一种高益生活性的柿果胶、软糖及其制备方法和应用

1.本发明涉及食品技术领域，具体涉及一种高益生活性的柿果胶、软糖及其制备方法和应用。


背景技术：

2.果胶的组成有同质多糖和杂多糖两种类型，多存在于植物细胞壁和细胞内层，大量存在于柑橘、柠檬、柚子等果皮中。果胶在酸性溶液中较在碱性溶液中稳定，通常按其酯化度分为高酯果胶及低酯果胶。高酯果胶在可溶性糖含量≥60％、ph＝2.6～3.4的范围内形成非可逆性凝胶。低酯果胶一部分甲酯转变为伯酰胺，不受糖、酸的影响，但需与钙、镁等二价离子结合才能形成凝胶。常规果胶主要作为凝胶剂、增稠剂和乳化剂等添加到食品或者药品中。
3.但是，不同来源果胶结构不同，果胶生理功能不同。因此，有必要持续探究具有新功能的果胶。


技术实现要素：

4.基于此，有必要提供一种高益生活性的柿果胶、软糖及其制备方法和应用。
5.本发明采用如下技术方案：
6.本发明提供一种高益生活性的柿果胶，所述柿果胶经柿子研磨、水热提取、醇沉、冻干工艺制备而成，平均分子量为60～120kda，酯化度为65％～70％，包含60％～75％的hg结构域和4％～12％的rg-i结构域，所述柿果胶含有：半乳糖醛酸、鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖和甘露糖，且半乳糖醛酸的含量达60％以上，其他单糖含量低于25％。
7.优选地，所述柿果胶的分子量为60～62kda，包含74％～75％的hg结构域和4％～5％的rg-i结构域，所述半乳糖醛酸的含量达75％以上，其它单糖含量均低于18％。
8.本发明还提供所述高益生活性的柿果胶的制备方法，包括如下步骤：将柿子冻干，切片，研磨，得柿料粉；将柿料粉和水混合，调整ph至1.5～2.5，在搅拌条件下进行水热提取，得水提取液；将所述水提取液浓缩，向浓缩液中加入醇沉剂，于4℃条件下过夜，得沉淀；将沉淀洗涤，冻干，即得柿果胶。
9.在其中一些实施例中，所述柿料粉和水的料液比为1g：25～35ml，所述水热提取的温度为85～95℃，提取时间2～3h。
10.在其中一些实施例中，所述浓缩液的体积为水提取液提交的1/6～1/4，所述醇沉剂为乙醇，乙醇与浓缩液的体积比为1:(1.5～2.5)。
11.在其中一些实施例中，所述柿子优选为成熟软柿子。
12.本发明还提供柿果胶在制备具有益生活性的食品、保健品或者药品中的应用。
13.本发明还提供一种果胶软糖，采用上述柿果胶制备而成。
14.在其中一些实施例中，所述果胶软糖主要由如下重量份的原料制备而成：明胶8％～14％(优选14％)、赤藓糖醇8％～14％(优选14％)、权利要求1或2所述的柿果胶0.4％～
2％(优选1～1.6％)，食用香精0.05％～0.3％(优选0.15％)，食用色素0.01％～0.3％，食用柠檬酸钠0.01％～0.1％，余量为水。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
16.本发明提供一种具有益生活性的柿子果胶的提取与应用。成熟柿果胶为低分子量果胶，半乳糖醛酸含量高，多呈点状或团块状存在，热稳定性好，且具有良好益生活性，还可用于制作软糖，能够提升柿子高值加工技术。
17.本发明借助体外模拟发酵实验，检测粪便菌发酵后体系中ph、还原糖以及短链脂肪酸变化来评价不同成熟度柿果胶的益生活性。结果表明，与菊粉组以及空白组相比，柿果胶的添加会显著提高乙酸、丙酸和丁酸等短链脂肪酸产生。其中成熟柿果胶pp-2发酵液中ph变化最显著、还原糖量消耗最多、短链脂肪酸总量最高可达4000μm，说明成熟柿果胶有良好益生效果。
附图说明
18.图1为本发明制备的果胶软糖图。
具体实施方式
19.下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明，以使本领域的技术人员更加清楚地理解本发明。
20.以下各实施例，仅用于说明本发明，但不止用来限制本发明的范围。基于本发明中的具体实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的情况下，所获得的其他所有实施例，都属于本发明的保护范围。
21.在本发明实施例中，若无特殊说明，所有原料组分均为本领域技术人员熟知的市售产品；在本发明实施例中，若未具体指明，所用的技术手段均为本领域技术人员所熟知的常规手段。
22.试验例1
23.本试验例采用不同成熟度的柿子制备柿果胶，具体制备方法包括如下步骤：
24.s1，通过质构色差判断磨盘柿不同成熟状态，将未成熟柿子以及成熟软化柿子冷冻切片、冻干后磨粉，得未成熟柿子料粉和成熟柿子料粉。
25.s2，步骤s1所得两种柿子料粉分别与蒸馏水以料液比1:30(g/ml)混合，用盐酸调节混合液ph值至1.9。采用转速600r/min搅拌，90℃水浴加热150min，得未成熟柿子水提取液和成熟柿子水提取液。提取液离心后，浓缩为原体积1/5，浓缩液与乙醇按照体积比1:2混合后，4℃醇沉过夜。
26.s3，将步骤s2乙醇处理后的沉淀物过滤，分别用乙醇反复(5～6次)洗涤，冻干后研磨成粉，得到未成熟柿果胶(记为pp-1)和成熟柿果胶(记为pp-2)。
27.对未成熟柿果胶pp-1和成熟柿果胶pp-2进行结构分析，具体包括如下项目：
28.(1)果胶分子量参数测定：用凝胶渗透色谱(gpc)测定不同成熟度柿子果胶分子量，用含有0.02％叠氮化钠的屈臣氏蒸馏水作为洗脱液，流速0.8ml/min；称取果胶样品4mg，溶于1ml蒸馏水中，经0.45μm水相微孔滤膜过滤后吸取100μl依照色谱条件进样。
29.(2)对未成熟柿果胶pp-1和成熟柿果胶pp-2进行酯化度、半乳糖醛酸、单糖组成等
测定分析。
30.分子量及酯化度的测试结果如下表所示：
31.分子量参数pp-1pp-2mw(kda)117.8(
±
0.68％)61.3(
±
1.14％)mn(kda)49.1(
±
2.63％)29.1(
±
3.38％)mw/mn2.25
±
0.032.06
±
0.04酯化度de(％)67.7
±
0.0265.3
±
0.01
32.可以看出，与未成熟柿果胶pp-1相比，成熟柿果胶pp-2的分子量较低，且分子量分布比较集中，酯化度也相对较低。
33.单糖的组成检测结果如下表所示：
[0034][0035][0036]
柿果胶中组成比例的计算结果见下表：
[0037]
其中，r1＝gala/(rha+ara+gal)，果胶线性关系。
[0038]
r2＝rha/gala，rg在果胶中的组成。
[0039]
r3＝(gal+ara)/rha，连接到rg-i上的侧链的长度。
[0040]
由上表可以看出，本试验例制备的柿果胶主要由半乳糖醛酸组成，此外还有五种少量单糖：葡萄糖、半乳糖、鼠李糖、甘露糖、阿拉伯糖等。并且，未成熟柿果胶pp-1中的半乳糖醛酸含量63.29％，成熟柿果胶pp-2中的半乳糖醛酸含量上升至75.86％，五种单糖含量下降。
[0041]
同时，本试验例制备的不同成熟度柿果胶主要包含两个主要结构域：结构域hg和结构域rg-i，不同成熟度果胶的线性组成以及侧链长度不同。
[0042]
试验例2益生活性测试
[0043]
本试验探究试验例1制备的未成熟柿果胶pp1、成熟柿果胶pp2的益生活性，具体方法步骤为：
[0044]
s1，准备工作：
[0045]
制备粪便菌悬液：收集年龄为8周健康雄性c57bl/6j小鼠新鲜粪便，用0.01mol/l无菌磷酸盐缓冲液制成20％(w/v)的粪便菌悬液，在14000rpm下离心5min，去除沉淀后，得粪便菌悬液，备用。
[0046]
空白对照培养基：1l超纯水中，含2g/l的蛋白胨，2g/l的酵母膏，0.1g/l的nacl，0.04g/l的k2hpo4，0.04g/l的kh2po4，2g/l的nahco3，0.01g/l的mg so4·
7h2o，0.01g/l的cacl2·
6h2o，2m l/l的吐温80，0.02g/l的氯化血红素，10μl/l的维生素k，0.5g/l的l-半胱氨酸，0.5g/l的胆汁酸盐，1mg/l的刃天青。
[0047]
含菊粉的培养基：1l超纯水中，含2g/l的蛋白胨，2g/l的酵母膏，0.1g/l的nacl，0.04g/l的k2hpo4，0.04g/l的kh2po4，2g/l的nahco3，0.01g/l的mg so4·
7h2o，0.01g/l的cacl2·
6h2o，2m l/l的吐温80，0.02g/l的氯化血红素，10μl/l的维生素k，0.5g/l的l-半胱氨酸，0.5g/l的胆汁酸盐，1mg/l的刃天青，以及10mg/ml的菊粉(作为碳源)。
[0048]
制备含柿果胶pp1的培养基：1l超纯水中，含2g/l的蛋白胨，2g/l的酵母膏，0.1g/l的nacl，0.04g/l的k2hpo4，0.04g/l的kh2po4，2g/l的nahco3，0.01g/l的mg so4·
7h2o，0.01g/l的cacl2·
6h2o，2m l/l的吐温80，0.02g/l的氯化血红素，10μl/l的维生素k，0.5g/l的l-半胱氨酸，0.5g/l的胆汁酸盐，1mg/l的刃天青，以及10mg/ml的柿果胶pp1(作为碳源)。
[0049]
制备含柿果胶pp2的培养基：1l超纯水中，含2g/l的蛋白胨，2g/l的酵母膏，0.1g/l的nacl，0.04g/l的k2hpo4，0.04g/l的kh2po4，2g/l的nahco3，0.01g/l的mg so4·
7h2o，0.01g/l的cacl2·
6h2o，2m l/l的吐温80，0.02g/l的氯化血红素，10μl/l的维生素k，0.5g/l的l-半胱氨酸，0.5g/l的胆汁酸盐，1mg/l的刃天青，以及10mg/ml的柿果胶pp2(作为碳源)。
[0050]
s2，益生作用的测定：
[0051]
采用10.0mg/ml柿果胶作为唯一碳源的培养基进行粪便菌发酵，每个样品做3次平行。以无碳源的基础培养基为空白对照(记为nc)。调节培养基最终ph 7.4
±
0.2。随后将培养基置于高压灭菌锅中，121℃灭菌20min。
[0052]
按照20％(v/v)的接种量将s1制备好的菌悬液接种至以成熟柿子果胶样品为碳源的培养基中，于37℃厌氧培养。
[0053]
在发酵0h、12h、24h以及48h时分别取样离心(14000r/min，5min)，通过ph计和dns测还原糖法测定各组发酵液中ph值以及还原糖含量变化，每个样品重复测定3次。
[0054]
采用气相色谱法，以短链脂肪酸(scfas)产量为评价指标比较成熟柿子果胶对短链脂肪酸的促进作用。
[0055]
并且，统计表中数据由均值
±
标准差组成，不一样小写字母表示不同处理组(pp-2、nc)之间存在差异(p《0.05)。
[0056]
具体地，发酵过程中ph变化统计结果见下表：
[0057][0058]
发酵过程中还原糖的变化统计结果见下表：
[0059][0060]
nc培养基发酵中短链脂肪酸(scfas)产量统计见下表：
[0061][0062][0063]
菊粉培养基发酵中短链脂肪酸(scfas)产量统计见下表：
[0064]
[0065]
pp1培养基发酵中短链脂肪酸(scfas)产量统计见下表：
[0066][0067]
pp2培养基发酵中短链脂肪酸(scfas)产量统计见下表：
[0068][0069]
由上表统计结果可以看出，与空白对照组(nc发酵)和pp1培养基相比，含成熟柿果胶pp-2的培养基在发酵过程中，ph、还原糖下降变化显著，且对短链脂肪酸有更强的促产作用，表明成熟柿果胶pp-2具有更好的益生活性。
[0070]
试验例3果胶软糖
[0071]
本试验例提供一种果胶软糖，果胶软糖的制备方法包括如下步骤：
[0072]
s1，准备原料：称取赤藓糖醇加水溶解待用，明胶与水以1:2混合使其吸水膨胀待用，称取柿子果胶加水溶解待用。
[0073]
s2，熬煮：将赤藓糖醇溶液与明胶溶液和柿果胶溶液混合熬煮，煮沸10min，关火，稍冷却后加入柠檬酸钠、食用香精调和，得熬制糖浆。
[0074]
s3，注模及成型：将熬制糖浆去除表面气泡后，通过食用胶头滴管注入食用硅胶模具中。待熬制糖浆浇模后，静置至室温，让其凝胶成型。
[0075]
原料重量配比范围如下：明胶5～30％，赤藓糖醇5～30％，柿果胶(pp2)0～5％，食用香精0.02～0.8％，食用色素0.01～0.3％，柠檬酸钠0.01～0.5％，余量为水。
[0076]
对本试验例制备的果胶软糖进行感官评价：由10位食品专业人员组成感官评定小组，参考sb/t 10021-2017《糖果凝胶糖果》标准，以软糖的色泽、形态组织、滋味和气味、杂质五项为指标，对软糖进行感官评价。每个测试样品的感官评分数据去掉最高分和最低分后取算术平均值。其评分标准如下表：
[0077][0078][0079]
其中，明胶添加量(定量6％～16％)对果胶软糖感官品质影响的试验分组及统计结果见下表
[0080][0081][0082]
结果显示：明胶添加量在8％～16％的范围内，色泽透亮，均一性较好，随着明胶添加量的增加，色泽无明显差异。尤其是，小于8％的明胶添加量，会使制作的软糖口感偏软，缺乏咀嚼性。当明胶量超过8％时，制成的软糖结构稳定，成型效果较好，但明胶添加量达到16％时，明胶腥味偏重。当明胶量为14％时，软糖口感适宜，咀嚼性较好，无异味。此时，软糖感官评分最高，感官评定人员接受度最高。
[0083]
赤藓糖醇添加量(定量为6％～16％)对果胶软糖感官品质影响的试验分组及统计结果见下表：
[0084]
[0085][0086][0087]
结果显示，当软糖中赤藓糖醇添加量小于8％时，软糖甜度较小，口感略差，当赤藓糖醇添加量大于14％时，感官评定分数降低。随着赤藓糖醇的增加，熬糖所形成的糖色会有所加深，硬度和软糖组织无显著差异，无肉眼可见杂质。感官评定结果中14％赤藓糖醇综合评分最高。所以可选取14％赤藓糖醇，口感最适宜，最受感官评定人员喜爱。
[0088]
柿果胶添加量(定量为0％～2％)对果胶软糖感官品质影响的试验分组及统计结果见下表：
[0089][0090]
柿果胶％色泽评分形态评分组织评分滋味评分杂质评分08.40
±
0.55a8.40
±
0.65a8.50
±
0.35b8.20
±
0.45b8.20
±
0.76a0.47.69
±
0.71c8.25
±
0.71a7.31
±
0.80c6.88
±
0.42c7.81
±
0.36b0.87.64
±
0.74c8.50
±
0.53a8.31
±
0.79b8.06
±
0.59b8.31
±
059a1.28.20
±
0.45b8.20
±
0.45a8.60
±
0.65b8.10
±
0.55b8.40
±
0.42a1.68.60
±
0.42a8.20
±
0.578.90
±
0.55a8.50
±
0.50a8.50
±
0.50a2.08.40
±
0.42a8.50
±
0.50a8.30
±
0.45b8.20
±
0.27b8.50
±
0.50a
[0091]
结果显示，随着柿果胶的添加，软糖的感官评定结果发生显著变化。当
[0092]
柿果胶添加量大于0.4％时，软糖的感官评分会随着柿果胶添加量的增加，感官评分越高，越受感官评定人员的喜爱。此外，添加柿果胶后的软糖与传统明胶软糖相比，口感更加丰富，主要是因为柿果胶和明胶有良好的协同作用，形成更加致密的凝胶结构。同时，柿果胶还可促进风味释放，丰富软糖风味层次对比，突出了糖果的酸甜口感。
[0093]
综合感官评价结果，选取最受感官评定人员喜爱，风味最好的糖果，获得软糖最优配方为：明胶添加量为14％，赤藓糖醇添加量14％，柿果胶添加量1.6％。
[0094]
在此有必要指出的是，以上实施例仅限于对本发明的技术方案做进一步的阐述和
说明，并不是对本发明的技术方案的进一步的限制，本发明的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。