一种具有改善铁过载功效的刺梨荷叶发酵饮品的超声辅助制作方法

技术领域

本发明涉及食品加工技术领域，具体涉及一种具有改善铁过载功效的刺梨荷叶发酵饮品的超声辅助制作方法。

背景技术

刺梨广泛分布于我国亚热带地区的陕西、甘肃、江西、安徽、浙江、福建、湖南、湖北、四川、云南、贵州、西藏等地，尤以贵州资源最为丰富，是贵州特色水果资源，具有“维C之王”的美誉。刺梨含有丰富的维生素C、黄酮、多糖和超氧化物歧化酶等活性物质，研究发现，刺梨具有抗氧化、调节免疫功能、延缓衰老、抑制癌细胞增殖、预防糖尿病和减少重金属负荷等生物学功能。近年来，人们对健康的需求日益增加，以刺梨为原料开发的刺梨食品深受广大消费者喜爱。

刺梨鲜果具有一定的梨风味，但比较单一，气味不浓郁。果实含有大量的单宁类物质，口味酸涩，让刺梨产品的推广存在一定的限制。研究表明，经发酵后果蔬汁会产生脂类、醇类和酸类等特征性香气物质，使酸味加强，涩味显著地降低，同时固形物含量降低，即可制作出一种可口、凉爽的发酵饮品。此外，在经过植物乳杆菌的发酵之后，果蔬汁中的大分子营养物质会被分解成更易于被身体所吸收的小分子物质，如多肽、氨基酸、有机酸等，这些小分子物质更利于人体健康。因此，提高果蔬饮料的附加值，最经济、最有效的途径就是用植物乳杆菌进行发酵。当机体内铁的积累超过正常需要和排泄的程度，导致铁的负荷超出正常范围时可能会对身体健康产生多种危害。铁过载会导致自由基的生成增加，从而对细胞和组织产生氧化损伤。具有改善铁过载功效的饮品可以清除自由基，减轻氧化应激，促进新陈代谢，保护细胞和组织的健康。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种具有改善铁过载功效的刺梨荷叶发酵饮品的超声辅助制作方法。本发明实现了刺梨特殊愉悦风味的形成，降低了刺梨自身的涩味和苦味，利用超声辅助发酵技术制得的刺梨荷叶发酵饮品具有改善铁过载功效。生产的果汁具有较好的口感、色泽及风味品质，技术应用成本低，效率高，具有一定的应用价值，可为刺梨保健品的开发提供理论依据。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种具有改善铁过载功效的刺梨荷叶发酵饮品的超声辅助制作方法，包括以下步骤：

(1)将清洗干净的刺梨果实破碎打浆得到果浆；称取果浆添加复合酶胶酶和代糖进行酶解去涩和降酸，过滤后得到刺梨汁；

(2)在步骤(1)处理后的刺梨汁中边搅拌边添加质量百分比为0.01-0.05％的荷叶提取物和0.01-0.05％葡萄籽原花青素，将混合后的物料加热至60-65℃，在20-25MPa的压力下进行均质得到刺梨荷叶汁；

(3)将步骤(2)处理后的刺梨荷叶汁灭菌后在无菌条件下以体积百分比1％-5％接种量接种活化后的植物乳杆菌HH-LP56，并于37-39℃下进行发酵，在发酵4-32h后进行超声，超声频率为20-22kHz，获得刺梨荷叶发酵汁；

(4)将步骤(3)处理后的刺梨荷叶发酵汁升温至80-85℃再加入质量百分比为0.1-0.9％生物活性肽，当生物活性肽在刺梨荷叶发酵汁中均匀分散后，再让生物活性肽和刺梨荷叶发酵汁在静置的状态下相互渗透、相互融合；静置完成后再过滤灭菌得到刺梨荷叶发酵饮品。进一步地，所述步骤(1)中，刺梨果实是黄色或金黄色成熟饱满的刺梨果实。

进一步地，所述步骤(1)中，复合酶胶酶包含果胶酶与单宁酶，果胶酶与单宁酶的质量比为0.3-3∶1。

进一步地，所述步骤(1)中，代糖包括三氯蔗糖，赤藓糖醇，罗汉果糖苷，木糖醇和甜菊糖苷中一种或多种。

进一步地，所述步骤(1)中，酶解的条件是：45℃-50℃下酶解100-130min。

进一步地，所述步骤(2)中，荷叶提取物通过如下方法提取获得：

将干燥后的荷叶粉碎过40-100目筛得荷叶粉，对荷叶粉末进行浸提2-3次再过滤，真空干燥浓缩液得荷叶提取物。

进一步地，所述步骤(2)中，葡萄籽原花青素通过如下方法提取获得：

葡萄籽粉加入40vol％-60vol％乙醇溶液，放入微波仪中搅拌浸提5-10min，再将提取液以5000r/min离心10-15min，将上清液浓缩得葡萄籽原花青素。

进一步地，所述步骤(3)中，超声的强度为58.3W/L～93.6W/L，超声模式为5s开、5s关，共计超声7次。

进一步地，所述步骤(3)中，生物活性肽包括大豆肽、玉米肽、乳肽、复合肽中的一种或多种。

进一步地，所述步骤(4)中，还包括灌装，灌装作业前对灌装设备进行有效杀菌，杀菌温度130-135℃，时间为25-30min，灌装后马上真空封盖。

进一步地，还包括植物乳杆菌菌种活化步骤，具体为：

在无菌条件下将植物乳杆菌HH-LP56混匀在MRS肉汤培养基中，放置于培养箱中于37-39℃条件下培养12-15h，活化2-3代后使用。配制待发酵溶液将pH调节至6.9-7.1后离心(常温、8000r/min、10-12min)然后置于高压灭菌锅110-115℃、15-20min条件下进行灭菌，无菌条件测pH并调节至6.4-6.5，再接种植物乳杆菌粉(接种量1％-5％)，置于恒温培养箱培养(37-39℃、0-32h)，最后测发酵液的OD

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明创造性地以低频超声波辅助发酵制备刺梨饮品，通过逐一优化单因素实验最终得到最适合生产的超声参数(超声强度、超声频率、超声时长)，对超声波在微生物发酵过程中的作用有了更好的了解。低频超声波(20～50kHz)可以促进发酵中细胞增长，缩短发酵时间；提高酶活性，促进微生物的代谢和相关生物转化。适当条件下超声波可促进植物乳杆菌的增长及其对糖的分解利用，并且提高了发酵果汁自由基清除能力，从而极大地提升刺梨饮品的口感。超声处理具有节约成本、提高经济效益等优势。本发明饮料以刺梨原浆为主要原料，并加入适量的抗氧化性和解酒功效的物质，植物乳杆菌含量高，益生功能明显；产品酸甜适口、风味独特、口感清爽。发酵饮料富含荷叶提取物，葡萄籽原花青素，生物活性肽等营养和功效成分，改善铁过载功效显著，使果蔬营养成分得到充分利用，风味独特，经常饮用可以对人体起到很好的调控保健作用。

附图说明

图1是实施例1与发酵未超声处理技术对刺梨果实加工后香气愉悦感官分的影响对比图。

图2是实施例1不同超声强度下与发酵未超声处理技术对刺梨果实加工后香气愉悦感官分的影响对比图。

图3是实施例1中对照组、乙醇组、乙醇+刺梨组肝细胞丙二醛含量对比图。

图4是实施例1中对照组、乙醇组、乙醇+刺梨组肝细胞谷胱甘肽含量对比图。

图5是实施例1中对照组、乙醇组、乙醇+刺梨组肝细胞铁离子含量对比图。

图6是实施例1中对照组、乙醇组、乙醇+刺梨组肝细胞活性氧含量对比图。

具体实施方式

下面结合实施例，更具体地说明本发明的内容。应当理解，本发明的实施并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。

在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所有的设备和原料等均可从市场购得或是本行业常用的。若无特别指明，实施例采用的方法为本领域通用技术。

实施例中选用的刺梨果实由浙江联众文旅集团健康事业部提供。

实施例1

一种具有改善铁过载功效的刺梨荷叶发酵饮品的超声辅助制作方法，按以下步骤进行：

(1)刺梨汁去涩降酸：刺梨果实经解冻后，挑选黄色或金黄色成熟饱满的果实，流动自来水冲洗；随后将果实于95℃水浴中热烫30s，立即破碎打浆(1000r/min)得到果浆；称取果浆添加0.12wt％复合酶胶酶，果胶酶与单宁酶质量比3∶1；再添加三氯蔗糖0.020wt％分别于45℃下酶解130min去涩降酸，经过120目筛后收集汁液，得到刺梨汁；

(2)荷叶和葡萄籽活性物添加：将步骤(1)处理后的刺梨汁中分别添加质量百分比为0.05％的荷叶提取物和0.05％葡萄籽原花青素边加边搅拌，将混合后的物料加热至65℃，在25MPa的压力下进行均质，得到刺梨荷叶汁；所述荷叶和葡萄籽活性物的提取方法如下：将干燥后的荷叶放入搅碎机中进行粉碎过40-100目筛得荷叶粉。对荷叶粉末进行浸提2-3次再过滤，真空干燥浓缩液得荷叶提取物；葡萄籽样品自然风干，粉碎后过60-80目筛，称取葡萄籽粉置于锥形瓶并加入40vol％-60vol％乙醇溶液，放入微波仪中搅拌浸提5-10min，再将提取液以5000r/min离心10-15min，将上清液浓缩即得葡萄籽原花青素；

(3)植物乳杆菌添加：在无菌条件下将植物乳杆菌HH-LP56混匀在MRS肉汤培养基中，放置于培养箱中培养，在37-39℃条件下培养12-15h，活化2-3代。将步骤(2)处理后的刺梨荷叶汁pH调节至6.9-7.1后离心(常温、8000r/min、10-12min)，置于高压灭菌锅115℃、15min条件下进行灭菌待温度降至45℃左右时无菌条件下无菌条件测pH并调节至6.4-6.5，以体积百分比5％接种量接种活化后的植物乳杆菌HH-LP56至刺梨培养液中，接种后振荡均匀，于37℃下进行发酵。并分别在发酵4、8、12、16、20、24、28、32h后均超声处理2min，超声频率为20kHz，超声探头位于液面以下约2cm，分别设置58.3W/L、93.6W/L超声强度，模式为5s开、5s关，整个发酵过程共计超声7次，获得刺梨荷叶发酵汁。根据黄杰、侯金丽等的方法随机选取14位(男:女＝1:1)经过食品感官评价培训的人员，以刺梨荷叶发酵汁的口感(25分)、色泽(25分)、气味(25分)、外观(25分)为评价指标对调配的刺梨荷叶发酵汁进行感官评分，满分100分，感官评分表如表1所示。感官评分结果如图1和图2所示，可以看出超声处理后的刺梨荷叶发酵汁香气自然浓郁、口感适宜，酸涩感下降。感官评分显著高于未超声处理方法，可能是因为低频超声波(20～50kHz)可以促进发酵中细胞增长，缩短发酵时间；提高酶活性，促进微生物的代谢和相关生物转化。适当条件下超声波可促进植物乳杆菌的增长及其对糖的分解利用，并且提高了发酵果汁自由基清除能力，从而极大地提升刺梨饮品的口感，为后期的产品加工提供有力支持。

表1刺梨发酵饮品感官评分表

(4)生物活性肽添加：将步骤(3)处理后的刺梨荷叶发酵汁放置于恒温水浴锅中升温至85℃再加入质量百分比为0.9％大豆肽粉，边加大豆肽边搅拌，当大豆肽在刺梨汁中均匀分散、没有明显的大的团块状物体存在时停止搅拌，让大豆肽和刺梨荷叶发酵汁在静置的状态下相互渗透、相互融合，静置时间为25min，将调配完成的料液再通过过滤桶进行过滤，得到刺梨荷叶发酵饮品；

(5)采用MTT比色法确定乙醇和刺梨荷叶发酵饮品对细胞作用终浓度，设置对照组、乙醇组和乙醇+刺梨组，其中对照组在AML-12肝细胞中加等量培养基处理细胞24小时后弃液再加等量培养基作用12小时,乙醇组在AML-12肝细胞中加等量培养基处理细胞24小时后弃液再加乙醇(200mM)作用12小时,乙醇+刺梨组在AML-12肝细胞中加刺梨荷叶发酵饮品(10g/L)预处理细胞24小时后再加乙醇(200mM)作用12小时；检测三组AML-12肝细胞铁过载指标铁离子、活性氧、丙二醛和谷胱甘肽含量。结果如图3-6所示，本发明与对照组相比，刺梨荷叶发酵饮品可以明显改善乙醇诱导的肝细胞铁过载，降低铁离子含量、活性氧水平、丙二醛含量，升高谷胱甘肽活力(P<0.05)，这说明刺梨荷叶发酵饮品具有改善铁过载功效。

实施例2

一种具有改善铁过载功效的刺梨荷叶发酵饮品的超声辅助制作方法，按以下步骤进行：

(1)刺梨汁去涩降酸：挑选黄色或金黄色成熟饱满的刺梨果实，流动自来水冲洗；随后将果实于95℃水浴中热烫30s，立即破碎打浆得到果浆；称取果浆添加0.12wt％复合酶胶酶，果胶酶与单宁酶质量比2.5∶1，再添加赤藓糖醇0.015wt％分别于45℃下酶解100min，经过120目筛后收集汁液，得到刺梨汁；

(2)荷叶和葡萄籽活性物添加：将步骤(1)处理后的刺梨汁中分别添加质量百分比为0.01％的荷叶提取物和0.01％葡萄籽原花青素边加边搅拌，将混合后的物料加热至60℃，在20MPa的压力下进行均质，得到刺梨荷叶汁；

(3)植物乳杆菌添加：将步骤(2)处理后的刺梨荷叶汁置于高压灭菌锅110℃、15min条件下进行灭菌待温度降至45℃左右时无菌条件下以体积百分比1％接种量接种活化后的植物乳杆菌HH-LP56，接种后振荡均匀，于39℃下进行发酵。在发酵8h后进行超声，超声频率为20kHz，超声探头位于液面以下约1cm，设置58.3W/L超声强度，模式为5s开、5s关，整个发酵过程共计超声7次，获得刺梨荷叶发酵汁。

(4)生物活性肽添加：将步骤(3)处理后的刺梨荷叶发酵汁放置于恒温水浴锅中升温至80℃再加入质量百分比为0.1％玉米肽，边加玉米肽边搅拌，当玉米肽在刺梨荷叶发酵汁中均匀分散、没有明显的大的团块状物体存在时停止搅拌，让玉米肽和刺梨荷叶发酵汁在静置的状态下相互渗透、相互融合，静置时间为25min，将调配完成的料液再通过过滤桶进行过滤；

(5)灭菌罐装：将步骤(4)处理后的刺梨发酵果汁采用无菌灌装，灌装作业前对灌装设备进行有效杀菌，杀菌温度130℃，时间为25min，灌装后马上真空封盖。

通过检测，刺梨植物乳杆菌发酵饮品可以明显改善酒精诱导的肝细胞铁过载，降低丙二醛含量，升高谷胱甘肽活力(P<0.05)，且果实加工后的香气自然浓郁、口感适宜，酸涩感下降。感官评分显著高于传统方法。

实施例3

一种具有改善铁过载功效的刺梨荷叶发酵饮品的超声辅助制作方法，按以下步骤进行：

(1)刺梨汁去涩降酸：刺梨果实经解冻后，挑选黄色或金黄色成熟饱满的果实，流动自来水冲洗；随后将果实于95℃水浴中热烫30s，立即破碎打浆(1000r/min)得到果浆；称取果浆添加0.12wt％复合酶胶酶，果胶酶与单宁酶质量比0.3∶1，再添加罗汉果糖苷和木糖醇共0.016wt％分别于45℃下酶解110min，经过120目筛后收集汁液，得到刺梨汁；

(2)荷叶和葡萄籽活性物添加：将步骤(1)处理后的刺梨汁中分别添加质量百分比为0.03％的荷叶提取物和0.02％葡萄籽原花青素边加边搅拌，将混合后的物料加热至65℃，在25MPa的压力下进行均质得到刺梨荷叶汁；

(3)植物乳杆菌添加：将步骤(2)处理后的刺梨荷叶汁置于高压灭菌锅115℃、15min条件下进行灭菌待温度降至45℃左右时无菌条件下以体积百分比3％接种量接种活化后的植物乳杆菌HH-LP56至刺梨培养液中，接种后振荡均匀，于37℃下进行发酵。超声频率为20kHz，超声探头位于液面以下约1cm，设置58.3W/L超声强度，在发酵24h后均超声处理2min，模式为5s开、5s关，整个发酵过程共计超声7次，获得刺梨荷叶发酵汁。

(4)生物活性肽添加：将步骤(3)处理后的刺梨荷叶发酵汁放置于恒温水浴锅中升温至85℃再加入质量百分比为0.6％乳肽，边加乳肽边搅拌，当乳肽在刺梨荷叶发酵汁中均匀分散、没有明显的大的团块状物体存在时停止搅拌，让乳肽和刺梨荷叶发酵汁在静置的状态下相互渗透、相互融合，静置时间为30min，将调配完成的料液再通过过滤桶进行过滤；

(5)灭菌罐装：将步骤(4)处理后的刺梨发酵果汁采用无菌灌装，灌装作业前对灌装设备进行有效杀菌，杀菌温度135℃，时间为25min，灌装后马上真空封盖。

通过检测，刺梨植物乳杆菌发酵饮品可以明显改善酒精诱导的肝细胞铁过载，降低丙二醛含量，升高谷胱甘肽活力(P<0.05)，且果实加工后的香气自然浓郁、口感适宜，酸涩感下降。感官评分显著高于传统方法。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。