TWI430755B

TWI430755B - 一種具有抗菌之高粱酒糟萃取物及其製造方法

Info

Publication number: TWI430755B
Application number: TW101108575A
Authority: TW
Inventors: Ying Jang Lai; Chih Fang Lin; Shu Hsien Tsai; Ming Yi Lee
Original assignee: Ying Jang Lai; Chih Fang Lin
Priority date: 2012-03-13
Filing date: 2012-03-13
Publication date: 2014-03-21
Also published as: TW201336433A

Description

一種具有抗菌之高粱酒糟萃取物及其製造方法

本發明係關於高粱酒糟萃取物在抗菌之應用及其製造方法。

金門酒廠以固態發酵生產生產高梁酒，其副產物高梁酒糟每天產量高達250噸，目前僅提供金門當地一般家庭式或是小型農場作家畜飼料，但此使用量太小，所能消化的高梁酒糟相當有限，因此以船運方式外銷台灣島內作為飼料的基材；然而，高粱酒麴經蒸餾後變成高粱酒糟為溼熱形態，在夏日時極易腐敗，在學界有以鼓式乾燥的方式將高粱酒糟直接乾燥，但所耗的能源極大，並不符合經濟效益；因此，在金門多直接鋪地日晒為之。

一般高粱酒之製法為三蒸三釀，其生質利用率約為9成；然，金門酒廠之高粱酒製程為二蒸二釀，其生質利用率不到7成。據2001年金門酒廠研究高粱發酵過的副產物酒糟，其澱粉含量仍可高達25%(乾重)以上、粗蛋白20%，粗脂肪5%，除了澱粉含量較玉米低、粗纖維含量較高外，其粗蛋白和粗脂肪的含量明顯高於玉米。另外，酒糟為發酵的副產物，含有十分豐富的胺基酸、維生素和無機鹽以及酸、酯、醇、乳酸、及甘油等。研究顯示，攝食高梁酒糟之烏魚具有抗寒的特性，且能增強血液中的抗氧化特性(李，2003)。又其高梁酒糟之多酚化合物，其甲醇萃出物清除α，α-diphenyl-β-picrylhydrazyl(DPPH)自由基的半抑制濃度(IC₅₀ )約為180 ppm；捕捉超氧陰離子的IC₅₀ 約為2000 ppm(傅，2000)。

李欣玫。2003。高梁酒糟的抗氧化性對養殖烏魚(Mugil cephalus)生理特性之影響。國立台灣海洋大學食品科學研究所博士論文。

傅芳杏，2000，高梁及高梁酒糟萃出物之抗氧化性質及溶劑萃取對高梁酒發酵的影響。國立台灣大學食品科技研究所碩士論文。pp. 95。

高粱酒的一般製程簡要如下：將小麥粉碎製成酒麴塊，將蒸煮好的高粱飯冷卻後加入酒麴塊及稻殼進行拌麴而後發酵。

釀酒師父會依時節溫度斟酌稻殼的添加，主要的目的為提供麴塊內空氣的間隙，避免在發酵時高粱麴塊的溫度過高，有調節麴塊溫度的效果。又，製好之麴塊在發酵室內進行固態發酵，之後進行蒸餾產生溼熱形態之高粱酒糟。高粱酒糟中存有稻殼及高粱殼，在溼式或乾式的形態下都以黏附一起無法分離；因此，在金門多直接放冷給牲畜食用或曬乾備用。

為擴大高粱酒糟的利用領域，本發明將高粱酒糟加水或含有酒精之溶液攪拌萃取，而後進行過濾，取得高粱酒糟萃出液，再去除水分後，進行磨粉即得高粱酒糟粉末。將此高粱酒糟粉末進行抑菌試驗發現對B. cereus (BCRC 10603),E. coli O157:H7(ATCC 13099),S. choleraesuis (BCRC 10241),S. enteritidis (BCRC 10744),S. typhimurium (BCRC 12974),andS. aureus (BCRC25923)有抑菌效果，因粉末不經直接磨粉無稻殼和高粱殼等纖維物質，且保有高粱酒糟之苦、澀、酸味等特殊風味，亦具有抑制上述菌株的功效，因此可當成食品添加物使用。

壹、實驗材料一、試驗菌株

測試菌株包括B. cereus (BCRC 10603),E. coli O157:H7(ATCC 13099),S. choleraesuis (BCRC 10241),S. enteritidis (BCRC 10744),S. typhimurium (BCRC 12974),andS. aureus (BCRC25923)。

二、高粱酒糟粉末製備

本發明利用3種方法製備高粱酒糟粉末，該萃取物係藉由下列步驟獲取：

(a)冷水萃取(CWE)：將高粱酒糟在0～25℃下以蒸餾水1/10～1/100w/v的比例範圍中攪拌；(b)酒精萃取(AE)：將高粱酒糟在0~25℃下以5~95%酒精溶液在1/10~1/100w/v比例範圍中攪拌；(c)熱水萃取(HWE)：將高粱酒糟加入蒸餾水以1/10~1/100w/v比例範圍中經100~135℃熱處理；選自上述方法獲得的萃取物後，再以(d)進行過濾，去除水分後，進行磨粉即得高粱酒糟粉末。

在實驗室操作中發現與坊間泡茶原理相同，高粱酒糟萃取物濃度與萃取溫度呈現正相關；與萃取溶液體積量(蒸餾水、酒精)呈現負相關，即加入蒸餾水越多相對的將使高粱酒糟萃取物濃度被稀釋越多，因此後續需有更多的能源去除水分。本發明技術特徵在於揭示一種利用冷水、酒精溶液或熱水處理皆可以萃取得到高粱酒糟中的酚類化合物。

以本發明發表的文獻為例；(1)冷水萃取(CWE)：將高粱酒糟在4℃下以蒸餾水(1/10,w/v)攪拌；(2)酒精萃取(AE)：將高粱酒糟在4℃下以50%酒精溶液(1/10,w/v)攪拌；(3)熱水萃取(HWE)：將高粱酒糟加入蒸餾水(1/10,w/v)利用殺菌釜在121℃下處理12小時，而後進行過濾去除水分後，磨粉即得高粱酒糟粉末，經分析總酚及類黃酮成份如表1所示。由表1可知，高粱酒糟以冷水、含有50%酒精溶液或以加壓加熱方式處理皆可以得到酚類化合物。

Means±SD(n=3).

三、抗菌實驗

-70℃貯存各測試菌株以NB於37℃培養24小時，再接種NB於37℃培養12小時後，以0.1% peptone water適當稀釋，再取0.5 mL菌液接種入含不同濃度(含0、1、2、4或6 mg/mL樣品)之4.5 mL的phosphate buffer(5 mM,pH 7.0)及NB broth中，使起始接菌量為10⁵ -10⁶ CFU/mL，於4、15、35℃培養24小時，進行取樣，以表面平板法塗抹於NA plate，於培養24小時算菌落數，本實驗進行三重複試驗。

抗菌結果

由表2和表3可知，高粱酒糟萃出物在4℃、15℃以及35℃培養試驗菌株24小時後，都呈現劑量效應的抑制作用，當高粱酒糟萃出物以6mg/mL濃度在4℃、15℃以及35℃培養試驗菌株，不論是格蘭氏陽性或是陰性菌皆無法生長。當高粱酒糟萃出物以4mg/mL濃度在4℃培養試驗菌株時，不論是格蘭氏陽性或是陰性菌同樣皆無法生長。比較不同萃取方式的抗菌效果以熱水萃取效果最佳，在4℃、15℃以及35℃培養試驗菌株24小時後，熱水萃取的實驗組皆具有最低的菌落數目產生。當高粱酒糟萃出物以4mg/mL濃度在15℃培養大腸桿菌或是枯草桿菌試驗菌株，三種不同的萃取液皆無法生長。在所有的測試菌株中，培養的溫度越低，抗菌的效果越好，以4℃培養試驗菌株24小時後，具有最佳的抗菌效果，尤其是針對大腸桿菌或是枯草桿菌，當高粱酒糟萃出物以2 mg/mL濃度在4℃培養試驗菌株時，不論是大腸桿菌或是枯草桿菌試驗菌株皆無法生長。

Claims

一種具有抗菌之高粱酒糟萃取物，該萃取物係選自下列步驟獲取：(a)冷水萃取(CWE)：將高粱酒糟在4℃下以蒸餾水(1/10,w/v)攪拌；(b)酒精萃取(AE)：將高粱酒糟在4℃下以50%酒精溶液(1/10,w/v)攪拌；(c)熱水萃取(HWE)：將高粱酒糟加入蒸餾水(1/10,w/v)利用殺菌釜在121℃下處理12小時，經由上述步驟中任何一種獲得的萃取物後，該萃取物濃度在6mg/mL以上具有抑制細菌生長能力，其中可抗菌種類有格蘭氏陽性菌，包含Bacillus cereus 和Staphylococcus aureus； 與格蘭氏陰性菌包含Escherichia coli C157：H7、Salmonella choleraesuis 、Salmonella enteritidis 、Salmonella typhimurium 。
如申請專利範圍第1項所述之一種具有抗菌之高粱酒糟萃取物，獲得該萃取物之量與萃取溫度呈現正相關；與萃取溶液體積量(蒸餾水、酒精)呈現負相關。
一種利用高粱酒糟萃取物以提高食品抗菌之方法，其係利用申請專利範圍第1項所獲的高粱酒糟萃取物添加於一般食品，以提高該食品的抗菌性，包括有格蘭氏陽性包含B.cereus 和S.aureus 與陰性菌類包含E.coli O157：H7、S.choleraesuis ,S.enteritidis 、S.typhimurium 。
一種高粱酒糟萃取物之用途，其係用以提高食品抗菌能力，該萃取物濃度在6mg/mL以上具有抑制細菌生長能力，其中可抗菌種類有格蘭氏陽性菌，包含Bacillus cereus 和Staphylococcus aureus； 與格蘭氏陰性菌包含Escherichia coli O157：H7、Salmonella choleraesuis、Salmonella enteritidis 、Salmonella typhimurium 。