葛根有效成分提取及葛根饮料发酵技术研究

摘要

葛根富含淀粉、黄酮、氨基酸、矿物质元素等多种营养物质，具有丰富的营养。葛根中的黄酮类物质具有清除自由基、抗人体衰老、降低心肌耗氧量、防治血管硬化等生理功能，由于葛根丰富的营养和多种生理功能，深受国内外市场的欢迎，发展潜力很大。
　　本文研究了葛根黄酮的多种提取技术和富含黄酮类物质的葛根饮料的发酵技术，确定了各种葛根黄酮提取技术的最佳条件，研发了两种富含黄酮类活性物质的葛根饮料，并对其营养与风味进行研究，主要研究内容与结果如下:
　　(1)超声波辅助是提取葛根黄酮和多糖的有效方法，水做溶剂，在超声波功率600 W、提取时间20min（间隙比1∶1）、液料比30、温度50℃的条件下葛根黄酮的提取率最高，达到7.83％，比沸腾水回流法的提取率5.14％，提高52.25％;在超声波功率600 W、提取时间30min（间隙比1∶1）、液料比40、温度50℃的条件下葛根多糖的提取率最高，为1.89％，比沸腾水回流法的提取率1.21％，提高55.45％。
　　(2)多酶协同酶解是提取葛根黄酮的有效方法，最佳条件为:中温α-淀粉酶用量20 mg/g、糖化酶用量10 mg/g、纤维素酶用量1mg/g、液料比20、pH5、50℃条件下酶解1h，葛根黄酮的提取率可达7.93％，比传统热水回流提取法提取率提高54.19％，同时糖化率可达22.47％，可制备高葛根黄酮含量的糖化液。
　　(3)酵母菌、乳酸菌、醋酸菌多菌种混合发酵可以显著提高葛根黄酮的提取率，最佳条件为:乳酸菌、醋酸菌、酵母菌混合比例为2∶2∶1，总接种量为原料的0.5％，液料比12，大米蛋白肽添加量为0.2g/g，30℃发酵5天，在此条件下葛根黄酮的提取率可达7.91％，比传统热水回流提取法提取率提高53.8％，同时可以制备高黄酮含量的醋酸饮料，发酵醋酸饮料中葛根黄酮量可达6.59g/L，总酸含量可达17.90g/L。
　　(4)乳酸菌发酵可以显著提高葛根汁中的黄酮含量，嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌、植物乳杆菌混合比例为1∶1∶1，总接种量为葛根汁总量的5％，葛根汁初始pH6，37℃发酵2d葛根黄酮量可达可达1.77g/L，比葛根汁中的黄酮含量0.88g/L提高102.0％，此时发酵液中活菌数可达1010CFU/mL以上，乳酸含量可达17.01g/L;发酵5d葛根黄酮量可达2.15g/L，比葛根汁中的黄酮含量提高145.7％，此时发酵液中活菌数仍有108CFU/mL以上，乳酸含量可达21.89g/L。
　　(5)对发酵的醋酸饮料和乳酸饮料的营养及风味成分进行分析，结果表明:两种发酵饮料的营养和风味物质均比较丰富，乳酸菌发酵饮料发酵2d黄酮含量可达1.77g/L，发酵5d黄酮含量可达2.15g/L，多菌种混合发酵醋饮料中黄酮含量可达6.57g/L。两种发酵饮料的有机酸种类丰富，乳酸菌饮料以乳酸为主，醋酸饮料以乙酸为主。挥发性香气成分种类丰富，乳酸菌饮料以乳酸菌发酵的特有香气成分乙醛、3-羟基-2-丁酮（乙偶姻）、2，3-丁二酮（双乙酰）等为主，醋饮料不光具有乳酸菌发酵的香气成分，还具有醋酸发酵的香气成分乙酸、乙醇等。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 葛根

1．1．1 葛根简介

1．1．2 葛根营养与功能研究进展

1．1．3 葛根在食品领域中的开发利用现状

1．2 果醋饮料

1．2．1 果醋饮料的概述

1．2．2 果醋饮料国内外研究现状

1．2．3 果醋饮料的营养与保健作用

1．3 乳酸菌发酵饮料

1．3．1 乳酸菌的概述

1．3．2 乳酸菌发酵饮料的概述

1．3．3 乳酸菌发酵饮料的营养

1．4 研究目的与意义

1．5 主要研究内容

第2章 超声波辅助提取葛根中的多糖和黄酮工艺研究

2．1 材料与方法

2．1．1 材料与试剂

2．1．2 仪器与设备

2．2 试验方法

2．2．1 葛根多糖与葛根黄酮的综合提取工艺

2．2．2 分析方法

2．2．3 葛根多糖和黄酮的提取

2．2．4 超声辅助提取葛根多糖和黄酮技术研究

2．2．5 超声频率组合试验

2．2．6 数据处理

2．3 结果与讨论

2．3．1 葛根多糖和黄酮的提取

2．3．2 单因素试验结果

2．3．3 正交试验结果

2．3．4 双频超声波对葛根多糖和黄酮提取率的影响

2．4 小结

第3章 葛根黄酮的多酶协同提取技术研究

3．1 材料与方法

3．1．1 材料、试剂

3．1．2 仪器与设备

3．2 试验方法

3．2．1 葛根粉的制备

3．2．2 分析方法

3．2．3 黄酮的多酶协同提取

3．2．4 数据处理

3．3 结果与讨论

3．3．1 单因素试验结果

3．3．2 正交试验结果

3．4 小结

第4章 酵母菌、乳酸菌和醋酸菌混合发酵提取技术及醋酸饮料的研究

4．1 材料与方法

4．1．1 材料、试剂

4．1．2 仪器与设备

4．2 试验方法

4．2．1 工艺流程

4．2．2 葛根粉的制备

4．2．3 分析方法

4．2．4 葛根发酵工艺参数的确定

4．2．5 葛根醋酸饮料营养及风味成分研究

4．2．6 数据处理

4．3 结果与讨论

4．3．1 单因素试验结果

4．3．2 正交试验结果

4．3．3 葛根醋酸饮料营养及风味成分研究

4．4 发酵液的澄清

4．5 质量指标

4．5．1 感官指标

4．5．2 理化指标

4．5．3 微生物指标

4．6 小结

第5章 葛根黄酮的乳酸菌发酵提取技术及乳酸菌饮料的研究

5．1 材料与方法

5．1．1 材料、试剂

5．1．2 试验培养基

5．1．3 菌种

5．1．4 仪器与设备

5．2 试验方法

5．2．1 葛根汁的制备

5．2．2 菌种活化

5．2．3 分析方法

5．2．4 葛根汁发酵工艺参数的确定

5．2．5 葛根乳酸饮料营养及风味成分研究

5．2．6 数据处理

5．3 结果与讨论

5．3．1 乳酸菌发酵的结果

5．3．2 葛根醋酸饮料营养及风味成分研究

5．4 质量指标

5．4．1 感官指标

5．4．2 理化指标

5．4．3 微生物指标

5．5 小结

第6章 结论与展望

6．1 主要结论

6．2 工作展望

参考文献

致谢

在攻读硕士学位期间发表的论文