段皓文 李慧 楊陽
摘要:目的:提取沙棘葉中多糖,并使用提取的多糖制作酸奶。方法:采用熱水浸提法提取出沙棘葉多糖,通過繪制標準曲線法測得沙棘葉多糖的含量,并利用提取出的沙棘葉多糖制作酸奶。結果:制作出帶有沙棘葉特有香味的酸奶。
關鍵詞:沙棘;沙棘葉多糖;熱水浸提法;酸奶制作
沙棘,雙子葉植物綱、薔薇目、胡頹子科、沙棘屬灌木,擁有耐旱、抗風沙的特點,能在鹽堿地上生存,在我國西北部大量種植該植物可綠化沙漠。沙棘果實含有人體所需的各種氨基酸,富含大量維生素和超氧化物,還有許多亞油素、脂肪酸、沙棘黃酮等活性物質,并具有抵抗各種細菌、抗氧化、病毒和糖尿病的特性。因此,沙棘葉常用于制作保健茶,可以健胃養(yǎng)脾、止咳化痰、活血散淤,能補充很多對人體有益的物質。
酸奶是用牛奶、羊奶作為原料,加入輔料(白砂糖等)后,滅菌,冷卻到適宜的發(fā)酵溫度后加入發(fā)酵劑(富含乳酸生產菌,如保加利亞乳桿菌等),經過發(fā)酵,后熟而得到的一種可食用的乳制品。酸奶中除了含有牛奶、羊奶中所包含的所有營養(yǎng)物質外,在發(fā)酵過程中經過乳酸生產菌的代謝,同時產生了B族維生素等人體必須的維生素,同時將牛奶中的乳糖轉化為乳酸,使因為乳糖不耐癥不能喝牛奶的人群也可食用,更利于人體的吸收。同時,酸奶中蘊含的乳酸菌可以使腸道的消化菌群有所調節(jié),促進腸、胃的蠕動,提高人體的免疫能力,防止衰老。
本實驗通過對沙棘葉進行熱水提取,測定出多糖最佳提取因素,提取多糖。將提取出的多糖用于酸奶發(fā)酵中,代替普通酸奶制作時添加的精加工糖,可以有效地節(jié)約成本,釀造出帶有沙棘特有香味的酸奶。沙棘葉多糖具有抑菌作用,對枯草芽孢桿菌、大腸桿菌和地衣芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌有明顯的抑制作用,可以抑制酸奶在發(fā)酵時受到污染,可為生產提供參考。
1. 材料與方法
1.1 材料與儀器
材料:干沙棘葉(產地新疆)、分析純葡萄糖、苯酚、分析純濃硫酸,蒸餾水、家用酸奶發(fā)酵劑——益生菌型(昆山佰生優(yōu)生物科技有限公司)、蒙牛純牛奶、牛血清蛋白G-250、0.1mol/L氫氧化鈉溶液、酚酞、0.9%生理鹽水。
儀器:電子天平(浙江省余姚市紀銘稱重校驗設備有限公司)、恒溫水浴鍋、紫外-可見分光光度計(上海佑科儀器儀表有限公司)、電熱恒溫培養(yǎng)箱、冰箱。
1.2 方法
1.2.1 沙棘葉多糖的提取
1.2.1.1 葡萄糖標準曲線的制作
配置40μg/mL葡萄糖標準溶液。制作2mL的8、12、16、20、24、28、32、36μg/mL葡萄糖溶液,做好標記,空白對照組不加入葡萄糖標準溶液,直接使用2.0mL的蒸餾水。使用苯酚-硫酸法比色,測定吸光度。
1.2.1.2 沙棘多糖的提取正交實驗
沙棘葉多糖可以溶于熱水中,微溶于有機溶劑,所以利用熱水浸提法提取。得出合適的出糖率組合,從而提取多糖溶液。對時間(0.5h、1h、1.5h)、溫度(65℃、75℃、85℃)、料液比(1/150g/mL、1/200g/mL、1/250g/mL)按照L39采取正交實驗,取2mL提取液,使用苯酚-硫酸法比色,測定吸光度。
1.2.2 酸奶的制作
1.2.2.1 器具的簡單消毒:將酸奶瓶和蓋子放入沸水中燙約3-5分鐘,然后取出,蓋上蓋子,備用。
1.2.2.2 發(fā)酵奶的選擇:牛奶的顏色為純白色或白中微黃,黃色較深或其他顏色都不得使用;沒有異常的氣味;為均一單液相,不能有沉淀物質和漂浮物質;脂肪含量大于3%,蛋白質含量大于2.9%,抗生素含量符合國家標準,不得檢出有害金屬、防腐劑、硝酸根、過氧化氫、摻雜物質。
1.2.2.3 鮮奶的消毒處理:將鮮牛奶與沙棘葉多糖提取液按照5:1比例混合,采用85-90℃殺菌15min保證產品質量,靜置晾涼,此過程中,不可打開蓋子,以防止雜菌進入。
1.2.2.4 接種與分裝:消毒后,將牛奶自冷到菌種最適生長溫度。按照50:1(mL/g)加入發(fā)酵劑,并且與原液混勻,防止出現(xiàn)大塊聚集菌塊,以免影響質量。接種后,將鍋中的奶分裝在消毒過的酸奶瓶中,不宜裝滿,留取少量空間,創(chuàng)造厭氧環(huán)境,使乳酸菌能夠正常發(fā)酵,貼上標簽紙,做好標記。
1.2.2.5 發(fā)酵:將裝有牛奶的玻璃瓶放入恒溫培養(yǎng)箱中30攝氏度恒溫培養(yǎng)6-8小時(具體時間視凝乳速度而定),物料酸度達到70-80°T,pH值大約為4.3時,從培養(yǎng)箱中取出,停止發(fā)酵。
1.2.2.6 后熟:將發(fā)酵的酸奶迅速冷卻到10℃以下,存放在2-5℃的冷藏室中保持12-24h,使發(fā)酵菌停止生產乳酸,防止酸度過高。除此之外,可以產生更多的胞外多糖和風味物質,可以增加粘稠度,使風味更加突出。
1.2.3 發(fā)酵后酸奶的理化指標測定
測定酸奶的各項理化指標,并評價酸奶是否符合《中華人民共和國國家標準GB2746-1999(2) 酸牛奶》。
(1)酸度測定方法:酸堿滴定法,結果要求T°≥70。
(2)蛋白質含量測定方法:考馬斯亮藍比色法,結果要求%≥2.9。
1.2.3.1 蛋白質含量測定
樣品的制作:準確稱取5.0g酸奶加水至1000 mL制作樣品。
(1)0.2mg/mL牛血清蛋白標準曲線的配置。
準確稱取1g牛血清蛋白G-250,使用0.9%生理鹽水溶解,定容至500mL,備用。
(2)標準曲線的制作
制作濃度為0.02、0.04、0.08、0.16、0.20 mg/mL的蛋白質溶液1mL,然后滴加4mL考馬斯亮藍G-250溶液,震蕩,室溫下靜止5min,然后使用分光光度計在595nm波長處測定吸光度,繪制出蛋白質含量曲線。
(3)樣品的測定
準確稱取5.0g酸奶加水至1000 mL制作樣品,共稀釋200倍,取1mL作為樣品,緩慢滴加染色劑(考馬斯亮藍)4.0mL,搖混均勻,在室溫下反應5min,以空白(不加乳制品的蒸餾水)溶液作參比溶液,分光光度計595nm波長處測定樣品組的吸光度。
1.2.4 沙棘葉酸奶的感官風味評價
請山西大同大學生命科學學院50位師生對酸奶進行感官評定,取適量試樣置于50mL 燒杯中,在自然光下觀察色澤和組織狀態(tài),聞樣品的氣味,然后品嘗味道,做出評價,結果見表1。
2. 實驗結果
2.1葡萄糖標準曲線的制作
標準曲線的繪制如圖1所示,標準曲線方程為 y=0.0154x-0.0781(R2=0.9934),說明其在濃度范圍內具有良好的線性關系。
2.2 正交實驗結果測定
以提取溫度、料液比、時間作為正交因子(見表2),選取L39正交表進行實驗,優(yōu)選最佳工藝條件,實驗結果如表3。從表中可得出R值與多糖得率的關系,可以看出A因子(溫度)對提取效率影響最大,其次是C(料液比)和B(提取時間),再結合K值,可以得出最佳工藝條件:溫度75℃,提取時間為1h,料液比為1:250g/mL,多糖提取率為38.52%。
2.3蛋白質含量的測定結果
準確稱取5 . 0 g酸奶加水至1000mL制作樣品,共稀釋200倍,取1mL作為樣品。標準曲線方程為y=3.5449x+0.0907(R2=0.9924),說明其在濃度范圍內具有良好的線性關系。
樣品的吸光值測得2.815,帶入標準曲線,并且計算稀釋倍數(shù)得到蛋白質含量為3.07%
大于《中華人民共和國國家標準GB 2746-1999(2) 酸牛奶》所要求的%≥2.9
2.4 沙棘葉酸奶的感官風味評價
根據(jù)50位師生評分得到分數(shù)和評價,平均分為90.46。
色澤:發(fā)酵后的酸奶為色澤均勻乳白色,輕微帶一點淡黃色(沙棘提取液的顏色)。
口感:入口后散開,十分粘稠,酸味稍重,甜味偏輕,帶有輕微的沙棘葉茶味。組織狀態(tài):液體已經凝結成為均勻平滑固體狀,像嫩豆腐一樣,無乳清析出。
風味:有良好的酸奶風味、無霉味、酒精發(fā)酵味和其他異味。
3. 結論分析
通過正交實驗提取結果,得出沙棘葉多糖的最佳工藝條件溫度75℃,提取時間為1h,料液比為1:250g/ mL,多糖提取率為38.52%,發(fā)酵出的酸奶得到的感官評定分值高,最符合大眾口味。各項指標符合國家標準。
基金項目:
2 0 1 9 年度山西省教育廳籌資金資助回國留學人員科研教研項目(HGKY2019090);2019 年度山西大同大學校級項目(2019CXK18)。