CN112385801A - 一种具有改善记忆功效的槟榔组合物及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有改善记忆功效的槟榔组合物及其制备方法和应用,根据槟榔果肉和果仁营养成分不同的特点,筛选出不同的发酵菌株,针对性的降解槟榔果肉中的粗纤维、最大限度的保留果仁中的生物活性物质,具体方法为:将康宁木霉和绿色木霉接种至槟榔果仁进行发酵,植物乳酸杆菌、蜡状芽孢杆菌和产朊假丝酵母接种至槟榔果肉进行发酵,发酵液上清灭菌后浓缩处理,将得到的槟榔果仁和果肉发酵产物混合制得槟榔组合物,该组合物中槟榔碱和槟榔次碱含量高、粗纤维含量低,将其制成槟榔凝胶糖果可以最大限度保留槟榔中的生物活性成分,起到改善记忆作用,同时由于凝胶糖果柔软、具有韧性和咀嚼感,对口腔无机械性损害。
Description
技术领域
本发明属于功能食品加工技术领域,具体涉及一种具有改善记忆功效的槟榔 组合物及其制备方法和应用。
背景技术
槟榔,是一种棕榈科植物,主要产地在我国琼、粤、桂、滇、闽和台湾等地。 自古以来,历代医家将槟榔作为药果用于消积、杀虫、行气、利水等疾病的治疗, 被列为五大南药之首。现代科技发现槟榔含有多种人体所需的营养元素和具有药 理作用的活性成分,如脂肪、氨基酸、多种矿物质、多酚类物质和槟榔红色素等。 槟榔还是54种棕榈科植物中唯一一种含有生物碱的植物,其中主要为槟榔碱和 槟榔次碱。这些生物活性物质使槟榔具有杀菌、驱虫、抗氧化、抗衰老、抗过敏、 抗抑郁及对神经系统和内分泌系统作用。在我国食用槟榔已有悠久的历史,且在 东南亚、非洲、欧洲和北美等地也是一种常见咀嚼物。由于各地风俗习惯、宗教 文化等背景不同,槟榔及槟榔嚼块的制作方法也丰富多样,主要差别在于槟榔果 的选择、加工方式和添加物的种类。目前国内的槟榔咀嚼物产品大多在加工过程 中仅保留果肉部分,舍弃了果仁部分。而果仁部分所含生物碱含量高,纤维含量 低。因此造成了浪费。
咀嚼槟榔会产生一些负面效应,其主要危害是造成口腔癌。国际癌症研究机 构(International Agency for Research on Cancer,IARC)已将槟榔咀嚼物定义为一 级致癌物。目前对于咀嚼槟榔造成口腔癌的机制尚不完全明确,但槟榔果中的纤 维物质对口腔粘膜细胞、人颊部上皮细胞的损害作用已经明确。另外不少人嚼槟 榔时乱吐口水和槟榔渣,不仅破坏环境,还会造成疾病的传播。目前,含槟榔成 分的食品在市面上很少见,含槟榔提取物的食品更是空白,与国内其他加工业相 比,槟榔的生产与研究仍处于相对较低的水平。
记忆是脑的重要功能,与大脑海马结构、脑内各种神经递质变化有关。随着 年龄的增长,大脑中部分神经元无法再生,胆碱含量降低,导致乙酰胆碱合成减 少,使得神经冲动功能下降及信号传导不足,最终导致记忆障碍。槟榔中含有的 主要生物碱——槟榔碱和槟榔次碱,均具有类胆碱功能,能与毒蕈碱型受体结合, 并活化乙酰胆碱系统,活化大脑特定皮层区,如前额叶(注意力)、视觉皮质(感 觉处理)和海马回和边缘区(记忆)。槟榔碱和槟榔次碱能促进短期记忆、提升 记忆的保留和改善记忆的固化。
发明内容
为了最大限度的利用槟榔中所含有生物碱(槟榔碱和槟榔次碱)对人体的积 极作用,并解决目前槟榔咀嚼物中纤维含量高且致癌的问题,本发明提供了一种 槟榔组合物及其制备方法,以及该槟榔组合物在制备凝胶糖果中的应用。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
槟榔组合物,由下述方法制备而成:
(1)选取新鲜青果槟榔为原料,清洗后去掉青皮,将果仁和果肉分开,分 别加入重量2-10倍纯净水搅碎混匀;
(2)将康宁木霉和绿色木霉接种至槟榔果仁进行发酵,植物乳酸杆菌、蜡 状芽孢杆菌和产朊假丝酵母接种至槟榔果肉进行发酵,发酵液上清灭菌后浓缩处 理,分别得到槟榔果仁发酵产物A和槟榔果肉发酵产物P;
(3)将槟榔果仁发酵产物A和槟榔果肉发酵产物P按照质量比0.6~3:1混 合制得槟榔组合物。
进一步地,康宁木霉和绿色木霉的接种比例为1:3~10。
进一步地,植物乳酸杆菌、蜡状芽孢杆菌和产朊假丝酵母接种比例为1:0.5~1: 1~2。
进一步地,槟榔果仁发酵产物A和槟榔果肉发酵产物P按照质量比1~3:1 混合。
上述槟榔组合物可以用于制备槟榔凝胶糖,所述的槟榔凝胶糖包括槟榔组合 物,结冷胶、明胶、魔芋胶或卡拉胶中的一种或几种,赤藓糖醇、麦芽糖浆、甜 菊糖苷或蔗糖中的一种或几种,以及天然薄荷脑、玫瑰花油、香柠檬油、罗汉果 酊或佛手油中的一种。
与现有技术相比,本发明具有以下优点
(1)通过微生物发酵法,根据槟榔果肉粗纤维含量高的特点,利用能消除 抗营养因子(主要为粗纤维)的微生物对果肉进行发酵,使本发明中的槟榔发酵 产物不含槟榔干硬的粗纤维,让人们在享受槟榔口感的同时避免口腔组织形成 OSF,起到预防咀嚼槟榔青果和干果造成的口腔癌。
(2)通过微生物发酵法,根据槟榔果仁中生物活性物质较高的特点,将通 常废弃的槟榔果仁进行加工利用,不仅避免浪费,还提高了成品中生物活性物质 的含量。
(3)优选出生物碱含量高、粗纤维含量低的槟榔组合物,并将其制成凝胶 糖果。制得的凝胶糖果不仅具有槟榔的色泽和滋味,还含有槟榔的活性成分。同 时凝胶糖果食用方便,不产生咀嚼后的槟榔渣,无乱吐乱丢行为,对环境友好, 不会造成传播疾病的卫生隐患。为槟榔爱好者提供一种可替代槟榔的槟榔咀嚼物。
(4)CN107594416A采用汉逊德巴利酵母菌和鼠李糖乳杆菌对槟榔进行发 酵,得到发酵槟榔,其目的是降低槟榔酸碱度、提高槟榔风味,但对其含有的槟 榔碱、槟榔次碱等活性物质的影响尚不清楚。本发明根据槟榔果肉和果仁营养成 分不同的特点,筛选出不同的发酵菌株,针对性的降解槟榔果肉中的粗纤维、最 大限度的保留果仁中的生物活性物质。相对于CN107594416A,更具有针对性和 科学性。
(5)经实验表明本发明所述的槟榔组合物具有改善记忆、提高认知能力的 作用。
附图说明
图1为不同槟榔组合物对小鼠逃避潜伏期的影响。
图2为不同槟榔组合物对小鼠穿越平台次数的影响。
图3为不同槟榔组合物对小鼠在目标象限停留时间的影响。
具体实施方式
实施例1不同菌株对槟榔果仁和果肉发酵后主要成分的影响
本发明比较了不同菌株对槟榔果仁和果肉发酵后主要成分的影响,具体如下:
(1)选择圆润饱满、个大光亮、无病斑、无虫眼的新鲜青果槟榔为原料, 用清水清洗擦干后去掉最外一层青皮,将果仁和果肉分开,分别加入重量8倍纯 净水搅碎混匀,置于250ml三角瓶中用纱布封口,在0.15MPa条件下灭菌30min, 冷却后得到果仁与果肉两种培养基。
(2)将康宁木霉、绿色木霉、日本根霉、冠突散囊菌中的一种或几种,按 每瓶10%的接种量转接到果仁培养基中;将米曲霉、乳酸菌、植物乳酸杆菌、 地衣芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌、啤酒酵母、产朊假丝酵母中的一种或几种,按每 瓶10%的接种量转接到果肉培养基中。在25~30℃下摇床培养(180-200r/min) 72h。
生物材料说明:康宁木霉(Trichoderma koningii)CICC13009、绿色木霉(Trichoderma viride)CICC13002、日本根霉(Rhizopus japonicus)CICC3088、 冠突散囊菌(Eurotium cristatum)CICC2422、米曲霉(Aspergillus oryzae)CICC2080、 植物乳杆菌植物亚种(Lactobacillus plantarum subsp.plantarum)CICC22703、植 物乳酸杆菌(Lactobacillus plantarum)CICC21790、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)CICC31362、产朊假丝酵母(Candida utilislicheniformi)CICC 31188 均购自中国工业微生物菌种保藏管理中心,地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis) ACCC19372、蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)ACCC19375均购自中国农业微生 物菌种保藏管理中心。每种菌在扩大培养后菌数≥108CFU/mL。
(3)果仁培养基和果肉培养基发酵后离心(4000r/min,20min)取上清液, 得两种发酵液。发酵液灭菌后,用旋转蒸发仪浓缩至原体积1/4,分别得到槟榔 果仁发酵产物A和槟榔果肉发酵产物P。检测其中的化学成分,结果见表1和表 2。
表1槟榔果仁发酵产物A化学成分表
表2槟榔果肉发酵产物P化学成分表
槟榔经加工后,各类营养成分均有不同程度的变化。常规制得的槟榔制品需 要经过煮洗干燥、发籽、点卤等多种步骤,卤水中含有熟石灰和饴糖,长期食用 可能会引起铅中毒和致癌,而且长时高温加热和复杂的加工工艺都会造成槟榔碱、 氨基酸及鞣酸的损失。本实验采用常温发酵法,能较好的保留槟榔风味和槟榔碱、 槟榔次碱等生物活性成分,还能降低粗纤维含量。芽孢杆菌能分泌纤维素酶、淀 粉酶、蛋白酶等多种酶类;霉菌可以分泌丰富的蛋白酶、纤维素酶和果胶酶等; 乳酸菌可产生有机酸、酶类、维生素和氨基酸等;酵母菌具有很强的产酶活性, 能产生丰富的B族维生素、氨基酸和生长因子等营养物质,能改善原料的适口 性。以上实验表明,经不同菌类发酵后的槟榔发酵液中,与0号对照组相比各营养物均有不同程度的变化。其中3号槟榔果仁发酵产物A的槟榔碱和槟榔次 碱含量最高,说明用康宁木霉与绿色木霉混合发酵后生物碱的含量最高;b号槟 榔果肉发酵产物P的粗纤维含量最低,总氨基酸含量最高,说明用植物乳酸杆菌、 蜡状芽孢杆菌、产朊假丝酵母混合菌种发酵后风味最佳、适口性最优。
实施例2槟榔组合物的制备方法及其功效和应用
按照实施例1所述方法,分别将康宁木霉:绿色木霉按体积比1:3比例,以 每瓶10%的接种量转接到果仁培养基中;将植物乳酸杆菌、蜡状芽孢杆菌、产朊 假丝酵母按照体积比1:1:1的比例,以每瓶10%的接种量转接到果肉培养基中, 将发酵液上清灭菌后浓缩至原体积1/4,分别得到槟榔果仁发酵产物A和槟榔果 肉发酵产物P,将两种发酵产物按照不同质量比混合制得槟榔组合物。
该槟榔组合物具有改善记忆、提高认知能力的作用,通过以下实验可以证实:
取SPF级健康雄性C57BL/6J小鼠,8周龄,体重20-25g。动物饲养于清洁 级明暗交替(12h:12h)的动物房中,自由摄食饮水。实验前小鼠经适应性饲养1 周,随机将其分为4组(n=6),分别为:
对照组:生理盐水,0.1ml,每天1次,连续28天;
槟榔组合物1组:槟榔果仁发酵产物A与槟榔果肉发酵产物P质量比为 0.6:1,0.1ml,20mg/kg,每天1次,连续28天;
槟榔组合物2组:槟榔果仁发酵产物A与槟榔果肉发酵产物P质量比为1:1, 0.1ml,20mg/kg,每天1次,连续28天;
槟榔组合物3组:槟榔果仁发酵产物A与槟榔果肉发酵产物P质量比为3:1, 0.1ml,20mg/kg,每天1次,连续28天;
Morris水迷宫定位航行实验
定位航行实验连续进行5天,用于评价小鼠对水迷宫的学习能力,每天每只 小鼠训练4次,训练时,分别将小鼠从第1至第4象限中心以头朝池壁放入水中, 记录小鼠自入水到寻找并站上平台所需的时间,作为逃避潜伏期。
定位航行实验结果(图1)显示,定位航行实验第五天,与对照组相比,槟 榔组合物2组(20mg/kg)显著降低小鼠逃避潜伏期[F(3,20)=18.09,p<0.05], 槟榔组合物3组(20mg/kg)显著降低小鼠逃避潜伏期[F(3,20)=17.93,p<0.01]。
Morris水迷宫空间探索实验
空间探索实验,用于评估小鼠对原平台记忆的保持能力,在实验第六天进行, 实验时撤除平台,任选一入水点将小鼠放入水中,记录90s内小鼠穿过原平台位 置次数和在目标象限停留时间。
空间探索实验结果(图2)显示,与对照组相比,槟榔组合物2组(20mg/kg) 显著升高小鼠穿越平台次数[F(3,20)=7.70,p<0.05],槟榔组合物3组(20mg/kg) 显著升高小鼠穿越平台次数[F(3,20)=6.85,p<0.01]。
图3为不同槟榔组合物对小鼠在目标象限停留时间的影响,与对照组相比, 槟榔组合物2组(20mg/kg)显著升高小鼠在目标象限停留时间[F(3,20)=22.94,p<0.05],槟榔组合物3组(20mg/kg)显著升高小鼠在目标象限停留时间[F(3, 20)=31.05,p<0.01]。
综上所述,槟榔组合物2和槟榔组合物3均能降低小鼠逃避潜伏期,说明其 有提高小鼠空间学习能力的作用。空间探索实验结果显示,槟榔组合物2和槟榔 组合物3均能升高小鼠穿越平台次数和在目标象限停留时间,说明其具有提高小 鼠空间记忆能力的作用。
另外,通过表1和表2的数据计算,槟榔组合物1、槟榔组合物2和槟榔组 合物3中槟榔碱与槟榔次碱的比例分别为9.09:1、8.33:1、6.67:1,小鼠空间记忆 能力的不同可能与槟榔碱与槟榔次碱之间的比列不同有关,两者之间可能存在协 同相互作用。
槟榔果仁发酵产物A和槟榔果肉发酵产物P按照质量比0.6:1~3:1混合制得 槟榔组合物,混合后制成的槟榔组合物可用于制备槟榔凝胶糖,具体制备方法如 下:取0.6~3重量份槟榔果仁发酵产物A、1重量份槟榔果肉发酵产物P,充分 混合均匀后得到槟榔组合物,取10~60重量份溶解好的结冷胶、明胶、魔芋胶、 卡拉胶中的一种或几种,5~50重量份赤藓糖醇或麦芽糖浆、甜菊糖苷、蔗糖中 的一种或几种,0.1~2重量份天然薄荷脑、玫瑰花油、香柠檬油、罗汉果酊或佛 手油中的一种,一起熬煮,然后浇模成型、冷却干燥得到槟榔凝胶糖果。
利用本发明所述的槟榔组合物制备的槟榔凝胶糖果是一种健康、环保的槟榔 替代品,可避免槟榔残渣危害环境卫生,不仅具有槟榔的色泽和滋味,最大限度 保留槟榔中的生物活性成分,起到改善记忆作用,同时由于凝胶糖果柔软、具有 韧性和咀嚼感,且最大限度降低槟榔发酵物的纤维含量,对口腔无机械性损害, 能避免形成口腔黏膜下纤维化(OSF),从而预防口腔癌的形成及其引起的经济 和医疗压力,还可将目前舍弃的槟榔果仁加以利用进行副产品加工,避免资源浪 费。
Claims (6)
1.槟榔组合物,其特征在于,由下述方法制备而成:
(1)选取新鲜青果槟榔为原料,清洗后去掉青皮,将果仁和果肉分开,分别加入重量2-10倍纯净水搅碎混匀;
(2)将康宁木霉和绿色木霉接种至槟榔果仁进行发酵,植物乳酸杆菌、蜡状芽孢杆菌和产朊假丝酵母接种至槟榔果肉进行发酵,发酵液上清灭菌后浓缩处理,分别得到槟榔果仁发酵产物A和槟榔果肉发酵产物P;
(3)将槟榔果仁发酵产物A和槟榔果肉发酵产物P按照质量比0.6-3:1混合制得槟榔组合物。
2.根据权利要求1所述的槟榔组合物,其特征在于,康宁木霉和绿色木霉的接种比例为1:3-10。
3.根据权利要求1所述的槟榔组合物,其特征在于,植物乳酸杆菌、蜡状芽孢杆菌和产朊假丝酵母接种比例为1:0.5-1:1-2。
4.根据权利要求1所述的槟榔组合物,其特征在于,槟榔果仁发酵产物A和槟榔果肉发酵产物P按照质量比1-3:1混合。
5.槟榔凝胶糖,其特征在于,包括权利要求1所述的槟榔组合物。
6.根据权利要求5所述的槟榔凝胶糖,其特征在于,还包括结冷胶、明胶、魔芋胶或卡拉胶中的一种或几种,赤藓糖醇、麦芽糖浆、甜菊糖苷或蔗糖中的一种或几种,以及天然薄荷脑、玫瑰花油、香柠檬油、罗汉果酊或佛手油中的一种。
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