一种植物多糖健胃咖啡的制作方法

1.本发明属于功能饮料技术领域，特别涉及一种植物多糖健胃咖啡，通过玉米须多糖抑制胃酸的分泌并且同时提高胃蛋白酶活性，可有效避免或减少饮用咖啡所导致的反酸、烧心、胃胀等胃部不适。


背景技术：

2.拥有独特的香气和口感的咖啡是世界三大饮料之一，伴随着西方文化的不断融入，接受其作为社交饮品的国人越来越多。此外，咖啡中的咖啡因能够兴奋中枢神经，改善情绪，具有凝神作用，成为诸多需要集中注意力的职场人的工作伴饮。然而，由于中西方消化系统的差异及饮食差异，相当部分国人会由于饮用咖啡或过量饮用咖啡导致诸如反酸、烧心、胃胀等胃部反应。
3.通过研究发现，咖啡中导致国人胃部不适的几种主要物质包括：(1)咖啡因：作为强力精神兴奋剂，可以增加消化道收缩的频率，导致胃酸增加，使得胃酸敏感人群产生反酸现象；(2)绿原酸，亦称咖啡鞣酸，是由咖啡酸与奎尼酸组成的缩酚酸，是一种占咖啡物质组成6％～12％的酚类化合物，能促进缩胆囊素和胃泌素的分泌，进而引起胃酸的分泌增加。胃酸的异常增加会刺激胃黏膜，引发胃灼热、打嗝、恶心和呕吐等不适症状。如若本身有胃炎胃溃疡，那么过量胃酸会进一步加重胃部不适，导致胃痛。
4.玉米须又叫玉麦须，是禾本科作物玉米的干燥花柱和柱头，呈线状披针形，边缘呈波状皱折。玉米须提取物中含有多种生物活性物质，其中包含黄酮类、多糖类、脂肪油、谷甾醇和豆甾醇，此外还含有较为常见的有生物碱、挥发油、皂甙、酒石酸，草酸。玉米须多糖含量占玉米须干重的4.87％，为玉米须功能因子中含量最高的物质。玉米须多糖具有降血糖、降血脂、降血压，免疫调节，抗肿瘤，清热利胆，保肝，抗氧化等多种功效活性。
5.南瓜又叫番瓜、倭瓜、金瓜等，系葫芦科南瓜属中一年生蔓性草本植物其味甘、性温，具有补中益气和润肺益心的功能。南瓜营养丰富全面，富含果胶、戊聚糖、多种氨基酸、维生素、生物碱、可溶性纤维素等多种生理活性物质；南瓜多糖因具有增强机体免疫的能力，降血糖、降血脂等作用，是南瓜中重要的活性组分。
6.以玉米须多糖和南瓜多糖为代表的植物多糖，目前多用于癌症治疗，抗病毒感染等领域，尤其是玉米须多糖未有用于改善消化道功能的系统研究，尤其是缺乏将玉米须多糖应用于咖啡导致的胃部不适的具体应用性研究。


技术实现要素：

7.针对咖啡导致的胃部负作用，本发明提供一种植物多糖健胃咖啡，通过玉米多糖和南瓜多糖的联用，在不影响咖啡凝神作用和口感的基础上，抑制胃酸的分泌并且同时提高胃蛋白酶活性，有效避免或减少饮用咖啡所导致的胃部不适。
8.一种植物多糖健胃咖啡，包括用于抑制胃酸分泌并且同时提高胃蛋白酶活性的玉米须多糖和用于改善咖啡乳化性的南瓜粗多糖，其中所述玉米须多糖使用纤维素酶
‑
南瓜
粗多糖联用酶解法得到。
9.进一步的，所述用于抑制胃酸分泌并且同时提高胃蛋白酶活性的玉米须多糖的分子量为35000～50000。
10.进一步的，所述玉米多糖中组分比例如下：葡萄糖：半乳糖：l
‑
阿拉伯糖：鼠李糖：戊聚糖：甘露聚糖：木聚糖：多聚果糖：壳聚糖＝25：20：15：10：8：7：6：5：4。
11.进一步的，所述用于抑制胃酸分泌并且同时提高胃蛋白酶活性的玉米须多糖和用于改善咖啡乳化性的南瓜粗多糖的质量比为1：1。
12.进一步的，所述用于抑制胃酸分泌并且同时提高胃蛋白酶活性的玉米须多糖和用于改善咖啡乳化性的南瓜粗多糖组合物与咖啡的质量比为1：5。
13.进一步的，所述使用纤维素酶
‑
南瓜粗多糖联用酶解法所使用的玉米须粗糖的具体过程为：
14.玉米须80℃烘干至恒重粉碎过60目筛，称取玉米须粉粒100g，30倍蒸馏水浸泡1h后，500w微波处理5min，再进行100℃恒温水浴1h后过滤，保存提取液，滤渣中加入相同水量重复上述提取过程至少4次；
15.合并提取液后在6000r
·
min下离心20min，取上清液旋转蒸发浓缩至原体积的1/3，加入无水乙醇至浓缩液中乙醇浓度达到80％后于4℃低温静置24h醇沉后，于4000r
·
min下离心15min，分离乙醇与沉淀后向醇析所得沉淀物中依次加入2倍体积的无水乙醇和丙酮洗涤，取其沉淀物在沸水浴锅上将溶剂蒸发后于50℃烘干至恒重得到玉米须粗糖。
16.进一步的，所述使用纤维素酶
‑
南瓜粗多糖联用酶解法所使用的南瓜粗多糖的具体过程为：
17.南瓜肉烘干后粉碎过60目筛，称取过筛后的南瓜粉粒100g，加入5～7倍蒸馏水浸泡2h后于100℃恒温水浴锅中加热6h后过滤，保存提取液，滤渣中加入相同水量，重复上述提取过程至少两次；
18.合并提取液后在4000r
·
min下离心15min，取其上清液旋转蒸发浓缩至原体积的1/3，加入无水乙醇至使浓缩液中乙醇浓度达到60％～80％后于4℃低温静置24h醇沉后，于4000r
·
min下离心15min，分离乙醇与沉淀后向醇析所得沉淀物中加入2倍体积的95％乙醇洗涤，取其沉淀物在沸水浴锅上将溶剂蒸发后于50℃烘干至恒重得到南瓜粗多糖。
19.进一步的，使用纤维素酶
‑
南瓜粗多糖联用酶解法制备玉米须多糖的具体过程为：
20.配制浓度为0.1g/ml的玉米须粗糖溶液，调节ph值至范围4.5～5.5后，按照质量分数为1.0％加入40000u/g的纤维素酶，再按照质量分数1.0％加入浓度0.1g/ml的南瓜粗多糖溶液于水浴环境下45℃酶解，反应完全后沸水酶灭活冷却离心后取上清液干燥得到玉米须多糖。
21.进一步的，所述用于改善咖啡乳化性的南瓜粗多糖与南瓜粗多糖重量的1％～5％的糊精辅料混合后进行喷雾干燥得到喷雾干燥颗粒。
22.本发明所取得的技术效果：
23.1)本发明通过药理试验证实，玉米须多糖具有显著的保护胃黏膜作用，将提纯玉米须多糖成分进行多次提取和纯化，能达到在水中速溶，经冷冻干燥处理后得到疏松粉末，分散性好，与咖啡融为一体，口感细滑，粒径小，无颗粒感。
24.2)在玉米须多糖去蛋白的过程中，采用纤维素蛋白酶
‑
南瓜多糖联合法，蛋白去除
率较高，多糖保留率最高；提取的南瓜多糖采用采用喷雾干燥的方式，获得橙黄色南瓜多糖粉末，能够速溶于水中，具有很好的乳化效果，同时改善纯咖啡苦涩酸味的口感。
25.3)将南瓜多糖喷雾干燥粉末和玉米须多糖冷冻干燥粉末按照1:1的比例，与纯咖啡共同冲泡，可与咖啡同时溶解，清香有甜味，可以更好的缓和咖啡的酸味和苦味，两种混合粉末不会漂浮于咖啡表面，能达到于咖啡溶液完全混合，不会出现分层、浑浊的现象，具有良好的稳定性和溶解性。
26.4)经动物实验证实，纯咖啡配伍玉米须冻干粉和南瓜粗多糖组合物可抑制胃酸的分泌，同时又可以升高胃蛋白酶活性，在促进消化功能的基础上，保护胃酸过多人群的胃肠道健康，尤其以纯咖啡与玉米须多糖分子量为35000～50000的玉米须多糖截液及南瓜配伍效果最佳。
具体实施方式
27.为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明提供的一种植物多糖健胃咖啡进行详细描述。以下实施例仅用于说明本发明而非用于限制本发明的范围。
28.实施例1玉米须多糖冻干粉的制备
29.第一步，制备玉米须粗多糖：
30.玉米须整理去杂，80℃烘干至恒重，用粉碎机粉碎，过60目筛。精确称取玉米须粉粒100g于烧杯中，加入30倍蒸馏水浸泡1h后，功率500w微波辐照5min，再放入100℃恒温水浴锅中加热1h，过滤后保存提取液。滤渣中加入相同水量，重复上述过程4次。合并提取液，在6000r
·
min下高速离心20min，取其上清液，旋转蒸发浓缩至原体积的1/3，浓缩液加入无水乙醇，使浓缩液中乙醇浓度达到80％，4℃低温静置24h醇沉，4000r
·
min离心15min，分离乙醇与沉淀，向醇析所得沉淀物中依次加入2倍体积的无水乙醇及丙酮洗涤。取其沉淀物在沸水浴锅上将溶剂蒸发近于完全后放入干燥箱中，50℃烘干至恒重，得到玉米须粗多糖流浸膏。
31.第二步，制备南瓜粗多糖和南瓜粗多糖喷雾干燥颗粒：
32.取南瓜适量，清洗、去皮、去瓤、切片，烘干粉碎后，过60目筛。精确称取过筛后的100g于烧杯中，加入5～7倍蒸馏水浸泡2h后放入100℃恒温水浴锅中加热6h，过滤后保存提取液，滤渣中加入相同水量，重复上述过程提取2次。合并提取液，过滤杂质后，在4000r
·
min下高速离心15min，取其上清液，旋转蒸发浓缩至原体积的1/3，浓缩液加入无水乙醇，使浓缩液中乙醇浓度达到60％～80％，4℃低温静置24h醇沉，4000r
·
min离心15min，分离乙醇与沉淀，向醇析所得沉淀物中加入2倍体积的95％乙醇分别洗涤，取其沉淀物在沸水浴锅上将溶剂蒸发近于完全后放入干燥箱中，50℃烘干至恒重，得到南瓜粗多糖流浸膏。
33.将南瓜粗多糖流浸膏一部分配制成为浓度为0.1g/ml的南瓜粗多糖溶液，用于玉米须多糖蛋白的纯化。
34.将另外一部分的南瓜粗多糖流浸膏放入喷雾干燥机，开启喷雾干燥机，用糊精作为辅料，糊精的用量为流浸膏重量的1％～5％。调整喷雾室温度，20000
‑
25000r/min转盘转速，通过蠕动泵使溶液进入喷雾干燥室，进料温度180℃进料浓度1.0g/ml进料转速20rpm。得到南瓜粗多糖喷雾干燥颗粒。喷雾干燥颗粒，分散均匀，表面光滑。
35.第三步，制备玉米须多糖：
36.配置浓度为0.1g/ml玉米须多糖溶液，调节溶液ph为4.5～5.5，后加入按照质量分数为1.0％的纤维素酶(40000u/g)，然后按照质量分数1.0％加入浓度为0.1g/ml的南瓜粗多糖水浴环境下45℃酶解，反应完成后通过沸水浴5min将酶灭活，冷却至室温后得到玉米须多糖。
37.第四步，制备玉米须多糖冻干粉：
38.1)选择分子量为35000的透析袋，将透析袋剪裁为10～20cm小段，用30％乙醇煮沸30min，再依次用0.02mol/lnahco3溶液、1mmol/ledta溶液煮沸10min，然后用蒸馏水冲洗。常温下，将获得的多糖溶液多糖溶液装入透析袋内，用蒸馏水流动透析12h。保留透析液作为分子量小于35000的玉米须多糖截液。
39.2)选择分子量为50000的透析袋，将透析袋剪裁为10～20cm小段，用30％乙醇煮沸30min，再依次用0.02mol/lnahco3溶液、1mmol/ledta溶液煮沸10min，然后用蒸馏水冲洗。常温下，将获得的多糖溶液多糖溶液装入透析袋内，用蒸馏水流动透析12h。保留透析袋内的截留液作为分子量大于50000的玉米须多糖截液。
40.3)将实施例1分子量为35000透析12h后的透析袋内截液与实施例2分子量为50000透析12h后的透析液混合，作为35000～50000的玉米须多糖截液。
41.经1)～3)获得的样品采用冷冻干燥的工艺流程制备玉米须多糖冻干粉，工艺流程如下：将上述步骤的玉米须多糖放入冻干机托盘中，置于真空干燥机内冷冻干燥，参数设置如下表，冷冻干燥顺利，真空冷冻干燥机的共晶点测试结果为
‑
26℃，因此玉米须提取液预冻温度为
‑
40℃，一次干燥温度设为
‑
30℃～0℃，解析干燥温度为10℃～40℃，形成相对应的冻干粉。
42.表1玉米须多糖冷冻干燥干燥参数设置
[0043][0044]
实施例2植物多糖健胃咖啡的制备
[0045]
样品1：将截留玉米须多糖分子量小于3500的玉米须多糖冻干粉末与实施例1中获得的南瓜粗多糖喷雾干燥颗粒按照重量1:1(共计4g)进行混合配伍，按照组合物：纯咖啡重
量1:5的比例进行混合。
[0046]
样品2：将截留玉米须多糖分子量大于50000的玉米须多糖冻干粉末与实施例1获得的南瓜粗多糖喷雾干燥颗粒按照1:1(共计4g)进行混合配伍，按照组合物：纯咖啡1:5的比例进行混合。
[0047]
样品3：将截留玉米须多糖分子量在3500～5000之间的玉米须多糖冻干粉末与实施例1获得的南瓜粗多糖喷雾干燥颗粒按照1:1(共计4g)进行混合配伍，按照组合物：纯咖啡1:5的比例进行混合。
[0048]
样品4：将实施例1获得的南瓜粗多糖喷雾干燥粉末与纯咖啡按照1:5的比例进行混合。
[0049]
样品5：将实施例1获得的玉米须多糖冻干粉(未经透析)与纯咖啡按照1:5的比例进行混合。
[0050]
冲调方法：将样品1～5加水180ml 90℃水温进行冲调，考察其速溶性和稳定性和口感。
[0051]
表2样品性能分析表
[0052][0053]
对比试验1纤维素酶
‑
南瓜粗多糖联用酶解法与其他蛋白脱除方法的效果对比
[0054]
使用实施例一第一步得到的玉米须粗多糖配置浓度为0.1g/ml的溶液。
[0055]
sevage法除蛋白：量取供试品玉米须粗多糖溶液40ml，加入三氯甲烷
‑
正丁醇(4∶1)混合溶剂10ml，混合充分振荡20min，离心后去除水相与有机相交界处的变性蛋白质，重复7次直至无沉淀出现。将上层溶液加水定容至50ml，计算蛋白质去除率和总多糖保留率。
[0056]
纤维素蛋白酶法脱蛋白：量取供试品玉米须粗多糖溶液40ml，调溶液ph后加入按照质量分数为1.0％加入纤维素酶(40000u/g)，水浴环境下酶解，反应完成后通过沸水浴5min将酶灭活，冷却至室温，离心后取上清液测蛋白质的脱除率和总多糖的保留率。
[0057]
蛋白质去除率(％)＝(c
前
‑
c
后
)/c
前
×
100％，式中c
前
和c
后
分别为脱蛋白前和脱蛋白后的蛋白质浓度。
[0058]
多糖保留率(％)＝c
后
/c
前
×
100％，，式中c
前
和c
后
分别为脱蛋白前和脱蛋白后的多糖含量。
[0059]
表3不同脱蛋白方法处理后的结果
[0060][0061]
经试验测定，单独采用sevage法除蛋白，蛋白质去除率最高，可达到78.43％，但多糖保留率较低。而采用纤维素酶
‑
联合南瓜粗多糖酶解后，多糖保留率最高为83.34％。
[0062]
对比试验2本发明口服咖啡组合物对正常大鼠胃酸及胃蛋白酶分泌的影响
[0063]
实验仪器及动物：
[0064]
s210
‑
k型ph计(mettler,美国)
[0065]
胃蛋白酶活性检测试剂盒(bc2325，索莱宝)
[0066]
清洁级健康sd大鼠，雌雄各半，体重为200
±
20g，够自北京维通利华实验动物技术有限公司，【scxk(京)2017
‑
0011】，饲养于黑龙江省中医药科学院宾西动物实验中心，室温23
±
2℃，湿度50
‑
60％，每天通风2次，大鼠自由活动，自由摄食及饮水。
[0067]
实验方法
[0068]
1、实验分组
[0069]
取sd大鼠50只，分为空白对照组，咖啡组、实施例2所得样品1
‑
5组，每组10只，雌雄各5只，各组按照组别分笼饲养。
[0070]
2、胃酸及胃蛋白酶测定
[0071]
除空白组外灌胃蒸馏水外，其他各组依次灌胃咖啡、实施例2所得样品1
‑
5样本，按照体重2ml/100g灌胃体积灌胃，灌胃周期为期28d。在28d，腹主动脉取血，脱颈椎处死后，解剖大鼠，分离胃，结扎贲门和幽门。取5ml生理盐水灌洗胃后，收集生理盐水及胃内容物，离心20min，沉淀食物残渣后用ph仪测量ph值。
[0072]
取大鼠胃生理盐水及胃内容物混合物离心20min，取上清液，按照胃蛋白酶elisa试剂盒说明书步骤操作。反应结束后，将酶标板放在酶标仪450nm波长处测定a值，代入回归方程(以胃蛋白酶标准品a值对质量浓度进行回归分析)，计算胃蛋白酶含量。
[0073]
3、rt
‑
pcr法检测h

‑
k

‑
atp酶mrna的表达量
[0074]
rt
‑
pcr检测h

‑
k

‑
atp酶mrna的表达量:提取5组大鼠胃粘膜中总的mrna，再通过逆转录生成为为cdna，最后进行pcr扩增。pcr反应条件：预变性95℃5min，变性95℃，45s，退火56℃，30s，延伸72℃，30s，共32个循环；终末延伸72℃，10min。h
‑
k
‑
atp酶上下游引物：上游引物5'
‑
ctctgctttgcgggactt
‑
3'；下游引物5'
‑
ccttggctgtgatgggat
‑
3'，以actin为内参照。pcr产物经3％琼脂糖凝胶电泳，观察、拍照。
[0075]
4、数据统计及结果分析
[0076]
采用spss20.0软件进行数据统计处理，以“平均值
±
标准差”表示，组间差异采用
单因素方差分析，p＜0.05具有显著性差异，p＜0.01具有极显著差异。
[0077]
1)胃酸及胃蛋白酶活性测定结果
[0078]
实验结果表明见表4，与空白对照组相比，咖啡组大鼠ph显著降低，具有统计学差异(p＜0.01)；样品1
‑
3均为玉米须多糖与南瓜多糖与咖啡进行相同比例搭配，与纯咖啡组相比，样品4为南瓜多糖与咖啡进行同比例配比，未见明显改善作用(p>0.05)，样品5为玉米须总多糖与咖啡进行同比例配伍，效果较为显著(p<0.05)，但作用强度弱于样品3，表明35000
‑
50000分子量玉米须多糖能发挥更大药效。
[0079]
同时，与空白对照组相比，咖啡因组胃蛋白酶活性增加明显(p＜0.01)，表明随着胃酸的升高，会刺激胃蛋白酶活性升高，造成恶心消化增强，会引起胃溃疡的风险。与咖啡因组相比，除样品4之外，其他实施例均有降低，但是相较于空白组，均保持在较高水平的胃蛋白酶。
[0080]
综上实验结果，样品3可抑制胃酸的分泌，同时又可以使胃蛋白酶保持在较高的活性，表明在促进消化功能的基础上，也可以保护胃酸过多人群的胃肠道健康。
[0081]
表4 28d后大鼠胃酸含量及胃蛋白酶活性
[0082][0083]
与空白组相比，
##
p＜0.01，与咖啡因组相比，**p＜0.01，*p<0.05。
[0084]
2)rt
‑
pcr检测h

‑
k

‑
atp酶mrna的相对表达量
[0085]
与空白组相比，结果显示灌胃咖啡后，大鼠胃粘膜组织中h

‑
k
‑
atp酶mrna的表达量增加；与纯咖啡组相比，除样品4未见明显降低，其他各组均有不同程度的降低，其中样品3降低显著(p<0.01)，样品5也有降低(p<0.05)，结果见表2。
[0086]
表5大鼠胃粘膜组织中h

‑
k

‑
atp酶mrna的相对表达量
[0087][0088]
与空白组相比，
##
p＜0.01，与咖啡因组相比，**p＜0.01，*p<0.05。
[0089]
胃酸分泌的关键酶之一是h

‑
k

‑
atp酶，该酶通过自身去磷酸化和磷酸化，将细胞外液中的k 主动运入至细胞内，同时将细胞内的h 泵出细胞外，实现h

/k

跨膜转运以及胃酸的分泌。研究表明h

‑
k

‑
atp酶的表达变化与胃酸分泌能力一致，选取测定该酶的表达情况来反映胃蛋白酶和胃酸的分泌情况，大鼠灌胃咖啡后，胃酸及胃蛋白酶活性升高，h
‑
k
‑
atp酶mrna含量升高。与咖啡组相比，样品3组和样品5组，h

‑
k

‑
atp酶含量降低，同时胃酸及胃蛋白酶含量降低，样品3组效果较为显著，表明分子量35000
‑
50000的玉米须多糖配伍咖啡组合可以降低咖啡引起的胃酸，且作用机制与h

‑
k

‑
atp酶有关。
[0090]
上面结合实施例对本发明的实例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出的各种变化，也应视为本发明的保护范围。