CN116035202A - 一种沙棘玫瑰酵素的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于沙棘酵素领域,具体涉及一种沙棘玫瑰酵素的生产工艺,包括以下步骤:步骤S10:取沙棘原浆100份,并加入3‑5份玫瑰粉,充分混合均匀;步骤S20:将混合好的溶液进行酶解,酶选取纤维素酶和单宁酶的混合物,酶的添加量为0.4‑0.5份,酶解温度为55‑60℃,酶解时间为4h;步骤S30:酶解完成后,采用巴氏杀菌法,在80℃保持15 min,对酶解液进行杀菌和灭酶处理;步骤S40:待酶解液冷却至40℃时进行接种发酵,发酵剂接种量为0.5g/L,添加10份低聚异麦芽糖作为碳源,发酵温度为40℃,发酵时间为20h;步骤S50:加入调味剂进行调味,得到沙棘玫瑰酵素。与传统的方案相比,本方案利用独特的配比以及专门的生产工艺参数,可大幅度地缩短酵素的生产时间。同时,产品的多酚含量和SOD酶活力都大幅提高。
Description
技术领域
本方案属于沙棘酵素领域,具体涉及一种沙棘玫瑰酵素的生产工艺。
背景技术
如今,快节奏的生活下,多数人生活作息紊乱、饮食不健康,使人体内由氧化胁迫肠道菌群紊乱所导致的消化系统疾病、代谢性疾病、心血管疾病等发病频繁。
食用果蔬酵素是一种以多种新鲜水果与蔬菜为原料,利用果蔬自身含有的有益微生物,通过自然发酵而产生的含有多种营养物质的酵素产品,属于功能性食品。酵素在发酵过程中既保持了果蔬自身营养成分,又产生新的生物活性成分,如各种有机酸、多酚、糖类以及多种生物功能性成分,可以改善肠胃功能、保持体内营养平衡、预防疾病等,同时其含有独特的口感与风味,是一种高质量、高营养的饮品。
食用果蔬酵素因其健康性和天然性,已经成为越来越受消费者欢迎的一类功能食品,主要被用于营养保健等领域。目前相关研究中,酵素在降脂性能方面的研究较少,经资料查询得知沙棘中含有多种生物活性物质,实验研究表明,其具有抗肿瘤、降血脂、抗氧化等功能。
专利号为202111304939.3的专利公开了一种食用沙棘酵素及其制备方法和应用,所述食用沙棘酵素以沙棘、玫瑰花瓣或橙肉、红糖、水为原料,利用微生物自然发酵六个月后制成。本发明提高了沙棘资源的利用率和经济价值,并通过测定脂肪酶活性测试、胆固醇酯酶的活性抑制率及溶解度抑制率等指标,进一步确定该酵素饮品降脂效果,为以后降脂酵素的研究提供可行性思路,并可为沙棘酵素产品的工业化生产提供相应技术支持。然而,该方案需要自然发酵6个月,时间太长成本过高并不适于工业生产。
发明内容
本方案提供一种发酵时间短的沙棘玫瑰酵素的生产工艺。
为了达到上述目的,本方案提供一种沙棘玫瑰酵素的生产工艺,包括如下步骤:
步骤S10:取沙棘原浆100份,并加入3-5份玫瑰粉,充分混合均匀;
步骤S20:将混合好的溶液进行酶解,酶选取纤维素酶和单宁酶的混合物,酶的添加量为0.4-0.5份,酶解温度为55-60℃,酶解时间为4h;
步骤S30:酶解完成后,采用巴氏杀菌法,在80℃保持15min,对酶解液进行杀菌和灭酶处理;
步骤S40:待酶解液冷却至40℃时进行接种发酵,发酵剂接种量为0.5g/L,添加10份低聚异麦芽糖作为碳源,发酵温度为40℃,发酵时间为20h;
步骤S50:加入调味剂进行调味,得到沙棘玫瑰酵素。通过调味,所得产品的感官评分很高。
进一步,步骤S40中,发酵剂采用益生菌果蔬发酵剂和果蔬发酵剂的复合发酵剂。
进一步,所述调味剂为1份蜂蜜和6-7份低聚异麦芽糖。
进一步,所述步骤S20中,将混合好的溶液进行酶解,酶选取纤维素酶和单宁酶的混合物,酶的添加量为0.45份,酶解温度为58℃,酶解时间为4h。
与传统的方案相比,本方案利用独特的配比以及专门的生产工艺参数,可大幅度地缩短酵素的生产时间。同时,产品的多酚含量和SOD酶活力都大幅提高。
附图说明
图1为不同种类酶及组合对酶解液总多酚含量的影响;
图2为不同酶解温度对酶解液总多酚含量的影响;
图3为不同酶解时间对酶解液总多酚含量的影响;
图4为不同酶的添加量对酶解液总多酚含量的影响;
图5为单一菌种对沙棘酵素SOD酶活力的影响;
图6为不同菌种组合对沙棘酵素SOD酶活力的影响;
图7为不同碳源对沙棘酵素SOD酶活力的影响;
图8为不同发酵温度对沙棘酵素SOD酶活力的影响;
图9为不同发酵时间对沙棘酵素SOD酶活力的影响;
图10为不同玫瑰花产品及添加时间对沙棘玫瑰酵素感官评分的影响;
图11为不同玫瑰花添加量对沙棘玫瑰酵素感官评分的影响;
图12为不同比例蜂蜜:低聚异麦芽糖对沙棘酵素感官评分的影响;
图13为不同沙棘产品的可溶性固形物含量;
图14为不同沙棘产品的pH值;
图15为不同沙棘产品的总酸含量;
图16为不同沙棘产品的总多酚含量;
图17为不同沙棘产品的总类黄酮含量;
图18为不同浓度沙棘产品的DPPH自由基清除活性;
图19为不同浓度沙棘产品的还原力;
图20为不同处理组沙棘产品的SOD酶活力。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细的说明:
本实施例提供一种沙棘玫瑰酵素的生产工艺,包括如下步骤:
步骤S10:取沙棘原浆100份,并加入3-5份玫瑰粉,充分混合均匀;
步骤S20:将混合好的溶液进行酶解,酶选取纤维素酶和单宁酶的混合物,酶的添加量为0.45份,酶解温度为58℃,酶解时间为4h;
步骤S30:酶解完成后,采用巴氏杀菌法,在80℃保持15min,对酶解液进行杀菌和灭酶处理;
步骤S40:待酶解液冷却至40℃时进行接种发酵,发酵剂接种量为0.5g/L,添加10份低聚异麦芽糖作为碳源,发酵温度为40℃,发酵时间为20h;
步骤S50:加入调味剂进行调味,得到沙棘玫瑰酵素。
以下再进行具体的实验说明:
(一)酶解试验
1.酶种类的选择
选取酶种类:果胶酶(A)、纤维素酶(B)、单宁酶(C);
将上述三种酶以单一一种或者多种组合形式对沙棘原浆进行酶解处理,各处理组酶的添加量为0.4%,酶解温度为50℃,酶解时间为4h,采用传统的福林酚法分析各组酶解液中的总多酚含量,结果总多酚含量表示为mg没食子酸当量/mL酶解液。
由图1可知,BC酶(纤维素酶和单宁酶)组合处理组的总多酚当量最高,为14.25mg/mL,显著高于其余所有处理组(P<0.05),选该组作为后续研究对象。
2.酶解温度的确定
以BC酶组合为对象,分析不同酶解温度对酶解液总多酚含量的影响。所设置酶解温度分别为40℃、50℃、60℃、70℃,添加BC酶的量为0.4%,酶解时间为4h,分析各处理组的总多酚含量。
如图2所示,酶解温度对酶解液总多酚含量有一定影响。当酶解温度为60℃时,酶解液的总多酚含量最高,为16.65mg/mL,显著高于其他所有处理组(P<0.05),选取该组作为最优酶解温度条件。
3.酶解时间的确定
以BC酶组合为对象,分析不同酶解时间对酶解液总多酚含量的影响。所设置酶解时间分别为2h、3h、4h、5h、6h,添加BC酶的量为0.4%,酶解温度为60℃,分析各处理组的总多酚含量。
如图3所示,当酶解时间为4h时,酶解液的总多酚含量相对最高,为17.51mg/mL,显著高于其他所有处理组(P<0.05),选取该组作为最优酶解时间条件。
4.酶添加量的确定
以BC酶组合为对象,分析不同酶添加量对酶解液总多酚含量的影响。所添加BC酶的量分别为0.3%、0.4%、0.5%,混匀后置于酶解温度60℃条件下酶解4h,分析各处理组的总多酚含量。
如图4所示,当BC组合酶的添加量为0.4%-0.5%时,均能够显著增加酶解液的总多酚含量(P<0.05),而当酶的添加量为0.4%时,酶解液的总多酚含量相对最高,为17.53mg/mL,选取该组作为最优酶添加量条件。
根据Box-Benhnken的中心组合试验设计原理,并结合上述单因素对总多酚含量的试验结果,选取对沙棘酶解液总多酚含量有显著影响的BC组合酶的酶添加量、酶解时间和酶解温度三个因素,在单因素试验的基础上采用三因素三水平的响应面法进行试验设计和分析。响应面试验因素水平见表1。
表1响应面试验因素水平表
对酶添加量、酶解时间和酶解温度分别作如下变换:A=(X1-0.4)/0.1,B=(X2-4)/1,C=(X3-60)/10。以A、B、C为自变量,以总多酚含量为响应值(Y),试验设计方案及试验结果如表2所示。
表2响应面试验设计及试验结果
采用Design-Expert 8.0软件对表2中的数据进行分析可知,分析结果见表3。由表3可知,酶解时间对沙棘酶解液总多酚含量影响显著(P<0.01)。以沙棘酶解液中总多酚含量为响应值,经回归拟合后,所得回归方程如下:
Y=20.3463-0.294A-0.507B-0.192C+0.725AB-0.9125AC-0.18BC+0.65545A2+0.25045B2+0.018485C2
根据表3中的方差分析结果,上述回归方程描述与响应面值之间的关系时因其模型的P<0.01(差异显著),差拟项检验的P=0.46>0.05(不显著),R2=0.9864表明模型充分拟合试验数据,试验误差小,该方程是沙棘酶解液中总多酚含量与酶解工艺各参数的合适数学模型;从另一种意义上讲,本试验方法是可靠的。因此,回归方程可以较好地描述各因素与响应值之间的真实关系,可以利用该回归方程确定沙棘酶解液中总多酚的最佳工艺条件。
表3回归分析结果
通过采用Design-Expert 8.0软件分析确定了沙棘酶解液中总多酚的最佳工艺参数为:纤维素酶和单宁酶组合酶添加量为0.45%,酶解时间为4h,酶解温度为58℃,在此条件下由公式计算得出酶解液的理论总多酚含量为21.6832mg/g。根据以上所得最佳条件进行相应的验证试验,得出此条件下沙棘酶解液总多酚含量平均值为21.5061mg/g,与理论预测值相比其误差在0.8%左右,测定结果稳定,证明该试验结果合理可靠,具有较高的实用价值。
(二)微生物发酵试验
酶解完成后,采用巴氏杀菌法(80℃保持15min)对酶解液进行杀菌和灭酶处理;待酶解液冷却至40℃时可以进行接种发酵。从网上购买8种适合于制备果蔬酵素的微生物菌种发酵剂,分别为(1)果蔬发酵剂(佰生优)、(2)安琪26种混菌(安琪酵母)、(3)双歧杆菌(北京川秀科技)、(4)益生菌果蔬发酵剂(安琪酵母)、(5)尚川异国40菌(尚川生物科技)、(6)尚川10菌(尚川生物科技)、(7)安琪经典(安琪酵母)、(8)安琪10菌(安琪酵母),以发酵后产品的SOD值为评价指标,首先通过初筛获得了4种效果较优的菌种,再通过将其进行两两或三三组合,分析其SOD值变化情况,再针对最优菌种组合分析其最佳碳源条件、发酵温度、发酵时间等因素,最终采用响应面法优化获得最佳组合。
具体如下:
1.发酵菌种的初筛
选取已购买的上述8种微生物发酵菌种,进行单一菌种发酵,接种量均为0.5g/L,发酵温度设定为35℃,发酵时间设定为20h;以SOD活性为评价指标;
由图5可以看出,不同菌株发酵后发酵液的SOD活性有较大差异,将其从高到低依次排序为:(3)双歧杆菌>(4)益生菌果蔬发酵剂>(6)尚川10菌>(1)果蔬发酵剂>(2)>(5)>(7)>(8),其中(3)双歧杆菌的SOD活性相对最高,显著高于其他所有处理组(P<0.05),其次为(4)、(6)、(1)组,显著高于剩余4组(P<0.05),但这3组之间无显著差异(P>0.05),因此在后续实验中选取(3)双歧杆菌、(4)益生菌果蔬发酵剂、(6)尚川10菌和(1)果蔬发酵剂作为研究对象。
2.混合发酵菌种的确定
将所选4种发酵剂重新编号为(1)尚川10菌,(2)双歧杆菌,(3)益生菌果蔬发酵剂,(4)果蔬发酵剂,将4种发酵剂分别进行两两或三三组合,接种量为0.5g/L,发酵温度设定为35℃,发酵时间设定为20h,分析不同组合发酵剂对发酵液SOD活力的影响。
如图6所示,不同发酵剂组合均能够在一定程度上提升发酵液的SOD活力,但效果各不相同。(3)+(4)(益生菌果蔬发酵剂+果蔬发酵剂)处理组发酵液的SOD活力相对最高,为456.25U/mL,显著高于其他所有处理组(P<0.05),后续实验选择该组作为沙棘酵素发酵剂应用,并分析其最佳发酵条件。
3.碳源的选择
以(3)+(4)发酵剂组合为对象,分析不同碳源对发酵液SOD酶活力的影响。所选择碳源分别为白砂糖、低聚异麦芽糖、红糖、山梨糖醇、冰糖,添加量均为10%,发酵时间为20h,发酵温度为35℃,接种量为0.5g/L,分析不同种类碳源对发酵液SOD酶活力的影响。
如图7所示,不同种类碳源对发酵液的SOD酶活力有不同影响,添加低聚异麦芽糖处理组的SOD酶活力相对最高(441.33U/mL),其次为添加白砂糖处理组(416.53U/mL),这两组之间无显著差异(P>0.05),但添加低聚异麦芽糖处理组的SOD酶活力显著高于其余3组(P<0.05)。综合考虑,后续选择低聚异麦芽糖作为所选发酵剂的碳源。
4.发酵温度的确定
以(3)+(4)发酵剂组合为对象,分析不同发酵温度对发酵液SOD酶活力的影响。所选择发酵温度分别为25℃、30℃、35℃、40℃、45℃,碳源为添加10%的低聚异麦芽糖,发酵时间为20h,发酵剂接种量为0.5g/L,分析不同发酵温度对发酵液SOD酶活力的影响。
如图8所示,发酵液的SOD酶活力随发酵温度的升高呈先增加再降低的趋势。当发酵温度为35℃时,发酵液的SOD酶活力相对最高,为468.75U/mL,显著高于其他所有处理组(P<0.05)。因此选择发酵温度35℃作为最适发酵温度条件。
5.发酵时间的确定
以(3)+(4)发酵剂组合为对象,分析不同发酵时间对发酵液SOD酶活力的影响。所选择发酵时间分别为10h、15h、20h、30h、40h,碳源为添加10%的低聚异麦芽糖,发酵温度为35℃,发酵剂接种量为0.5g/L,分析不同发酵时间对发酵液SOD酶活力的影响。
如图9所示,不同的发酵时间对发酵液的SOD酶活力影响不同,其随着发酵时间的延长呈先增加再降低的趋势。当发酵时间为30h时,发酵液的SOD酶活力相对最高,为457.65U/mL,显著高于其他所有处理组(P<0.05)。因此选择发酵时间30h作为最适发酵时间条件。
6.响应面分析
根据Box-Benhnken的中心组合试验设计原理,并结合上述单因素对SOD酶活力影响的试验结果,选取对沙棘发酵液SOD酶活力有显著影响的(3)+(4)发酵剂的碳源种类、发酵时间和发酵温度三个因素,在单因素试验的基础上采用三因素三水平的响应面法进行试验设计和分析。响应面试验因素水平见表1。
表4微生物发酵条件响应面试验因素水平表
对碳源种类、发酵温度和发酵时间分别作如下变换:A表示不同种类碳源,-1为红糖、0为白砂糖、1为低聚异麦芽糖;B=(X2-35)/5,C=(X3-30)/10。以A、B、C为自变量,以SOD酶活力为响应值(Y),试验设计方案及试验结果如表5所示。
表5微生物发酵条件响应面试验设计及试验结果
采用Design-Expert 8.0软件对表5中的数据进行分析可知,分析结果见表6。由表6可知,发酵温度对沙棘发酵液SOD酶活力影响显著(P<0.05)。以沙棘发酵液SOD酶活力为响应值,经回归拟合后,所得回归方程如下:
Y=453.94551+2.0523A+11.4113B-8.7922C+5.8845AB-16.9045AC+2.45450.18BC-28.007
77A2+13.09523B2+14.31973C2
根据表6中的方差分析结果,上述回归方程描述与响应面值之间的关系时因其模型的P<0.05(差异显著),差拟项检验的P=473.28>0.05(不显著),R2=0.9487表明模型充分拟合试验数据,试验误差小,该方程是沙棘发酵液中SOD酶活力与微生物发酵工艺各参数的合适数学模型;从另一种意义上讲,本试验方法是可靠的。因此,回归方程可以较好地描述各因素与响应值之间的真实关系,可以利用该回归方程确定沙棘发酵液中SOD酶活力的最佳工艺条件。
表6微生物发酵条件回归分析结果
通过采用Design-Expert 8.0软件分析确定了沙棘发酵液中SOD酶活力的最佳工艺参数为:以益生菌果蔬发酵剂+果蔬发酵剂作为复合发酵剂,发酵剂接种量为0.5g/L,添加10%低聚异麦芽糖作为碳源,发酵温度为40℃,发酵时间为20h,在此条件下由公式计算得出的理论SOD酶活力为495.943U/mL。根据以上所得最佳条件进行相应的验证试验,得出此条件下沙棘发酵液中SOD酶活力平均值为492.915U/mL,与理论预测值相比其误差在0.6%左右,测定结果稳定,证明该试验结果合理可靠,具有较高的实用价值。
(三)沙棘玫瑰酵素的玫瑰添加关键生产技术参数
在上述沙棘酵素关键酶解参数和微生物发酵工艺条件下,着重分析了添加重瓣玫瑰花的不同种类产品、添加时间、添加量等因素对沙棘玫瑰酵素感官评分的影响,感官评分标准如表7所示,最终获得最佳沙棘玫瑰酵素的生产条件。
表7沙棘玫瑰酵素感官评分表
1.不同种类玫瑰花产品在不同生产时间添加的影响
分别选择不同种类玫瑰花产品,包括玫瑰花酱、玫瑰花粉、玫瑰花香精3种,经查阅相关文献确定玫瑰花粉的添加量为3.5%,玫瑰花酱添加量为10%,玫瑰花香精添加量为0.5%;将其依据沙棘酵素的生产流程,分别在酶解前添加、酶解后发酵前添加、发酵后添加,依据表7分析各组所得产品的感官评分值,具体如图10所示。
从图10可以看出,对于所选择的3种玫瑰花产品,玫瑰花粉的总体可接受度相对最高,其在不同生产时期添加时的感官评分介于78-91之间,尤其是当玫瑰花粉在酶解前添加,其感官评分相对最高,显著高于其他所有处理组(P<0.05),其后是在完成微生物发酵后添加玫瑰花粉;而玫瑰花酱的感官评分相对最低,尤其是在发酵后添加10%的玫瑰花酱,其感官评分相对最低,平均分仅为57.5;因此后续选择在沙棘玫瑰酵素生产的酶解前添加玫瑰花粉作为沙棘玫瑰酵素生产工艺条件之一。
2.玫瑰花粉添加量的确定
在确定了玫瑰花粉的添加时间后,再筛选玫瑰花粉的添加量,分别将2.0%、2.5%、3.0%、3.5%、4.0%、4.5%和5.0%的玫瑰花粉在酶解前添加至沙棘酵素原浆中,经复合酶解和微生物发酵后对所得产品参考表7相关指标进行感官评价,评分结果如图11所示。随着玫瑰花粉添加量的增加,感官评分呈先升高再降低的趋势,当玫瑰花粉添加量为3.5%时,感官评分相对最高,平均分高达88.7,显著高于其他所有处理组(P<0.05),因此后续选择玫瑰花粉的添加量为3.5%。
(四)、沙棘酵素产品调配试验
通过添加不同比例的蜂蜜和低聚异麦芽糖以调节沙棘酵素及沙棘玫瑰酵素产品的风味和口感,通过参阅文献资料并依据预试验结果设置所添加蜂蜜:低聚异麦芽糖的比例为1%:1%、1%:2%、1%:3%、1%:4%、1%:5%、1%:6%、1%:7%、1%:8%、1%:9%、1%:10%。感官评定的具体方法参照我国农业标准《NY 82.2-1988果汁测定方法感官检验》对两种沙棘酵素产品进行感官评定分析,沙棘酵素的评分标准如表8所示,沙棘玫瑰酵素的评分标准如上述表7所示,具体评定流程为:将调配好的两种沙棘酵素在室温20±2℃条件下进行感官评价分析。由10位受过专门感官评定训练的人员对两种沙棘酵素的色泽、气味、组织状态及口感与滋味运用100分制评分规则进行评定,其中0分表示评价员未感知到相关指标。所有处理组样品用数字随机编号,并以随机顺序排列。分别记录不同处理组样品的评价结果,结果表示为平均值±标准差。
表8沙棘酵素产品感官评分表
由图12可知,不同比例的蜂蜜:低聚异麦芽糖对沙棘酵素原液的感官评分有不同影响。随着蜂蜜:低聚异麦芽糖添加比例的增加,产品的感官评分呈先增高再降低的趋势,其中1%:6%和1%:7%的感官评分相对较高,分别为86.8和89.8分,显著高于其他所有处理组(P<0.05),尤其是1%:7%的添加组,其感官评分相对最高,可以作为最佳添加比例应用。
(五)沙棘酵素产品品质分析
以沙棘原浆产品为对照,对两种沙棘酵素产品的理化品质指标及抗氧化活性指标进行分析,所检测理化品质指标包括可溶性固形物含量、总酸含量、总多酚含量、总类黄酮含量,抗氧化活性指标包括DPPH自由基清除活性、还原力、SOD酶活力,具体检测方法及结果如下:
1.可溶性固形物含量测定
(1)实验方法:采用阿贝折光仪进行测定,具体操作为:1)两种沙棘酵素样品用4层纱布过滤,弃去最初几滴,收集滤液;2)先用脱脂棉蘸乙醇擦拭干净镜面,用玻璃棒蘸取样品液2-3滴,滴于遮光镜棱镜面中央(玻璃棒勿触及镜面),迅速闭合棱镜,静置1min,使样品液均匀无气泡,并充满视野;3)对准光源,通过目镜观察接物镜。调节指示规,使视野分成明暗两部,再旋转微调螺旋,使明暗界限清晰,并使其分界线恰在接物镜的十字交叉点上。读取目镜视野中的百分数或折光率,并记录棱镜温度。4)如目镜读数标尺刻度为百分数,即为可溶性固形物含量(%);如目镜读数标尺为折光率换算为可溶性固形物含量
(%)。
(2)实验结果:如图13所示,沙棘玫瑰酵素的可溶性固形物含量相对最高,显著高于沙棘酵素和沙棘原浆(P<0.05),随后是沙棘酵素,其也显著高于沙棘原浆(P<0.05);经测定分析沙棘原浆的可溶性固形物含量为9.3%-9.6%,经复合酶解、微生物发酵后,沙棘酵素的可溶性固形物含量增加至20.5%-20.8%,而沙棘玫瑰酵素中由于在酶解前添加有玫瑰花粉,酶解发酵后使其可溶性固形物含量更进一步增加,达到25.28%-26.74%。
2.pH值测定
(1)实验方法:将pH计经校准后直接测定不同产品的pH值,每个样品重复不少于3次,平行不少于3个。
(2)实验结果:如图14所示,沙棘原浆的pH值为2.80左右,而经酶解发酵后两种沙棘酵素产品的pH值显著增高(P<0.05),其中沙棘酵素的pH值介于3.22-3.25之间,沙棘玫瑰酵素的pH值介于3.67-3.81之间。酶解发酵处理使沙棘酵素产品的整体酸度更加温和,更易于被消费者所接受。
3.总酸含量测定
(1)实验方法:参照GB/T 12456-2021《食品中总酸的测定方法》,取样品0.5mL,加水定容至50mL,取10mL稀释液于锥形瓶中,加入2-4滴10g/L酚酞指示液,记录消耗0.01mol/L的氢氧化钠标准溶液滴定体积,滴定至微红色30s不褪色;计算总酸含量(以苹果酸计)。
(2)实验结果:如图15所示,与上述不同种类沙棘产品的pH值相呼应,沙棘酵素的总酸含量介于11.725-12.395g/L之间,沙棘玫瑰酵素的总酸含量更低,介于10.71-11.30之间,均显著低于沙棘原浆的总酸含量14.405-14.60g/L(P<0.05),使酵素产品的酸味口感更加温和。
4.总多酚含量测定
(1)实验方法:采用福林酚法测定样品中总酚含量。取50μL沙棘酵素离心上清液,加水至0.5mL,加入10%福林酚溶液(v/v)2.5mL,充分混匀后常温静置反应3min,再向混合液中加入2mL新鲜配制的10% Na2CO3溶液(w/v),充分混匀后室温避光静置60min;上样至96孔板中测定530nm吸光度值,蒸馏水作为空白对照,每次试验重复3次。
(2)实验结果:如图16所示,沙棘原浆的总多酚含量介于13.724-14.044mg/mL之间,沙棘酵素的总多酚含量增加至14.364-15.964mg/mL,而沙棘玫瑰酵素的总多酚含量则高达37.244-41.964mg/mL之间,均显著高于沙棘原浆(P<0.05),比沙棘原浆分别增加了大约8.68%和182.95%。
5.总类黄酮含量测定
(1)实验方法:总黄酮含量的测定采用氯化铝比色法,具体为:取50μL沙棘酵素离心上清液,加水至0.5mL,依次加入0.1mL 10%氯化铝溶液,0.1mL 1mol/L乙酸钾溶液,2.8mL双蒸水,反应混合物震荡混匀后室温静置30min;上样至96孔板中测定415nm吸光度值,蒸馏水作为空白对照,每次试验重复3次。
(2)实验结果:如图17所示,沙棘酵素的总类黄酮含量介于0.981-1.088mg/mL之间,与沙棘原浆无显著差异(P>0.05),但均显著低于沙棘玫瑰酵素(P<0.05),沙棘玫瑰酵素的总类黄酮含量介于3.160-3.560mg/mL之间,是沙棘原浆的3.24倍。
6.DPPH自由基清除能力测定
(1)实验方法:将沙棘原浆和沙棘酵素产品分别按比例进行稀释,分析其DPPH自由基清除活性随浓度的变化情况。具体为:吸取0.5mL不同浓度的样品液(0.5、1.0、2.0、4.0、6.0、8.0和10.0mg/mL)中加入3.5mL新鲜配制的DPPH乙醇溶液(1×10-4mol/L),将反应混合物剧烈震荡15s,室温避光反应30min。测定517nm吸光度值,DPPH自由基清除率通过式(1)进行计算:
DPPH自由基清除率(%)=[1-(A1-A2)/A0]×100 1)
式中A1表示不同浓度样品的吸光度值,A2表示只添加样品的吸光度值(乙醇代替DPPH溶液),A0表示对照的吸光度值(双蒸水代替样品溶液),每次试验重复3次。
(2)实验结果:由图18可知,随着产品浓度的增加,3种沙棘产品的DPPH自由基清除活性均随之升高,其中沙棘原浆对DPPH自由基的清除活性相对最低,其次为沙棘酵素,清除活性最高的是沙棘玫瑰酵素;当3种产品的浓度为10.0mg/mL时,沙棘原浆、沙棘酵素和沙棘玫瑰酵素对DPPH自由基的清除率分别为29.67%、59.17%和98.99%,后面2种沙棘酵素的清除率分别是沙棘原浆的1.99倍和3.34倍;进一步对比分析发现,在浓度为10.0mg/mL时,沙棘玫瑰酵素对DPPH自由基的清除活性与该浓度条件下维生素C的清除活性基本相当(96.29%),甚至还略高,更显示出该产品的品质优势。由此可见,在本研究条件下制备获得的沙棘酵素产品的抗氧化活性,尤其是对DPPH自由基的清除活性显著增强,具有良好的保健抗氧化抗衰老功效。
7.还原力测定
(1)实验方法:2.5mL不同浓度的样品溶液(0.5、1.0、2.0、4.0、6.0、8.0和10.0mg/mL)与2.5mL 1%铁氰化钾溶液混匀,50℃水浴反应20min,混合液冷却至25℃后再加入2.5mL 10%三氯乙酸,将反应液650r/min离心10min,取离心上清液2.5mL加入2.5mL双蒸水,再加入0.5mL 0.1%氯化铁,充分混匀,测定700nm处吸光度值。还原力通过式(2)进行计算:
还原力=A1-A2 (5)
式中A1表示不同浓度样品的吸光度值,A2表示只添加样品的吸光度值(双蒸水代替氯化铁溶液),每次试验重复3次。
(2)实验结果:如图19所示,随着3种沙棘产品浓度的增加,其对金属离子的还原能力也逐渐升高;而沙棘酵素与沙棘原浆在各浓度条件下的还原力相差不大,但却均显著低于沙棘玫瑰酵素的还原力(P<0.05),这进一步证实了沙棘玫瑰酵素所具有的极为良好的抗氧化活性。
8.SOD酶活性测定
(1)实验方法:参照GB/T 5009.171-2003《保健食品中超氧化物歧化酶(SOD)活性的测定》,采用修改的Marklund方法进行测定,计算抑制邻苯三酚自氧化速率,结果以U/mL表示,每次试验至少重复3次,每次3个平行。
(2)实验结果:如图20所示,3种沙棘产品均具有较高的SOD酶活力,但经过复合酶解和微生物发酵后,2种沙棘酵素产品的SOD酶活力显著提升(P<0.05),其中沙棘原浆的SOD酶活力为308.72-340.12U/mL,沙棘酵素的SOD酶活力介于490.12-494.62U/mL之间,而沙棘玫瑰酵素的SOD酶活力则高达515.77-617.80U/mL,相比于酵素原浆,两种酵素产品的SOD酶活力分别提高了50%和68%。
以上所述的仅是本发明的实施例,方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明结构的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准,说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (4)
1.一种沙棘玫瑰酵素的生产工艺,其特征在于:包括以下步骤:
步骤S10:取沙棘原浆100份,并加入3-5份玫瑰粉,充分混合均匀;
步骤S20:将混合好的溶液进行酶解,酶选取纤维素酶和单宁酶的混合物,酶的添加量为0.4-0.5份,酶解温度为55-60℃,酶解时间为4h;
步骤S30:酶解完成后,采用巴氏杀菌法,在80℃保持15 min,对酶解液进行杀菌和灭酶处理;
步骤S40:待酶解液冷却至40℃时进行接种发酵,发酵剂接种量为0.5g/L,添加10份低聚异麦芽糖作为碳源,发酵温度为40℃,发酵时间为20h;
步骤S50:加入调味剂进行调味,得到沙棘玫瑰酵素。
2.根据权利要求1所述的一种沙棘玫瑰酵素的生产工艺,其特征在于:步骤S40中,发酵剂采用益生菌果蔬发酵剂和果蔬发酵剂的复合发酵剂。
3.根据权利要求1所述的一种沙棘玫瑰酵素的生产工艺,其特征在于:所述调味剂为1份蜂蜜和6-7份低聚异麦芽糖。
4.根据权利要求1所述的一种沙棘玫瑰酵素的生产工艺,其特征在于:所述步骤S20中,将混合好的溶液进行酶解,酶选取纤维素酶和单宁酶的混合物,酶的添加量为0.45份,酶解温度为58℃,酶解时间为4h。
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CN114196721A (zh) * | 2021-12-23 | 2022-03-18 | 湖北瑞邦生物科技有限公司 | 一种沙棘生物活性肽及其制备方法 |
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焦岩: "大果沙棘黄酮分离纯化及生物活性研究", 中国优秀硕士论文全文数据库, no. 12, 15 December 2010 (2010-12-15), pages 1 * |
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