趙宇慧，張麗，宋玉霞*，甘曉燕，聶峰杰，鞏檑

寧夏農(nóng)林科學院農(nóng)業(yè)生物技術研究中心（銀川 750002）

肉蓯蓉又名蓯蓉、大蕓、沙生，是我國西北干旱地帶特有的寄生草本植物，享有“沙漠人參”的美譽[1]。其性溫，味甘，咸，傳統(tǒng)應用表現(xiàn)在可以補腎陽、益精血、潤腸通便等?，F(xiàn)代藥理學研究表明，肉蓯蓉還具有延緩衰老、調(diào)節(jié)免疫、改善記憶、抗疲勞，以及對肝臟的保護作用等[2-4]。傳統(tǒng)肉蓯蓉的加工方式主要是干制、鹽漬或酒精浸泡制成保健酒[5-6]，近年來也有利用超微粉碎技術將肉蓯蓉制備成肉蓯蓉超微粉的報道[7]。相較于肉蓯蓉干片，超微粉可更好地促進吸收和溶解，便于調(diào)劑和服用。但由于肉蓯蓉含糖量較高，環(huán)境濕度控制不當易與水分形成水合物，且超微粉的粒度較小，環(huán)境中水分與肉蓯蓉超微粉接觸后易形成液體橋，貯存放置過程中容易產(chǎn)生粉體的粘連現(xiàn)象，對產(chǎn)品的品質(zhì)和食用價值有極大影響[8-9]。咀嚼片的生產(chǎn)工藝簡單、成本較低，且其生物利用率較高、產(chǎn)品穩(wěn)定且貨架期較長，現(xiàn)已迅速成為食品及保健品熱門的研究領域[10-12]。以肉蓯蓉超微粉為原料，添加一定輔料制備肉蓯蓉咀嚼片，可以避免肉蓯蓉超微粉直接存放時出現(xiàn)吸潮結(jié)塊的問題。采用Box-Behnken響應面法對咀嚼片配方進行優(yōu)化，旨在研制出一種口感適宜、風味獨特、方便貯存與攜帶，且具有一定功能特性的肉蓯蓉產(chǎn)品，為肉蓯蓉資源的綜合利用和產(chǎn)業(yè)化提供數(shù)據(jù)支持。

1 材料與方法

1.1 主要材料與試劑

肉蓯蓉，產(chǎn)地為內(nèi)蒙古額濟納旗。羧甲基纖維素、硬脂酸鎂、微晶纖維素、甘露醇、乳糖、甜菊糖苷、檸檬酸、復合維生素B，河南安銳生物科技有限公司；乙醇，河南鑫河酒精有限公司。以上原輔料均為食品級?？偪寡趸ˋBTS）能力測試試劑盒、羥自由基清除能力測試試劑盒、超氧陰離子自由基清除能力測試試劑盒、DPPH自由基清除能力測試試劑盒，蘇州科銘生物技術有限公司。

1.2 主要儀器與設備

LC-2030C 3D Plus液相色譜儀（日本島津）；振動式超微粉碎機（濟南健康機械有限公司）；101A型恒溫鼓風干燥箱（上海市實驗儀器總廠）；5810R離心機（Eppendorf公司）；imark吸收光酶標儀（時代聯(lián)想生物科技有限公司）；ME204電子天平[梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司]；DK-8D電熱恒溫水浴鍋（上海精宏實驗設備有限公司）；超微粉碎機（濟南倍力粉技術工程有限公司）；單沖壓片機（北京國藥龍立科技有限公司）。

1.3 試驗方法

1.3.1 肉蓯蓉超微粉的制備

取微波真空干燥肉蓯蓉片，在80 ℃恒溫鼓風干燥箱10 h，置于超微粉碎機中粉碎10 min，粉碎粒度小于0.075 mm，裝入真空密封帶備用。

1.3.2 肉蓯蓉咀嚼片制備工藝[13]

取肉蓯蓉超微粉，按照配方比例混勻，加入一定質(zhì)量分數(shù)的乙醇溶液作為潤濕劑制軟材料，用0.85 mm篩造粒，55 ℃下熱風干燥40 min，用0.85 mm 篩整粒，同時加入硬脂酸鎂作為潤滑劑，混勻，放入單沖壓片機中壓片，片重1.2±0.06 g，厚度30 mm。

1.3.3 肉蓯蓉咀嚼片中填充劑的選擇

肉蓯蓉咀嚼片中，各原輔料添加量分別為肉蓯蓉超微粉16 g、檸檬酸0.3 g、甜菊糖苷0.02 g、復合維生素B 0.5 g、硬脂酸鎂0.3 g、羧甲基纖維素0.5 g、潤濕劑80%、填充劑34 g。選擇微晶纖維素（MCC）、乳糖、甘露醇、麥芽糊精為咀嚼片填充劑，按照不同配比添加，以制粒情況、壓片效果和片劑口感作為指標，進行綜合評價，選擇合適的復合填充劑。

1.3.4 肉蓯蓉咀嚼片單因素試驗設計方法

以肉蓯蓉超微粉添加量、檸檬酸添加量、甜菊糖苷添加量、填充劑添加量為試驗因素，按照上述工藝制備肉蓯蓉咀嚼片，具體見表1。

表1 肉蓯蓉咀嚼片單因素水平表 單位：g

1.3.5 肉蓯蓉咀嚼片制備響應面設計優(yōu)化

在單因素基礎上，選取對肉蓯蓉咀嚼片感官品質(zhì)影響最大的3個因素肉蓯蓉粉添加量、填充劑添加量、甜菊糖苷添加量為試驗因子，根據(jù)Box-Benhnken中心組合試驗設計原理，以感官評分為指標，考察試驗因子間交互作用，優(yōu)化肉蓯蓉咀嚼片的配方，如表2所示。

表2 響應面試驗設計 單位：g

1.3.6 感官評定

由10名專業(yè)人員組成評定小組，分別對肉蓯蓉咀嚼片進行評分，并計算總分，感官質(zhì)量評分標準見表3。

表3 肉蓯蓉咀嚼片感官評分標準

1.3.7 理化指標、有效成分及微生物指標測定

水分按GB5009.3—2016測定；灰分按GB5009.4—2016測定；蛋白質(zhì)按GB 5009.5—2016測定；脂肪按GB 5009.6—2016測定。有效成分按照《中國藥典2015版》方法鑒別和測定：毛蕊花糖苷和松果菊苷的鑒別采用薄層色譜法；毛蕊花糖苷和松果菊苷含量測定采用液相色譜法。

1.3.8 抗氧化性測定

測定肉蓯蓉咀嚼片的總抗氧化（ABTS）能力、羥自由基清除能力、超氧陰離子自由基清除能力、DPPH自由基清除能力。測定方法按試劑盒說明進行。

2 結(jié)果與分析

2.1 肉蓯蓉超微粉感官指標、基本成分及活性成分的檢測

對制備的肉蓯蓉超微粉產(chǎn)品性狀和有效成分進行檢測，結(jié)果如表4所示。可以看出，微波真空干燥后制備的超微粉產(chǎn)品性狀和灰分均符合相關檢測標準。產(chǎn)品呈現(xiàn)紅棕色，具有肉蓯蓉應有的味甜微苦的滋味。

表4 肉蓯蓉超微粉感官指標檢出結(jié)果

研究發(fā)現(xiàn)，肉蓯蓉中主要活性成分為苯乙醇苷類化合物，具補腎陽、抗氧化、增強記憶力、免疫調(diào)節(jié)等功能，其中松果菊苷和毛蕊花糖苷為主要成分[1，14]。由表5可以看出，肉蓯蓉超微粉中松果菊苷和毛蕊花糖苷總量為2.02%，其含量遠高于《中國藥典2015》中大于0.03%的標準。此外，活性成分中還含有4.47%的總黃酮和10.61%的總多糖。對肉蓯蓉超微粉基本成分進行測定，可知灰分含量7.52%，表明礦物質(zhì)含量較為豐富；酸不溶性灰分含量0.26%，表明雜質(zhì)含量較少；膳食纖維含量為6.19 g/100 g；脂肪含量為3.31 g/100 g，蛋白質(zhì)含量為5.61 g/100 g，碳水化合物含量為82.35 g/100 g。

表5 肉蓯蓉超微粉基本成分及活性成分檢測

2.2 肉蓯蓉咀嚼片中填充劑的選擇

咀嚼片主要由功能性主料與適宜輔料組成。微晶纖維素是一種新型功能性天然高分子化合物，其添加量增加可提高咀嚼片的咀嚼性，但添加過多會導致酸甜不均，影響口感；甘露醇具有清爽的甜味，與食品中其他組分配伍性較好，也可與其他甜味劑有協(xié)同增效作用，用于咀嚼片可以增加片劑的成型性[15-17]。單一考慮到口感問題，選定以甘露醇為基本填充劑，其他輔料與甘露醇復配以后作為復合填充劑，以制粒情況、壓片效果、口感為指標進行綜合評價，結(jié)果如表6所示。當以微晶纖維素、甘露醇和乳糖為填充劑時，咀嚼片的制粒情況、壓片效果和口感均要好于微晶纖維素、甘露醇和麥芽糖組。其中，乳糖和微晶纖維素成型性較好，而甘露醇有清涼的口感，可以改善咀嚼片的口感，且微晶纖維素、甘露醇和乳糖在配比為2∶2∶1時效果最好。

表6 填充劑配比考察結(jié)果

2.3 肉蓯蓉咀嚼片單因素試驗結(jié)果

2.3.1 肉蓯蓉添加量的試驗結(jié)果

糖類在肉蓯蓉中占有很高的比例，多糖、寡糖和半乳糖醇是其中的主要活性成分[18]。較多的糖含量使肉蓯蓉超微粉具有一部分黏性，其添加量對制粒的難易程度有明顯影響，因此選擇感官評分和制粒情況進行綜合評價。由圖1可知：隨著肉蓯蓉超微粉添加量不斷增加，咀嚼片的感官評分呈現(xiàn)緩慢上升后急速下降的趨勢；制粒情況評分出現(xiàn)緩慢下降后驟降的趨勢。當肉蓯蓉超微粉添加量為15 g時，咀嚼片的感官評分最高，為81分。當添加量超過15 g時，咀嚼片苦味增加明顯；制粒時易結(jié)團；造粒易粘附篩網(wǎng)，顆粒大且質(zhì)地較硬，操作困難度增加；壓片后容易花片，且硬度較大不易咀嚼。根據(jù)制粒難易狀況及咀嚼片的感官評分綜合評價來看，選擇肉蓯蓉超微粉添加量12～18 g較好。

圖1 肉蓯蓉超微粉添加量對咀嚼片感官品質(zhì)及制粒情況影響

2.3.2 矯味劑添加量的試驗結(jié)果

肉蓯蓉本身具有味甜、微苦的滋味，添加到一定量時苦味會給人感官帶來不愉悅的感受。在咀嚼片中，一般甜味或略帶酸味的矯味劑嚼碎后給人以涼爽的感覺[19]。因此，選擇在肉蓯蓉咀嚼片中加入甜菊糖苷和檸檬酸作為矯味劑，來掩蓋因提高肉蓯蓉含量而導致的一部分苦味，同時使咀嚼片具有酸甜適口的風味與滋味。由圖2可知：隨著檸檬酸添加量的不斷增加，咀嚼片的感官評分出現(xiàn)先上升后驟降的趨勢，當檸檬酸添加量為0.15 g時，咀嚼片酸甜適口，口感較好。甜菊糖苷是一種天然的非營養(yǎng)型高甜度甜味劑，甜度較高，有著預防齲齒的作用，但添加過多容易出現(xiàn)苦味[20]。由圖3可以看出：隨甜菊糖苷的添加量加大，咀嚼片的感官評分逐漸降低，當添加量為0.04 g時感官評分最好，因此選擇甜菊糖苷添加量0.02～0.06 g較好。

圖2 檸檬酸添加量對咀嚼片感官品質(zhì)影響

圖3 甜菊糖苷添加量對咀嚼片感官品質(zhì)影響

2.3.3 填充劑添加量的試驗結(jié)果

由圖4可，以微晶纖維素、甘露醇和乳糖為填充劑，保證填充劑配比2∶2∶1，不斷增加填充劑的填充量，咀嚼片的感官評分出現(xiàn)先升后降的趨勢，隨著填充劑添加量不斷增大，咀嚼片的硬度不斷減小，脆碎度增加，咀嚼時粉質(zhì)感增加，片劑較易松散。因此，選擇填充劑添加范圍29～35 g較好。

圖4 填充劑添加量對咀嚼片感官品質(zhì)影響

2.4 肉蓯蓉咀嚼片響應面試驗結(jié)果及回歸模型方差分析

表7為肉蓯蓉咀嚼片響應面優(yōu)化結(jié)果。運用Design Expert軟件進行多元回歸分析，得到感官評分（R）對自變量A、B和C的多元二次回歸方程：R=94.20-12.63A+1.38B-1.00C+4.50AB+0.75AC+1.75BC-16.60A2-7.10B2-8.35C2。

表7 響應面試驗優(yōu)化結(jié)果

由回歸模型方差分析（表8）可知，響應值R回歸模型極顯著（p＜0.01）。一次項A（肉蓯蓉粉添加量）達到差異極顯著水平（p＜0.01），B（填充劑添加量）和C（甜菊糖苷添加量）不顯著；二次項中A2、B2、C2均為差異極顯著（p＜0.01）水平；交互項中AB差異顯著（p＜0.05）；失擬項p=0.243 1＞0.05，說明模型擬合程度好，可用此模型進行分析和預測。響應面三維曲線圖見圖5～圖7。

表8 回歸模型方差分析

圖5 肉蓯蓉粉與填充劑添加量對咀嚼片感官評分影響

圖7 填充劑與甜菊糖苷添加量對咀嚼片感官評分影響

圖6 肉蓯蓉粉與甜菊糖苷添加量對咀嚼片感官評分影響

2.5 工藝參數(shù)優(yōu)化和模型驗證

由回歸方程預測可得因素水平的最優(yōu)組合，得到肉蓯蓉咀嚼片的最優(yōu)配方：肉蓯蓉添加量13.84 g、填充劑添加量31.89 g和甜菊糖苷添加量0.04 g，在此條件下響應面模型綜合指標值為96.66。根據(jù)最佳工藝條件，進行重復驗證4次來進行試驗，測得綜合評定值的均值為95.75，經(jīng)t-檢驗的結(jié)果差異不顯著（p＞0.1），驗證了模型可靠性。

2.6 肉蓯蓉咀嚼片品質(zhì)檢測

對試驗及模型驗證得到最優(yōu)配方制備肉蓯蓉咀嚼片進行品質(zhì)及體外抗氧化性檢測，所得結(jié)果見表9所示。試驗制備得到的肉蓯蓉咀嚼片呈淺黃褐色，色澤分布均勻，外形完整，光滑邊緣整齊，厚薄均勻；具有肉蓯蓉應有的氣味與滋味，酸甜適口，苦味不明顯；硬度適中咀嚼感較好。

由表9可知，產(chǎn)品灰分含量為2.29%，活性成分中總黃酮含量和總多糖含量分別為2.13和12.29 g/100 g。另外，對產(chǎn)品體外抗氧化性檢測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)咀嚼片總抗氧化能力為22.87%，羥自由基清除率為20.87%，超氧陰離子自由基清除率為32.16%，DPPH自由基清除率為25.66 mg·g-1。

表9 肉蓯蓉咀嚼片品質(zhì)檢測結(jié)果

3 結(jié)論

試驗采用濕法制粒壓片法制備肉蓯蓉咀嚼片。通過單因素試驗以感官評分作為評價指標對肉蓯蓉粉、填充劑、矯味劑的用量和種類進行篩選，應用響應面分析優(yōu)化試驗中原輔料用量。通過模型分析和校正后得到肉蓯蓉咀嚼片的優(yōu)化配方：肉蓯蓉超微粉13.84 g、微晶纖維素（MCC）12.76 g、甘露醇12.76 g、乳糖6.38 g、甜菊糖苷添加量0.04 g、檸檬酸0.15 g、復合維生素B 0.5 g、硬脂酸鎂0.3 g、羧甲基纖維素0.5 g。品質(zhì)檢測表明，以體積分數(shù)為80%的乙醇作為潤濕劑制備咀嚼片，產(chǎn)品外觀光滑完整，色澤分布均勻，具有肉蓯蓉應有的風味與滋味，酸甜適口，易于咀嚼；咀嚼片灰分含量為2.29%，蛋白質(zhì)和脂肪含量分別為2.98和0.78 g/100 g。肉蓯蓉超微粉制備的咀嚼片還維持了一部分原有物料活性，咀嚼片中總黃酮和總多糖含量分別為2.13和12.29 g/100 g。體外抗氧化試驗結(jié)果顯示肉蓯蓉咀嚼片具有一定的抗氧化能力。將肉蓯蓉超微粉制備成咀嚼片，可以改善肉蓯蓉超微粉在存放過程中易于吸潮結(jié)塊的現(xiàn)象，延長產(chǎn)品的保質(zhì)期，增加肉蓯蓉的附加值，為肉蓯蓉資源的綜合利用提供了理論科學依據(jù)。