一种玛咖活性多糖提取方法及含有通过该提取方法提取玛咖活性多糖的运动饮料与流程

文档序号:12992851阅读:670来源:国知局

本发明属于玛咖成分提取技术领域,具体涉及一种玛咖活性多糖的提取方法。本发明还涉及该玛咖活性多糖制备的运动饮料。



背景技术:

玛咖原产于秘鲁海拔3500-4000米的山区,栽培已有数千年历史,属于一年生或者俩年生的草本植物,当地人以其根部为食。目前发现玛咖营养价值非常高,具有改善性功能和抗疲劳等作用。2007年玛咖相关保健品成为了世界十大保健品之一,2011年我国卫生部正式批准将之作为新资源食品并且在云南进行大规模育种及种植。玛咖的早期加工只是单纯的制作成干根或是将玛咖磨成粉末做成保健品。随着加工技术的进步,逐步形成片、胶囊,口服液等形式,目前市场也出现了以玛咖粉为配料的饮料。但是,现有以玛咖命名或为配料的饮料主要是玛咖粉水提物,没有对水提物中的成分进行分离与进一步提取,有效成分不明确,产品品质受玛咖原料影响大,从而导致产品性能不稳定;此外,口感与整体配方离运动饮料的要求还有差距,导致市场占有率不高。



技术实现要素:

本发明的要解决的技术问题是提供一种以玛咖为原料,提取玛咖活性多糖的方法。本发明要解决的另一个技术问题是以提取玛咖中的活性多糖为配料,获得成分更加有效、合理、科学的运动饮料。

本发明通过以下技术方案解决上述技术问题,

一种玛咖活性多糖的提取方法,其步骤为,

(1)精确称取玛咖粉,并加入蒸馏水配成混合物,蒸馏水与玛咖粉的液料比为10-40ml/g;

(2)放入水浴锅热水浴并超声辅助,水浴温度为50-80℃,水浴时间为1-2.5h;其中先用20-30khz频率的超声辅助0.5-1.5h后,再改用40-50khz频率的超声辅助0.5-2h;

(3)取出后直接放入离心机离心,设定3000rpm离心20分钟,取一次上清液;

(4)在一次上清液中加入sevage试剂去蛋白,搅拌后离心去除沉淀,获得二次上清液;

(5)在二次上清液中加入无水乙醇,使二次上清液中的乙醇含量不低于80wt%,静置时间不少于8h,获得的沉淀在25-80℃低温干燥,得到玛咖活性多糖。

作为优化,步骤(1)中,液料比为20-20.6ml/g;

作为优化,步骤(2)中,水浴温度为70℃,水浴时间为1.42-1.5h;

作为优化,步骤(2)中,先在频率为28khz的超声工作0.86-1h,再在频率为47khz的超声辅助工作0.56-0.6h;

作为优化,步骤(4)中,所述sevage试剂为正丁醇与三氯甲烷混合物,正丁醇与三氯甲烷的体积比为1:4。

本发明还提供一种含有通过上述提取方法提取玛咖活性多糖的运动饮料,其特征在于,所述运动饮料中含有玛咖活性多糖21.3wt%,白砂糖6wt%,柠檬酸0.015wt%。

作为优化,还含有氯化钠,所述运动饮料中还有0.5-1.5g/l的氯化钠;

作为优化,还含有氯化钾,所述运动饮料中还有0.2-1.0g/l的氯化钾。

本发明对玛咖中玛咖活性多糖进行提取,将玛咖活性多糖作为配料添加到运动饮料配方中,玛咖活性多糖具有抗疲劳提高免疫能力的功效,同时玛咖活性多糖的口感好于玛咖的水体物,因此更具有功效与感官优势。

具体实施方式

下面结合实施例,进一步详细阐述本发明的内容。

实施例1

一种玛咖活性多糖的提取方法,其步骤为,

(1)精确称取玛咖粉,并加入蒸馏水配成混合物,蒸馏水与玛咖粉的液料比为10-40ml/g;

(2)放入水浴锅热水浴并超声辅助,水浴温度为50-80℃,水浴时间为1-2.5h;其中先用20-30khz频率的超声辅助0.5-1.5h后,再改用40-50khz频率的超声辅助0.5-2h;

(3)取出后直接放入离心机离心,设定3000rpm离心20分钟,取一次上清液;

(4)在一次上清液中加入sevage试剂去蛋白,搅拌后离心去除沉淀,获得二次上清液;

(5)在二次上清液中加入无水乙醇,使二次上清液中的乙醇含量不低于80wt%,静置时间不少于8h,获得的沉淀在25-80℃低温干燥,得到玛咖活性多糖。

作为优化的实施例之一,步骤(1)中,蒸馏水与玛咖粉的液料比(蒸馏水体积与玛咖粉质量比)为20-20.6ml/g;

作为优化的实施例之二,步骤(2)中,水浴温度为70℃,水浴时间为1.42-1.5h;

作为优化的实施例之三,步骤(2)中,先在频率为28khz的超声工作0.86-1h,再在频率为47khz的超声辅助工作0.56-0.6h;

作为优化的实施例之四,步骤(4)中,所述sevage试剂为正丁醇与三氯甲烷的混合物,正丁醇与三氯甲烷的体积比为1:4。

实施例2玛咖活性多糖提取单因素实验

按照实施例1中的方法,确定玛咖活性多糖提取率的影响因素,运用根据box-behnken中心组合试验设计原理,采用统计分析软件designexpert8.0进行响应面法优化,找出最佳的提取比例。

液料比考察:进行四个对比试验,在步骤(1)中液料比分别选取10ml/g,20ml/g,30ml/g,40ml/g,步骤(2)中选取水浴温度60℃,水浴时间1.5h,步骤(5)中选取乙醇浓度80wt%,其他按实施例1的方法进行玛咖活性多糖的提取,测定玛咖活性多糖的提取率。

水浴温度考察:进行四个对比试验,在步骤(1)中选取液料比20ml/g,在步骤(2)中水浴温度分别选取50℃、60℃、70℃、80℃,水浴时间2h,步骤(5)中选取乙醇浓度为80wt%,其他按实施例1的方法进行玛咖活性多糖的提取,并测定玛咖活性多糖的提取率。

水浴时间考察,进行四个对比试验,在步骤(1)中选取液料比20ml/g,在步骤(2)中水浴时间分别选取1h、1.5h、2h、2.5h,70℃,水浴温度70℃,步骤(5)中选取乙醇浓度为80wt%,其他按实施例1的方法进行玛咖活性多糖的提取,并测定玛咖活性多糖的提取率。

超声频率考察,在步骤(1)中选取液料比20ml/g,在步骤(2)中水浴温度为70℃,水浴时间为1.5h,水浴时,先分别选用频率为20khz、30khz的超声工作1h,再分别选用频率为40khz、50khz的超声工作0.5h,步骤(5)中选取乙醇浓度为80wt%,其他按实施例1的方法进行玛咖活性多糖的提取,并测定玛咖活性多糖的提取率。

超声时间考察,在步骤(1)中选取液料比20ml/g,在步骤(2)中水浴温度为70℃,水浴时间为1-2.5h,水浴时,先选用频率为20khz的超声工作0.5h、1h、1.5h,再选用频率为40khz的超声工作0.5h、1h、1.5h、2h,步骤(5)中选取乙醇浓度为80wt%,其他按实施例1的方法进行玛咖活性多糖的提取,并测定玛咖活性多糖的提取率。

实施例3玛咖活性多糖提取响应面实验设计

根据实施例2玛咖活性多糖提取单因素实验得到的结果,采用design-expert8.0软件进行中心组合实验设计,选取水浴温度,水浴时间、液料比、超声频率、超声时间5个影响因素寻找最佳提取条件,采用5因素3水平的响应面法进行分析,分别用因素a,b,c,d,e表示5个因素,并用-1.0.1来代表因素的水平,设定玛咖活性多糖的提取率(wt%)为响应值,采用多元回归的设计方法,拟合二次多项模型的设计实验来进行优化,获得玛咖活性多糖的最佳提取条件为:水浴温度70℃,液料比20.6ml/g,水浴时间1.42h,先在频率为28khz的超声工作0.86h,再在频率为47khz的超声工作0.56h,其他比例和步骤同实施例1,在此条件下,玛咖活性多糖最佳提取率的理论值为45.92wt%。

综合考虑实验的可操作性和实验仪器的性能,本实施例将提取条件设定为:水浴温度70℃,液料比20ml/g,水浴时间1.5h,先在频率为28khz的超声工作0.9h或0.86-1h,再在频率为47khz的超声工作0.6h或0.56-0.6h,按实施例1的步骤进行实验,得到的玛咖活性多糖提取率为45.3wt%,与理论值45.92wt%吻合程度较高。

实施例4运动饮料单因素实验

将实施例3提取的玛咖活性多糖称量后加入蒸馏水配比成不同浓度的玛咖活性多糖溶液,并将之与不同比例的白砂糖、香精、柠檬酸,氯化钠、氯化钾等混合,获得含有玛咖活性多糖的运动饮料。

再以10人组成的评价小组,以感官评定为评价指标,进行评分。通过响应面优化,确定饮料的最佳配方。

玛咖活性多糖含量考察:选取含15wt%的白砂糖溶液作为底物溶液先进行实验,因为主要配方为玛咖活性多糖,所以优先确定玛咖活性多糖含量,将玛咖活性多糖按照10wt%,20wt%,30wt%,40wt%加入量进行实验,根据实验结果确定最佳口感的玛咖活性多糖含量进行调配并根据感官评分表进行打分。

白砂糖含量考察:选取含20wt%的玛咖活性多糖溶液作为底物溶液考察白砂糖含量,按照4wt%,6wt%,8wt%,10wt%,12wt%的含量将白砂糖加入配方中根据实验结果确定最佳口感的白砂糖含量进行调配并根据感官评分表进行打分。

柠檬酸含量考察:选取含20wt%的玛咖活性多糖和15wt%的白砂糖混合溶液作为底物溶液考察柠檬酸含量,将柠檬酸按照0.15wt%,0.2wt%,0.25wt%,0.3wt%的比例加入配方中根据实验结果确定最佳口感的柠檬酸含量进行调配并根据感官评分表进行打分。

实施例5运动饮料响应面实验设计

根据运动饮料单因素实验得到的结果,采用design-expert8.0软件进行中心组合实验设计,选取玛咖活性多糖溶液含量,白砂糖含量和柠檬酸含量3个影响因素寻找最佳提取条件,采用3因素3水平的响应面法进行分析,分别用因素a,b,c表示3个因素,并用-1.0.1来代表因素的水平,设定感官评分分数为响应值,采用多元回归的设计方法,拟合二次多项模型的设计实验来进行优化,寻找最佳的最佳口感的配方。

通过试验设计软件将表8的结果对模型进行了拟合,回归方程如下:

a为玛咖活性多糖溶液含量,b为白砂糖含量,c为柠檬酸含量。

各个因素对玛咖活性多糖饮料口感影响大小顺序依次为:

柠檬酸含量(c)>白砂糖含量(b)>玛咖活性多糖含量(a)。

获得含有玛咖活性多糖的运动饮料的配方为:含有玛咖活性多糖21.3wt%,白砂糖6wt%,柠檬酸0.015wt%。

其它配方按常规添加,其中,还含有氯化钠,所述运动饮料中还有0.5-1.5g/l的氯化钠;还含有氯化钾,所述运动饮料中还有0.2-1.0g/l的氯化钾。

通过上述配方得到的含有玛咖活性多糖的运动饮料品质和口感均最佳。

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