史蓉,陳麗娟,安若愷,李婷婷
酒泉市食品檢驗檢測中心(酒泉 735000)
枸杞為茄科植物枸杞Lycium barbarumL.的成熟果實,味甘性平,歸肝、腎經(jīng)、可補(bǔ)肝腎,益精血,明目[1]?!端幮哉摗份d枸杞子“能補(bǔ)益精諸不足,易顏色,變白,明目,安神”[2],富含蛋白質(zhì)、枸杞多糖、甜菜堿、煙酸、維生素C等活性成分,具有調(diào)節(jié)免疫力、抗衰老、抗疲勞等多種功效[3]。黃精為百合科植物黃精Polygonatum sibiricumRed的干燥根莖,始載于《名醫(yī)別錄》,又稱為“太陽草”,能養(yǎng)陰、健脾、潤肺、益腎,有“氣血雙補(bǔ)王”之稱[4-5]。黃芪為豆科植物膜莢黃芪Astragalus membranaceusBge.的干燥根,歸脾、肺經(jīng),含有黃芪多糖、皂苷、黃酮等有效成分[6]。藥理研究發(fā)現(xiàn)黃芪有免疫調(diào)節(jié)、心血管保護(hù)的作用[7]。西洋參為五加科植物西洋參Panax quinquefoliumL.的干燥根,性涼,歸心、肺、腎經(jīng)[8],根莖含人參皂苷及揮發(fā)油、樹脂等,具有抗氧化、提高免疫力、降血糖等作用[9]。
枸杞和黃精為國家衛(wèi)生健康委2012年公示的既是食品又是藥品的食品資源之一;2020年國家衛(wèi)建委、市場監(jiān)管總局發(fā)布《關(guān)于對黨參等9種物質(zhì)開展按照傳統(tǒng)既是食品又是中藥材的物質(zhì)管理試點工作的通知》,黃芪和西洋參位列其中[10]。中醫(yī)學(xué)自古以來就有“藥食同源”的理論,唐朝時期的《黃帝內(nèi)經(jīng)太素》寫道“空腹食之為食物,患者食之為藥物”,反映“藥食同源”的思想[11]。枸杞的食用相當(dāng)廣泛,但多以枸杞干果形式銷售,枸杞原漿直接以鮮果枸杞破壁過濾得到,枸杞有效成分得到完整保留,口感醇香甘甜,為近年來較受歡迎的新型飲料[12-13]。黃芪和西洋參因剛作為藥食同源試點,對其食品加工工藝方面研究不多,可將枸杞原漿與黃芪黃精西洋參開發(fā)為氣血雙補(bǔ)復(fù)合飲料,同時用枸杞原漿的甘甜口感調(diào)和黃芪西洋參的苦澀味,更適宜大眾口感。試驗以枸杞原漿為主原料,配以黃精、黃芪、西洋參提取液,采用單因素試驗和正交試驗優(yōu)化工藝配方,分析其有效成分,為藥食同源試點產(chǎn)品向保健食品方向發(fā)展提供新思路。
枸杞原漿(瓜州昊泰生物有限公司);黃芪、黃精、西洋參(酒泉特產(chǎn)店)。
甜菜堿對照品(中國食品藥品檢定研究院);人參皂苷Rb1、Re對照品(成都普思生物科技股份有限公司);無水乙醇、甲醇、硫酸、乙醚、丙酮(均為分析純,天津市大茂化學(xué)試劑廠);香草醛(上海麥克林生化科技有限公司);黃原膠、果膠、羧甲基纖維素鈉(均為食品級,河南萬邦化工科技有限公司)。
中藥粉碎機(jī)(111B,永歷制藥機(jī)械有限公司);紫外分光光度計(UV-8000S,上海元析儀器有限公司);磁力攪拌器(MS-H280-Pro,巴羅克生物科技股份有限公司);高壓蒸汽滅菌器(MLS-3781LPC,日本松下);電子天平(ME203,梅特勒-托利多);智能型生化培養(yǎng)箱(SPX-350B,上海瑯玕實驗室設(shè)備有限公司)。
1.3.1 工藝流程
挑選無蟲害黃芪、黃精、西洋參→清洗→晾干→粉碎→提取→過濾→提取液
新鮮枸杞→篩選→清洗→打漿→均質(zhì)→過濾→殺菌→枸杞原漿
提取液+枸杞原漿→復(fù)配→均質(zhì)→灌裝→殺菌→冷卻
1.3.2 操作要點
黃芪、黃精、西洋參提取液的制備:根據(jù)《藥食同源與治未病》推薦用量,西洋參3~6 g,黃芪9~30 g,黃精9~15 g,綜合考慮中藥材普遍口感微苦、發(fā)澀,在飲料中占比不宜過大的因素。食用級無紡布過濾袋中分別稱取西洋參、黃精、黃芪各10 g,置于三角瓶中,加150 mL純水,煮沸提取40~60 min,得到10%西洋參提取液、10%黃精提取液和10%黃芪提取液各100 mL。
1.3.3 殺菌方式
采用巴氏殺菌,水浴加熱至95 ℃,保持5 min。
1.3.4 感官評價
由10名具有感官評價經(jīng)驗的人員對枸杞黃精黃芪西洋參復(fù)合原漿飲料從色澤、氣味、組織狀態(tài)、口感4個方面進(jìn)行感官評價,感官評分標(biāo)準(zhǔn)見表1。
表1 復(fù)合飲料感官評分標(biāo)準(zhǔn)
1.4.1 西洋參提取液添加量的確定
100 mL復(fù)合飲料中,枸杞原漿添加50 mL,10%黃芪提取液添加10 mL,10%黃精提取液添加10 mL,10%西洋參提取液分別添加5,10,15,20和25 mL,以感官評分為參考進(jìn)行分析。
1.4.2 黃芪提取液添加量的確定
100 mL復(fù)合飲料中,枸杞原漿添加50 mL,10%西洋參提取液添加10 mL,10%黃精提取液添加10 mL,10%黃芪提取液分別添加5,10,15,20和25 mL,以感官評分為參考進(jìn)行分析。
1.4.3 黃精提取液添加量的確定
100 mL復(fù)合飲料中,枸杞原漿添加50 mL,10%西洋參提取液添加10 mL,10%黃芪提取液添加10 mL,10%黃精提取液分別添加5,10,15,20和25 mL,以感官評分為參考進(jìn)行分析。
1.4.4 枸杞原漿添加量的確定
100 mL復(fù)合飲料中,10%黃精提取液添加10 mL,10%西洋參提取液添加10 mL,10%黃芪提取液添加10 mL,枸杞原漿分別添加30,40,50,60和70 mL,以感官評分為參考進(jìn)行分析。
在單因素試驗基礎(chǔ)上,對西洋參提取液、黃芪提取液、黃精提取液、枸杞原漿的添加量4個因素進(jìn)行L9(34)正交試驗設(shè)計,具體因素水平見表2。
表2 正交試驗因素水平 單位:mL/100 mL
以調(diào)配方案最佳的枸杞黃芪黃精西洋參復(fù)合原漿飲料為對象,添加不同量的果膠、黃原膠、羧甲基纖維素鈉,產(chǎn)品經(jīng)過均質(zhì),在陰涼干燥環(huán)境存放10 d,按4 000 r/min離心10 min后以沉淀率作為指標(biāo),確定最優(yōu)穩(wěn)定劑品種和添加量[14],沉淀率按式(1)計算。
式中:G1為沉淀質(zhì)量,g;G2為離心飲料質(zhì)量,g
參照GB 5009.5—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測定》的方法測定復(fù)合飲料中蛋白質(zhì)的含量;參照GB/T 18672—2014《枸杞》的方法測定多糖含量;參照NY 318—1997《人參制品》的方法測定人參皂苷Re、Rb1的含量;甜菜堿與雷氏鹽生成紅色沉淀,過濾棄去上清液,沉淀溶于70%丙酮并呈粉紅色溶液,反應(yīng)液在波長525 nm處測定甜菜堿含量[15]。
樣品殺菌完成后于陰涼干燥處放置10,20和30 d后,分別進(jìn)行微生物項目的檢測,參照GB 4789.2—2022《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗 菌落總數(shù)測定》測定菌落總數(shù),參照GB 4789.3—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗 大腸菌群計數(shù)》測定大腸菌群,參照GB 4789.15—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗 霉菌和酵母計數(shù)》測定霉菌和酵母。
采用Excel 2007對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析,采用Origin 2019軟件作圖。
2.1.1 西洋參提取液添加量對復(fù)合飲料感官的影響
由圖1可知,10%西洋參提取液添加量大于10 mL后,隨著添加量的增加感官評分降低,這主要是因為西洋參口感偏苦,帶有少許豆腥味,添加過多掩蓋枸杞的清甜,飲料口感變差,在100 mL飲料中選擇10%西洋參提取液5,10和15 mL這3個水平進(jìn)行正交試驗。
圖1 10%西洋參添加量對感官評分的影響
2.1.2 黃芪提取液添加量對復(fù)合飲料感官的影響
由圖2可知,10%黃芪提取液隨著添加量的增加感官評分逐漸增加,25 mL開始降低,這主要是因為黃芪口感微甜,略腥,民眾在日常煮茶煲湯時經(jīng)常添加,對其口感比較熟悉,但是添加過多,藥腥味會比較明顯,影響口感,在100 mL飲料中選擇10%黃芪提取液10,15和20 mL這3個水平進(jìn)行正交試驗。
2.1.3 黃精提取液添加量對復(fù)合飲料感官的影響
由圖3可知,10%黃精提取液隨著添加量的增加感官評分逐漸增加,15 mL評分最高,然后逐漸回落,但總體分差不大,均在80分以上,這是因為黃精略帶苦澀味,藥味不太明顯,提取液的味道容易被枸杞味道掩蓋,在100 mL飲料中選擇10%黃芪提取液10,15和20 mL這3個水平進(jìn)行正交試驗。
圖3 10%黃精添加量對感官評分的影響
2.1.4 枸杞原漿添加量對復(fù)合飲料感官的影響
由圖4可知,隨著枸杞原漿添加量的增加感官評分逐漸增加,60 mL評分最高,這是因為枸杞原漿口感清甜,枸杞果香明顯,色澤紅潤明亮,為消費者所喜歡,添加量增加對其余藥材苦腥味掩蓋明顯,在100 mL飲料中選擇枸杞原漿50,60和70 mL這3個水平進(jìn)行正交試驗。
圖4 枸杞原漿添加量對感官評分的影響
為進(jìn)一步提高產(chǎn)品感官品質(zhì),由單因素試驗得出A(10%西洋參提取液添加量)、B(10%黃芪提取液添加量)、C(10%黃精提取液添加量)、D(枸杞原漿添加量)4個因素的適宜范圍進(jìn)行正交試驗,從而確定枸杞黃芪黃精西洋參復(fù)合原漿飲料的最佳配方,其結(jié)果與極差分析見表3。
表3 正交試驗結(jié)果
結(jié)果表明,各因素對復(fù)合飲料感官品質(zhì)影響順序為D>A>C>B。影響感官品質(zhì)的主要因素為D(枸杞原漿添加量),其次為A(10%西洋參提取液添加量)。綜合K值,得出最優(yōu)組合A2B1C1D2,但該組合未在9組試驗中出現(xiàn),9組試驗中評分最高的是A2B3C1D2,因此對A2B1C1D2和A2B3C1D2進(jìn)行驗證試驗,A2B1C1D2感官評分為91.3分,高于A2B2C1D2感官評分89.4分,由此確定A2B1C1D2為最佳配方組合,即100 mL復(fù)合飲料中,10%西洋參提取液添加量10 mL,10%黃芪提取液添加量10 mL,10%黃精提取液添加量10 mL,枸杞原漿添加量60 mL。
枸杞原漿懸浮果粒含量較多,與水提取液混合后容易造成分層,為提高飲料的穩(wěn)定性,防止其在儲存運(yùn)輸銷售過程中出現(xiàn)沉淀分層,需要添加一定量的穩(wěn)定劑。在枸杞黃芪黃精西洋參復(fù)合飲料中添加相同量的果膠、羧甲基纖維素鈉和黃原膠比較穩(wěn)定效果,結(jié)果見表4。添加羧甲基纖維素鈉和果膠后都略有分層,靜置后有沉淀,離心后沉淀明顯。穩(wěn)定效果最好的是添加0.3%黃原膠的復(fù)合飲料,放置10 d后桔紅色液體分散均勻,無分層無沉淀,離心后無沉淀。
表4 穩(wěn)定劑添加量及穩(wěn)定效果
2.4.1 感官評價
按照最優(yōu)工藝制成的枸杞黃芪黃精西洋參復(fù)合飲料呈均勻的桔紅色,有枸杞獨特的清香,酸甜適宜,略帶藥香味,無肉眼可見沉淀,均勻無分層。
2.4.2 有效成分的評價
對枸杞黃芪黃精西洋參復(fù)合飲料中的主要有效成分蛋白質(zhì)、甜菜堿、多糖、人參皂苷Re、Rb1進(jìn)行測定,結(jié)果如表5所示,因復(fù)合飲料中枸杞、黃芪、黃精、西洋參均含有多糖成分,多糖含量較高,人參皂苷Re含量略高于人參皂苷Rb1。
表5 復(fù)合飲料中有效成分 單位:g/100 g
2.4.3 微生物指標(biāo)
檢測后得出枸杞黃芪黃精西洋參復(fù)合飲料中菌落總數(shù)、大腸菌群、霉菌、酵母均<1 CFU/g,微生物限量符合GB 7101—2022《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 飲料》要求。
以感官評分為主要參考指標(biāo),根據(jù)單因素試驗和正交試驗,得到枸杞黃芪黃精西洋參復(fù)合飲料的最佳配方,即100 mL復(fù)合飲料中,10%西洋參提取液添加量10 mL,10%黃芪提取液添加量10 mL,10%黃精提取液添加量10 mL,枸杞原漿添加量60 mL,得到的感官評分為91.3分。對飲料感官影響的主要次序:枸杞原漿添加量>10%西洋參提取液添加量>10%黃精提取液添加量>10%黃芪提取液添加量。添加0.3%黃原膠,飲料穩(wěn)定性最好,制得的復(fù)合飲料呈均勻的桔紅色,有枸杞獨特的清香,酸甜適宜,略帶藥香味,無肉眼可見沉淀,均勻無分層。富含多種有效成分,其中多糖類含量較高,為1.21 g/100 g,蛋白質(zhì)含量為0.84 g/100 g,甜菜堿含量0.30 g/100 g,人參皂苷Re含量0.10 g/100 g,人參皂苷Rb1含量0.05 g/100 g。