接骨木莓压片糖果及接骨木莓提取物的制备方法
阅读说明：本技术 接骨木莓压片糖果及接骨木莓提取物的制备方法 (Preparation method of elderberry tablet candy and elderberry extract ) 是由 赵海瑛 张艳立 冯亚净 张香香 谢勇 程坤杰 于 2020-12-17 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种接骨木莓压片糖果及接骨木莓提取物的制备方法。制备方法为：将经挑选的接骨木莓打浆后,加入纤维素酶和果胶酶进行酶解,之后接种酵母菌,发酵后在超声处理下进行提取得到发酵初液,泵入发酵罐,接种醋酸菌,发酵到一定条件后,再次超声提取,滤液经旋转蒸发后冻干成粉。本发明所得提取物中花青素含量高达77.2-81.3mg/g。本发明整个制备过程未使用有机提取溶媒,无溶剂残留等食品安全风险,与传统提取方式比较具有设备简单,控制条件温和,操作简便,针对花青素提取效率和提取特异性高,经济环保,该方法有效降低生产成本,利于产业化规模化生产。本发明还提供了一种添加接骨木莓提取物的压片糖果。(The invention discloses a method for preparing elderberry tablet candy and an elderberry extract. The preparation method comprises the following steps: pulping selected elderberry, adding cellulase and pectinase for enzymolysis, inoculating saccharomycetes, fermenting, extracting under ultrasonic treatment to obtain primary fermentation liquid, pumping into a fermentation tank, inoculating acetic acid bacteria, fermenting to a certain condition, performing ultrasonic extraction again, performing rotary evaporation on the filtrate, and freeze-drying to obtain powder. The anthocyanin content in the extract obtained by the invention is up to 77.2-81.3 mg/g. The whole preparation process of the invention does not use organic extraction solvent, has no food safety risks such as solvent residue and the like, has simple equipment, mild control condition, simple and convenient operation compared with the traditional extraction mode, has high extraction efficiency and extraction specificity aiming at anthocyanin, is economic and environment-friendly, effectively reduces the production cost, and is beneficial to industrialized large-scale production. The invention also provides a tablet candy added with the elderberry extract.)
技术领域
本发明涉及功能性食品加工技术领域，具体地说是涉及一种接骨木莓压片糖果及接骨木莓提取物的制备方法。
背景技术
花青素，又叫花色素，是一类水溶性的类黄酮化合物，可以随着细胞液的酸碱改变颜色，是构成花瓣和果实颜色的主要色素之一。花青素为植物二级代谢产物，有研究表明，花青素抗氧化效果比维生素 E 高出五十倍，比维生素 C 高出二十倍，是一种天然的抗氧化剂，并且其生物利用率极高。另外花青素还具有抗疲劳、抗衰老、抗肿瘤以及预防心脑血管疾病等多种生物活性，目前已广泛应用于功能性食品、化妆品和制药等行业。
接骨木莓是忍冬科接骨木属植物接骨木的浆果，味苦、辛、气平，呈红色或蓝紫黑色卵圆形或近圆形，富含多酚类物质和植化素，不仅可以抗病毒、抗菌、抗鼻黏膜炎、利尿、促进发汗等，其中的花青素还具有帮助调节免疫反应，增强人体抵抗力的作用。接骨木莓中的花青素主要是以矢车菊素为主的花青素类物质和以矢车菊素为苷元的花色苷类物质，是目前含有花青素较多的植物来源之一。Johansen从加拿大接骨木果实中分离出4种花青苷。Nakatani等从该果实中分离出2种新的酰化花青苷类化合物。目前国内外对花青素的研究多集中于蓝莓、紫薯、桑葚、黑枸杞等作物，而对接骨木莓花青素的提取工艺研究较少报道。
目前花青素提取常用的方法为有机溶剂提取法，溶剂为乙醇或甲醇等醇溶液，可以通过加入少量的盐酸或乙酸溶液、超声辅助和微波辅助方法等来提高提取率，该方法操作简便，不需要复杂的仪器设备；但是提取时使用大量有机溶剂，导致生产成本提高，有效成分容易被破坏，而且甲醇等溶剂有一定的毒性，造成环境污染，安全性差。
一般成熟的植物细胞壁由纤维素、半纤维素、果胶及木质素构成。酶法提取的原理是利用纤维素酶、果胶酶、半纤维素酶等水解酶分解植物细胞壁，破坏细胞结构，促进功能成分的扩散和浸出，从而提高提取率。并且酶法提取是在较低温度下进行的，可以很好地保护有效成分不被破坏。固态发酵是指反应体系无水或接近于无水的发酵过程，对原料的处理工艺相对简单，对原料营养成分和感官特性的破坏性较小。在发酵过程中，大分子的纤维、有机酸、果胶等物质经微生物发酵后，形成丰富的氨基酸、酶、维生素、矿物质和次生代谢产物，营养丰富，利于人体吸收。目前，还没有关于酶法提取接骨木莓花青素并利用发酵法制备接骨木莓提取物的报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种接骨木莓压片糖果及接骨木莓提取物的制备方法，以解决应用现有技术提取接骨木莓花青素成本较高，有效成分容易被破坏，且安全性差的问题。
本发明采用的技术方案是：一种接骨木莓压片糖果，按照重量分数计，所述压片糖果包括以下组分：接骨木莓提取物0.2-0.4份，针叶樱桃浓缩粉0.5-0.8份，维生素C 0.05-0.08份，山梨糖醇7-9份，柠檬酸0.1-0.3份，阿斯巴甜0.005-0.007份，硬脂酸镁0.2-0.3份，食用香精0.1-0.2份。其中，接骨木莓提取物按下述方法制备得到。
一种接骨木莓提取物的制备方法，包括以下步骤：
a、将接骨木莓打碎成浆，加入纤维素酶和果胶酶进行酶解处理；
b、酶解处理后接入2-5wt%的酵母菌，并于18-23℃条件下避光进行发酵，发酵至酒精度为5.5-8.7°时停止发酵，将发酵产物置于40-45℃条件下超声波提取1-2h，之后过滤得到发酵初液；
c、将发酵初液泵入发酵罐中，并接入8-10wt％的醋酸菌，无菌空气通风量为0.06-0.08vvm，发酵温度为28-33℃，搅拌发酵至pH为2.8-3时停止发酵，将发酵产物置于40-45℃条件下超声波提取1-2h，过滤；
d、将滤液进行旋转蒸发，然后冻干成粉，即得到接骨木莓提取物。
步骤a中，纤维素酶用量为0.5-1wt%，果胶酶用量为0.07-0.1wt%，酶解温度为45-50℃，酶解时间为1.5-2.5h。
步骤b中，所述酵母菌为高活性干酵母菌剂，避光发酵过程中每天搅拌2-3次。
步骤b中，发酵至酒精度为7-8°时停止发酵。
步骤c中，所述醋酸菌的活菌数≥1×108cfu/g。
步骤d中，旋转蒸发温度为45-50℃；冻干温度为-40- -35℃。
上述方法制备的接骨木莓提取物在压片糖果中的应用。
按照重量分数计，所述压片糖果包括以下组分：接骨木莓提取物0.2-0.4份，针叶樱桃浓缩粉0.5-0.8份，维生素C 0.05-0.08份，山梨糖醇7-9份，柠檬酸0.1-0.3份，阿斯巴甜0.005-0.007份，硬脂酸镁0.2-0.3份，食用香精0.1-0.2份。
本发明使用原料为接骨木莓，目前关于接骨木莓的文献多为其浓缩果汁的制备方法，尚没有关于接骨木莓中花青素提取方法的报道。
本发明是将接骨木莓打浆后，添加纤维素酶和果胶酶进行酶解反应，破坏其细胞壁促使花青素更好的溶出。然后再添加特定量的酵母菌，发酵产生乙醇至特定的酒精度后，进行超声辅助提取，得到发酵初液。将发酵初液接入发酵罐内，添加特定量的醋酸菌，发酵产生乙酸，当pH值降到2.8-3时，停止发酵，pH值在此范围内时，花青素的稳定性最好，能够最大程度保护有效成分。最后再次超声波处理提取并冻干成粉，所得提取物中花青素含量高达77.2-81.3mg/g。而采用超声辅助溶剂提取接骨木莓中花青素，在最优条件下提取两次，花青素含量也仅为57.3mg/g，本发明将花青素的提取率提高了34.7%-41.9%。
本发明采用发酵方法进行提取时，不额外添加C源和N源，只利用接骨木莓自身的营养，并优化发酵截止指标，在最短时间内达到最好效果，节省生产周期。整个制备过程未使用有机提取溶媒，无溶剂残留等食品安全风险，与传统提取方式比较具有设备简单，控制条件温和，操作简便，针对花青素提取效率和提取特异性高，经济环保，该方法有效降低生产成本，利于产业化规模生产。用该法制备的接骨木莓提取物，可广泛应用于食品领域，本发明专利还提供了接骨木莓提取物用于压片糖果的应用方法，该压片糖果在羟基自由基、DPPH自由基以及总还原能力体系中均表现出一定的抗氧化能力。
附图说明
图1是实施例1不同酶作用下提取物花青素含量对比图。
图2是实施例6和实施例7制得的压片糖果的照片。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明，实施例中未提及的试剂和操作均按本领域的常规操作实施。
实施例中，果胶酶（30000 U/g）、纤维素酶（20000 U/g）来源于和氏璧生物技术有限公司，酵母菌来源于安琪酵母股份有限公司，醋酸菌（沪酿1.01）来源于上海酿造一厂。
实施例1 不同酶作用效果的对比
称取接骨木莓，使用匀浆机打成果浆，分成4组，分别为a:不加酶；b:加入0.5%纤维素酶；c:加入0.07%果胶酶；d：加入0.5%纤维素酶+0.07%果胶酶，在50℃条件下酶解2h。
按每份的重量接入2%的酵母菌，在无光、20℃条件下进行发酵，每天按时搅拌2次，检测酒精度达到7°后在40℃条件下进行超声提取1.5h，过滤得到发酵初液。
将发酵初液泵入发酵罐，接入总重8%的醋酸杆菌，在通气量0.08vvm、30℃条件下进行发酵，监测pH值，降为3后在40℃条件下进行超声提取1.5h，过滤得到发酵液。
将发酵液在45℃条件下进行旋转蒸发浓缩后在-35℃下冻干24h，粉碎过筛即得接骨木莓提取物。对所得提取物进行检测，结果如图1所示，纤维素酶和果胶酶的加入均能有效促进花青素的溶出，提高其提取率，但作用效果不如二者的复合酶。单一纤维素酶酶解，花青素含量提高了12.9%；单一果胶酶酶解，花青素含量提高了10.2%；复合酶酶解，花青素含量提高了14.8%。所以采用纤维素酶和果胶酶的复合酶进行酶解。
实施例2
称取50kg接骨木莓，使用匀浆机打成果浆，分成若干份放置，分别按照每份的重量加入0.5%的纤维素酶和0.07%的果胶酶，在50℃条件下酶解2h。
按每份的重量接入1%的酵母菌，在无光、18℃条件下进行发酵，每天按时搅拌2次，检测酒精度达到6°后在40℃条件下进行超声提取1.5h，过滤得到发酵初液。
将发酵初液泵入发酵罐，接入总重8%的醋酸杆菌，在通气量0.06vvm、28℃条件下进行发酵，监测pH值，降为2.8后在40℃条件下进行超声提取1.5h，过滤得到发酵液。
将发酵液在50℃条件下进行旋转蒸发浓缩后在-35℃下冻干24h，粉碎过筛即得接骨木莓提取物。
经检测，接骨木莓提取物中花青素含量为77.2 mg/g。与超声辅助溶剂提取方法所得提取物中花青素含量57.3mg/g相比，提高了34.7%。
实施例3
称取100kg接骨木莓，使用匀浆机打成果浆，分成若干份放置，分别按照每份的重量加入0.7%的纤维素酶和0.1%的果胶酶，在45℃条件下酶解2h。
按每份的重量接入2%的酵母菌，在无光、20℃条件下进行发酵，每天按时搅拌2次，检测酒精度达到8.7°后在45℃条件下进行超声提取1.5h，过滤得到发酵初液。
将发酵初液泵入发酵罐，接入总重10%的醋酸杆菌，在通气量0.06vvm、30℃条件下进行发酵，监测pH值，降为2.9后在45℃条件下进行超声提取1.5h，过滤得到发酵液。
将发酵液在45℃条件下进行旋转蒸发浓缩后在-40℃下冻干24h，粉碎过筛即得接骨木莓提取物。
经检测，接骨木莓提取物中花青素含量为79.4 mg/g。与超声辅助溶剂提取方法所得提取物中花青素含量57.3mg/g相比，提高了38.6%。
实施例4
称取200kg接骨木莓，使用匀浆机打成果浆，分成若干份放置，分别按照每份的重量加入1.0%的纤维素酶和0.1%的果胶酶，在45℃条件下酶解2h。
按每份的重量接入5%的酵母菌，在无光、23℃条件下进行发酵，每天按时搅拌3次，检测酒精度达到7.5°后在45℃条件下进行超声提取1.5h，过滤得到发酵初液。
将发酵初液泵入发酵罐，接入总重10%的醋酸杆菌，在通气量0.08vvm、33℃条件下进行发酵，监测pH值，降为3后在45℃条件下进行超声提取1.5h，过滤得到发酵液。
将发酵液在45℃条件下进行旋转蒸发浓缩后在-40℃下冻干24h，粉碎过筛即得接骨木莓提取物。
经检测，接骨木莓提取物中花青素含量为82.3 mg/g。与超声辅助溶剂提取方法所得提取物中花青素含量57.3mg/g相比，提高了41.9%。
实施例5
称取50kg接骨木莓，使用匀浆机打成果浆，分成若干份放置，分别按照每份的重量加入0.5%的纤维素酶和0.07%的果胶酶，在50℃条件下酶解2h。
按每份的重量接入1%的酵母菌，在无光、18℃条件下进行发酵，每天按时搅拌2次，检测酒精度达到4°后在40℃条件下进行超声提取1.5h，过滤得到发酵初液。
将发酵初液泵入发酵罐，接入总重8%的醋酸杆菌，在通气量0.06vvm、28℃条件下进行发酵，监测pH值到3.5后，在40℃条件下进行超声提取1.5h，过滤得到发酵液。
将发酵液在50℃条件下进行旋转蒸发浓缩后在-35℃下冻干24h，粉碎过筛即得接骨木莓提取物。
经检测，接骨木莓提取物中花青素含量为71.3 mg/g。与实施例1相比，改变了发酵截止指标，其他条件没有改变，提取率下降了7.6%，所以严格控制发酵截止指标至关重要。
实施例6
按照重量分数计，称取接骨木莓提取物0.2份，针叶樱桃浓缩粉0.5份，维生素C0.05份，山梨糖醇8.845份，柠檬酸0.1份，阿斯巴甜0.005份，硬脂酸镁0.2份，食用香精0.1份。
上述原料检验合格后，经称量、混合、压片工艺，所得片剂完整光洁，色泽均匀，无正常视力可见的外来异物，符合各项规定，如图2所示。
实施例7
按照重量分数计，称取接骨木莓提取物0.4份，针叶樱桃浓缩粉0.8份，维生素C0.08份，山梨糖醇7.913份，柠檬酸0.3份，阿斯巴甜0.007份，硬脂酸镁0.3份，食用香精0.2份。
上述原料检验合格后，经称量、混合、压片工艺，所得片剂完整光洁，色泽均匀，无正常视力可见的外来异物，符合各项规定，如图2所示。
实施例8 压片糖果的体外抗氧化效果
分别取实施例6和实施例7的压片糖果若干片，粉碎后溶于适量纯净水中，过滤得样品溶液。
分别取上述样品溶液1mL加入试管中，均加入8mmol/L FeSO4和8mmol/L水杨酸-乙醇溶液各1mL，混匀后加入1mLH2O2溶液，在37℃条件下反应30min后于520nm处测定吸光度值，记为A1；用蒸馏水代替水杨酸溶液作为参比对照，测得吸光度值为A2；用蒸馏水代替样品溶液作为空白对照，测得的吸光度为A0。重复三次试验，测得两样品溶液对羟基自由基的清除率分别为59.32%和 77.24%。
分别取上述样品溶液2mL加入试管中，均加入6mmol/L DPPH乙醇溶液2mL，混合均匀，于暗室静置30min，于517nm 处测定吸光度值，记为A1；用纯净水代替样品溶液，测得吸光度值为A0。重复三次试验，测得两样品溶液对DPPH自由基的清除率分别为71.92%和89.45%。
分别取上述样品溶液 1mL加入试管中，均依次加入0.2mol/L磷酸盐缓冲溶液(pH=6.6)和1%铁氰化钾溶液各1mL后混合均匀，50℃水浴反应20min，快速冷却，再加入10%三氯乙酸溶液 1mL，5000r/min条件下离心10min。取上清液 2mL 于试管中，加入2mL 蒸馏水和0.4mL 0.1%三氯化铁溶液，充分混匀，于暗室静置反应10min，以蒸馏水作为空白调零，于700nm测定其吸光度值。重复三次试验，测得两样品溶液对应的吸光度值分别为1.84和2.76。
该压片糖果产品在羟基自由基、DPPH自由基以及总还原能力体系中均表现出一定的抗氧化能力。
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