李夏,謝光杰,徐麗萍*
四川化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院(瀘州 646000)
金釵石斛(Dendrobium nobileLindl.)為蘭科石斛屬多年生草本植物,主要分布在我國貴州、四川、云南、廣西、廣東等地區(qū),為《中國藥典》收錄的主要藥用石斛之一[1]。其具有生津健胃、滋陰清熱等作用,用于熱病津傷,口干煩渴,胃陰不足,食少干嘔,病后虛熱不退,陰虛火旺,目暗不明[1]。金釵石斛的化學(xué)成分主要有生物堿、多糖等,其特征性成分主要為石斛堿[2-3]。石斛堿具有清熱解毒、降低血糖、抗腫瘤等功效,有研究表明,石斛堿在緩解大鼠的糖性白內(nèi)障癥狀[4],減輕或緩解腦部缺血性損傷[5],抑制腫瘤細(xì)胞增殖并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[6-7]等方面具有良好應(yīng)用。徐雅囡等[8]研究顯示,金釵石斛中所含黃銅、多糖、生物堿等活性成分均高于其他種類石斛。
市售的石斛商品主要有膠囊劑、口服液、浸膏等,商品形式主要為藥品,很難起到使用石斛進(jìn)行日常保健的作用。近年來,消費者保健意識的提高,為迎合消費者的保健需求[9],金釵石斛商品市場亟待拓寬。試驗以金釵石斛為原料,通過復(fù)合酶法制備生物堿含量高的金釵石斛汁,與雪梨汁、蔗糖、檸檬酸等輔料進(jìn)行調(diào)配,研制一種具有日常保健功能的金釵石斛雪梨飲,用于中老年人群日常保健、癌癥預(yù)防及抗癌放化療期間的輔助調(diào)理。
1.1.1 試驗材料
金釵石斛、雪梨、蘋果、橙子、草莓、西柚(均為市售);蔗糖;纖維素-果膠復(fù)合酶、檸檬酸(均為食品級)。
1.1.2 儀器與設(shè)備
榨汁機(九陽股份有限公司);HH-s6型恒溫水浴鍋(雙列六孔);721型紫外光分光光度計;JA2003型電子天平;TDZ5型離心機;電磁爐;旋轉(zhuǎn)真空蒸發(fā)儀。
1.2.1 金釵石斛鮮果飲制備工藝流程
1.2.2 工藝要點
1.2.2.1 金釵石斛汁的制備
選擇市售新鮮金釵石斛,取其莖部,在清水中洗凈后切成3 cm長的小段冷凍,按1∶1比例加入去離子水,破碎打漿,石斛漿按復(fù)合酶解正交試驗結(jié)果浸提生物堿,于90 ℃滅酶10 min,冷卻至室溫,按3 000 r/min離心5 min[10],經(jīng)3層紗布進(jìn)行過濾,使用旋轉(zhuǎn)真空蒸發(fā)儀濃縮至原體積1/2,殺菌后冷卻,得到金釵石斛汁。
1.2.2.2 雪梨汁的制備工藝流程[11]
根據(jù)正交試驗結(jié)果,選擇市售新鮮雪梨,使用清水洗凈果皮,去皮后將果肉切丁,于90 ℃水溫漂燙1.5 min,護(hù)色后進(jìn)行打漿,用3層紗布過濾,殺菌后冷卻。
1.2.2.3 混合調(diào)配
將石斛汁、雪梨汁、蔗糖、檸檬酸按試驗最優(yōu)組合比例混合。
1.2.2.4 灌裝、滅菌、冷卻
將調(diào)配好的的金釵石斛雪梨飲灌裝、封口,殺菌20 min(殺菌溫度95 ℃),冷卻后即制成金釵石斛鮮果飲。
1.3.1 感官指標(biāo)
選擇20名年齡分布在老、中、青3個階段并具有一定食品感官評價經(jīng)驗的人員組成品鑒小組,從顏色(20分)、香氣(30分)、液體狀態(tài)(20分)和口感(30分)4個感官方面評價金釵石斛鮮果飲(總分100分),具體評分標(biāo)準(zhǔn)見表1[12]。
表1 金釵石斛鮮果飲感官評分標(biāo)準(zhǔn)表
1.3.2 微生物指標(biāo)
參照GB/T 4789.21—2003《食品衛(wèi)生微生物學(xué)檢驗冷凍飲品、飲料規(guī)定的方法檢驗》。
1.3.3 可溶性固形物指標(biāo)
參照GB/T 12143—2008《飲料通用分析方法》檢驗可溶性固形物指標(biāo)。
1.3.4 總生物堿含量的測定[13]石斛汁中總生物堿含量測定使用酸性染料比色法。標(biāo)準(zhǔn)溶液制備:取100 mL容量瓶,加入1 mg干燥至恒重的石斛堿標(biāo)準(zhǔn)品,用三氯甲烷定容至刻度。
繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線:取5只10 mL的容量瓶,分別向其中加入1.0,2.0,3.0,4.0和5.0 mL上述標(biāo)準(zhǔn)液,用三氯甲烷分別定容至刻度,移入60 mL分液漏斗中,向分液漏斗中加入5.0 mL pH 4.5緩沖液和2.0 mL濃度0.04%的溴甲酚綠溶液,劇烈搖晃5 min,使其混合均勻,靜置30 min。準(zhǔn)確吸取5.0 mL液體,加入1.0 mL氫氧化鈉乙醇溶液(濃度0.01 mol/L),搖勻,于620 nm處測吸光度,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,得線性回歸方程:y=0.153x-0.031 6(r=0.998 8)。
待測樣品經(jīng)同法處理后測定總生物堿含量。
纖維素-果膠復(fù)合酶可以破壞葡萄糖鍵,加速研磨或壓榨過程中細(xì)胞壁的破壞,加速細(xì)胞內(nèi)有效物質(zhì)的釋放,同時果膠酶可以降低壓榨后果汁的黏稠度,改變流體特征,對提高有效成分的提取率有輔助作用[14]。
陳敏等[15]研究顯示,冷凍預(yù)處理對石斛汁中總生物堿溶出影響較大,將石斛莖冷凍預(yù)處理后榨汁,總生物堿溶出量大,因此試驗均使用冷凍預(yù)處理的金釵石斛莖部。
2.1.1 生物堿酶解浸提單因素試驗
2.1.1.1 酶解時間對石斛汁中總生物堿溶出量影響
在溫度40 ℃、pH 4.5,加酶量10 mg/mL條件下,考察酶解時間對總生物堿溶出量影響,結(jié)果見表2。
表2 酶解時間對石斛汁中總生物堿溶出量影響表
2.1.1.2 酶解溫度對石斛汁中總生物堿溶出量影響
在加酶量10 mg/mL、體系pH 4.5、酶解時間30 min條件下,考察酶解溫度對總生物堿溶出量影響,結(jié)果見表3。
表3 酶解溫度對石斛汁中總生物堿溶出量影響表
2.1.1.3 酶解pH對石斛汁中總生物堿溶出量影響
在溫度40 ℃、加酶量10 mg/mL、酶解時間30 min條件下,考察酶解pH對總生物堿溶出量影響,結(jié)果見表4。
表4 酶解pH對石斛汁中總生物堿溶出量影響表
2.1.1.4 加酶量對石斛汁中總生物堿溶出量影響
在溫度40 ℃、酶解時間30 min、pH 4.5條件下,考察加酶量對總生物堿溶出量影響,結(jié)果見表5。
表5 加酶量對石斛汁中總生物堿溶出量影響表
2.1.2 總生物堿溶出量正交試驗
根據(jù)單因素試驗的結(jié)果,設(shè)計四因素三水平的正交試驗,確定總生物堿溶出量的最優(yōu)條件組合。正交試驗因素水平設(shè)計表見表6,結(jié)果見表7。
表6 總生物堿溶出量正交試驗因素水平表
表7 總生物堿溶出量正交試驗結(jié)果表
結(jié)果分析可知:4個因素中,影響金釵石斛總生物堿溶出量的主次順序為C>B>A>D,即酶解pH>酶解溫度>酶解時間>加酶量;最佳組合為A2B3C3D2,即在溫度45 ℃、pH 5.0、酶量15 mg/mL條件下酶解30 min后,測得金釵石斛總生物堿得率為0.521%,確認(rèn)為最佳條件。
2.2.1 金釵石斛鮮果飲調(diào)配單因素試驗
2.2.1.1 調(diào)配用果汁的確定
在蔗糖10%、檸檬酸2%條件下,按照金釵石斛汁與新鮮果汁1∶1比例進(jìn)行試驗,品鑒小組按照1.3.1感官指標(biāo)進(jìn)行打分,試驗結(jié)果見表8。
表8 調(diào)配果汁單因素試驗的感官得分表
結(jié)果顯示,使用雪梨作為調(diào)配果汁口味明顯優(yōu)于其他水果,故后續(xù)試驗均使用雪梨作為調(diào)配果汁。
2.2.1.2 金釵石斛汁添加量對金釵石斛鮮果飲的影響
在雪梨汁30%、蔗糖10%、檸檬酸2%的條件下,研究金釵石斛汁添加量對感官評分的影響,結(jié)果見表9。
表9 金釵石斛汁添加量對金釵石斛鮮果飲感官評分的影響表
2.2.1.3 雪梨汁添加量對金釵石斛鮮果飲的影響
在金釵石斛汁30%、蔗糖10%、檸檬酸2%條件下,研究雪梨汁添加量對感官評分的影響,結(jié)果見表10。
表10 雪梨汁添加量對金釵石斛鮮果飲感官評分的影響表
2.2.1.4 蔗糖添加量對金釵石斛鮮果飲的影響
在金釵石斛汁30%、雪梨汁30%、檸檬酸2%的條件下,研究不同蔗糖添加量的感官評分結(jié)果,結(jié)果見表11。
表11 蔗糖添加量對金釵石斛鮮果飲感官評分的影響表
2.2.1.5 檸檬酸添加量對金釵石斛鮮果飲的影響
在金釵石斛汁50%、雪梨汁50%、蔗糖10%時,分析檸檬酸添加量對感官評分的影響,結(jié)果見表12。
表12 檸檬酸添加量對金釵石斛鮮果飲感官評分的影響表
2.2.2 金釵石斛鮮果飲調(diào)配正交試驗
根據(jù)單因素試驗的結(jié)果,設(shè)計四因素三水平的正交試驗,確定金釵石斛鮮果飲的最優(yōu)調(diào)配組合。其中,4個因素分別為金釵石斛汁添加量、雪梨汁添加量、蔗糖添加量、檸檬酸添加量,正交試驗因素水平表見表13,結(jié)果見表14。
表13 金釵石斛鮮果飲調(diào)配正交試驗因素水平表 單位:%
表14 金釵石斛鮮果飲調(diào)配正交試驗結(jié)果表
結(jié)果分析可知,影響金釵石斛鮮果飲感官評分的各因素主次順序為A>C>B>D,即金釵石斛汁添加量>蔗糖使用量>雪梨汁添加量>檸檬酸使用量。最佳組合為A2B1C2D2,即金釵石斛汁添加量30%、雪梨汁添加量30%、蔗糖使用量10%、檸檬酸使用量2%,其余為水。在此條件下進(jìn)行試驗,金釵石斛鮮果飲感官得分85.0分,確認(rèn)為最佳條件。
金釵石斛作為藥食兩用材料,在食品營養(yǎng)和日常保健領(lǐng)域具有極大優(yōu)勢,其市場潛力巨大。因此以金釵石斛為主要原料的功能型飲料如能規(guī)?;a(chǎn),將產(chǎn)生極大的經(jīng)濟(jì)效益。試驗通過復(fù)合酶解法提高金釵石斛汁中總生物堿溶出量,配以新鮮果汁、蔗糖、檸檬酸進(jìn)行飲料調(diào)配,對這2個關(guān)鍵工藝進(jìn)行研究。
通過單因素試驗及正交試驗進(jìn)行總生物堿酶解溶出量的優(yōu)化,確定在溫度45 ℃、pH 5.0、加酶量15 mg/mL條件下酶解30 min,金釵石斛總生物堿得率為0.521%,此條件組合最優(yōu),石斛汁總生物堿溶出量最大。
金釵石斛鮮果飲的最佳調(diào)配配方為金釵石斛汁添加量30%、雪梨汁添加量30%、蔗糖添加量10%、檸檬酸添加量2%。按該配方做出的飲料呈淺黃色,湯汁清亮,石斛清香氣味濃郁,酸甜可口,廣受好評。