CN113100366A

CN113100366A - 一种类啤酒的功能气泡水及其制备方法

Info

Publication number: CN113100366A
Application number: CN202110323345.0A
Authority: CN
Inventors: 杨静; 郝宇鑫; 张思瑶; 李娜娜; 乔宇欣; 刘曲
Original assignee: Dezhou Graduate School Of North China University; North University of China
Current assignee: Dezhou Graduate School Of North China University; North University of China
Priority date: 2021-03-26
Filing date: 2021-03-26
Publication date: 2021-07-13

Abstract

本发明属功能食品或饮品技术领域，提供一种类啤酒的功能气泡水及其制备方法。由树莓叶片醇提物与纯净水混合，用气泡机打泡而成；树莓叶片醇提物为纯净水重量的0.1%‑1.0%。所得功能气泡水为药食同源的功能性气泡水，达到减肥降脂的作用。长期食用无副作用，且富含人体所必须的氨基酸和蛋白质等。在降脂减肥的同时能保障人体正常生命活动以及营养物质需求。经动物实验检验，类啤酒的功能气泡水具有明显的减肥功能，类啤酒的功能气泡水对小鼠体重的抑制效果与树莓酮相当。类啤酒的功能气泡水组喂食的小鼠在身体机能方面有显著提高，增强了小鼠的耐力，并控制了体重。同时脂肪含量在喂食树莓酮和功能气泡水后与对照相比略有减少。

Description

一种类啤酒的功能气泡水及其制备方法

技术领域

本发明属于功能食品或饮品技术领域，具体涉及一种类啤酒的功能气泡水及其制备方法。

背景技术

肥胖是指由于脂肪细胞的数量或（和）大小增加，导致脂肪组织过度堆积和体重增加，是遗传因素和环境因素共同作用的结果。单纯性肥胖是指能量摄入大于能量消耗所致不明原发疾病的肥胖，也是目前最主要的肥胖类型。根据世界卫生组织（WHO）认定健康指数BMI （Body Mass Index）在18-22（kg/m²）为正常，超过25为超重（overweight），超过30为肥胖（obese）。亚洲人由于有更高的脂肪比例和糖尿病发病率，所以超过27.5认定为肥胖。肥胖的主要危害在于增加罹患II型糖尿病、代谢综合征、癌症和心血管疾病等慢性疾病的风险。在1990-2015的全球营养调查报告中显示（包括186个国家，7个世界银行组织和WHO），世界性的人类营养问题已经从“营养不良”向“营养过剩”转变，报告建议“未来可持续发展的目标”应该包括“消除饥饿（zero hunger）”和“减少肥胖（reduce obesity）”。预测到2030年，美国将增加6500万肥胖成人和480-660亿美元相关医疗费用；而英国将增加1100万肥胖成人和19-20亿英镑费用。所以，肥胖不仅导致更严重的健康问题，还带来巨大的经济负担。

体重控制（减肥）的核心是减少摄入和增加消耗。毫无疑问，节食、减少高脂食物（HFD）和运动是最简单的方法，然而这种方法的持久性不够，还存在降低基础代谢率（BMR）的风险。通过药物和外科手术控制体重的极端方法效果显著，但是成本高、副作用和风险巨大。相比之下，以膳食多酚为基础的食疗法（饮食调节）具有成本低，副作用小，安全性高，成为体重控制最受欢迎的选择。

尽管世界药理学家进行了长久而卓越的研究，树莓始终介于药用和食用之间，表现出长效而低毒的作用，所以覆盆子（树莓）被我国列入药食同源名录（2012年卫健委）。与色泽鲜亮香气独特的果实相比，树莓叶片具有更高的植物多酚、富含鞣花单宁—鞣花酸和黄酮类化合物，具有高的抗氧化活性、抗炎性、抑制肥胖，抗癌等作用。在典籍中树莓叶被作为药草用于缓解与分娩有关的肌肉痉挛、感冒、伤口绞痛等症状，且无副作用。

近期有研究将树莓叶片发酵制成类似绿茶红茶相关的产品，在其黄酮，总酚及抗氧化活性的比较上并未占多大优势。但对于树莓叶片特有的β-紫罗兰酮化合物使其较绿茶多出了一份栗香味，广受非茶类食用者喜爱，且其在抑菌方面表现出比绿茶更好的储存能力。也有相关研究通过硝酸银溶液与树莓叶水提取物的反应制备银纳米材料，发现其对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌有很好的抑制能力，可作为一种有效的抗菌伤口愈合剂。红树莓叶乙醇提取物具有抗血栓作用，提取物中的山奈酚、槲皮素和银锻苷(tiliroside)三种物质对血浆复钙时间有着明显的延迟作用。

此外，有类似的树莓叶减肥茶上市，但仅靠水溶，有效成分的释放量有限。而高速粉碎，超声辅助提取后，再经过大孔树脂纯化，能有效的将植物细胞壁破坏，加速有效成分的释放，提高功能成分的含量，达到增加疗效的目的。经大孔树脂纯化后的叶片提取物，粉末细腻，易溶解，提取物中总酚含量超过50%，且富含多种抗氧化活性物质，最主要的多酚是游离鞣花酸（12.5 mg/g DW）、鞣花单宁（12.0 mg/g DW）和槲皮素衍生物。这些提取物在制备功能茶饮上更有优势。

发明内容

本发明提供了一种类啤酒的功能气泡水及其制备方法。所得类啤酒的功能气泡水为药食同源的功能性气泡水，达到减肥降脂的作用。长期食用无副作用，且富含人体所必须的氨基酸和蛋白质等。在降脂减肥的同时还能保障人体正常生命活动以及营养物质需求。

本发明由如下技术方案实现的：

一种类啤酒的功能气泡水，所述类啤酒的功能气泡水由树莓叶片醇提物与纯净水混合，然后用气泡机打泡而成；其中树莓叶片醇提物为纯净水重量的0.1%-1.0%。

优选，所述树莓叶片醇提物为饮用水重量的0.1%。

进一步的，所述树莓叶片醇提物为饮用水重量的0.5%。

进一步的，所述树莓叶片醇提物为饮用水重量的1.0%。

制备所述的类啤酒的功能气泡水的方法，具体步骤如下：

（1）树莓叶片醇提物的制备：树莓叶片清洗并自然晾干，粉碎过100目筛，得到树莓叶片粉末；树莓叶片粉末用60%食品级乙醇辅助超声提取，用60%食品级乙醇以1：40的料液比将树莓叶片粉末与乙醇混合进行超声提取，所得超声提取液旋蒸除醇后，经AB-8大孔吸附树脂纯化，大孔树脂纯化的液体再喷雾干燥将其制成棕色粉末，即为树莓叶片醇提物；

（2）制备气泡水：步骤（1）所制备的树莓叶片醇提物按比例与纯净水混合，将其置于气泡机接口处，打泡口进行打泡，每次5s，打泡2次，静置< 5min后，取出即为类啤酒的功能气泡水。

优选：步骤（1）中超声提取条件为360W提取30min；AB-8大孔吸附树脂纯化条件为：柱子的结构为苯乙烯型共聚体PDVB，极性为弱极性；先用5BV/h的乙醇前处理，再用5BV/h的水处理，最后用4BV/h的提取液进行过柱；吸附完后，再用3BV/h水洗柱子；喷雾干燥具体操作温度为180℃，时间为100 mL/h。

本发明所制备的类啤酒的功能气泡水，达到减肥降脂的作用。长期食用无副作用，且富含人体所必须的氨基酸和蛋白质等。在降脂减肥的同时还能保障人体正常生命活动以及营养物质需求。此外，树莓叶片提取物中还含有少量的皂苷成分，经过气泡机的辅助，能呈现出类似于啤酒的泡沫、质感和色泽，可适用于不胜酒力的社交人群。本发明树莓叶片醇提物中的酚类化合物（鞣花酸和槲皮素等）对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶都有抑制作用，对降低血糖有一定的治疗作用。

附图说明

图1为3个浓度下气泡水照片；图中：A为刚制备好的原始类啤酒的功能气泡水；B为消泡后的类啤酒的功能气泡水；C为与啤酒、3个浓度下气泡水和树莓叶片粉末打泡后和消泡中的对比图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

1、实验材料：树莓叶片于2019年6月采摘于山西省阳泉市某树莓基地，清洗后的树莓叶片晾干，用60%食品级乙醇辅助超声提取，旋蒸除醇后，经AB-8大孔吸附树脂纯化，再喷雾干燥成粉。存于常温干燥处备用。分别以0.1%，0.5%和1%的量制成类啤酒的功能气泡水。

树莓酮：购于上海源叶生物科技有限公司。

类啤酒的功能气泡水的具体制备方法为：

树莓叶片：将采摘的叶片用粉碎机搅拌至粉末，并利用100目筛子进行过筛，获得树莓叶片粗提取。

将磨成粉状的粗提物，用60%食品级乙醇辅助超声提取，用60%食品级乙醇以1：40的料液比将树莓叶片粉末与乙醇混合进行超声提取，超声条件为360W提取30min；超声提取液旋蒸除醇后，经AB-8大孔吸附树脂纯化，柱子的结构为苯乙烯型共聚体PDVB，极性为弱极性；先用5BV/h的乙醇前处理，再用5BV/h的水处理，最后用4BV/h的提取液进行过柱；吸附完后，再用3BV/h水洗柱子；大孔树脂纯化的液体再用喷雾干燥器将其制成棕色粉末；具体操作温度为180℃，时间为100 mL/h；

旋蒸除醇，再喷雾干燥成粉，即为树莓叶片醇提物。喷雾干燥具体操作温度为180℃，时间为100 mL/h。

2、树莓叶片醇提物成分分析：通过分光光度计测定了树莓叶片醇提物所含有的蛋白，皂苷等指标的含量，见表1。

表1：树莓叶片与醇提物成分分析

分析结果发现，树莓叶片醇提物比叶片粉末有着更高的总酚和黄酮含量。同时，经HPLC-MS鉴定，AB-8树脂纯化后，提高了各酚类化合物的浓度。树莓叶片醇提物中含有23种酚类化合物，其中含量较多的是鞣花酸，槲皮素-3-O-芸香糖苷和槲皮素-3-O-葡萄糖苷，分别为12.22 mg/g，3.84 mg/g，18.27 mg/g。

3、类啤酒的功能气泡水的制备：将树莓叶片醇提物以纯净水重量的0.1%，0.5%，1.0%的量，与天然纯净水混合，初步摇匀，将其置于气泡机接口处，摁下打泡口，每次维持5秒，打泡两次。静置< 5min后，排除部分气泡以便取下。

刚打泡后的功能气泡水如图1中A所示，刚制成的气泡水在初始阶段表面有少许气泡，静置一段时间后（＜5 min），如图1中B所示，气泡逐渐消失，并保持原有的色泽和透明度。

对类啤酒的功能气泡水打泡2次后相关指标进行检测，对照为常规市售啤酒、自来水、纯净水、与本发明所述类啤酒的功能气泡水用相同方法制备的椰壳提取物；相关指标如表2所示。

表2 打泡2次的相关指标

由表2和图1中C说明，水质对类啤酒的功能气泡水中的杂质和离子影响比啤酒少，类啤酒的功能气泡水能达到类似啤酒的丰富泡沫和类似的消泡时间，并且树莓叶片直接进行打泡是完全不出泡的，显然本发明所制备的功能气泡水可以潜在的作为一种类似啤酒饮品，不仅无酒精，降低或避免了饮酒过量及醉酒等问题，还具有减肥降脂功效。

4、动物实验

动物分组及给药：无菌小鼠60只，10周龄，体重30g左右，购于山西医科大学实验动物中心。

将购买的小鼠先进行普通饲料以及蒸馏水喂食2天，体重维持在31±1.9g。之后，将其随机分成6组，即每组10只，干物质饲料标准为YT-20kg，根据液体饲料将其分别为对照组（蒸馏水），气泡水低剂量组(0.1%)，气泡水中剂量组(0.5%)，气泡水高剂量组(1%)，树莓酮组(0.1%)。

每3天记录给食量，剩余量，每5天进行一次称重，连续喂食20天。

实验结束后，以老鼠自身体重的6%进行配重，并进行老鼠游泳实验，以老鼠整体在水底沉溺8秒倒计时，记录不同组别老鼠的力竭时间，在老鼠正常死亡后，进行解剖，分别测定老鼠的脂肪（附睾脂肪，腹腔脂肪），肝脏相对重量。

结果见表3。与对照组相比，喂食树莓酮、叶片粉末、不同剂量树莓叶片提取物的气泡水的小鼠，体重均有显著性增长。除了对照组和叶片粉末组以外，其余四组的体重增加显著减少（P < 0.05）。在脂肪重量上树莓酮组、中剂量组和高剂量组明显低于其它组(P <0.05)。与对照组相比，低剂量气泡水喂食的小鼠力竭时间（58.93 min）明显大于对照组（38.48 min）和树莓酮组（35.31 min），表明该组喂食的小鼠在身体机能方面有显著提高，增强了小鼠的耐力，并控制了体重。

树莓酮的结构与具有体重控制、燃脂和增加兴奋等特殊活性的麻黄素、辣椒素和姜酮极为相似。研究发现，树莓酮能直接作用于脂肪细胞，刺激人体脂联素（诱导脂肪细胞分解的激素）的分泌，控制脂解和脂肪酸β氧化；抑制脂肪生成因子基因表达以及抑制肠道对脂类的吸收，从而有效控制体重和防止肥胖。而在本发明中，与对照相比，树莓酮组和中、高剂量气泡水组均有效抑制脂肪增加，但是，前者在总体重和力竭时间方面没有优势，因此，类啤酒的功能气泡水能够获得与树莓酮减肥降脂同等效果的同时，兼顾体重控制和提高运动能力。

表3：对小鼠各指标的影响

注：不同小写字母表示同一指标间存在显著性差异（P＜0.05）

5、除进行了小鼠实验以外，对树莓叶片提取物中的主要活性成分鞣花酸和槲皮素-3-O-葡萄糖芸香糖苷（Q3K）、槲皮素-3-O-葡萄糖苷（Q3G）和树莓酮和树莓酮糖苷进行α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶抑制率测定具体测定方法如下：

淀粉酶：向96孔板中加入不同体积PBS（磷酸钠缓冲液），样品和α-淀粉酶，在37℃下反应15 min；再加入100 μL的1%淀粉溶液，37℃下反应15min，最后加入25 μL DNS（3,5-二硝基水杨酸），85-90℃反应15 min，冷却至室温，在540nm处测量其吸光度。

α-淀粉酶抑制率为：

；

式中：I：α-淀粉酶抑制率（%）；C：样品与α-淀粉酶混合液的吸光度（nm）；D：样品与PBS混合液的吸光度（nm）；A：α-淀粉酶与PBS混合液的吸光度（nm）；B：PBS的吸光度（nm）。

实验材料的配制：α-淀粉酶：5mg/mL用PBS配制。

PBS（pH=6.8）：Na₂HPO₄（pH > 7）71.6 g、1 L ；NaH₂PO₄（pH < 7）31.2 g、1 L；

1%淀粉溶液：称取1.0g可溶性淀粉后，用刚煮沸的水冲稀至100ml。

DNS（3,5-二硝基水杨酸）：称取6.3g 3,5-二硝基水杨酸，21 g NaOH充分溶解与500mL蒸馏水中（水先煮沸10分钟后冷却）；加入182g酒石酸钠，5g苯酚（在50℃水中融化），5g无水亚硫酸钠，定容至1000mL充分溶解后储于棕色瓶中，放置7天-10天后使用。

糖苷酶：向96孔板中加入不同体积PBS（磷酸钠缓冲液），样品和α-葡萄糖苷酶，在37℃下反应15min；再加入30 μL的PNPG溶液，37℃下反应20min，最后加入40 μLNaCO₃终止反应，在405nm处测量其吸光度。

α-葡萄糖苷酶抑制率根据下述方程式计算：

；

式中：

I——α-葡萄糖苷酶（%）；

C——样品与α-葡萄糖苷酶混合液的吸光度（nm）；

D——样品与PBS混合液的吸光度（nm）；

A——α-淀粉酶与PBS混合液的吸光度（nm）；

B——PBS的吸光度（nm）。

实验材料的配制：α-葡萄糖苷酶（≥70万U/mL）：用PBS配制稀释100倍。

PNPG（2.5mmol/L）：称取0.01066g溶于20mLDE PBS缓冲液。

NaCO₃（0.2moL/L）：称取1.06g溶于50mL的水。

α-淀粉酶是一种存在于消化道的酶。它的作用是分解食物中的淀粉，以便于身体将其转变成能量。淀粉是一种高能量食品，身体为此而设计出淀粉酶将其分解成可用的微粒。这种机制的缺点是淀粉容易导致饮食不健康者发胖和Ⅱ型糖尿病。为了帮助糖尿病患者控制血糖和肥胖者减肥，科学家正在研究包含淀粉酶抑制剂的单一物质对人体的影响。淀粉酶抑制剂是一种能阻止淀粉酶活动的物质。研究结果显示淀粉酶抑制剂能帮助降低糖尿病患者的血糖水平，并对减肥有一定积极影响。

类似的，肠道内葡萄糖在吸收的过程中，需要把大分子的葡萄糖分解成双糖、单糖，然后吸收入血，在分解的过程中需要葡萄糖苷酶。在糖尿病患者治疗过程中就是用一种制剂使糖苷酶的活性丧失，这种就称为糖苷酶抑制剂。α-葡萄糖苷酶抑制剂是一类以延缓肠道碳水化合物吸收而达到治疗糖尿病的口服降糖药物。α-葡萄糖苷酶抑制剂可竞争性抑制位于小肠的各种α-葡萄糖苷酶，使淀粉类分解为葡萄糖的速度减慢，从而减缓肠道内葡萄糖的吸收，降低餐后高血糖。

本发明中鞣花酸、Q3K和Q3G对α-淀粉酶的抑制率与公认具备减肥效果的树莓酮糖苷处在同一水平。鞣花酸对α-葡萄糖苷酶的抑制高达69.08%，远高于树莓酮糖苷的47.04%，佐证本发明所制备的类啤酒的功能气泡水对降血糖有一定的治疗效果。（表4）

表4：树莓叶片提取物中主要成分对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的抑制率

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种类啤酒的功能气泡水，其特征在于：所述类啤酒的功能气泡水由树莓叶片醇提物与纯净水混合，然后用气泡机打泡而成；其中树莓叶片醇提物为纯净水重量的0.1%-1.0%。

2.根据权利要求1所述的一种类啤酒的功能气泡水，其特征在于：所述树莓叶片醇提物为饮用水重量的0.1%。

3.根据权利要求1所述的一种类啤酒的功能气泡水，其特征在于：所述树莓叶片醇提物为饮用水重量的0.5%。

4.根据权利要求1所述的一种类啤酒的功能气泡水，其特征在于：所述树莓叶片醇提物为饮用水重量的1.0%。

5.制备权利要求1-4任一所述的类啤酒的功能气泡水的方法，其特征在于：具体步骤如下：

（2）制备功能气泡水：步骤（1）所制备的树莓叶片醇提物按比例与纯净水混合，将其置于气泡机接口处，打泡口进行打泡，每次5s，打泡2次，静置< 5min后，取出即为类啤酒的功能气泡水。

6.根据权利要求5所述的制备类啤酒的功能气泡水的方法，其特征在于：步骤（1）中超声提取条件为360W提取30min；AB-8大孔吸附树脂纯化条件为：柱子的结构为苯乙烯型共聚体PDVB，极性为弱极性；先用5BV/h的乙醇前处理，再用5BV/h的水处理，最后用4BV/h的提取液进行过柱；吸附完后，再用3BV/h水洗柱子；喷雾干燥具体操作温度为180℃，时间为100mL/h。