CN116584567A - 一种杜仲叶发酵方法及其在保健食品中的应用 - Google Patents
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Abstract
一种杜仲叶的加工方法及其用于保健食品中的用途，工艺流程：鲜叶清洗‑超声‑酶解‑发酵‑干燥‑交叉美拉德化，该方法制备的杜仲叶可以制备成保健食品。酶解和发酵后使杜仲叶成分营养丰富，口感适宜。
Description
技术领域
本发明属于药食同源杜仲叶的加工技术，具体涉及一种采用杜仲叶制备饮品原材料的加工方法。
背景技术
杜仲在中国的药用历史悠久，药用价值极高，是经典养生中成药龟龄集中的重要组分。杜仲是杜仲科植物杜仲的干燥树皮，内表面呈暗紫色，光滑，质脆易断，且断面有细密、银白色、富有弹性的橡胶丝相连，气微，味稍苦，具有补肝肾、强筋骨、安胎之功效。杜仲在我国拥有2000多年的入药历史，是我国传统的名贵药材，是我国二等珍贵保护树种，具有较高的药用价值。近些年来，随着国内外学者对杜仲不断深入研究发现，杜仲富含有环烯醚萜类、木脂素类、黄酮类、苯丙素类、多糖类等多种活性成分，在降血压、降血脂、降血糖、预防骨质疏松、抗氧化、免疫调节等方面具有显著优势。现有技术中采用发酵技术生产杜仲叶相关饲料、饮料、茶等。通过发酵可将杜仲叶中的天然底物转化为更可用的形式单糖或氨基酸形式，有利于环烯醚萜类、木脂素类、黄酮、多糖类、杜仲醇，桃叶珊瑚甙，绿原酸等多种活性成分的释放，从而更能发挥杜仲叶的功效。
由于气候的原因，咖啡豆种植面积大量减少，由于咖啡豆的短缺或供应有限、成本过高和避免使用咖啡因的原因，寻找的替代品成为大趋势，例如含菊苣、橡子、马黛茶、枣种子等。替代品通常与咖啡豆有一些相似之处，因此可以会像咖啡豆材料一样被处理和加工，从而生产出咖啡样饮料。
通过发酵处理杜仲叶，可以对酵母或细菌进行基因改造以增强其关键组分的产量或产生非生物体天然的化合物。此类发酵过程可用于将天然底物转化为更可用的形式(例如，单糖或氨基酸的微生物释放等)。
美拉德反应(Maillard反应)，是一种常见于食品加工过程的非酶褐变反应，该反应指的是含游离氨基的化合物和还原糖或羰基化合物在常温或加热时发生的聚合、缩合等反应经过复杂的过程，最终生成棕色甚至是棕黑色的大分子物质类黑精或称拟黑素，所以又被称为羰胺反应。除产生类黑精外，反应还会生成还原酮、醛和杂环化合物，这些物质是食品色泽和风味的主要来源。因此，美拉德反应已经成为与现代食品工业密不可分的一项技术，在食品烘焙、咖啡加工、肉类加工、香精生产、制酒酿造等领域广泛应用。交叉美拉德反应产物可进一步与焦糖化、热解、脂质和(多)苯酚氧化等产生的分子反应。
本申请通过对杜仲叶进行酶解和发酵后，可以制备成各种保健食品，例如茶叶，饮品或咖啡替代品。
本申请的目的在于通过酶解和发酵，使杜仲叶成分营养丰富，口感适宜的饮品原材料。以及通过美拉德反应后成为咖啡的替代品，用于降低成本，改善保健食品的营养成分。
发明内容
本发明所述的杜仲叶发酵技术，包括杜仲叶预处理和发酵过程：
具体方法为：采摘新鲜的杜仲叶，去除杂质后，清水洗净后，进行超声处理。将超声处理后后的杜仲叶捞出，使用角质酶、碱性的蛋白酶、纤维素酶在高压CO2环境下酶解，酶解后放在通风干燥处12-36小时，将萎凋后杜仲叶在80℃～120℃下，杀青15～30秒；然后采用里氏木霉(CGMCC NO：17970)发酵24-96h，发酵后的原料在150℃～180℃进行干燥至水分含量小于8～10％。所述超声处理的功率为200～600W，时间为10-30min。
经过上述处理后的杜仲叶可以作为茶叶使用。
交叉美拉德化杜仲叶，在第一个反应中，将上述处理干燥杜仲叶，添加到美拉德水溶液(含有1-3％甘氨酸、1-3％赖氨酸、1-3％亮氨酸、1-3％苯丙氨酸、0.1-0.4％半胱氨酸和2-5％葡萄糖，调整至pH8-10)中，并在55-75℃下反应2-6小时；通过过滤分离第一反应的液体和固体，并弃去液体；将固体在或低于55℃下干燥至，将干燥的杜仲叶以160-250度烘焙10分钟，然后冷却以提供烘焙后的杜仲叶；将冷却的烘焙过的杜仲叶研磨；在92℃水中浸泡10分钟，然后进行过滤，滤液可以作为咖啡替代品，将杜仲叶液体咖啡替代品与咖啡因、着色剂、香料等组合制备具有明显的类似咖啡烘焙风味的饮料。滤渣200度干燥，加入0.8g可溶性纤维，0.2g干香料，0.1g干可溶性色素、0.1g咖啡因重新配制获得咖啡粉替代品，可用于挂耳咖啡等。
气相色谱法/质谱法表征产品参数，其中2，5-二甲基吡嗪(2，5-DMP)是一种挥发性化合物，众所周知，它有助于烘焙咖啡的风味，2，3-丁二酮是焦糖化反应和美拉德反应的公认标志物，并且其形成主要涉及碳水化合物源的碳原子。将样品一式三份进行后处理，将样品转移到色谱柱上。初始温度为25℃，升温速率为7.5℃/分钟，直到总温度为200℃，保持最终温度持续5分钟。将氦气用作气体载体。作为检测器，使用单四重质谱仪，对单个化合物进行鉴定。将提取物组合物与对照相比进行了分析。
附图说明
图1：发酵前后的2，5-二甲基吡嗪
图2：发酵前后的2，3-丁二酮
具体实施方式
工艺流程：鲜叶清洗-超声-酶解-发酵-干燥-交叉美拉德化
实施例1杜仲叶的酶解和发酵
(1)采摘新鲜的杜仲叶，去除杂质后，清水洗净后，进行超声处理，功率为200W，时间为10min。将超声处理后后的杜仲叶捞出，控干，加入磷酸盐缓冲液(10mM，PH8.0)，使用角质酶、碱性的蛋白酶、纤维素酶(添加酶量为0.2％)。在高压CO2环境下酶解，酶解后放在通风燥处20小时，将萎凋后杜仲叶在100℃下，杀青20秒；然后采用里氏木霉(CGMCC NO：17970)发酵36h，发酵后的原料在170℃进行干燥至水分含量小于15％。
用烘干机烘干，风温70℃，时间15min，适时翻动，至完全晾干。经过上述处理后的杜仲叶冲泡时，汤色明净，滋味鲜美，营养丰富。
(2)杜仲叶营养成分鉴定
将上述处理后的杜仲叶以及未处理杜仲叶作为对照，通过10倍体积的70％乙醇浸提，并通过超声辅助，超声功率为120w，工作时间3s，间隔2s，37度提取30分钟，收集浸提液。经紫外可见分光光度法初步测定提取物中的总黄酮、多糖、杜仲苷、绿原酸含量，表1中各个成分含量显示，经过处理后的杜仲叶中的总黄酮、多糖、杜仲苷、绿原酸含量高于为经过处理的杜仲叶。
| 处理后的杜仲叶(g) | 未处理的杜仲叶(g) | |
| 总黄酮(mg) | 30.12 | 23.35 |
| 多糖(mg) | 16.56 | 11.54 |
| 杜仲苷(mg) | 2.14 | 1.68 |
| 绿原酸(mg) | 0.31 | 0.24 |
实施例2
咖啡替代品的制备
将上述处理干燥后的杜仲叶添加到美拉德水溶液(含有1-3％甘氨酸、1-3％赖氨酸、1-3％亮氨酸、1-3％苯丙氨酸、0.1-0.4％半胱氨酸和2-5％葡萄糖，调整至pH8)中，并在60℃下反应2-6小时；通过过滤分离液体和固体，并弃去液体；将固体在或低于55℃下干燥至，将干燥的杜仲叶以160度烘焙10分钟，然后冷却以提供烘焙后的杜仲叶；将冷却的烘焙过的杜仲叶研磨；在92℃水中浸泡10分钟，然后进行过滤，滤液可以作为咖啡替代品，将杜仲叶液体咖啡替代品与咖啡因、着色剂、香料等组合制备具有明显的类似咖啡烘焙风味的饮料。滤渣200度干燥，加入0.8g可溶性纤维，0.2g干香料，0.1g干可溶性色素、0.1g咖啡因重新配制获得咖啡粉替代品，可用于挂耳咖啡等。
上述咖啡替代品所得到的饮品在味道、外观和质地上与咖啡相似，具有突出的烘焙香味。同时还在降血压、降血脂、降血糖、预防骨质疏松、抗氧化、免疫调节等方面具有显著优势。
气相色谱法/质谱法表征产品参数，其中2，5-二甲基吡嗪(2，5-DMP)是一种挥发性化合物，它有助于烘焙咖啡的风味，2，3-丁二酮是焦糖化反应和美拉德反应的公认标志物，并且其形成主要涉及碳水化合物源的碳原子。将样品一式三份进行后处理，将样品转移到色谱柱上。初始温度为25℃，升温速率为7.5℃/分钟，直到总温度为200℃，保持最终温度持续5分钟。将氦气用作气体载体。作为检测器，使用单四重质谱仪，对单个化合物进行鉴定。将提取物组合物与对照相比进行了分析。
对比实施例:
步骤参数同前，未经过发酵。
结果显示发酵后，2，5-二甲基吡嗪和2，3-丁二酮均优于未发酵的杜仲叶。发酵后的杜仲叶在味道、外观和质地上也由于未发酵的。
Claims (12)
1.一种杜仲叶的发酵方法，其特征在于：采摘新鲜的杜仲叶，去除杂质后，清水洗净后，进行超声处理，采用酶解后，里氏木霉(CGMCCNO：17970)发酵，然后干燥。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述超声处理的功率为200～600W，时间为10-30min。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述酶为角质酶、碱性的蛋白酶、纤维素酶，在高压CO2环境下酶解。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：还包括杀青的步骤。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：采摘新鲜的杜仲叶，去除杂质后，清水洗净后，进行超声处理，将超声处理后的杜仲叶捞出，使用角质酶、碱性的蛋白酶、纤维素酶在高压CO2环境下酶解，酶解后放在通风干燥处12-36小时，将萎凋后杜仲叶在80℃～120℃下，杀青15～30秒；然后采用里氏木霉(CGMCCNO：17970)发酵24-96h，发酵后的原料在150℃～180℃进行干燥至水分含量小于8～10％。
6.如权利要求1-3所述方法制备的杜仲叶发酵产物在制备保健食品中的用途。
7.一种保健食品的制备方法，其特征在于：如权利要求1-5所述方法制备的杜仲叶干燥物进行交叉美拉德化。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于：如权利要求1-5所述方法制备的杜仲叶干燥物添加到美拉德水溶液中，并在55-75℃下反应2-6小时；干燥然后冷却以提供烘焙后的杜仲叶；将冷却的烘焙过的杜仲叶研磨；在92℃水中浸泡10分钟，然后进行过滤，获得滤液和滤渣。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于：美拉德水溶液含有1-3％甘氨酸、1-3％赖氨酸、1-3％亮氨酸、1-3％苯丙氨酸、0.1-0.4％半胱氨酸和2-5％葡萄糖，调整至pH8-10。
10.如权利要求7所述的方法，其特征在于：将如权利要求8中所述的杜仲叶滤液与咖啡因、着色剂、香料组合。
11.如权利要求7所述的方法，其特征在于：将如权利要求8中所述的杜仲叶滤渣200度干燥，加入可溶性纤维，干香料，干可溶性色素、咖啡因重新配制获得咖啡粉替代品。
12.如权利要求7-11所述方法制备的保健食品。
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