖尿病和心血管疾病等功效，在功能食品领域具有巨大的发展潜力。作为占世界总量70％以上的银杏种植大国，受白果口感风味较差，具有一定毒性，安全食用受到限制的影响，白果深加工产品较少，开发利用较低，产量供大于求，造成大量白果资源的浪费。

目前国内外文献报道认为，白果中的银杏酸(GAs)是主要的毒性成分，其他有毒成分如吡哆醇(MPN)通过加热即可除去。各国药典对银杏叶提取物中的银杏酸含量均有限量要求，《中国药典》2015版规定经高效液相色谱法检测，银杏叶提取物中总银杏酸含量不得超过10mg/kg，即10ug/g。《美国药典》USP36规定银杏叶提取物中总银杏酸含量≤5ug/g。

目前主要的脱毒方法：①用一定浓度的碳酸钠溶液反复多次浸泡新鲜白果；②采用有机溶剂萃取、长时间加热等物理方法。能部分去除白果中的银杏酸，但存在环境污染、活性及营养成分损失、白果功效下降等问题。目前还未见有效的白果脱毒安全控制技术。

利用微生物与银杏共发酵，降低毒性，提高活性成分含量是近年来研究的热点。已有采用发酵技术改变银杏叶中银杏酸含量、银杏黄酮含量、银杏萜内酯含量、抑菌活性、降血糖活性的研究，但已见的文献报道中多是利用冠突散囊菌、热带假丝酵母和米曲霉、纳豆芽孢杆菌、黑曲霉等菌种发酵银杏叶的，而采用先双酶酶解再乳酸菌酵母菌协同发酵脱除白果中银杏酸含量、增加银杏黄酮和银杏多酚含量，提高抗氧化活性的研究未见报道。

且现有的银杏酸脱除率最高只有55.6％，银杏酸的最低量也高达为1.5mg/g，黄酮含量的增加一般也只有24.4％，而总黄酮含量只提高了10.6％，ABTS自由基和DPPH自由基的清除率较低。所制得的白果制品毒性高，抗氧化活性低，影响白果在食品领域的应用。

发明内容

为解决以上问题，实现制得一种银杏酸含量低、黄酮含量高、抗氧化活性强的发酵白果粉，提高白果产品的食用安全性和营养功能的目的，本发明提供一种菌酶协同发酵制备低毒高效白果粉的方法及其应用，为白果精深加工提供新的路径和思路。

为实现上述目的，本发明采用技术方案为：一种制备白果粉的方法，包括以下步骤：

(1)将白果煮1～3h后，去壳去芯，烘干粉碎；

(2)按质量比1：5～9加水，研磨；

(3)70～100℃加热搅拌10～30min，使淀粉充分糊化，冷却至50-70℃；

(4)添加白果质量的0.2～0.6％的复合酶制剂(即添加复合酶制剂，复合酶制剂与白果的重量比为0.002～0.006：1)，在50-70℃下搅拌酶解1～3h，冷却至30-40℃，所述的复合酶制剂为质量比为3-1：1-3的糖化酶和α淀粉酶；

(5)添加白果质量的1.5～4.5％的发酵剂(即添加发酵剂，发酵剂与白果重量的比例为0.015～0.045：1)，发酵温度30～36℃，发酵时间6～24h，所述的发酵剂为质量比为3-1：1-3的乳酸菌和酵母菌。

(6)干燥处理。

所述的乳酸菌可为植物乳杆菌、双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、干酪乳杆菌中的一种或多种混合菌。

进一步的，所述的多种混合菌中各菌的添加量相同。

所述的干燥处理为热风干燥、喷雾干燥或冷冻干燥的任一种方式。

以上任一所述的方法，具体包括以下步骤：

(1)新鲜白果预煮1h后，去壳去芯，烘干粉碎；

(2)按质量比1：6加水，研磨；

(3)100℃加热搅拌20min，使淀粉充分糊化，冷却至60℃；

(4)添加白果质量的0.3％的复合酶制剂(即添加复合酶制剂，复合酶制剂与白果的重量比为0.003：1)，在60℃下搅拌酶解2h，冷却至35℃；

(5)添加白果质量的3％的发酵剂(即添加发酵剂，发酵剂与白果重量的比例为0.03：1)，发酵温度32℃，发酵时间12h；

(6)冷冻干燥。

进一步的，所述步骤(4)中的复合酶制剂为质量比为2：1的糖化酶和α淀粉酶。

进一步的，所述步骤(5)中的发酵剂为质量比为1：1的乳酸菌和酵母菌。

有益效果：

(1)本发明有效地解决了白果脱毒的技术难题，本发明对比研究了不同加工方式对白果粉中银杏酸含量的影响，得出采用菌酶协同发酵技术，从而使银杏酸含量下降至2.96μg/g，低于药典的限量标准，与正常白果粉相比，银杏酸脱除率达85.4％，达到了减毒的目的，提高了白果的食用安全性。该方法简单，易操作，无污染，绿色高效。

(2)本发明有效地增加了白果粉中银杏黄酮、银杏多酚含量，提高了其抗氧化活性。银杏黄酮和银杏多酚是白果中的主要抗氧化活性成分，常以结合态的形式存在。本发明制备的发酵白果粉中银杏黄酮含量0.14-0.16mg/g，银杏多酚含量2.66-3.38mg/g。与正常白果粉相比，银杏黄酮含量增加了35-55％和银杏多酚含量增加了115-120％，DPPH自由基的清除率为58.5％～64.8％，总还原力高，抗氧化活性最强，达到增效的目的。

(3)本发明有效的改善了白果粉的加工性能。白果含有丰富的营养成分和特有的活性物质，白果内淀粉为其主要成分，约占总质量的60～70％(绝干质量)，几乎与玉米、小麦的淀粉含量相同，但对其开发利用至今仍然非常少。据研究白果中淀粉含量约60～70％，其中直链淀粉含量大致在33％左右，聚合度高，属于限制型膨胀淀粉，糊化温度较高。白果淀粉与水结合的能力较弱、热稳定性较差、抗老化能力较弱，其溶解度、膨胀度、冻融稳定性低于马铃薯淀粉，故加工性能较差，市场上利用几乎为空白。通过菌酶协同发酵技术(M+R+J，表1)，有效的使白果淀粉发生了转化，经检测发酵白果粉淀粉含量约49.2％～50.6％，比正常白果粉的含量降低了16.4％～21.3％；通过生物转化作用降低了直链淀粉的聚合度，改变淀粉的颗粒结构，提高白果淀粉的与水结合的能力、溶解度、抗老化能力和冻融稳定性，改善其加工性能，故可将其应用到面包、挂面、汤圆、饼干、米线、面酱等富含淀粉的产品中，制成功能性产品。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

图2银杏酸的高效液相色谱图，(a)银杏酸标准品，(b)鲜白果粉，(c)发酵白果粉。

图3不同加工方式对白果粉中银杏酸含量的影响。

图4不同加工方式对白果粉中黄酮含量的影响。

图5不同加工方式对白果粉中多酚含量的影响。

图6不同加工方式对白果粉总还原力的影响。

图7不同加工方式对白果粉羟自由基清除能力的影响。

图8不同加工方式对白果粉ABTS自由基清除能力的影响。

图9不同加工方式对白果粉DPPH自由基清除能力的影响。

图10料液比对发酵白果粉DPPH自由基清除能力的影响。

图11糖化酶和α淀粉酶添加质量比对发酵白果粉DPPH自由基清除能力的影响。

图12复合酶制剂添加量对发酵白果粉DPPH自由基清除能力的影响。

图13酶解时间对发酵白果粉DPPH自由基清除能力的影响。

图14乳酸菌和酵母菌添加质量比对发酵白果粉DPPH自由基清除能力的影响。

图15乳酸菌和酵母菌添加总量对发酵白果粉DPPH自由基清除能力的影响。

图16发酵时间对发酵白果粉DPPH自由基清除能力的影响。

注：图上的不同小写字母表示组间差异显著(p<0.05)

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。

为了制备一种低毒高效的白果粉，本发明以干燥粉碎的白果粉(G)为对照，研究了单酶解(M)、单乳酸菌(R)、乳酸菌+酵母菌(R+J)、酶解+乳酸菌(M+R)、酶解+乳酸菌+酵母菌(M+R+J)5种不同加工方式对白果粉中银杏酸含量、黄酮含量、多酚含量和抗氧化活性的影响，进一步的，每组加工方式，再分别设置5组实验，5组实验中的样品浓度(即白果粉浓度)分别为0、5mg/ml、10mg/ml、15mg/ml、20mg/ml。其中不同加工方式的具体工艺说明如表1所示。

表1不同加工方式的工艺说明

由上述实验及附图2(a)、2(b)、2(c)所示，可得，通过加入复合酶制剂(如糖化酶和淀粉酶)水解后，再通过发酵剂(如乳酸菌和酵母菌)进行发酵的方式处理白果，制备的发酵白果粉(FGP)，即采用M+R+J加工方式制备的发酵白果粉，其银杏酸的含量降低，即在相同的浓度下，其相比于银杏酸和鲜白果粉中的银杏酸明显下降，经双酶水解和发酵剂作用后，白果粉中的银杏酸含量从78mAU，降至2.66mAU。且随着处理后的白果粉浓度的增加而减小。

如图3-9所示，不同的加工方式对白果粉中物质含量的影响，可以看出，M+R+J加工方式制备的发酵白果粉，银杏酸的含量最低，黄酮和多酚的含量最高，白果粉总的还原力和自由基清除能力显著增强，且随着白果粉浓度的增加而增加。

进一步的，如图1所示，对泰州大佛指白果进行菌酶协同发酵(M+R+J)，分别优化匀浆步骤中料液比，酶解步骤中糖化酶和α淀粉酶添加质量比、添加总量、酶解时间，生物发酵步骤中乳酸菌和酵母菌添加质量比、添加总量、发酵时间等工艺参数，可得本发明制备的发酵白果粉的减毒增效效果，进而将白果粉应用在功能性食品制作中。各工艺参数对发酵白果粉DPPH自由基清除率能力的影响见附图10-16。具体如下：

实施例1

新鲜白果预煮1h后去壳、去芯，捣碎，于烘箱内烘干。烘干后取白果粉碎样100g加质量比为1:6的水(料液比)，用胶体磨研磨3min。置于水浴中加热至100℃，搅拌20min使淀粉充分糊化，取出冷却至60℃。加入质量比为2:1复合酶制剂(糖化酶和α淀粉酶)，添加的总量为白果重量的0.3g/100g，在60℃下搅拌酶解2h，取出冷却至35℃。添加白果重量3g/100g的植物乳杆菌和双歧杆菌的混合乳酸菌(质量比1:1)和酵母菌混合发酵剂进行发酵，乳酸菌和酵母菌的质量比为1:1，发酵温度32℃，发酵时间12h。并将其进行冷冻干燥，从而获得一种低毒高效的发酵白果粉(FGP)。

发酵白果粉中各常规组分含量为：每100g发酵白果粉中含有还原糖3.9g，蛋白14.9g，淀粉51.8g，脂肪3.6g，矿物质3.97g，可溶性多肽1.37g。银杏酸含量2.66μg/g，银杏黄酮含量0.16mg/g，银杏多酚含量2.50mg/g。发酵白果粉与正常白果粉相比，银杏酸脱除率达86.9％，银杏黄酮含量增加了55％，银杏多酚含量增加了119％。20mg/mL发酵白果粉对DPPH自由基的清除率为64.8％，达到增效减毒的目的。

实施例2

新鲜白果预煮3h后去壳、去芯，捣碎，于烘箱内烘干。烘干后取白果粉碎样100g加质量比为1:5的水，用胶体磨研磨5min。置于水浴中加热至70℃，搅拌30min使淀粉充分糊化，取出冷却至60℃。加入质量比为1:3复合酶制剂(糖化酶和α淀粉酶)，添加的总量为白果重量的0.6％，在60℃下搅拌酶解1h，取出冷却至35℃。添加白果重量1.5g/100g的植物乳杆菌和嗜酸乳杆菌的混合乳酸菌(质量比1:1)和酵母菌混合发酵剂进行发酵，乳酸菌和酵母菌的质量比为1:3，发酵温度36℃，发酵时间24h。并将其进行冷冻干燥，从而获得到一种低毒高效的发酵白果粉(FGP)。

发酵白果粉中各常规组分含量为：每100g发酵白果粉中含有还原糖3.2g，蛋白14.g，淀粉49.2g，脂肪3.7g，矿物质3.90g，可溶性多肽1.08g。银杏酸含量3.38μg/g，银杏黄酮含量0.14mg/g，银杏多酚含量2.52mg/g。发酵白果粉与正常白果粉相比，银杏酸脱除率达83.3％，银杏黄酮含量增加了35％，银杏多酚含量增加了120％。20mg/mL发酵白果粉对DPPH自由基的清除率为58.5％，达到增效减毒的目的。

实施例3

新鲜白果预煮1.5h后去壳、去芯，捣碎，于烘箱内烘干。烘干后取白果粉碎样100g加质量比为1:9的水，用胶体磨研磨3min。置于水浴中加热至90℃，搅拌10min使淀粉充分糊化，取出冷却至60℃。加入质量比为3:1复合酶制剂(糖化酶和α淀粉酶)，添加的总量为白果重量的0.2％，在60℃下搅拌酶解3h，取出冷却至35℃。添加白果重量4.5g/100g的植物乳杆菌和酵母菌混合发酵剂进行发酵，乳酸菌和酵母菌的质量比为3:1，发酵温度30℃，发酵时间6h。并将其进行喷雾干燥，从而获得到一种低毒高效的发酵白果粉(FGP)。

发酵白果粉中各常规组分含量为：每100g发酵白果粉中含有还原糖3.6g，蛋白14.2g，淀粉50.6g，脂肪3.6g，矿物质3.97g，可溶性多肽1.24g。银杏酸含量2.96μg/g，银杏黄酮含量0.15mg/g，银杏多酚含量2.46mg/g。发酵白果粉与正常白果粉相比，银杏酸脱除率达85.4％，银杏黄酮含量增加了43％，银杏多酚含量增加了115％。20mg/mL发酵白果粉对DPPH自由基的清除率为60.2％，达到增效减毒的目的。

实施例4-7

在实施例1的基础上，仅修改料液比，即实施例4-7中的料液比分别为1：5，1：7，1：8，1：9。

测定不同料液比对发酵白果粉DPPH自由基清除能力的影响见图10所示，可知，料液比在1：5-9的的范围，对DPPH自由基清除率在40％-65％，随着水量的增加，DPPH自由基清除率先增后减，当料液比为1：6时，DPPH自由基清除率最大为65％。

实施例8-13

在实施例1的基础上，修改复合酶制剂(糖化酶和α淀粉酶)添加质量比，实施例8—13中的复合酶制剂的添加质量比分别为：1：3，1：2，2：3，1：1，3：2，3：1。

测定糖化酶和α淀粉酶添加质量比对发酵白果粉DPPH自由基清除能力的影响，结果见附图11所示。

实施例14-17

在实施例1的基础上，修改乳酸菌和酵母菌的添加量，实施例14-17中的乳酸菌和酵母菌的添加量分别为0.2g/100g，0.4g/100g，0.5g/100g，06g/100g.

测得复合酶制剂(乳酸菌和酵母菌)添加量对发酵白果粉DPPH自由基清除能力的影响，结果见图12所示。

实施例18-22

在实施例1的基础上，修改酶解时间，实施例18-22中的酶解时间分别为1h，1.5h，2.5h，3h。

测得酶解时间对发酵白果粉DPPH自由基清除能力的影响见附图13所示。

实施例23-28

在实施例1的基础上，修改乳酸菌和酵母菌添加质量比，实施例23-28的乳酸菌和酵母菌添加质量比分别为：1：3，1：2，2：3，3：2，2：1，3:1。

测得乳酸菌和酵母菌添加质量比对发酵白果粉DPPH自由基清除能力的影响，结果见附图14所示。

实施例29-32

在实施例1的基础上，修改乳酸菌和酵母菌添加总量，实施例29-32中的乳酸菌和酵母菌添加总量分别为1.5g/100g，2.25g/100g，3.75g/100g，4.5g/100g。

测得乳酸菌和酵母菌添加总量对发酵白果粉DPPH自由基清除能力的影响结果见附图15。

实施例33-36

在实施例1的基础上，修改发酵时间，实施例33-36中的发酵时间分别为6h，18h，24h，30h。

测得发酵时间对发酵白果粉DPPH自由基清除能力的影响，结果见附图16所示。

Claims (7)

1.一种制备白果粉的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将白果煮1～3h后，去壳去芯，烘干粉碎；

(2)按质量比1：5～9加水，研磨；

(3)70～100℃加热搅拌10～30min，使淀粉充分糊化，冷却至50-70℃；

(4)添加复合酶制剂，复合酶制剂与白果的重量比为0.002～0.006：1，在50-70℃下搅拌酶解1～3h，冷却至30-40℃，所述的复合酶制剂为质量比为3-1：1-3的糖化酶和α淀粉酶；

(5)添加发酵剂，发酵剂与白果重量的比例为0.015～0.045：1，发酵温度30～36℃，发酵时间6～24h，所述的发酵剂为质量比为3-1：1-3的乳酸菌和酵母菌。

(6)干燥处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的乳酸菌可为植物乳杆菌、双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、干酪乳杆菌中的一种或多种混合菌。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的多种混合菌中各菌的添加量相同。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的干燥处理为热风干燥、喷雾干燥或冷冻干燥的任一种方式。

5.根据权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)新鲜白果预煮1h后，去壳去芯，烘干粉碎；

(2)按质量比1：6加水，研磨；

(3)100℃加热搅拌20min，使淀粉充分糊化，冷却至60℃；

(4)添加复合酶制剂，复合酶制剂与白果的重量比为0.003：1，在60℃下搅拌酶解2h，冷却至35℃；

(5)添加发酵剂，发酵剂与白果重量的比例为0.03：1，发酵温度32℃，发酵时间12h；

(6)冷冻干燥。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤(4)中的复合酶制剂为质量比为2：1的糖化酶和α淀粉酶。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤(5)中的发酵剂为质量比为1：1的乳酸菌和酵母菌。

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