利曉瀅,李偉略,曹亞蘭,周靜儀,劉麗萍,羅汝鋒
(廣東一方制藥有限公司廣東省中藥配方顆粒企業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東佛山 528200)
羅漢果為葫蘆科植物羅漢果的干燥果實(shí)[1],是傳統(tǒng)藥食同源中藥材,具有較高的藥用價值和營養(yǎng)價值[2]。羅漢果的主要化學(xué)成分為三萜皂苷、黃酮苷類、多糖類等,現(xiàn)代藥理研究表明其有止咳平喘、抗菌、抗氧化等作用[3]。近年來,對羅漢果的開發(fā)利用主要集中在飲料、發(fā)酵酒等方面[4]。金銀花為忍冬科植物忍冬的干燥花蕾或待初開的花[1],其主要化學(xué)成分為黃酮類、有機(jī)酸類等[5]。現(xiàn)代研究表明,金銀花及其提取物具有抗炎、抗菌、抗病毒、抗氧化等多種藥理活性[6]。金銀花不但有出色醫(yī)療效果,還有卓越的保健功能[7],被廣泛應(yīng)用于保健食品、化妝品等領(lǐng)域中。桔梗具有宣肺利咽、祛痰排膿的功效[1],現(xiàn)代藥理研究表明,桔梗中的三萜皂苷類成分,具有顯著的鎮(zhèn)咳祛痰、抗氧化等作用,對呼吸系統(tǒng)疾病具有顯著的療效[8]。菊花主要活性成分為揮發(fā)油、黃酮類及氨基酸等,具有抗菌、抗病毒、抗炎等多種生理作用[9]。甘草主要成分為三萜皂苷和黃酮類化合物,具有抗?jié)儭⒖寡?、祛痰等多種藥理活性[10]。
根據(jù)傳統(tǒng)中醫(yī)藥理論與現(xiàn)代藥理研究,采用藥食同源的羅漢果、金銀花、桔梗、菊花、甘草為主要原料,通過水提、濃縮、干燥等工藝結(jié)合感官評價而制備成的固體飲料,具有風(fēng)味佳、便于攜帶等優(yōu)點(diǎn),還具有清咽潤喉的保健功效,滿足大眾對健康食品的需求,市場前景廣闊。
羅漢果、金銀花、桔梗、菊花、甘草,廣東一方制藥有限公司提供;麥芽糊精(食品級),吉林中糧生化能源銷售有限公司提供;赤蘚糖醇(食品級),廣州昭康貿(mào)易有限公司提供;檸檬酸(食品級),廣東大地食用化工有限公司提供;魔芋精粉(食品級),河南鑫莼食業(yè)有限公司提供。
YH-C60001 型電子天平,東陽市英衡智能設(shè)備有限公司產(chǎn)品;CNT95 型手持折光儀,杭州陸恒生物科技有限公司產(chǎn)品;OPD-8(T)型噴霧干燥機(jī),上海大川原干燥設(shè)備有限公司產(chǎn)品;RE-3000B 型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,上海亞榮生化儀器廠產(chǎn)品;C22-RT22E01型電磁爐,美的公司集團(tuán)股份有限公司提供。
原料篩選→提取→濃縮→噴霧干燥→調(diào)配→固體飲料。
1.4.1 提取
按質(zhì)量配比(20∶15∶12∶8∶5)稱取羅漢果、金銀花、桔梗、菊花、甘草,加入10 倍水,提取2 次,每次30 min,過濾,合并濾液,得提取液。
1.4.2 濃縮
提取液減壓濃縮,濃縮溫度為(70±5)℃,真空度控制在-0.08~-0.09 MPa,得濃縮液。
1.4.3 噴霧干燥
將助干劑加入上述濃縮液中,充分?jǐn)嚢杈鶆?,助干劑用量以濃縮液中可溶性固形物含量計算。經(jīng)噴霧干燥,收集噴干粉。
1.4.4 噴霧干燥
將助干劑加入上述濃縮液中,充分?jǐn)嚢杈鶆颍蓜┯昧恳詽饪s液中可溶性固形物含量計算。經(jīng)噴霧干燥,收集噴干粉。
1.5.1 進(jìn)風(fēng)溫度對收粉率的影響
固定進(jìn)料流量為150 μL/min,助干劑麥芽糊精添加量為20%,分別選取進(jìn)風(fēng)溫度145,155,165,175,185,195 ℃進(jìn)行噴霧干燥,以收粉率為指標(biāo)確定噴霧干燥工藝的最佳進(jìn)風(fēng)溫度。
1.5.2 進(jìn)料流量對收粉率的影響
固定進(jìn)風(fēng)溫度175 ℃,助干劑麥芽糊精添加量為20%,分別選取進(jìn)料流量75,100,125,150,175,200 μL/min 進(jìn)行噴霧干燥,以收粉率為指標(biāo)確定噴霧干燥工藝的最佳進(jìn)料流量。
1.5.3 麥芽糊精添加量對收粉率的影響
固定進(jìn)風(fēng)溫度175℃,固定進(jìn)料流量為150 μL/min,分別選取麥芽糊精添加量5%,10%,15%,20%,25%,30%進(jìn)行噴霧干燥,以收粉率為指標(biāo)確定噴霧干燥工藝的最佳麥芽糊精添加量。
取固體飲料噴干粉1.5 g,選取赤蘚糖醇為甜味劑,檸檬酸為酸味劑,魔芋精粉為增稠劑,以感官評價為指標(biāo),設(shè)計三因素三水平正交試驗(yàn)優(yōu)化羅漢果金銀花固體飲料中風(fēng)味劑最佳配比。
正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計見表1。
表1 正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計 /g
組成10 人感官評價小組,將制得的羅漢果金銀花固體飲料用溫水按照1∶10(g∶mL)的比例沖調(diào),倒入無色透明的容器中,根據(jù)氣味、口感、色澤、組織形態(tài)共4 個方面綜合評定,計算平均分作為最終結(jié)果。
羅漢果金銀花固體飲料感官評價標(biāo)準(zhǔn)見表2。
表2 羅漢果金銀花固體飲料感官評價標(biāo)準(zhǔn)
2.1.1 進(jìn)風(fēng)溫度對收粉率的影響
噴霧干燥過程中的進(jìn)風(fēng)溫度直接影響干燥室的蒸發(fā)強(qiáng)度。當(dāng)溫度過低時,料液受熱不充分,物料不能完全干燥,效率較低,進(jìn)而影響收粉率;隨著進(jìn)風(fēng)溫度升高,霧化的液滴瞬間被干燥,干燥速率提高;當(dāng)溫度過高時,物料容易過度受熱,發(fā)生焦糖化反應(yīng),產(chǎn)生熱熔掛壁的現(xiàn)象,影響收粉率,降低產(chǎn)品品質(zhì)[11]。
進(jìn)風(fēng)溫度對固體飲料收粉率的影響見圖1。
圖1 進(jìn)風(fēng)溫度對固體飲料收粉率的影響
由圖1 可知,固體飲料收粉率隨著進(jìn)風(fēng)溫度升高呈現(xiàn)先增大后下降的趨勢,當(dāng)進(jìn)風(fēng)溫度達(dá)到175 ℃時,收粉率達(dá)到最高。因此,確定噴霧干燥的最適進(jìn)風(fēng)溫度為175 ℃。
2.1.2 進(jìn)料流量對收粉率的影響
進(jìn)料流量由蠕動泵轉(zhuǎn)速決定,轉(zhuǎn)速越高,進(jìn)料量越大,單位時間內(nèi)進(jìn)入干燥室的料液就越多。但是進(jìn)料量過多或過少會影響產(chǎn)品的質(zhì)量[12]。當(dāng)進(jìn)料流量較低時,干燥室中的物料容易過度受熱,干燥效率低;隨著進(jìn)料流量的提高,干燥室熱量達(dá)到一定的平衡,此時干燥效果最好,收粉率最高[13];當(dāng)進(jìn)料流量過大時,料液霧化成的液滴干燥不完全,影響干燥效果。
進(jìn)料流量對固體飲料收粉率的影響見圖2。
圖2 進(jìn)料流量對固體飲料收粉率的影響
由圖2 可知,固體飲料收粉率隨著進(jìn)料流量提高而呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢,當(dāng)進(jìn)料流量為150 μL/min 時,收粉率最高。因此,確定合適的噴霧干燥進(jìn)料流量為150 μL/min。
2.1.3 麥芽糊精添加量對收粉率的影響
麥芽糊精具有流動性好、不易吸潮、穩(wěn)定性好、無異味的特性,能起到較好的載體作用。同時,還可增強(qiáng)產(chǎn)品的溶解性,減少物料黏壁現(xiàn)象,起助干作用[13]。但當(dāng)添加量達(dá)到一定程度時,助干效果不再變化,過量的助干劑還會影響成品風(fēng)味及品質(zhì)等。因此,在噴霧干燥過程中選擇合適的麥芽糊精添加量可有效防止物料黏壁,提高得率。
麥芽糊精添加量對固體飲料收粉率的影響見圖3。
圖3 麥芽糊精添加量對固體飲料收粉率的影響
由圖3 可知,固體飲料收粉率隨著麥芽糊精的添加量增加而逐步提高,但當(dāng)麥芽糊精的添加量到達(dá)20%后,收粉率變化不明顯。因此,從產(chǎn)品品質(zhì)出發(fā),確定合適的麥芽糊精添加量為20%。
正交試驗(yàn)結(jié)果見表3。
表3 正交試驗(yàn)結(jié)果
由表3 可知,影響羅漢果金銀花固體飲料感官評分的因素依次為A>B>C,即赤蘚糖醇>檸檬酸>魔芋精粉。通過極差分析,得出最優(yōu)水平為A3B1C1,即每1.5 g 噴干粉的較優(yōu)輔料用量為赤蘚糖醇0.40 g,檸檬酸0.01 g,魔芋精粉0.03 g。經(jīng)驗(yàn)證試驗(yàn),此條件感官評分為83.6 分,高于正交試驗(yàn)中各組合,以此最優(yōu)條件配制的固體飲料,色澤均一透亮,沖調(diào)后口感細(xì)膩并有淡淡的草本香氣。
根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果得出,羅漢果金銀花固體飲料噴霧干燥最佳工藝條件為進(jìn)風(fēng)溫度175 ℃,進(jìn)料流量150 μL/min,助干劑麥芽糊精添加量20%,具有較好的收率。根據(jù)正交試驗(yàn)結(jié)果得出,羅漢果金銀花固體飲料最佳配方比例為噴干粉∶赤蘚糖醇∶檸檬酸∶魔芋精粉為1.5∶0.40∶0.01∶0.03。制得的清咽潤喉固體飲料為褐色粉末,沖調(diào)后狀態(tài)穩(wěn)定、色澤均一,有草本清香、口感細(xì)膩、味道酸甜適中。今后,將對其功效進(jìn)行評價研究,更好地保證產(chǎn)品組方配比及工藝的合理性。