红枣膳食纤维提取及肠道健康运动食品研制

邢晓圆

（新乡医学院，河南新乡453000）

红枣膳食纤维提取及肠道健康运动食品研制

邢晓圆

（新乡医学院，河南新乡453000）

研究生物酶法提取红枣膳食纤维，并对提取温度、pH值和红枣用量等制备工艺进行优化。应用提取的红枣膳食纤维为原料，制备一种具有保护肠道健康的运动食品-红枣膳食纤维果冻。经过感官评测试验，证实红枣膳食纤维果冻具有优秀的感官品质。通过为期40 d的人体试食试验，证实红枣膳食纤维果冻可以显著改善运动人员的肠道中益生菌数量，具有一定的应用价值。

红枣；膳食纤维；运动食品；肠道功能

中华大枣又名红枣，是我国独有特产，素有“木本粮食”和“营养保健丸”的美誉，不仅含有氨基酸、矿物质、维生素和糖类等常规营养成分，还含有膳食纤维、环核苷酸、黄酮类化合物和五环三萜类化合物等多种活性成分[1-2]。红枣膳食纤维是一种难以被人类消化吸收的多糖类高分子化合物，主要以红枣细胞壁的木质素、果胶、半纤维和纤维素的形式存在[3]。研究指出食用膳食纤维后可以调节肠道蠕动，达到预防癌症、控制体重、降血脂、降血糖和改善便秘的作用[4-5]。因此，越来越多的公司和科研机构青睐于红枣膳食纤维的产品开发和功能研究[6-7]。在运动过程中，人体的肠道易处于脆弱状态，在受到外界的影响时肠道功能出现紊乱，将影响营养物质的吸收，甚至导致疾病出现[8-9]。大量研究指出，功能食品可以改善肠道功能障碍症状，已成为目前食品研发中关注的热点[10-11]。本研究采用优化后的酶处理法提取红枣膳食纤维，以提取的红枣膳食纤维开发一种肠道健康运动食品，并采用人体试食实验分析这种食品的肠道保护作用。

1 材料与方法

1.1 原料

宁阳大枣（山东省宁阳）：当地果品市场；糖化酶、α-淀粉酶、乙醚、磷酸缓冲溶液、氢氧化钠、盐酸、95%乙醇均为分析纯：天津市天力化学试剂有限公司；食用香精、山梨酸钾、柠檬酸、甜蜜素、魔芋粉、果冻粉等均为食品级：当地某食品添加剂销售公司。

1.2 主要仪器

881-0型数显电热鼓风干燥箱：苏州同福烘箱制造有限公司；JB-1型万能高速粉碎机：江阴市宝利机械制造有限公司；Microfuge 20型高速冷冻离心机：美国贝克曼库尔特公司；HZT-B型电子天平：沈阳拓宇衡器有限公司；90-1型恒温磁力搅拌器：上海精科仪器公司；T6型紫外分光光度计：上海让奇仪器公司。

1.3 方法

1.3.1 酶法优化条件正交试验

首先对酶法进行优化，优化试验采用正交法进行，以α-淀粉酶和糖化酶添加量、酶作用时间和酶作用温度为研究因素，具体条件如表1所示，进行最佳酶消化试验条件确定。

表1 酶法优化条件正交试验因素水平表Table 1 Factor level table of enzyme optimization conditions orthogonal experimental

1.3.2 红枣膳食纤维提取工艺

目前主要采用酸碱法进行红枣膳食纤维的提取，本研究将进行改进，拟采用酶法进行提取，具体的提取工艺为：红枣清洗后去核，充分烘干，粉碎机粉碎，60目过筛，得到的粉末使用乙醚处理1 h，使用磷酸盐缓冲液调整溶液pH值，加入α-淀粉酶，糖化酶，充分水浴，离心过滤，使用乙醇冲洗后过滤，充分干燥得到红枣干粉。红枣干燥反复过筛，精确称量红枣干粉加入乙醚处理，之后加入磷酸盐缓冲液中，在室温下使用磁力搅拌器进行2 h的搅拌，尽量破碎细胞壁。研究指出，α-淀粉酶和糖化酶对提高膳食纤维的提取量有显著影响，在本研究中，我们按照总体积的10%和0.8%分别添加 α-淀粉酶（1 g/mL）和糖化酶（1 g/mL），并在65℃水温下，水浴45 min，酶解效果最好。为确定最佳的提取方案，我们对红枣用量（%）、pH值和提取温度进行正交分析，具体数据如表2所示。

表2 提取工艺正交试验因素水平表Table 2 Factor level table of extraction process orthogonal test

1.3.3 肠道健康运动食品研制

膳食纤维果冻是目前新型的功能食品开发目标，本研究拟采用红枣膳食纤维，制备成膳食纤维果冻，在提高功能食品感官品质的同时，实现本研究的目的。将质量比为1∶50的甜蜜素和果冻粉（琼脂）混匀，之后按照1 g固体物质加入100 mL水的比例缓慢加入纯净水，在磁力搅拌器上边搅拌边加热，充分溶解后，得到食品胶体。之后按比例加入膳食纤维粉、食用香精、山梨酸钾、氯化钾、柠檬酸等进行混合。

1.3.4 感官评价

邀请10名专业的测试人员对制备的红枣膳食纤维肠道健康运动食品进行评测，评测标准如表3所示，评分为16分以上可认为食品感官品质优、12分～16分可认为食品感官品质良，12分以下可认为食品感官品质差。

表3 感官评测表Table 3 Sensory evaluation table

1.4 肠道健康运动食品的功效分析

1.4.1 试验人员

参与测试人员均选自某市有运动习惯的自愿者，所有入选的自愿者均具有症状相似的肠道症状，如便秘和腹泻等，经三甲医院诊断属于肠道症状。排除以下症状人员如：（1）患有心脏、肝脏等器官器质性病变人员；（2）过敏体质或对膳食纤维过敏人员；（3）在试验开始前1个月内服用过药物的人员。最终如下测试人员100人，年龄分布28岁～35岁，试验开始前对入选人员进行详细的试验内容介绍，并签署知情同意书。入选人员随机分成试验组和对照组，每组50人，两组人员一般数据无显著性差异，具有可比性。

1.4.2 食品摄入方法和摄入时间

试验时间为40 d，试验开始前所有人员均进行肠道有益菌检测，并保持过去的运动习惯，参与试验人员每天服用2次，每次200 mL，对照组不服用任何营养品或功能性食品。

1.5 数据统计

试验结束后，收集所有测试人员的试验数据，采用Spss19.0进行统计学分析，比较食入肠道健康运动食品前后的变化情况。

2 结果与分析

2.1 酶法优化试验

酶法优化条件正交试验结果分析如表4所示。

表4 酶法优化条件正交试验结果分析Table 4 Analysis of orthogonal experimental results of enzymatic optimization

根据正交试验结果，证实因素A及酶添加量对消化效率影响明显，优水平为：A2B3C1，证实最佳消化条件为：总体积的10%和0.8%分别添加α-淀粉酶（1 g/mL）和糖化酶（1 g/mL），65℃水温下，水浴 45 min。

2.2 膳食纤维提取条件

为确定红枣膳食纤维提取工艺，以膳食纤维提取率为参考指标，采用正交试验测试了红枣粉量、磷酸盐溶液pH值和提取温度对产量的影响，试验和因素水平的分析结果见表5。

表5 红枣膳食纤维提取正交试验结果直观分析表Table 5 The orthogonal experiment results

续表5 红枣膳食纤维提取正交试验结果直观分析表Continue table 5 The orthogonal experiment results

证实温度（A）对膳食纤维提取效率影响显著，优组合为：A3B3C1，以此为依据获得的最佳提取条件为：温度35℃，pH值4.5，红枣用量30%，经试验验证，此组合所得提取率优于正交试验第6组。使用最优组合进行提取，并对提取结果进行评定，结果符合试验要求。

2.3 红枣膳食纤维果冻的感官评价

经过10名评测人员的统一评估，我们制备的红枣膳食纤维果冻感官品质评价总分达到18.50，证实本研究制备的红枣膳食纤维果冻具有优秀的感官品质。

2.4 红枣膳食纤维果冻对肠道功能的改善

在试验进行的过程中，参与试验人员均为健康状态良好，未发生过量运动和饮食异常现象，并且未采用药物治疗的肠道症状。肠道菌群检测结果如表6所示，并以菌落形成单位（CFU，Colony-Forming Units）表示结果。

表6 肠道菌群检测Table 6 Intestinal flora detection

如表6所示，在经过40 d的试食后，比较试验组和对照组人员粪便中的菌群改善情况，乳酸杆菌、双歧杆菌、厌氧菌、大肠杆菌和肠球菌数均较对照组改善显著，其中实验组人员乳酸杆菌、双歧杆菌、厌氧菌和肠球菌数量较对照组人员显著提高，而对照组人员大肠杆菌较实验组人员显著提高。

3 讨论

运动是改善健康水平的有效方式，但是不适合的运动方式可能会引起肠道功能障碍[12-13]。研究指出，红枣具有预防便秘和直肠癌的作用，并可以改善肠道功能、促进有益菌株定植和调节肠道菌株的组成[14-15]。红枣中的膳食纤维不能在人体小肠内消化吸收，停留在肠道内促进肠道内微生物群落组成[16-17]。过去的研究主要采用酸碱法等化学发生进行膳食纤维的提取，虽然效率较高，但是提取过程存在在污染环境和过程繁琐的缺点[18-20]。本研究采用正交法优化生物酶法，确定温度35℃，pH值4.5，红枣用量30%为最佳提取条件。在该条件下处理红枣，最终得到纯度较高的不溶性膳食纤维。制备成膳食纤维果冻并经过感官评价实验，正式通过40 d的人体试食试验，试验结束后试验组人员粪便中有益菌数量较对照组人员发生显著改善。证实红枣膳食纤维果冻具有改善肠道功能的作用。

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Extraction of Dietary Fiber from Jujube and Research of Food for Intestinal Health

XING Xiao-yuan
（Xinxiang Medical University，Xinxiang 453000，Henan，China）

The extraction technology of jujube dietary fiber was optimized by biologic al enzymatic method，and the extraction temperature，pH value and dosage were optimized.The jujube dietary fiber jelly was prepared by using the extracted jujube dietary fiber as raw material，and a jujube dietary fiber jelly was prepared to protect the intestinal health.After sensory evaluation experiments，confirmed that jujube dietary fiber jelly with excellent sensory quality.By a 40-day experiment，It was confirmed that jujube dietary fiber jelly could significantly improve the bowel dysfunction of athletes，and it had a certain application value.

jujube；dietary fiber；exercise food；intestinal function

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.24.019

邢晓圆（1980—），女（汉），讲师，硕士，研究方向：体育教育训练学。

2017-03-23