CN106478828A - 一种超声辅助提取黄秋葵中具抗氧化功能多糖粉的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超声辅助提取黄秋葵中具抗氧化功能多糖粉的方法。所述方法包括如下步骤：1)黄秋葵经冷冻干燥后打粉得到黄秋葵干粉；2)在超声辅助下，将所述黄秋葵干粉进行热水提取，经离心后收集上清液，即为黄秋葵多糖水溶液；3)向所述黄秋葵多糖水溶液中加入助干剂和速溶剂后进行均质；4)经所述均质后的所述黄秋葵多糖水溶液进行喷雾干燥，即得到黄秋葵多糖粉。本发明采用黄秋葵鲜果冻干后制粉的方式。冻干后破碎更完全，比鲜果直接破碎后提取多糖粉的得率(即收率)高。本发明采用超声辅助热水提取黄秋葵多糖的方式。解决了多糖提取率低的问题，且过程简短高效，比常规热水提取的多糖粉的得率高。本发明添加β‑环糊精作为助干剂。较之于不添加该助干剂的条件下直接进行喷雾干燥的方式所得多糖粉的得率高。

Description

一种超声辅助提取黄秋葵中具抗氧化功能多糖粉的方法

技术领域

本发明涉及一种超声辅助提取黄秋葵中具抗氧化功能多糖粉的方法，属于功能性食品工程技术领域。

背景技术

黄秋葵(Abelmoschus esculentus(Linn.)Moench)，别名秋葵、羊角豆，为锦葵科秋葵属一年生草本植物，广泛分布在热带、亚热带以及温暖的温带地区。黄秋葵发源于非洲，自20世纪90年代初引入我国，现在于亚洲、中东地区和美国南部诸州等地均有栽培，目前印度境内的黄秋葵资源最为丰富。近年来，我国南、北方各地也呈现出大面积普及之势，尤以台湾面积最广，其中在福建省的泰宁、建宁、将乐诸县的种植历史已达百年之久，在江西省的萍乡上埠镇一带也已种植十余年。黄秋葵果实是一种具有较高营养价值和显著保健功能的新型保健蔬菜，同时其茎、叶、花、种子也具有一定的开发利用价值。经常食用其嫩果荚可以起到护胃保肝、减轻疲劳、增强体质之功效，是一种具有重要的开发利用价值的草本植物资源。随着国内对功能性食品需求的日益增加，黄秋葵因其特殊的功能特性和良好的药用价值越来越被重视。虽然黄秋葵在我国的种植面积逐渐扩大，但是依然处于鲜菜售卖为主、深加工水平低、附加值低的状态，更未形成产业化经营，没能发挥其应有的价值。

研究表明，黄秋葵中含有由多聚半乳糖、半乳聚糖和***聚糖与果胶组成的多糖混合物。多糖是生物体内的一类重要的信息分子，具有细胞表面信号识别、抗原抗体反应、细胞间信息传递和感受的生物作用，且具有多种生物活性，如增强免疫调节、抗肿瘤、降血脂、降血糖、抗氧化、抗病毒等。因此开发黄秋葵多糖保健产品具有重要意义，将会产生巨大的社会效益和经济效益。

市场上目前少有秋葵多糖的产品，该类保健品有广阔的发展空间。且秋葵多糖的提取多为秋葵鲜果的热水提取，方法单一，多糖得率较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种超声辅助提取黄秋葵中具抗氧化功能多糖粉的方法，本发明方法采用冷冻干燥鲜秋葵的方式制粉，避免了秋葵组织破坏不完全的问题；本发明方法采用超声辅助热水提取的方法，解决了多糖提取率低的问题，且过程简短高效；本发明方法采用喷雾的方式可以高效制粉且得率较高；本发明方法制备的黄秋葵多糖粉具有较高的抗氧化能力。

本发明所提供的超声辅助提取黄秋葵中具抗氧化功能多糖粉的方法，包括如下步骤：

1)黄秋葵经冷冻干燥后打粉得到黄秋葵干粉；

2)在超声辅助下，将所述黄秋葵干粉进行热水提取，经离心后收集上清液，即为黄秋葵多糖水溶液；

3)所述黄秋葵多糖水溶液中加入助干剂和速溶剂后进行均质；

4)经所述均质后的所述黄秋葵多糖水溶液进行喷雾干燥，即得到黄秋葵多糖粉。

上述的方法中，步骤1)中，本发明采用黄秋葵鲜果切片后进行所述冷冻干燥处理；

与常规的热风干燥的方式相比，所述冷冻干燥的凡是能够在很大程度上保存了黄秋葵中功能成分的活性；而且利用经冻干后的黄秋葵进行制粉，可使黄秋葵的组织破碎更完全，进而从黄秋葵粉中提取多糖较从鲜果中提取得率更高。

所述冷冻干燥的条件如下：

温度为-40～-55℃，压力为8～12Pa，时间为24～36小时，如在-50℃、10Pa的条件下冷冻30小时；

所述黄秋葵干粉的目数为30～40目。

上述的方法中，步骤2)中，所述超声的功率可为400～700W，具体可为400～600W、400W或600W；

所述热水提取的条件如下：

所述黄秋葵干粉与水的配比可为1g：20～60mL，具体可为1g：30～40mL、1g：30mL或1g：40mL；

pH值可为7.5～9.0，具体可为8.0～8.5、8.0或8.5；

温度可为40℃～60℃，具体可为40℃或60℃；

时间可为15～40min，具体可为20～30min、20min或30min。

上述的方法中，所述方法包括重复步骤2)中所述热水提取1～3次的步骤。

上述的方法中，步骤2)中，所述离心在8000rpm下进行5～10min，如7min。

上述的方法中，步骤3)中，所述助干剂可为β-环糊精；

所述助干剂减少了多糖在所述喷雾干燥过程中的挂壁现象，降低多糖粉的水分含量，延长保质期；

所述速溶剂可为卵磷脂。

所述速溶剂有效改善秋葵多糖粉的分散性和水溶性。

上述的方法中，所述助干剂的添加量可为所述黄秋葵多糖水溶液的总固形物含量的10～30％，具体可为20～30％、20％或30％；

所述速溶剂的添加量可为所述黄秋葵多糖水溶液的总固形物含量的2～3％，具体可为2％。

上述的方法中，步骤3)中，所述均质的压力可为15～27MPa，具体可为18～25MPa、18MPa或25MPa，次数可为4～7次，具体可为4～6次、4次或6次。

上述的方法中，步骤4)中，所述喷雾干燥的条件如下：

进风温度可为150～200℃，具体可为160～170℃、160℃或170℃，出风温度可为80～100℃，具体可为90～100℃、90℃或100℃。

本发明上述方法得到的黄秋葵多糖粉也属于本发明的保护范围。

本发明具有如下有益效果：

(1)本发明采用黄秋葵鲜果冻干后制粉的方式。

冻干后破碎更完全，比鲜果直接破碎后提取多糖粉的得率(即收率)高，多糖粉得率高达2.2倍。

(2)本发明采用超声辅助热水提取黄秋葵多糖的方式。

超声辅助热水提取解决了多糖提取率低的问题，且过程简短高效，比常规热水提取的多糖粉的得率高，多糖粉得率高达1.65倍。

(3)本发明添加β-环糊精作为助干剂。

较之于不添加该助干剂的条件下直接进行喷雾干燥的方式所得多糖粉的得率高，多糖粉得率高达1.93倍。

具体实施方式

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

下述实施例所采用的黄秋葵干粉是按照如下步骤制备的：

将黄秋葵鲜果切片后进行冷冻干燥：温度为-50℃，压力为10Pa，冷冻时间为30小时；将冻干后的黄秋葵切片进行打粉后过40目筛，得到黄秋葵干粉。

下述实施例中总抗氧化性采用总抗氧化能力(T-AOC)检测试剂盒(比色法，南京建成生物工程研究所)进行测定。

实施例1、

100g黄秋葵干粉，加水3000mL，调节pH到8.0，于40℃下、400W超声处理20min。提取结束后8000rpm离心7min，取上清液即为黄秋葵多糖水溶液，重复提取3次。向黄秋葵多糖水溶液中添加β-环糊精和卵磷脂，β-环糊精添加量为黄秋葵多糖水溶液中总固形物含量的20％，卵磷脂的添加量为黄秋葵多糖水溶液中总固形物含量的2％。添加助干剂和速溶剂之后进行均质，均质压力为18MPa，均质循环为4次。均质后的溶液进行喷雾干燥，控制进风温度为160℃，出风温度为90℃，得到黄秋葵多糖粉末18.75g。

本实施例黄秋葵多糖粉的得率为18.75％。

本实施例制备的黄秋葵多糖粉的含水量≤6％。

本实施例制备的黄秋葵多糖粉中多糖含量为84.13％。

经测定，10mg/mL的本实施例制备的黄秋葵多糖干燥粉的总抗氧化性相当于89.5μg/mL的Trolox。

实施例2、

100g黄秋葵干粉，加水4000mL，调节pH到8.5，于60℃下、600W超声处理30min。提取结束后8000rpm离心7min，取上清液即为黄秋葵多糖水溶液，重复提取3次。向黄秋葵多糖水溶液中添加β-环糊精和卵磷脂，β-环糊精添加量为黄秋葵多糖水溶液中总固形物含量的30％，卵磷脂的添加量为黄秋葵多糖水溶液中总固形物含量的2％。添加助干剂和速溶剂之后进行均质，均质压力为25MPa，均质循环去为6次。均质后的溶液进行喷雾干燥，控制进风温度为170℃，出风温度为100℃，得到黄秋葵多糖粉末21.33g。

本实施例黄秋葵多糖粉的得率为21.33％。

本实施例制备的黄秋葵多糖粉的含水量≤5％。

本实施例制备的黄秋葵多糖粉中多糖含量为86.06％。

经测定，10mg/mL的本实施例制备的黄秋葵多糖粉的总抗氧化性相当于80.1μg/mL的Trolox。

对比例1、

与实施例1的处理步骤相同，不同之处在于：采用黄秋葵鲜果破碎制浆。

该对比例得到黄秋葵多糖粉末9.82g。

本对比例黄秋葵多糖粉的得率为9.82％，远低于本发明采用黄秋葵鲜果冻干后制粉的得率，本发明实施例2中多糖粉的得率为本对比例多糖粉的得率的2.2倍。

对比例2、

与实施例2的处理步骤相同，不同之处在于：不在超声辅助下进行热水提取。

该对比例得到黄秋葵多糖粉末12.93g。

本对比例黄秋葵多糖粉的得率为12.93％，远低于本发明采用超声辅助热水的多糖粉的得率，本发明实施例2中多糖粉的得率为本对比例多糖粉的得率的1.65倍。

对比例3、

与实施例2的处理步骤相同，不同之处在于：向黄秋葵多糖水溶液中进行添加卵磷脂，不添加β-环糊精和卵磷脂。

该对比例得到黄秋葵多糖粉末11.05g。

本对比例黄秋葵多糖粉的得率为11.05％，远低于本发明采用向黄秋葵多糖水溶液中添加助干剂β-环糊精后进行喷雾干燥所得多糖粉的得率，本发明实施例2中多糖粉的得率为本对比例多糖粉的得率的1.93倍。

Claims (10)

1.一种超声辅助提取黄秋葵中具抗氧化功能多糖粉的方法，包括如下步骤：

1)黄秋葵经冷冻干燥后打粉得到黄秋葵干粉；

2)在超声辅助下，将所述黄秋葵干粉进行热水提取，经离心后收集上清液，即为黄秋葵多糖水溶液；

3)向所述黄秋葵多糖水溶液中加入助干剂和速溶剂后进行均质；

4)经所述均质后的所述黄秋葵多糖水溶液进行喷雾干燥，即得到黄秋葵多糖粉。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1)中，所述黄秋葵切片后进行所述冷冻干燥处理；

所述冷冻干燥的条件如下：

温度为-40～-55℃，压力为8～12Pa，时间为24～36小时；

所述黄秋葵干粉的目数为30～40目。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤2)中，所述超声的功率为400～700W；

所述热水提取的条件如下：

所述黄秋葵干粉与水的配比为1g：20～60mL；

pH值为7.5～9.0；

温度为40℃～60℃；

时间为15～40min。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于：所述方法包括重复步骤2)中所述热水提取1～3次的步骤。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于：步骤2)中，所述离心在8000rpm下进行5～10min。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于：步骤3)中，所述助干剂为β-环糊精；

所述速溶剂为卵磷脂。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述助干剂的添加量为所述黄秋葵多糖水溶液的总固形物含量的10～30％；

所述速溶剂的添加量为所述黄秋葵多糖水溶液的总固形物含量的2～3％。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于：步骤3)中，所述均质的压力为15～27MPa，次数为4～7次。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其特征在于：步骤4)中，所述喷雾干燥的条件如下：

进风温度为150～200℃，出风温度为80～100℃。

10.权利要求1-9中任一项所述方法制备的黄秋葵多糖粉。