李京九,趙昕*
武昌工學(xué)院食品與環(huán)境工程學(xué)院(武漢 430056)
葛花又稱葛條花,是一種具有較高藥用價(jià)值的中草藥之一,葛花作為中國(guó)傳統(tǒng)解酒中藥,主要藥用成分中黃酮類化合物含量最高,除此之外,還含有生物堿、氨基酸、皂苷類化合物、甾醇類化合物及揮發(fā)油類化合物等[1]。經(jīng)防醉研究試驗(yàn)表明,葛花異黃酮對(duì)保肝、解酒、心血管系統(tǒng)療效較好,并同時(shí)具有良好的抗氧自由基的作用[2]。試驗(yàn)以葛花為原料,提取葛花中有效成分,添加配料制成口含片,通過單因素試驗(yàn)確定最佳的配料條件,得到含片的最佳配方,并對(duì)葛花含片進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)[3]。
1.1.1 材料與試劑
無水葡萄糖(西王藥業(yè)有限公司);麥芽糊精(山東西王糖業(yè)有限公司);硬脂酸鎂(湖州市菱湖新望化學(xué)有限公司);山梨酸鉀(金能科技股份有限公司);微晶纖維素(湖州市菱湖新望化學(xué)有限公司);玉米淀粉(河北古松農(nóng)副產(chǎn)品有限公司);葛花(安徽亳州藥材市場(chǎng));95%無水乙醇(天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司)。
1.1.2 主要儀器設(shè)備
電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠);標(biāo)準(zhǔn)分樣篩(中國(guó)安平金源篩網(wǎng)有限公司);電子分析天平(奧豪斯儀器有限公司);手動(dòng)壓片機(jī)(河南鶴壁市湯河街建平機(jī)械加工廠)。
1.2.1 葛花含片的制備工藝流程
葛花清洗→烘干→粉碎→過篩→加溶劑混合→超聲→回流提取→抽濾→離心25 min→取上清液→濃縮→冷凍干燥→混合→制軟材→過篩→干燥→整粒(過20目)→加潤(rùn)滑劑→壓片
1.2.2 葛花含片的配方參數(shù)的確定
1.2.2.1 葛花提取物添加量的單因素試驗(yàn)
在各輔料添加量分別為無水葡萄糖10%、硬脂酸鎂1.0%、麥芽糊精10%、微晶纖維素5%條件下,添加不同量的葛花提取物(0.8%,1.0%,1.2%,1.4%和1.6%),其余為填充劑。按照上述工藝制備口含片,并進(jìn)行感官評(píng)定。
1.2.2.2 甜味劑(無水葡萄糖)添加量的單因素試驗(yàn)
在各原料添加量分別為葛花提取物1.2%、硬脂酸鎂1.0%、麥芽糊精10%、微晶纖維素5%條件下,添加不同量的無水葡萄糖(5%,10%,15%,20%和25%),其余為填充劑。按照上述工藝制備口含片,并進(jìn)行感官評(píng)定。
1.2.2.3 黏合劑(麥芽糊精)添加量的單因素試驗(yàn)
在各原料添加量分別為葛花提取物1.2%、無水葡萄糖10%、硬脂酸鎂1.0%、微晶纖維素5%的條件下,設(shè)計(jì)五種不同水平的麥芽糊精添加量(5%,10%,15%,20%和25%),其余為填充劑。按照上述工藝制備口含片,并進(jìn)行感官評(píng)定。
1.2.2.4 潤(rùn)滑劑(硬脂酸鎂)添加量的單因素試驗(yàn)
在各原料添加量分別為葛花提取物1.2%、無水葡萄糖10%、麥芽糊精10%、微晶纖維素5%的條件下,設(shè)計(jì)五種不同水平的添加不同量的硬脂酸鎂(0.8%,1.0%,1.2%,1.4%和1.8%),其余為填充劑。按照上述工藝制備口含片,并進(jìn)行感官評(píng)定。
1.2.3 感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
隨機(jī)挑選10人對(duì)試驗(yàn)樣品進(jìn)行感官評(píng)分,以產(chǎn)品的外觀色澤、香氣滋味、質(zhì)地結(jié)構(gòu)3個(gè)因素作為考核指標(biāo)進(jìn)行評(píng)分,去除異常數(shù)據(jù)、最高分和最低分,取平均分??偡譃?00分,其中外觀色澤占30分,香氣滋味占30分,質(zhì)地結(jié)構(gòu)占40分。按表1的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行綜合評(píng)定打分[4]。
表1 葛花含片感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)
1.2.4 葛花含片的衛(wèi)生指標(biāo)測(cè)定
根據(jù)葛花含片的最佳配方,制得含片,進(jìn)行衛(wèi)生指標(biāo)測(cè)定[5]。
大腸菌群,GB 4789.2—2016食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 大腸菌群計(jì)數(shù)法。
菌落總數(shù),GB 4789.2—2016食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測(cè)定。
2.1.1 葛花提取物添加量單因素試驗(yàn)結(jié)果
由圖1可知,隨著提取物添加量增加,含片的綜合評(píng)分逐漸上升,這是因?yàn)橛捎谔崛∥锛尤?,含片的色澤口味有所提升,不過由于其主要成分是玉米淀粉,隨著添加量進(jìn)一步增加,綜合評(píng)分反降不升,可能是由于提取物加入過多,造成含片的顏色過深,且口感有所降低,風(fēng)味下降,影響含片的綜合評(píng)分。因此,提取物添加量1.2%最為合適。
圖1 提取物添加量對(duì)含片綜合評(píng)分的影響圖
2.1.2 甜味劑添加量單因素試驗(yàn)結(jié)果
由圖2可知,含片的綜合評(píng)分隨著甜味劑用量增加呈上升趨勢(shì)。甜味劑添加量5%~10%時(shí),綜合評(píng)分比較高。含片中加入適量的甜味劑(無水葡萄糖),使含片更具有適口的感覺,同時(shí)使其獲得好的風(fēng)味,加入一定量無水葡萄糖后,提高含片的口感、香味評(píng)分。添加過量甜味劑的含片中,葛花提取物自身帶的清香和澀味會(huì)完全被葡萄糖的甜度掩蓋,導(dǎo)致含片過甜,影響含片最終的感官評(píng)定。甜味劑的最適添加量為10%時(shí)綜合評(píng)分為86分。
圖2 甜味劑添加量對(duì)含片綜合評(píng)分的影響圖
2.1.3 黏合劑添加量單因素試驗(yàn)結(jié)果
由圖3可知,隨著麥芽糊精添加量增加,含片的綜合評(píng)分呈上升趨勢(shì),添加黏合劑10%~25%時(shí),含片的綜合評(píng)分快速下降。這是因?yàn)殡S著黏合劑添加量增加,與提取物、甜味劑、潤(rùn)滑劑等相互黏合,起到黏合作用以提高含片的成型率,使含片的外觀質(zhì)地更細(xì)膩,口感評(píng)分更高。麥芽糊精添加量大于10%時(shí),隨著黏合劑配比增大,提取物與添加劑相互黏合得過緊,使含片的硬度太大,含片不易溶化,影響其口感,從而降低含片的綜合評(píng)分。
圖3 黏合劑添加量對(duì)含片綜合得分的影響圖
2.1.4 潤(rùn)滑劑添加量單因素試驗(yàn)結(jié)果
將造粒完成的混合料和硬脂酸鎂混合均勻進(jìn)行壓制,可使含片表面光滑,方便從模具中脫落。由圖4可知,隨著潤(rùn)滑劑配比增加,含片的綜合評(píng)分呈上升趨勢(shì),硬脂酸鎂添加量大于1.0%時(shí),綜合評(píng)分轉(zhuǎn)為平緩下降。加入適量的潤(rùn)滑劑逐漸上升主要是因?yàn)橛仓徭V有抗粘結(jié)和助流動(dòng)性的作用,硬脂酸鎂與軟材充分接觸,混合均勻后,用壓片機(jī)進(jìn)行壓片時(shí),可提高含片表面的細(xì)膩度,方便片劑從模具中脫落。潤(rùn)滑劑添加量大于1.0%,潤(rùn)滑劑添加量過多,使含片的表面過于光滑,含片的流動(dòng)性過大,含片易松散。
通過分析單因素試驗(yàn)結(jié)果,確定葛花含片的葛花提取物添加量、甜味劑添加量、黏合劑添加量、潤(rùn)滑劑添加量4個(gè)單因素的最佳參數(shù),按照表2設(shè)計(jì)L9(34)正交試驗(yàn),其中微晶纖維素配比5%,其余為填充劑(玉米淀粉)。以葛花含片的外觀色澤、香氣滋味、口感質(zhì)地的綜合評(píng)分為依據(jù),探討葛花含片的最佳配方。
圖4 潤(rùn)滑劑的添加量對(duì)含片綜合得分的影響圖
表2 葛花含片配方試驗(yàn)水平表
表3 正交試驗(yàn)結(jié)果與極差分析表
根據(jù)極差R值得分析可知,各因素的影響次序?yàn)锳>C>B>D,即提取物添加量>黏合劑添加量>甜味劑添加量>潤(rùn)滑劑添加量。根據(jù)正交試驗(yàn)分析可知,制備含片的壓片工藝為A2C2B2D3,即提取物添加量1.2%,黏合劑添加量10%,甜味劑添加量10%,潤(rùn)滑劑添加量1.2%,通過此工藝制得的含片口味香甜,硬度適中,外觀漂亮,符合大眾消費(fèi)者的口味。根據(jù)表3各因素對(duì)得分影響變化的趨勢(shì)圖5可見,正交試驗(yàn)的四個(gè)因素對(duì)含片的綜合得分都有明顯的影響,最優(yōu)條件是:提取物添加量1.2%,黏合劑添加量10%,甜味劑添加量10%,潤(rùn)滑劑添加量1.2%。
由圖6可知,葛花含片的溶解度隨溫度的升高而升高,溫度為65 ℃時(shí),其溶解率達(dá)到5.06%。所以溫度是影響葛花含片質(zhì)量的重要因素,因此在人的口中也容易溶解。
圖5 含片綜合得分受各因素影響趨勢(shì)圖
圖6 不同溫度下含片溶解的變化圖
根據(jù)上述的試驗(yàn)條件,即選用P/2探頭,試驗(yàn)參數(shù)設(shè)定為:測(cè)前速率1.0 mm/s,測(cè)試速率0.5 mm/s,測(cè)后速率10.0 mm/s,壓縮比50%,觸發(fā)力10 g,數(shù)據(jù)采集率400 pps。選取外觀質(zhì)地相類似的含片若干,對(duì)最優(yōu)方案所制備的含片的質(zhì)構(gòu)進(jìn)行了測(cè)定,平行試驗(yàn)結(jié)果見圖7所示。
由圖7可知,葛花含片1的硬度為2 510.325 g,葛花含片2的硬度為2 467.867 g,平均硬度約2 489 g,2種含片的硬度曲線變化趨勢(shì)基本一致,表明含片的質(zhì)地結(jié)構(gòu)較為均勻。
圖7 葛花含片硬度曲線圖
表4 葛花含片衛(wèi)生指標(biāo)測(cè)定結(jié)果
由表4可知,參照GB 16740—2014《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)保健食品》相關(guān)規(guī)定,葛花含片的衛(wèi)生指標(biāo)符合要求。
試驗(yàn)主要進(jìn)行葛花含片的制作工藝和性能研究。通過單因素試驗(yàn)選取L9(34)中4因素的3個(gè)水平,得到葛花異黃酮添加量1%,1.2%和1.4%,甜味劑添加量5%,10%和15%,黏合劑添加量5%,10%和15%,潤(rùn)滑劑添加量0.8%,1%和1.2%,在此條件進(jìn)行正交試驗(yàn),優(yōu)化后提取物添加量1.2%,黏合劑添加量10%,甜味劑添加量10%,潤(rùn)滑劑添加量1.2%葛花含片的制作工藝最優(yōu),同時(shí)由正交試驗(yàn)試驗(yàn)表可以確定各因素對(duì)葛花含片指標(biāo)的影響程度為:提取物添加量>黏合劑添加量>甜味劑添加量>潤(rùn)滑劑添加量。溫度是影響葛花含片質(zhì)量的重要因素,溫度越高葛花含片溶解度越高,適宜在人的口中溶解,葛花的硬度檢測(cè)符合要求,質(zhì)地較均勻,葛花的衛(wèi)生指標(biāo)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。