本發(fā)明涉及一種超聲輔助提取黃秋葵中具抗氧化功能多糖粉的方法，屬于功能性食品工程技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
黃秋葵(Abelmoschus esculentus(Linn.)Moench)，別名秋葵、羊角豆，為錦葵科秋葵屬一年生草本植物，廣泛分布在熱帶、亞熱帶以及溫暖的溫帶地區(qū)。黃秋葵發(fā)源于非洲，自20世紀(jì)90年代初引入我國(guó)，現(xiàn)在于亞洲、中東地區(qū)和美國(guó)南部諸州等地均有栽培，目前印度境內(nèi)的黃秋葵資源最為豐富。近年來(lái)，我國(guó)南、北方各地也呈現(xiàn)出大面積普及之勢(shì)，尤以臺(tái)灣面積最廣，其中在福建省的泰寧、建寧、將樂(lè)諸縣的種植歷史已達(dá)百年之久，在江西省的萍鄉(xiāng)上埠鎮(zhèn)一帶也已種植十余年。黃秋葵果實(shí)是一種具有較高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和顯著保健功能的新型保健蔬菜，同時(shí)其莖、葉、花、種子也具有一定的開(kāi)發(fā)利用價(jià)值。經(jīng)常食用其嫩果莢可以起到護(hù)胃保肝、減輕疲勞、增強(qiáng)體質(zhì)之功效，是一種具有重要的開(kāi)發(fā)利用價(jià)值的草本植物資源。隨著國(guó)內(nèi)對(duì)功能性食品需求的日益增加，黃秋葵因其特殊的功能特性和良好的藥用價(jià)值越來(lái)越被重視。雖然黃秋葵在我國(guó)的種植面積逐漸擴(kuò)大，但是依然處于鮮菜售賣(mài)為主、深加工水平低、附加值低的狀態(tài)，更未形成產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營(yíng)，沒(méi)能發(fā)揮其應(yīng)有的價(jià)值。
研究表明，黃秋葵中含有由多聚半乳糖、半乳聚糖和阿拉伯聚糖與果膠組成的多糖混合物。多糖是生物體內(nèi)的一類(lèi)重要的信息分子，具有細(xì)胞表面信號(hào)識(shí)別、抗原抗體反應(yīng)、細(xì)胞間信息傳遞和感受的生物作用，且具有多種生物活性，如增強(qiáng)免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、降血脂、降血糖、抗氧化、抗病毒等。因此開(kāi)發(fā)黃秋葵多糖保健產(chǎn)品具有重要意義，將會(huì)產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
市場(chǎng)上目前少有秋葵多糖的產(chǎn)品，該類(lèi)保健品有廣闊的發(fā)展空間。且秋葵多糖的提取多為秋葵鮮果的熱水提取，方法單一，多糖得率較低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種超聲輔助提取黃秋葵中具抗氧化功能多糖粉的方法，本發(fā)明方法采用冷凍干燥鮮秋葵的方式制粉，避免了秋葵組織破壞不完全的問(wèn)題；本發(fā)明方法采用超聲輔助熱水提取的方法，解決了多糖提取率低的問(wèn)題，且過(guò)程簡(jiǎn)短高效；本發(fā)明方法采用噴霧的方式可以高效制粉且得率較高；本發(fā)明方法制備的黃秋葵多糖粉具有較高的抗氧化能力。
本發(fā)明所提供的超聲輔助提取黃秋葵中具抗氧化功能多糖粉的方法，包括如下步驟：
1)黃秋葵經(jīng)冷凍干燥后打粉得到黃秋葵干粉；
2)在超聲輔助下，將所述黃秋葵干粉進(jìn)行熱水提取，經(jīng)離心后收集上清液，即為黃秋葵多糖水溶液；
3)所述黃秋葵多糖水溶液中加入助干劑和速溶劑后進(jìn)行均質(zhì)；
4)經(jīng)所述均質(zhì)后的所述黃秋葵多糖水溶液進(jìn)行噴霧干燥，即得到黃秋葵多糖粉。
上述的方法中，步驟1)中，本發(fā)明采用黃秋葵鮮果切片后進(jìn)行所述冷凍干燥處理；
與常規(guī)的熱風(fēng)干燥的方式相比，所述冷凍干燥的凡是能夠在很大程度上保存了黃秋葵中功能成分的活性；而且利用經(jīng)凍干后的黃秋葵進(jìn)行制粉，可使黃秋葵的組織破碎更完全，進(jìn)而從黃秋葵粉中提取多糖較從鮮果中提取得率更高。
所述冷凍干燥的條件如下：
溫度為-40～-55℃，壓力為8～12Pa，時(shí)間為24～36小時(shí)，如在-50℃、10Pa的條件下冷凍30小時(shí)；
所述黃秋葵干粉的目數(shù)為30～40目。
上述的方法中，步驟2)中，所述超聲的功率可為400～700W，具體可為400～600W、400W或600W；
所述熱水提取的條件如下：
所述黃秋葵干粉與水的配比可為1g：20～60mL，具體可為1g：30～40mL、1g：30mL或1g：40mL；
pH值可為7.5～9.0，具體可為8.0～8.5、8.0或8.5；
溫度可為40℃～60℃，具體可為40℃或60℃；
時(shí)間可為15～40min，具體可為20～30min、20min或30min。
上述的方法中，所述方法包括重復(fù)步驟2)中所述熱水提取1～3次的步驟。
上述的方法中，步驟2)中，所述離心在8000rpm下進(jìn)行5～10min，如7min。
上述的方法中，步驟3)中，所述助干劑可為β-環(huán)糊精；
所述助干劑減少了多糖在所述噴霧干燥過(guò)程中的掛壁現(xiàn)象，降低多糖粉的水分含量，延長(zhǎng)保質(zhì)期；
所述速溶劑可為卵磷脂。
所述速溶劑有效改善秋葵多糖粉的分散性和水溶性。
上述的方法中，所述助干劑的添加量可為所述黃秋葵多糖水溶液的總固形物含量的10～30％，具體可為20～30％、20％或30％；
所述速溶劑的添加量可為所述黃秋葵多糖水溶液的總固形物含量的2～3％，具體可為2％。
上述的方法中，步驟3)中，所述均質(zhì)的壓力可為15～27MPa，具體可為18～25MPa、18MPa或25MPa，次數(shù)可為4～7次，具體可為4～6次、4次或6次。
上述的方法中，步驟4)中，所述噴霧干燥的條件如下：
進(jìn)風(fēng)溫度可為150～200℃，具體可為160～170℃、160℃或170℃，出風(fēng)溫度可為80～100℃，具體可為90～100℃、90℃或100℃。
本發(fā)明上述方法得到的黃秋葵多糖粉也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
本發(fā)明具有如下有益效果：
(1)本發(fā)明采用黃秋葵鮮果凍干后制粉的方式。
凍干后破碎更完全，比鮮果直接破碎后提取多糖粉的得率(即收率)高，多糖粉得率高達(dá)2.2倍。
(2)本發(fā)明采用超聲輔助熱水提取黃秋葵多糖的方式。
超聲輔助熱水提取解決了多糖提取率低的問(wèn)題，且過(guò)程簡(jiǎn)短高效，比常規(guī)熱水提取的多糖粉的得率高，多糖粉得率高達(dá)1.65倍。
(3)本發(fā)明添加β-環(huán)糊精作為助干劑。
較之于不添加該助干劑的條件下直接進(jìn)行噴霧干燥的方式所得多糖粉的得率高，多糖粉得率高達(dá)1.93倍。
具體實(shí)施方式
下述實(shí)施例中所使用的實(shí)驗(yàn)方法如無(wú)特殊說(shuō)明，均為常規(guī)方法。
下述實(shí)施例中所用的材料、試劑等，如無(wú)特殊說(shuō)明，均可從商業(yè)途徑得到。
下述實(shí)施例所采用的黃秋葵干粉是按照如下步驟制備的：
將黃秋葵鮮果切片后進(jìn)行冷凍干燥：溫度為-50℃，壓力為10Pa，冷凍時(shí)間為30小時(shí)；將凍干后的黃秋葵切片進(jìn)行打粉后過(guò)40目篩，得到黃秋葵干粉。
下述實(shí)施例中總抗氧化性采用總抗氧化能力(T-AOC)檢測(cè)試劑盒(比色法，南京建成生物工程研究所)進(jìn)行測(cè)定。
實(shí)施例1、
100g黃秋葵干粉，加水3000mL，調(diào)節(jié)pH到8.0，于40℃下、400W超聲處理20min。提取結(jié)束后8000rpm離心7min，取上清液即為黃秋葵多糖水溶液，重復(fù)提取3次。向黃秋葵多糖水溶液中添加β-環(huán)糊精和卵磷脂，β-環(huán)糊精添加量為黃秋葵多糖水溶液中總固形物含量的20％，卵磷脂的添加量為黃秋葵多糖水溶液中總固形物含量的2％。添加助干劑和速溶劑之后進(jìn)行均質(zhì)，均質(zhì)壓力為18MPa，均質(zhì)循環(huán)為4次。均質(zhì)后的溶液進(jìn)行噴霧干燥，控制進(jìn)風(fēng)溫度為160℃，出風(fēng)溫度為90℃，得到黃秋葵多糖粉末18.75g。
本實(shí)施例黃秋葵多糖粉的得率為18.75％。
本實(shí)施例制備的黃秋葵多糖粉的含水量≤6％。
本實(shí)施例制備的黃秋葵多糖粉中多糖含量為84.13％。
經(jīng)測(cè)定，10mg/mL的本實(shí)施例制備的黃秋葵多糖干燥粉的總抗氧化性相當(dāng)于89.5μg/mL的Trolox。
實(shí)施例2、
100g黃秋葵干粉，加水4000mL，調(diào)節(jié)pH到8.5，于60℃下、600W超聲處理30min。提取結(jié)束后8000rpm離心7min，取上清液即為黃秋葵多糖水溶液，重復(fù)提取3次。向黃秋葵多糖水溶液中添加β-環(huán)糊精和卵磷脂，β-環(huán)糊精添加量為黃秋葵多糖水溶液中總固形物含量的30％，卵磷脂的添加量為黃秋葵多糖水溶液中總固形物含量的2％。添加助干劑和速溶劑之后進(jìn)行均質(zhì)，均質(zhì)壓力為25MPa，均質(zhì)循環(huán)去為6次。均質(zhì)后的溶液進(jìn)行噴霧干燥，控制進(jìn)風(fēng)溫度為170℃，出風(fēng)溫度為100℃，得到黃秋葵多糖粉末21.33g。
本實(shí)施例黃秋葵多糖粉的得率為21.33％。
本實(shí)施例制備的黃秋葵多糖粉的含水量≤5％。
本實(shí)施例制備的黃秋葵多糖粉中多糖含量為86.06％。
經(jīng)測(cè)定，10mg/mL的本實(shí)施例制備的黃秋葵多糖粉的總抗氧化性相當(dāng)于80.1μg/mL的Trolox。
對(duì)比例1、
與實(shí)施例1的處理步驟相同，不同之處在于：采用黃秋葵鮮果破碎制漿。
該對(duì)比例得到黃秋葵多糖粉末9.82g。
本對(duì)比例黃秋葵多糖粉的得率為9.82％，遠(yuǎn)低于本發(fā)明采用黃秋葵鮮果凍干后制粉的得率，本發(fā)明實(shí)施例2中多糖粉的得率為本對(duì)比例多糖粉的得率的2.2倍。
對(duì)比例2、
與實(shí)施例2的處理步驟相同，不同之處在于：不在超聲輔助下進(jìn)行熱水提取。
該對(duì)比例得到黃秋葵多糖粉末12.93g。
本對(duì)比例黃秋葵多糖粉的得率為12.93％，遠(yuǎn)低于本發(fā)明采用超聲輔助熱水的多糖粉的得率，本發(fā)明實(shí)施例2中多糖粉的得率為本對(duì)比例多糖粉的得率的1.65倍。
對(duì)比例3、
與實(shí)施例2的處理步驟相同，不同之處在于：向黃秋葵多糖水溶液中進(jìn)行添加卵磷脂，不添加β-環(huán)糊精和卵磷脂。
該對(duì)比例得到黃秋葵多糖粉末11.05g。
本對(duì)比例黃秋葵多糖粉的得率為11.05％，遠(yuǎn)低于本發(fā)明采用向黃秋葵多糖水溶液中添加助干劑β-環(huán)糊精后進(jìn)行噴霧干燥所得多糖粉的得率，本發(fā)明實(shí)施例2中多糖粉的得率為本對(duì)比例多糖粉的得率的1.93倍。