CN113854514A - 一种高抗氧化活性的山楂粉及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高抗氧化活性的山楂粉及其制备方法，包括以下步骤：预煮、循环冰融软化、打浆、低温酶解、冰温均质、喷雾干燥。本发明提供的高抗氧化活性山楂粉的制备方法可以显著提高山楂粉产品中总黄酮、原花青素等抗氧化活性成分的含量。
Description
技术领域
本发明涉及食品加工技术领域，尤其涉及一种高抗氧化活性的山楂粉及其制备方法。
背景技术
山楂又称山里果、山里红、山梨、红果等，为蔷薇科山楂属植物，落叶乔木，伞房花序具多花，果实近球形，一般为红色，有淡褐色斑，原为我国特有的果树，己有多年的栽培历史。据《尔雅》记载“朹树如梅，其子大如指头，赤色如小黍，可食，此即山楂也”。我国是山楂属的起源地之一，也是世界上最早利用山楂资源的国家，迄今已经有2000多年的山楂利用的历史。目前我国是全球范围内拥有山楂属种类最多的国家，山楂资源的开发规模最大，山楂果加工最普通。在种植方面，据调查统计，我国山楂人工种植的面积已超过百万公顷，山楂果的年产量达9亿kg，产量占世界山楂总产量的70％。
现代研究表明，山楂中含有150余种化学活性成分，包括黄酮类化合物、原花青素、有机酸、糖类化合物和萜类化合物等。黄酮类化合物是一类重要的天然有机化合物，结构复杂多样，具有很高的药理作用。黄酮类化合物具有较强的抗氧化作用，可广泛影响心血管系统、免疫系统和消化系统，对保护肝损伤亦有显著疗效。
原花青素，是植物中广泛存在的一大类多酚类化合物的总称，其共同的特点是在酸性介质中加热均可产生花青素，故被称为原花青素。原花青素具强抗氧化和消除自由基的作用也参与磷酸、花生四烯酸的代谢和蛋白质磷酸化，保护脂质不发生过氧化损伤。
山楂粉作为一种主要的果蔬粉原料，具有含水量低、储存期长、质量稳定、便于运输等优点，已被广泛应用到食品和保健食品加工的各个领域。但目前市场上山楂粉质量参差不齐。现有山楂粉加工工艺通常仅考虑可溶性固形物、糖、酸含量以及感官指标等评价指标，而对于在加工过程中最重要的山楂抗氧化活性物质总黄酮、原花青素等功能性成分则很少考虑，不能全面评价出山楂产品的保健价值，严重影响了山楂加工品的商业价值和产业化发展。
发明内容
为解决上述现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种高抗氧化活性的山楂粉及其制备方法，本发明的制备方法能在保证山楂粉品质的前提下，显著提高山楂粉山楂粉中总黄酮、原花青素等抗氧化成分的含量。
本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供了一种高抗氧化活性的山楂粉的制备方法，包括以下步骤：
(1)取山楂，沸水中漂烫，捞出沥干水分备用；
(2)将山楂缓慢冷冻至-20-0℃，保持12-48h，然后快速解冻，解冻温度为30-40℃，解冻时间为1-6h；以冷冻-解冻作为一次循环，循环次数为2-6次；
(3)取解冻后的山楂加水打浆，每份山楂浆加三份水，然后加入0.001-0.01份酶制剂酶解，优选的，所述酶制剂为果胶酶、纤维素酶、半纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶中的一种或多种，酶解温度为10-25℃，酶解时间为30-60min；
(4)取酶解后的山楂浆加水，每份山楂加三份水，并降温至-4至4℃，优选为-2℃，保持山楂浆不结冰，然后采用高压均质机进行均质，均质次数为2-4次，均质压力20-90Mpa，均质后山楂浆温度不超过15℃；
(5)取均质后的山楂浆进行喷雾干燥，所述喷雾干燥工艺参数为：进风温度180～190℃，出风温度70～85℃，进料泵速率8～12r/min，雾化器转速300～350r/min，每份山楂浆添加0.1-0.5份麦芽糊，山楂浆温度保持在10～15℃。
进一步的，所述步骤(1)具体包括：将山楂放入95～98℃的水中，保持4min，捞出沥干水分备用；
进一步的，所述步骤(2)中冷冻的温度为-10℃，所述冷冻时间为48h，所述解冻温度为35℃，所述解冻时间为2h，所述循环次数为5次。
进一步的，所述步骤(3)中酶制剂的份数为0.01份，酶解温度为20℃，酶解时间为60min。
进一步的，所述步骤(4)中均质次数为2次，均质压力为40Mpa。
进一步的，所述步骤(5)中麦芽糊精的份数为0.4份。
进一步的，本发明还提供了上述制备方法在制备高抗氧化活性山楂粉上的应用。
进一步的，本发明还提供了一种高抗氧化活性山楂粉，其由上述制备方法制备而成。
本发明的有益技术效果：
1.本发明提供了一种高抗氧化活性的山楂粉的制备方法，通过该方法得到的山楂粉的总黄酮和原花青素含量显著高于现有的生产工艺，产品功能活性得到显著提高，使山楂的保健功能价值得到了良好的体现。
2.山楂在加工过程中，原花青素和总黄酮极不稳定，在加工过程中往往会被果实中存在的内源酶分解，所以加工前需要进行预煮处理钝化酶。现有的加工方法为了同时实现内源酶的灭活和果实的软化，往往设置较高的预煮温度和较长的预煮时间，本申请针对这一技术问题，采用较低的预煮温度和较短的预煮时间，可以最大限度的保护山楂中的总黄酮和原花青素不被破坏，大大提高了总黄酮和原花青素的保留率。
3.经过多年的研究，我们意外的发现了在较低温度下对山楂进行循环冰融软化处理，可以大大提高山楂中的活性成分，尤其是总黄酮和原花青素的溶出量。在实验条件优化过程中，我们发现当循环冰融软化次数为1次时产品中总黄酮和原花青素含量的增加效果不明显；随着循环冰融软化次数的增加产品中总黄酮和原花青素含量呈先增加后下降的趋势，当循环冰融软化次数为5次时总黄酮和原花青素含量最高。
4.本领域技术人员公知果胶酶的最适温度为55℃，因此现有的山楂加工工艺均采用55℃作为酶解处理的最适温度，本申请首次发现在较低温度下进行酶解可以显著增加产品中总黄酮和原花青素含量，克服了长期以来存在的技术偏见。
附图说明
图1为本发明提供的高抗氧化活性山楂粉的制备方法的工艺流程图
图2为循环冰融软化中冷冻-解冻循环次数与山楂相对电导率的关系图
图3为酶解温度与山楂中总黄酮含量的关系图
图4为酶解温度与山楂中原花青素含量的关系图
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。需要说明的是：本发明所采用的单位可以是：份数、百分数、克或公斤，根据生产实际的需要加以选择，如无特殊说明，本申请中提到的份数均为质量份数。
本申请涉及到的总黄酮含量的测定按照SZDB/Z 349-2019食品中总黄酮的测定-分光光度法测定，原花青素含量测定按照保健食品检验与评价技术规范(2003版)中，保健食品中原花青素的测定方法测定。
实施例1
一种提高山楂粉抗氧化活性的方法，包括以下步骤：
(1)预煮：将山楂放入95～98℃的水中，保持4min，捞出沥干水分备用。
(2)循环冰融软化：将山楂缓慢冷冻至-10℃，冷冻时间为48h，然后快速解冻，解冻温度为35℃，解冻时间为2h，以冷冻-解冻作为一次循环，循环次数为5次。
(3)打浆和低温酶解：将循环冰融后的山楂加3倍水打浆，并控制温度在20℃条件下，采用果胶酶进行酶解，果胶酶添加量为山楂浆重量的1％。酶解时间为60min。
(4)冰温均质：将低温酶解后的山楂浆加3倍水，并降温至-2℃，然后采用高压均质机进行均质，均质次数2次，均质压力40MPa，均质后山楂浆温度不超过15℃。
(5)喷雾干燥：取均质后的山楂浆进行喷雾干燥，喷雾干燥工艺参数为：进风温度180℃，出风温度70℃，进料泵速率9r/min，雾化器转速300r/min，麦芽糊精添加量为山楂浆质量的40％，山楂浆温度保持在10℃。
分别检测山楂粉中总黄酮和原花青素的含量，测得山楂粉中总黄酮含量为9.03g/100g，原花青素含量为4.42g/100g。
对比例1
一种山楂粉的制备方法，包括以下步骤：
(1)漂烫：将山楂放入沸水中漂烫15min,捞出沥干水分，然后去籽，加3倍水打浆。
(2)酶解：采用果胶酶在55℃温度下进行酶解，果胶酶添加量为山楂浆重量的0.5％。酶解时间30min。
(3)将酶解后的山楂浆加3倍水，然后采用高压均质机进行均质，均质次数2次，均质压力40MPa，均质后山楂浆温度约为35℃～45℃。
(4)喷雾干燥：喷雾干燥工艺参数为：进风温度180℃，出风温度70℃，进料泵速率9r/min，雾化器转速300r/min，麦芽糊精添加量40％，山楂浆温度保持在常温。
分别检测山楂粉中总黄酮和原花青素的含量，测得山楂粉中总黄酮含量为7.64g/100g，原花青素含量为3.07g/100g。
本对比例没有采用循环冰融软化、低温酶解等更优的工艺步骤，与实施例1相比，本对比例得到的山楂粉产品中总黄酮、原花青素等抗氧化活性成分的含量均显著低于对比例1，可见温度对山楂粉总黄酮、原花青素的含量有显著的影响。
实验一
本实验主要探究循环冰融软化中冷冻时间对产品总黄酮和原花青素含量的影响。
实验例1
一种提高山楂粉抗氧化活性的方法，本实验例与实施例1的区别仅在于：本实验例在循环冰融软化步骤中采用的冷冻时间为12h，其它操作均相同。
实验例2
一种提高山楂粉抗氧化活性的方法，本实验例与实施例1的区别仅在于：本实验例在循环冰融软化步骤中采用的冷冻时间为24h，其它操作均相同。
实验例3
一种提高山楂粉抗氧化活性的方法，本实验例与实施例1的区别仅在于：本实验例在循环冰融软化步骤中采用的冷冻时间为36h，其它操作均相同。
实验例4
一种提高山楂粉抗氧化活性的方法，本实验例与实施例1的区别仅在于：本实验例在循环冰融软化步骤中采用的冷冻时间为48h，其它操作均相同。
表1循环冰融软化中冷冻时间对产品总黄酮和原花青素含量的影响
实验结果：表1可见，随着冷冻温度的变化，产品中总黄酮和原花青素的含量也随之变化，当冷冻时间取48h时，产品中总黄酮和原花青素的含量最高，因此选择48h作为最优的冷冻时间。
实验二
本实验主要探究循环冰融软化中冷冻-解冻循环次数对产品总黄酮和原花青素含量的影响。
实验例5
预煮及循环冰融步骤如实施例1，其中冷冻-解冻循环次数为1次，取冻融软化后的山楂样品，使用电导率仪测定其电导率。
实验例6
预煮及循环冰融步骤如实施例1，其中冷冻-解冻循环次数为2次，取冻融软化后的山楂样品，使用电导率仪测定其电导率。
实验例7
预煮及循环冰融步骤如实施例1，其中冷冻-解冻循环次数为3次，取冻融软化后的山楂样品，使用电导率仪测定其电导率。
实验例8
预煮及循环冰融步骤如实施例1，其中冷冻-解冻循环次数为4次，取冻融软化后的山楂样品，使用电导率仪测定其电导率。
实验例9
预煮及循环冰融步骤如实施例1，其中冷冻-解冻循环次数为5次，取冻融软化后的山楂样品，使用电导率仪测定其电导率。
实验例10
预煮及循环冰融步骤如实施例1，其中冷冻-解冻循环次数为6次，取冻融软化后的山楂样品，使用电导率仪测定其电导率。
实验例11
预煮及循环冰融步骤如实施例1，其中冷冻-解冻循环次数为7次，取冻融软化后的山楂样品，使用电导率仪测定其电导率。
具体实验结果参见附图2，由附图2可知，随着冻融次数的增多，山楂相对电导率呈先升高后下降的趋势。相对电导率代表活性物质从细胞中溶出量的多少，山楂相对电导率在冻融5次时达到最大值，说明山楂果内部溶出活性物质的量在冻融5次后达到最高值，这表明冻融循环次数为5次时产品中总黄酮和原花青素的含量最高。
实验三
本实验主要探究酶解温度对产品总黄酮和原花青素含量的影响。
实验例12
预煮、循环冰融软化、打浆及酶解步骤如实施例1，其中酶解温度为15℃。取酶解后的山楂浆测定总黄酮含量及原花青素含量。
实验例13
预煮、循环冰融软化、打浆及酶解步骤如实施例1，其中酶解温度为20℃。取酶解后的山楂浆测定总黄酮含量及原花青素含量。
实验例14
预煮、循环冰融软化、打浆及酶解步骤如实施例1，其中酶解温度为25℃。取酶解后的山楂浆测定总黄酮含量及原花青素含量。
实验例15
预煮、循环冰融软化、打浆及酶解步骤如实施例1，其中酶解温度为30℃。取酶解后的山楂浆测定总黄酮含量及原花青素含量。
实验例16
预煮、循环冰融软化、打浆及酶解步骤如实施例1，其中酶解温度为40℃。取酶解后的山楂浆测定总黄酮含量及原花青素含量。
实验例17
预煮、循环冰融软化、打浆及酶解步骤如实施例1，其中酶解温度为50℃。取酶解后的山楂浆测定总黄酮含量及原花青素含量。
具体实验结果参见附图3和附图4，由附图3和附图4可知，随着酶解温度的升高，山楂中总黄酮和原花青素的含量均逐渐降低，并且下降幅度也越来越大，酶解温度在15-20℃时对山楂总黄酮含量及原花青素含量影响较小，考虑到工艺的适用性，最终选择20℃作为最佳的酶解温度。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种高抗氧化活性山楂粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取山楂，沸水中漂烫，捞出沥干水分备用；
(2)将山楂缓慢冷冻至-20-0℃，保持12-48h，然后快速解冻，解冻温度为30-40℃，解冻时间为1-6h；以冷冻-解冻作为一次循环，循环次数为2-6次；
(3)取解冻后的山楂加水打浆，每份山楂浆加三份水，然后加入0.001-0.01份酶制剂酶解，优选的，所述酶制剂为果胶酶、纤维素酶、半纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶中的一种或多种，酶解温度为10-25℃，酶解时间为30-60min；
(4)取酶解后的山楂浆加水，每份山楂加三份水，并降温至-4至4℃，优选为-2℃，保持山楂浆不结冰，然后采用高压均质机进行均质，均质次数为2-4次，均质压力20-90Mpa，均质后山楂浆温度不超过15℃；
(5)取均质后的山楂浆进行喷雾干燥，所述喷雾干燥工艺参数为：进风温度180～190℃，出风温度70～85℃，进料泵速率8～12r/min，雾化器转速300～350r/min，每份山楂浆添加0.1-0.5份麦芽糊，山楂浆温度保持在10～15℃。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)具体包括：将山楂放入95～98℃的水中，保持4min，捞出沥干水分备用。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中冷冻的温度为-10℃，所述冷冻时间为48h，所述解冻温度为35℃，所述解冻时间为2h，所述循环次数为5次。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中酶制剂的份数为0.01份，酶解温度为20℃，酶解时间为60min。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中均质次数为2次，均质压力为40Mpa。
6.如权利要求，其特征在于，所述步骤(5)中麦芽糊精的份数为0.4份。
7.权利要求1-6任一项所述的方法在制备高抗氧化活性山楂粉上的应用。
8.一种高抗氧化活性山楂粉，其特征在于，其由权利要求1-6任一项所述的高抗氧化活性山楂粉的制备方法制备而得。
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| 张春岭;刘慧;陈大磊;刘杰超;黄纪念;焦中高;: "响应面试验优化冻融软化-酶法制备山楂汁工艺" * |
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