張雅玲,馮煦洸,戎寧平,郁新弟,涂宏建,賈福懷
(1.寧波御坊堂生物科技有限公司,浙江寧波 315010;2.寧波御坊堂天然健康產(chǎn)品重點(diǎn)農(nóng)業(yè)企業(yè)研究院,浙江寧波 315010)
鐵皮石斛(Dendrobium officinale)是蘭科石斛屬多年生草本植物,于民間素有“救命仙草”的美稱[1]。鐵皮石斛主要分布于安徽西南部、浙江東部、福建西部、廣西西北部、四川和云南東南部等地區(qū)。2005版《中華人民共和國藥典》記載,鐵皮石斛具有益胃生津,滋陰清熱等功效[2],屬補(bǔ)益藥中的補(bǔ)陰藥,并且規(guī)定莖為其藥用部位[3]。其主要成分為石斛多糖[4]、石斛堿、酚類、黃酮類和氨基酸等活性成分。此外,目前鐵皮石斛被列為藥食兩用名錄,研究表明,鐵皮石斛有增強(qiáng)免疫力、抗氧化、抗腫瘤、降血脂和降血糖等藥理作用。劉志勇等[5]研制了一款功能性鮮鐵皮石斛飲品,簡素平[6]以鐵皮石斛為原料,研制了獲得具有保健功能的酸奶。因此,鐵皮石斛廣泛應(yīng)用于食品、保健品領(lǐng)域,具有深度的開發(fā)及利用價(jià)值。
“健康中國2030”戰(zhàn)略的提出,推動(dòng)了醫(yī)藥保健行業(yè)的發(fā)展,并且人們的健康意識(shí)日益增強(qiáng),“食補(bǔ)”好于“藥療”的意識(shí)愈發(fā)強(qiáng)烈,越來越多人士意識(shí)到健康管理的重要性。在此保健浪潮推動(dòng)下,鐵皮石斛相關(guān)健康產(chǎn)品亦受到消費(fèi)者的青睞。但市場調(diào)查表明,目前國內(nèi)市場上鐵皮石斛產(chǎn)品較稀少,且尚無暢銷全國的知名企業(yè)。此外,國內(nèi)市場上鐵皮石斛產(chǎn)品存在種類單一、口感風(fēng)味不佳、食用不便捷等情況。縱觀目前市售的鐵皮石斛產(chǎn)品多數(shù)為鮮鐵皮石斛的粗加工,并且深加工、精加工產(chǎn)品的質(zhì)量不樂觀,嚴(yán)重影響鐵皮石斛的附加值和經(jīng)濟(jì)效益。
葡萄籽提取物(Grape Seed Extract,GSE)是由葡萄籽中提取的一種多酚混合物,其多酚含量大于95%。葡萄籽提取物主要分為單體酚和聚合多酚,單體酚主要包含表兒茶素、沒食子酸、兒茶素和表兒茶素、兒茶素的沒食子酸酯,聚合多酚是不同聚合度的原花青素,通常由C4-C6或C4-C8鍵連接而成,其聚合度越低,抗氧化性越強(qiáng)。GSE對(duì)人體肝臟、心臟和大腦有很大益處,主要源于它具有抗氧化和自由基捕獲的特性。此外GSE還具有金屬螯合、蛋白質(zhì)結(jié)合等生物活性,其中屬抗氧化活性最為突出。其抗氧化性是維生素C的20倍,是維生素E的50倍。目前,GSE是研究發(fā)現(xiàn)最強(qiáng)的氧自由基清除劑和脂質(zhì)過氧抑制劑,據(jù)研究表明,其能預(yù)防80多種因自由基引起的疾病,如心臟病、癌癥、關(guān)節(jié)炎等。葡萄籽提取物因具有資源充足、效果確切、副作用很小等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于保健品、藥品開發(fā)、化妝品等領(lǐng)域。
本研究將鐵皮石斛與葡萄籽提取物結(jié)合,開發(fā)一款具有健脾滋陰、抗氧化等功效,適合普通消費(fèi)者食用的鐵皮石斛葡萄籽飲品,其具有較高的應(yīng)用推廣價(jià)值,這有利于推動(dòng)鐵皮石斛深加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,提高其附加值,增加經(jīng)濟(jì)效益。
鐵皮石斛莖(干制),浙江鐵楓堂生物科技股份有限公司;葡萄籽提取物,北京信達(dá)和眾國際貿(mào)易有限公司;低聚果糖(質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥70%),量子高科(廣東)生物有限公司。
ME3002E電子天平,梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;多功能粉碎機(jī),永康市紅太陽機(jī)電有限公司;HH-4數(shù)顯恒溫水浴鍋,國華電器有限公司;燒杯(500 mL、100 mL);目篩(50目、200目);MLS-3781L-PC殺菌鍋,松下健康醫(yī)療器械株式會(huì)社。
1.3.1 鐵皮石斛葡萄籽飲品工藝流程
鐵皮石斛葡萄籽飲品制作工藝流程:干鐵皮石斛莖→粉碎→加水浸提→調(diào)配→灌裝→殺菌→冷卻→產(chǎn)品。
1.3.2 操作要點(diǎn)
(1)鐵皮石斛汁液的制備。干制的鐵皮石斛莖經(jīng)粉碎機(jī)粉碎,過50目篩。加入適量水,在適宜溫度下提取一定時(shí)間,過濾。
(2)調(diào)配。鐵皮石斛汁液與一定比例的葡萄籽提取物混合,再用低聚果糖進(jìn)行調(diào)配,并定量至100 g。
(3)殺菌。灌裝封蓋后置于滅菌鍋中滅菌,滅菌條件為100 ℃,30 min,冷卻后得到產(chǎn)品。
采用綜合評(píng)分法,對(duì)鐵皮石斛汁液和鐵皮石斛葡萄籽提取物飲品的香氣(3分)、色澤(3分)、口感(4分)進(jìn)行感官評(píng)價(jià),每次以10位感官評(píng)價(jià)員(5男5女)分別進(jìn)行評(píng)價(jià)計(jì)分,按照設(shè)計(jì)的感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)打分(滿分10分),并取10位成員的平均分值,計(jì)算總分。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表1。
表1 感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)表
(1)探究不同的料水比對(duì)鐵皮石斛汁液的影響。干制鐵皮石斛莖粉碎后按1∶60、1∶70、1∶80、1∶90和1∶100的料水比分別添加水,于100 ℃提取120 min,考察料水比對(duì)鐵皮石斛汁液品質(zhì)的影響。
(2)探究不同提取時(shí)間對(duì)鐵皮石斛汁液的影響。干制鐵皮石斛莖粉碎后加90倍水,于100 ℃恒溫水浴鍋下分別提取40 min、60 min、80 min、100 min和120 min,考察不同提取時(shí)間對(duì)鐵皮石斛汁液品質(zhì)的影響。
(3)探究不同提取溫度對(duì)鐵皮石斛汁液的影響。干制鐵皮石斛莖粉碎后加90倍水,分別在70 ℃、80 ℃、90 ℃和100 ℃的恒溫水浴鍋中提取120 min,考量不同的提取溫度對(duì)鐵皮石斛汁液品質(zhì)的影響。
基于實(shí)驗(yàn)室前期摸索,以鐵皮石斛汁液用量、葡萄籽提取物用量和低聚果糖用量為因素進(jìn)行3因素3水平的正交試驗(yàn)。正交試驗(yàn)因素水平見表2。
表2 鐵皮石斛葡萄籽飲品配方的正交試驗(yàn)因素水平表
由圖1可知,評(píng)分最高的試驗(yàn)號(hào)為4號(hào),即鐵皮石斛汁液最佳配比為1∶90。其香氣、色澤較佳,帶有鐵皮石斛特有風(fēng)味,且微帶的酸澀感,黏性適宜。
圖1 不同料水比對(duì)鐵皮石斛汁液的影響
由圖2可知,在100 ℃下提取100 min取得的鐵皮石斛汁液的香氣、色澤偏好,具有鐵皮石斛特征性風(fēng)味,口感有黏性,略帶酸澀感。因此,提取時(shí)間為100 min較佳。
圖2 不同提取時(shí)間對(duì)鐵皮石斛汁液的影響
由圖3可知,提取溫度為90 ℃時(shí),鐵皮石斛汁液色澤、香氣較佳,具有鐵皮石斛固有風(fēng)味,口感有黏性,且略有酸澀感,故確定90 ℃為最佳的提取溫度。
圖3 不同提取溫度對(duì)鐵皮石斛汁液的影響
由于鐵皮石斛汁液具有其特征清香風(fēng)味,并且略帶酸澀感和微黏性的口感。因此,在此基礎(chǔ)上以葡萄籽提取物和低聚果糖進(jìn)行調(diào)配,能獲得較佳的口感。本試驗(yàn)以鐵皮石斛汁液用量、葡萄籽提取物用量和低聚果糖用量為因素進(jìn)行3因素3水平的正交試驗(yàn),正交結(jié)果表見表3。
表3 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果表
從表3可知,各變量因子對(duì)鐵皮石斛葡萄籽飲品的影響程度為A>C>B,即鐵皮石斛汁液用量>低聚果糖用量>葡萄籽提取物用量。此飲品因主要成分為鐵皮石斛汁液,故鐵皮石斛原料色澤、風(fēng)味、口感等特性,在很大程度上決定鐵皮石斛葡萄籽飲品的品質(zhì)。由K值分析,可確認(rèn)原料最佳水平為A3、B2、C3,最佳方案為A3B2C3,即鐵皮石斛汁液用量為80%,葡萄籽提取物用量為0.03%,低聚果糖用量為10%,折算原料配方為鐵皮石斛2.6%,葡萄籽提取物用量為0.03%,低聚果糖用量為10%。
為進(jìn)一步考察最優(yōu)配方的可靠性和穩(wěn)定性,在以上確定的最佳工藝條件下(鐵皮石斛汁液用量為80%,葡萄籽提取物用量為0.03%,低聚果糖用量為10%)進(jìn)行3次平行試驗(yàn),結(jié)果見表4。由表4可知,此工藝條件下的鐵皮石斛葡萄籽飲品色澤、香味、口感最佳。
表4 最優(yōu)配方的驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果表
葡萄籽提取物不僅具有較強(qiáng)的清除自由基的能力,能預(yù)防由自由基引發(fā)的疾病,而且具有降低毛細(xì)血管通透性的作用,可減輕水腫、淤傷。低聚果糖是一種典型的益生元,是符合當(dāng)代健康理念的新型糖源。研究表明,其具有改善腸道菌群、減緩便秘狀況、改善脂質(zhì)代謝、增強(qiáng)免疫力等作用,基于其良好的理化特性及生理功效,被廣泛應(yīng)用于食品、保健品等行業(yè),加入低聚果糖有助于豐富飲品保健功效,還可作矯味劑改善鐵皮石斛略微酸澀感。
試驗(yàn)結(jié)果表明,鐵皮石斛莖在料水比為1∶90,在90 ℃恒溫水浴鍋下提取時(shí)間為100 min取得的鐵皮石斛汁液,其色香味更佳。從正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果可見,指標(biāo)受各因素的影響大小為A鐵皮石斛用量>C低聚果糖用量>B葡萄籽提取物,最優(yōu)組合為A3B2C3,即鐵皮石斛用量為80%,葡萄籽提取物用量為0.03%,低聚果糖用量為10%,所取得的鐵皮石斛葡萄籽飲品甜度適宜,具有適宜的鐵皮石斛特征風(fēng)味,色澤、香氣皆佳。
本研究獲得的鐵皮石斛葡萄籽飲品,色澤為淺棕紅色,質(zhì)地明亮,具有鐵皮石斛固有風(fēng)味,怡人的清香,風(fēng)味獨(dú)特,具有呵護(hù)腸胃、清除自由基的作用,對(duì)鐵皮石斛產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要的意義。