沙棘葉中多糖的提取及沙棘葉多糖酸奶的制作

段皓文 李慧 楊陽(yáng)

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(guò)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線法測(cè)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(jié)果：制作出帶有沙棘葉特有香味的酸奶。

關(guān)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(fēng)沙的特點(diǎn)，能在鹽堿地上生存，在我國(guó)西北部大量種植該植物可綠化沙漠。沙棘果實(shí)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(zhì)，并具有抵抗各種細(xì)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(bǔ)充很多對(duì)人體有益的物質(zhì)。

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(chǎn)菌，如保加利亞乳桿菌等），經(jīng)過(guò)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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外，在發(fā)酵過(guò)程中經(jīng)過(guò)乳酸生產(chǎn)菌的代謝，同時(shí)產(chǎn)生了B族維生素等人體必須的維生素，同時(shí)將牛奶中的乳糖轉(zhuǎn)化為乳酸，使因?yàn)槿樘遣荒桶Y不能喝牛奶的人群也可食用，更利于人體的吸收。同時(shí)，酸奶中蘊(yùn)含的乳酸菌可以使腸道的消化菌群有所調(diào)節(jié)，促進(jìn)腸、胃的蠕動(dòng)，提高人體的免疫能力，防止衰老。

本實(shí)驗(yàn)通過(guò)對(duì)沙棘葉進(jìn)行熱水提取，測(cè)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(shí)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(duì)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(shí)受到污染，可為生產(chǎn)提供參考。

1. 材料與方法

1.1 材料與儀器

材料：干沙棘葉（產(chǎn)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(jì)銘稱重校驗(yàn)設(shè)備有限公司）、恒溫水浴鍋、紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)（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(biāo)準(zhǔn)曲線的制作

配置40μg/mL葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液。制作2mL的8、12、16、20、24、28、32、36μg/mL葡萄糖溶液，做好標(biāo)記，空白對(duì)照組不加入葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液，直接使用2.0mL的蒸餾水。使用苯酚-硫酸法比色，測(cè)定吸光度。

1.2.1.2 沙棘多糖的提取正交實(shí)驗(yàn)

沙棘葉多糖可以溶于熱水中，微溶于有機(jī)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(duì)時(shí)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(shí)驗(yàn)，取2mL提取液，使用苯酚-硫酸法比色，測(cè)定吸光度。

1.2.2 酸奶的制作

1.2.2.1 器具的簡(jiǎn)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(méi)有異常的氣味；為均一單液相，不能有沉淀物質(zhì)和漂浮物質(zhì)；脂肪含量大于3%，蛋白質(zhì)含量大于2.9%，抗生素含量符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，不得檢出有害金屬、防腐劑、硝酸根、過(guò)氧化氫、摻雜物質(zhì)。

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(chǎn)品質(zhì)量，靜置晾涼，此過(guò)程中，不可打開(kāi)蓋子，以防止雜菌進(jìn)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(zhǎng)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(zhì)量。接種后，將鍋中的奶分裝在消毒過(guò)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(biāo)簽紙，做好標(biāo)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(shí)（具體時(shí)間視凝乳速度而定），物料酸度達(dá)到70-80°T，pH值大約為4.3時(shí)，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(chǎn)乳酸，防止酸度過(guò)高。除此之外，可以產(chǎn)生更多的胞外多糖和風(fēng)味物質(zhì)，可以增加粘稠度，使風(fēng)味更加突出。

1.2.3 發(fā)酵后酸奶的理化指標(biāo)測(cè)定

測(cè)定酸奶的各項(xiàng)理化指標(biāo)，并評(píng)價(jià)酸奶是否符合《中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB2746-1999（2） 酸牛奶》。

（1）酸度測(cè)定方法：酸堿滴定法，結(jié)果要求T°≥70。

（2）蛋白質(zhì)含量測(cè)定方法：考馬斯亮藍(lán)比色法，結(jié)果要求%≥2.9。

1.2.3.1 蛋白質(zhì)含量測(cè)定

樣品的制作：準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)曲線的配置。

準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(zhì)溶液1mL，然后滴加4mL考馬斯亮藍(lán)G-250溶液，震蕩，室溫下靜止5min，然后使用分光光度計(jì)在595nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度，繪制出蛋白質(zhì)含量曲線。

（3）樣品的測(cè)定

準(zhǔn)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(lán)）4.0mL，搖混均勻，在室溫下反應(yīng)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(jì)595nm波長(zhǎng)處測(cè)定樣品組的吸光度。

1.2.4 沙棘葉酸奶的感官風(fēng)味評(píng)價(jià)

請(qǐng)山西大同大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院50位師生對(duì)酸奶進(jìn)行感官評(píng)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(píng)價(jià)，結(jié)果見(jiàn)表1。

2. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作

標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制如圖1所示，標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為 y=0.0154x-0.0781（R2=0.9934），說(shuō)明其在濃度范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系。

2.2 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果測(cè)定

以提取溫度、料液比、時(shí)間作為正交因子（見(jiàn)表2），選取L39正交表進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，優(yōu)選最佳工藝條件，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3。從表中可得出R值與多糖得率的關(guān)系，可以看出A因子（溫度）對(duì)提取效率影響最大，其次是C（料液比）和B（提取時(shí)間），再結(jié)合K值，可以得出最佳工藝條件：溫度75℃，提取時(shí)間為1h，料液比為1：250g/mL，多糖提取率為38.52%。

2.3蛋白質(zhì)含量的測(cè)定結(jié)果

準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y=3.5449x+0.0907（R2=0.9924），說(shuō)明其在濃度范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系。

樣品的吸光值測(cè)得2.815，帶入標(biāo)準(zhǔn)曲線，并且計(jì)算稀釋倍數(shù)得到蛋白質(zhì)含量為3.07%

大于《中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 2746-1999（2） 酸牛奶》所要求的%≥2.9

2.4 沙棘葉酸奶的感官風(fēng)味評(píng)價(jià)

根據(jù)50位師生評(píng)分得到分?jǐn)?shù)和評(píng)價(jià)，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(diǎn)淡黃色（沙棘提取液的顏色）。

口感：入口后散開(kāi)，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(jīng)凝結(jié)成為均勻平滑固體狀，像嫩豆腐一樣，無(wú)乳清析出。

風(fēng)味：有良好的酸奶風(fēng)味、無(wú)霉味、酒精發(fā)酵味和其他異味。

3. 結(jié)論分析

通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)提取結(jié)果，得出沙棘葉多糖的最佳工藝條件溫度75℃，提取時(shí)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(píng)定分值高，最符合大眾口味。各項(xiàng)指標(biāo)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

基金項(xiàng)目：

2 0 1 9 年度山西省教育廳籌資金資助回國(guó)留學(xué)人員科研教研項(xiàng)目（HGKY2019090）；2019 年度山西大同大學(xué)校級(jí)項(xiàng)目（2019CXK18）。