一种沙棘果汁的脱糖工艺的制作方法

本发明涉及食品加工领域，涉及一种果汁的脱糖工艺，具体涉及一种沙棘果汁的脱糖工艺。

背景技术

沙棘为胡颓子科沙棘属的一种落叶性灌木，分布在中国华北、西南等地，具有耐旱、抗风能力强的特点，在水土保持中具有广泛的应用前景。沙棘是一种药食两用植物，沙棘果实营养丰富，维生素c含量高，素有维生素c王的美称。此外沙棘中还含有丰富的生物活性物质，包括黄酮、多酚、多糖、葡萄糖、果糖等醇不溶性多糖，这使其具有广泛的药理作用，可应用于食品、医药、保健品。沙棘具有止咳化痰、健胃消食、活血化瘀的功效。在现代医学研究中，沙棘可以降低胆固醇，减轻心绞痛，预防和治疗冠状动脉粥样硬化性心脏病。因此沙棘的开发与利用具有广阔的应用前景。

目前国外主要研究了沙棘提取物的化学成分及其抗氧化性和抗菌活性等其他活性研究，我国对沙棘的比较系统全面研究始于1985年。目前国内主要集中研究沙棘、沙棘籽中黄酮的提取及抗肿瘤、抗氧化、降血脂等多方面的药理活性，还有沙棘的抗旱性研究。例如岑绮雯等研究沙棘的抗菌活性，还有吕恒慧等人研究沙棘的抗肿瘤药材药理作用等。到目前为止，现在开发的沙棘主要是食品类，国内市场主要加工于沙棘油，分籽油和果油，且籽油利用的比较多和沙棘果汁饮品、化妆品类、保健品类，例如沙棘黄酮粉、沙棘黄酮片等。

因为糖具有吸湿性影响干燥效果，所以必须进行脱糖。刘志强等研究南瓜的脱糖，目的是为了能够得到无腥味营养南瓜粉；杨雨亭研究脱糖后制得蛋粉等。一般脱糖的方法有：超声波提取、水提法、酸碱法提取、生物酶提取，但都会导致沙棘果汁清除自由基和抑制酶活性的能力在一定程度上下降。

沙棘粉可直接食用或者作为食品药品添加剂，但是国内外尚未见沙棘粉产品以及相关研究，制得沙棘粉就必须对原料进行脱糖，因此沙棘果汁的脱糖对沙棘粉的开发和生产更有重要意义。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种沙棘果汁的脱糖工艺，采用的技术方案如下：

一种沙棘果汁的脱糖工艺，包括以下步骤：

1)取冷藏的沙棘果原汁用蒸馏水将沙棘果汁稀释5倍后摇匀得到沙棘果汁备用；

2)取沙棘果汁与乙醇混合摇匀后超声波辅助脱糖并进行醇沉；

3)把经过脱糖-醇沉处理后的沙棘果汁进行真空抽滤，将滤液浓缩至沙棘果汁体积的5倍，得到脱糖后的浓缩沙棘果汁。

沙棘果原汁经蒸馏水稀释后加入乙醇进行醇提，所得到的沙棘果汁其有效组分含量稍低，进行浓缩后能有效提高其中有效组分含量。

本发明的脱糖工艺简单可控，条件温和，对沙棘果汁中的活性成分破坏少，对抗氧化性的糖类及不具有抑制淀粉酶能力的糖类脱除率高。

进一步，步骤2)中沙棘果汁与90％的乙醇以1:4.5-6.5的体积比混合，优选为1:5.5。

进一步，步骤2)中超声波辅助脱糖的温度为50-70℃，优选为60℃，时间为40-60min，优选为50min，超声功率为240-320w，优选为280w；醇沉的时间为5-5.5h，优选为5.5h。

超声波辅助是超声波产生的空化效应。超声空化是指液体中的微小泡核在超声波作用下被激活，表现为泡核的振荡、生长收缩乃至崩溃等系列动力学过程。另外，超声波的许多次级效应如热效应、溶化、扩散、击碎、化学效应、生物效应、凝聚效应等也能加速植物有效成分在溶剂中的扩散释放，促进植物有效成分与溶剂混和,有利于萃取色素和多糖的提取，同时可以避免高温对有效成分花色苷等的破坏。

附图说明

图1为本发明超声功率对沙棘果汁总糖脱除率和总黄酮保留率的影响结果图；

图2为本发明超声时间对沙棘果汁总糖脱除率和总黄酮保留率的影响结果图；

图3为本发明乙醇添加量沙棘果汁总糖脱除率和总黄酮保留率的影响结果图；

图4为本发明醇沉时间对沙棘果汁总糖脱除率和总黄酮保留率的影响结果图；

图5为本发明超声温度对沙棘果汁总糖脱除率和总黄酮保留率的影响结果图；

图6为本发明脱糖前后沙棘果汁的dpph自由基清除率结果图；

图7为本发明脱糖前后黄酮的dpph自由基清除率结果图；

图8为本发明脱糖前后糖的dpph自由基清除率结果图；

图9为本发明脱糖前后沙棘果汁的抑制率结果图；

图10为本发明脱糖前后黄酮的抑制率结果图；

图11为本发明脱糖前后糖的抑制率结果图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明以下实施例使用的原料和试剂如下：

原料：-4℃冷藏沙棘原浆(山西山阳生物药业有限公司)；

试剂：90％乙醇；浓硫酸(成都市科隆化学品有限公司)；2，2-联苯基-1-苦基肼基色谱纯(上海麦克林生化有限公司)；3，5-二硝基水杨酸化学纯(北京市双华精细化工厂)；亚硝酸钠分析纯(天津市申泰化学试剂有限公司)；硝酸铝分析纯(天津市风船化学试剂科技有限公司)；氢氧化钠分析纯(天津市申泰化学试剂有限公司)；苯酚分析纯(国药集团股份有限公司)；芸香叶苷(上海麦克林生化有限公司)；葡萄糖(北京化学试剂公司)；可溶性淀粉分析纯(天津市申泰化学试剂有限公司)。

葡萄糖标准溶液的配制：准确称取葡萄糖6.3mg，置于25ml容量瓶中，加水溶解并稀释至刻度摇匀，得0.252mg·ml-1的葡萄糖标准溶液。

5％苯酚溶液的配制：精密称取苯酚5g，加适量水溶解后，转移至100ml容量瓶中定容至刻度，摇匀后置于棕色瓶。

芦丁标准溶液的配制：精密称取13.6mg的芦丁置于25ml的容量瓶中。加70％的乙醇溶解并稀释至刻度摇匀，得0.544mg·ml-1芦丁标准溶液。

本发明总糖含量的测定如下：

原理：多糖在浓硫酸作用下水解产生单糖，并进速脱水生成糠醛衍生物,该衍生物在强酸条件下与苯酚缩合，生成橙黄色物质，在波长490nm处和一定浓度范围内，其吸光度与糖浓度呈线性关系。

标准曲线的绘制：精确吸取葡萄糖标准液0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7ml，分别置于10ml的比色管中，依次加入5％苯酚溶液1.0ml和浓疏酸5.0ml,混匀后用蒸馏水定容至刻度线摇匀，在40℃水浴中放置15min，再在室温放置15min后，于波长490nm处测定吸光度，绘制标准曲线，其线性回归方程为a＝0.0406c-0.0679，r²＝0.9991。

含量测定：准确吸取沙棘果汁20ml定容到100ml容量瓶中，再从容量瓶中取0.3ml，按照标准曲线制备的方法进行测定。

本发明中总黄酮含量的测定如下：

原理：在中性或弱碱性及亚硝酸钠存在条件下，黄酮类化合物与铝盐生成螯和物，加入氢氧化钠溶液后显橙红色，在510nm波长处有吸收峰且符合定量分析的比尔定律。

标准曲线的绘制：分别吸取芦丁标准溶液0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2ml于10ml的比色管中，依次加入0.5ml5％nano2后放置6min、再加0.5ml10％al(no3)3后放置6min，再加4ml4％naoh溶液，用70％乙醇定容，静置15min，以蒸馏水作参比，在510nm处测其吸光度，并以吸光度a为纵坐标，芦丁质量浓度c(mg·ml^-1)为横坐标绘制标准曲线，其线性回归方程为a＝11.547c-0.0119，r²＝0.9995。

含量测定：从上述100ml容量瓶中吸取2.5ml，按照上述标准曲线制备的方法测定吸光度，以用90％乙醇定容2.5ml样品为试剂空白。

实施例1

取冷藏的沙棘果汁原液300ml用蒸馏水稀释5倍后摇匀备用，以下的试验中将稀释5倍的沙棘果汁作为原料，准确量取20ml沙棘果汁5份于250ml锥形瓶中，分别加入90ml90％乙醇于超声温度70℃下超声40min，然后醇沉5h，考察在超声功率分别为160w、200w、240w、280w、320w下总糖脱除率和总黄酮保留率的影响。然后抽滤、浓缩至100ml容量瓶中测定糖和黄酮的吸光度，测定三次，平行做三组，计算出总糖脱除率和总黄酮的保留率，结果如图1。

由图1可知，总黄酮保留率在超声功率240w之前，随着功率的增加而增加，是因为随着超声功率的增大，沙棘细胞壁的破损程度增大，黄酮几乎全部溶解进去；240w之后总黄酮保留率下降可能是因为超声功率过大导致黄酮类物质分解，所以总黄酮保留率下降；

在超声功率280w之前，总糖脱除率随着功率的增加而增加，这可能是随着超声功率的增大，细胞壁的破损程度增大，多糖析出；280w之后总糖脱除率下降原因可能是超声功率增大，细胞内部压力增大，细胞破裂，胞内物质大量溶出，影响多糖的析出，导致总糖脱除率下降。因此由图1可知脱糖的最佳的超声功率为280w。

实施例2

取冷藏的沙棘果汁原液300ml用蒸馏水稀释5倍后摇匀备用，以下的试验中将稀释5倍的沙棘果汁作为原料；准确量取20ml的沙棘果汁5份于250ml锥形瓶中，分别加入90ml90％乙醇于超声温度为70℃，超声功率为200w，醇沉5h，考察超声时间为30、40、50、60、70min对沙棘果汁总糖脱除率和总黄酮保留率的影响。然后，抽滤浓缩至100ml容量瓶中测定糖和黄酮的吸光度，测定三组。平行做三组，计算出总糖脱除率和总黄酮的保留率，结果如图2。

由图2可知，总黄酮保留率在40min前，随超声时间的增大而增大，是因为在一定范围内增加提取时间，可以使沙棘果汁与乙醇的接触时间增加，从而使黄酮在溶液中的溶解度增加；之后总黄酮保留率下降，可能是因为超声时间太长导致黄酮类物质分解；

在超声处理时间50min前，总糖脱除率随着超声时间的增大而增大，并在50min时总糖脱除率达到最大值，这是因为超声处理数分钟，细胞破碎程度增大后，细胞内部的多糖物质开始向外扩散，总糖脱除率上升；50min之后总糖脱除率下降，这可能是因为超声波具有较强的机械剪切作用，长时间作用会破坏多糖的结构。因此最终确定最佳超声时间为50min。

实施例3

取冷藏的沙棘果汁原液300ml用蒸馏水稀释5倍后摇匀备用，以下的试验中将稀释5倍的沙棘果汁作为原料，准确量取20ml的沙棘果汁5份于250ml锥形瓶中，于超声温度为70℃，超声功率为200w，超声40min，然后醇沉5h考察分别加入70、90、110、130、150ml90％乙醇对沙棘果汁总糖脱除率和总黄酮保留率的影响。抽滤浓缩至100ml容量瓶中测定糖和黄酮的吸光度，测定三组。平行做三组，计算出总糖脱除率和总黄酮的保留率，结果如图3；

由图3可知，乙醇添加量在90ml前，总黄酮保留率是上升趋势，这可能是由于黄酮类化合物具有较高的极性，乙醇体积分数的增加可使黄酮更好地溶出；90ml之后总黄酮保留率下降可能是因为黄酮类化合物达到饱和，同时一些亲脂性杂质成分的溶出量增加，这些成分与黄酮类化合物竞争性溶出,从而导致黄酮类化合物得率下降；

乙醇添加量在110ml前，总糖脱除率是增加趋势，这是由于乙醇添加量越大，体系中乙醇浓度就越高，增加了多糖析出的扩散动力，传质推动力大则利于多糖的析出；之后总糖脱除率下降，可能是因为乙醇浓度越来越大，增加杂质的浸出，影响多糖的析出。同时乙醇用量增加会使成本增高，因此最佳条件为110ml。

实施例4

取冷藏的沙棘果汁原液300ml用蒸馏水稀释5倍后摇匀备用，以下的试验中将稀释5倍的沙棘果汁作为原料，准确量取20ml的沙棘果汁5份于250ml锥形瓶中，加入90％乙醇90ml，超声温度为70℃，超声功率为200w，超声40min，考察醇沉时间为4.5、5.0、5.5、6.0、6.5h对沙棘果汁总糖脱除率和总黄酮保留率的影响。抽滤浓缩至100ml容量瓶中测定糖和黄酮的吸光度，测定三组。平行做三组，计算出总糖脱除率和总黄酮的保留率，结果如图4。

由图4可知，总黄酮保留率在醇沉时间5.0h之前呈上升趋势，并在5.0h达到最大值，是因为醇沉时间越长，黄酮溶解的更充分；5.0h之后总黄酮保留率下降可能是因为醇沉时间过长，黄酮被杂质沉淀包裹，导致总黄酮保留率下降；

在醇沉时间为5.5h之前，总糖脱除率呈上升趋势，并在5.5h总糖脱除率达到峰值，醇沉时间短，多糖不能完全沉淀，随着时间的延长，可以促进多糖的沉降，沉淀越充分；但在5.5h后总糖脱除率又开始下降，可能是因为醇沉时间过长而使部分多糖复溶。因此确定最佳的醇沉时间为5.5h。

实施例5

取冷藏的沙棘果汁原液300ml用蒸馏水稀释5倍后摇匀备用，以下的试验中将稀释5倍的沙棘果汁作为原料，准确量取20ml的沙棘果汁5份于250ml锥形瓶中，加入90％乙醇90ml，超声功率为200w，超声40min，醇沉5.0h，考察超声温度分别为40、50、60、70、80℃对沙棘果汁总糖脱除率和总黄酮保留率的影响。抽滤浓缩至100ml容量瓶中测定糖和黄酮的吸光度，测定三组。平行做三组，计算出总糖脱除率和总黄酮的保留率，结果如图5。

由图5可知，总黄酮保留率在超声温度70℃前是上升趋势，可能是因为由于温度逐渐升高，提取液黏度减小，扩散系数增加，促使提取速度加快；而在70℃之后总黄酮保留率下降可能是因为过高的温度容易使黄酮类化合物氧化，并且其他杂质的溶出也会增多，所以黄酮保留率会下降；

超声温度也影响着沙棘果汁的总糖脱除率。总糖脱除率在60℃之前呈现增加趋势，并在60℃达到最大值，这是因为随着提取温度的升高，样液黏度降低，增加了多糖的传质速率，有利于多糖的析出。60℃之后总糖脱除率下降，可能是因为温度越高，多糖分子分解成单糖或寡糖而不能被乙醇沉淀，所以总糖脱除率下降。因此得到最佳的超声温度为60℃。

实施例6

取冷藏的沙棘果汁原液300ml用蒸馏水稀释5倍后摇匀备用，以下的试验中将稀释5倍的沙棘果汁作为原料，准确量取20ml沙棘果汁5份于250ml锥形瓶中，分别加入110ml90％乙醇于超声温度60℃，超声功率280w下超声50min，然后醇沉5.5h，,然后抽滤、浓缩至100ml容量瓶中；取原液20ml定容到100ml容量瓶中摇匀，取此溶液0.00、0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30ml各两组，一组加入1mldpph溶液，然后两组都用90％乙醇定容到10ml避光30min，以蒸馏水为空白于517nm下测定吸光度。取脱糖后的溶液0.0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6ml各两组，测定方法同上，计算dpph自由基清除率，结果如图6-8。

由图6可知，脱糖前后取相同体积沙棘果汁溶液，清除率下降，说明沙棘果汁的抗氧化性下降；由图7和图8可知，黄酮和糖的抗氧化能力随它们的浓度增大而增大。脱糖后的黄酮的ic50升高，说明流失掉的黄酮的抗氧化性较大；糖的ic50也升高，说明脱除的大部分是具有抗氧化性的糖类。

取冷藏的沙棘果汁原液300ml用蒸馏水稀释5倍后摇匀备用。以下的试验中将稀释5倍的沙棘果汁作为原料，准确量取20ml沙棘果汁5份于250ml锥形瓶中，分别加入110ml90％乙醇于超声温度60℃，超声功率280w下超声50min，然后醇沉5.5h，,然后抽滤、浓缩至100ml容量瓶中；取上面稀释好的原液0.00、0.05、0.10、0.15、0.20、0.25ml各两组，其中一组加入0.1ml浓度为0.2mg·ml^-1的淀粉酶溶液，于37℃水浴5min，加入0.5％的淀粉底物溶液0.2ml，在37℃下反应15min后，加入0.1mldns显色溶液，混匀，置于沸水浴中8min，室温放置20min，冷却，加蒸馏水稀释至10ml，540nm测吸光度。取脱糖后的溶液0.0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5ml各两组，测定方法同上，计算黄酮和糖的抑制率，结果如图9-11。

由图9可知，脱糖前后取相同体积沙棘果汁溶液，抑制率下降，说明沙棘果汁的抑制淀粉酶的能力下降；由图10和图11可知，黄酮和糖的抑制淀粉酶的能力随它们的浓度增大而增大。脱糖后的黄酮的ic50升高，说明流失掉的黄酮的抑制能力较大；糖的ic50降低，说明脱除的大部分是不具有抑制淀粉酶能力的糖类。