李爽,韓海霞,沙比拉·祖農(nóng)買買提,馬瑞,高娟娟
(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院,新疆 烏魯木齊 830052)
紅棗是鼠李科(Rhamnaceae)棗屬植物棗(Ziziphus jujube Mill.)的果實(shí)[1-2],在新疆哈密、和田、阿克蘇等地區(qū)種植面積較大[3]。新疆紅棗尤以若羌灰棗最為人們喜愛,味道清甜、純正[4]。紅棗主要含有多糖類[5]、黃酮類[6]、多酚類[7]等功能成分,因此具有多種生理作用,例如抗氧化、抗疲勞、益氣補(bǔ)血等[8-9],被贊為“維生素丸”和“礦物質(zhì)元素庫”,逐漸成為人們探究的熱點(diǎn)[10]。膏滋為一種半流體狀劑型,具有膏方和補(bǔ)膏等俗稱,通過反復(fù)煎煮中藥飲片,去除藥渣,對(duì)藥汁進(jìn)行濃縮,加蜂蜜等步驟制成,體積小、濃度高、細(xì)膩潤滑、方便服用[11],是養(yǎng)生保健中常用的劑型[12]。
紅棗能調(diào)和營衛(wèi)、益氣補(bǔ)血、振奮陽氣;生姜具有補(bǔ)脾益胃、溫陽散寒、補(bǔ)益氣血的功效[13];甘草具有養(yǎng)正補(bǔ)虛、養(yǎng)氣健脾、調(diào)和諸藥的作用[14]。紅棗、甘草、生姜合用可調(diào)和營衛(wèi),相得益彰,更具益氣補(bǔ)血作用[15]。因此,選用新疆若羌灰棗為主原料,通過響應(yīng)面法優(yōu)化工藝,制備具有濃郁棗味和蜂蜜香氣的姜草棗復(fù)合膏,并對(duì)復(fù)合膏貯藏期間的穩(wěn)定性進(jìn)行研究,以期制備出具有益氣補(bǔ)血、抗運(yùn)動(dòng)疲勞等功效的復(fù)合膏滋,使富含功效的新疆若羌灰棗受益于更多的人,同時(shí)增加新疆若羌灰棗的市場(chǎng)價(jià)值。
若羌灰棗:產(chǎn)自新疆巴州若羌縣;蜂蜜:市售;甘草片:安徽惠豐國藥有限公司;生姜片:四川省天府神龍中藥飲片有限公司:木糖醇:廣州華糖食品有限公司。
RE-52AA 型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀:上海亞榮生化儀器廠;DZTW 型電子調(diào)溫電熱套:北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司;DHG-9140 型電熱恒溫干燥箱:上海一恒科學(xué)儀器有限公司;WZ118/ATC 型糖度儀:常州銳品精密儀器有限公司;SW-CJ-IFT 型超凈工作臺(tái):蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司。
1.3.1 姜草棗復(fù)合膏制備工藝
若羌灰棗、生姜、甘草→提取→過濾→濃縮→加入煉蜜、木糖醇→收膏→涼膏,裝罐。
1.3.2 操作要點(diǎn)
提?。夯覘?、生姜和甘草浸泡2 h,加10 倍質(zhì)量的水,煎煮1 h,共2 次,得到提取液。
過濾:將提取液倒入提前消毒并干燥的不銹鋼盆中,靜置5 h 使其完全沉淀,經(jīng)四層紗布過濾,得濾液。
濃縮:采用常壓加熱濃縮濾液,不斷攪拌,除去浮沫。將濃縮膏滴在干燥的皮紙上,滴膏周圍無水跡表明濃縮結(jié)束(相對(duì)密度為1.21~1.25)[16],得清膏。
煉蜜:取適量蜂蜜加熱至相對(duì)密度在1.37 左右,溫度在106~118 ℃之間,蜂蜜有淡黃色光澤,手捻時(shí)有黏性,兩手分開不出現(xiàn)白絲即可。
收膏:將一定量煉蜜和木糖醇加入清膏中進(jìn)行收膏,溫度不宜過高,蘸取膏液于食指和拇指之間共捻,能拉出約2 cm 左右的白絲即收膏結(jié)束。
涼膏:將姜草棗復(fù)合膏置于常溫下冷卻12 h,裝入干燥的六棱瓶中。
1.3.3 單因素試驗(yàn)
以感官評(píng)分為判斷依據(jù),研究生姜添加量5、10、20、30、40 g,甘草添加量10、20、30、40、50 g,清膏與煉蜜質(zhì)量比1∶0、1∶1、1∶2、1∶3、1∶4,木糖醇添加量為5、10、15、20、25 g 對(duì)復(fù)合膏品質(zhì)的影響。
1.3.4 響應(yīng)面法優(yōu)化配方用量
在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上,以感官評(píng)分為響應(yīng)值,設(shè)計(jì)響應(yīng)面試驗(yàn),優(yōu)化出姜草棗復(fù)合膏的最佳配方,試驗(yàn)因素及水平設(shè)計(jì)見表1。
表1 響應(yīng)面因素與水平設(shè)計(jì)Table 1 Factors and levels of response surface design
1.3.5 感官評(píng)價(jià)
選擇20 名食品專業(yè)學(xué)生對(duì)復(fù)合膏口感、組織狀態(tài)、甜度、滋味氣味、有無雜質(zhì)5 個(gè)方面進(jìn)行評(píng)分,感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表2,取平均值為感官評(píng)價(jià)結(jié)果。
表2 感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation criteria
1.3.6 微生物指標(biāo)測(cè)定
根據(jù)GB 4789.2—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測(cè)定》和GB 4789.3—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)大腸菌群計(jì)數(shù)》測(cè)定復(fù)合膏中大腸桿菌數(shù)目。
1.3.7 貯藏時(shí)間和溫度對(duì)復(fù)合膏穩(wěn)定性的影響
1) 理化指標(biāo):按照最佳配方制備姜草棗復(fù)合膏30 瓶,分別置于25 ℃和4 ℃的下貯藏80 d。在此期間,測(cè)定其可溶性固形物含量和不溶物。使用糖度儀測(cè)定可溶性固形物含量,參照《中國藥典》檢測(cè)不溶物含量。
2)總黃酮含量測(cè)定:參照魏穎等[17]的方法進(jìn)行測(cè)定。
3)總多酚含量測(cè)定:參照李娜等[18]的方法進(jìn)行測(cè)定。
4)總糖含量測(cè)定:參照彭焱輝等[19]的方法進(jìn)行測(cè)定。
5)維生素C 含量測(cè)定:取維生素C 溶液,加草酸,用2,6-二氯靛酚鈉滴定至出現(xiàn)粉紅色并在15 s 內(nèi)不消失。取復(fù)合膏1.0 g,加草酸,研磨,過濾,取上清液,滴定至粉紅色出現(xiàn),且在15 s 內(nèi)不消失,記錄滴定液體積。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)使用SPSS 26.0 分析,進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì),使用Origin 2021 軟件作圖,試驗(yàn)結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。
單因素試驗(yàn)結(jié)果顯示,生姜添加量10、20、30 g,甘草添加量20、30、40 g,清膏與煉蜜質(zhì)量比1∶1、1∶2、1∶3,木糖醇添加量10、15、20 g 時(shí)感官評(píng)分較高,因此選擇以上因素水平進(jìn)行下一步響應(yīng)面試驗(yàn)。
使用Design Expert 8.0 軟件對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行回歸擬合,得到以感官評(píng)分(Y)為響應(yīng)值的回歸方程:Y=82.80 +2.33A-0.92B-1C-0.42D +3.5AB +1AC-2.5AD-1.5BC+1.25BD+0.50CD-9.19A2-7.07B2-7.19C2-5.57D2。響應(yīng)面分析試驗(yàn)結(jié)果見表3,方差分析見表4。
表3 響應(yīng)面分析試驗(yàn)結(jié)果Table 3 Results of response surface test
表4 方差分析Table 4 ANOVA table
由表4 可知,試驗(yàn)所建立的回歸模型F=38.36,P<0.000 1,達(dá)到極顯著水平,表明該試驗(yàn)的回歸模型極顯著。失擬項(xiàng)不顯著,說明試驗(yàn)回歸模型穩(wěn)定性較好。R2=0.974 6,說明感官評(píng)分指數(shù)約97.46%是由獨(dú)立變量決定的;R2Adj=0.949 2,表明該試驗(yàn)?zāi)P陀休^高相關(guān)性,擬合度良好,可以較好反映出響應(yīng)值的變化。一次項(xiàng)B(甘草添加量)、C(清膏與煉蜜質(zhì)量比)影響顯著(P<0.05),A(生姜添加量)影響極顯著(P<0.01),D(木糖醇添加量)影響不顯著(P>0.05);二次項(xiàng)A2、B2、C2、D2,交互項(xiàng)AB、AD 影響極顯著(P<0.01),AC、BC、BD、CD 影響不顯著(P>0.05)。由F 值可知,4 個(gè)因素對(duì)感官評(píng)分影響的順序?yàn)锳(生姜添加量)>C(清膏與煉蜜質(zhì)量比)>B(甘草添加量)>D(木糖醇添加量)。
各因素間交互作用如圖1 所示,等高線圖可表示交互作用的強(qiáng)弱,形狀越圓表示交互作用越弱,橢圓形則表示交互作用越強(qiáng)[20],排列越疏松交互作用則越顯著。
由圖1 可以看出,交互項(xiàng)AB、AD 對(duì)姜草棗復(fù)合膏感官評(píng)價(jià)的影響最大,交互作用極顯著,等高線呈橢圓形,且排列疏松。交互項(xiàng)AC、BC 姜草棗復(fù)合膏感官評(píng)價(jià)的影響不大,交互作用無顯著性,等高線趨近于橢圓,且排列疏松。交互項(xiàng)BD、CD 姜草棗復(fù)合膏感官評(píng)價(jià)的影響小,交互作用不明顯,等高線接近于圓形,且排列緊密。
根據(jù)上述確立的響應(yīng)面模型,通過軟件分析得出姜草棗復(fù)合膏最佳配方為生姜添加量18.54 g,甘草添加量29.05 g,清膏∶煉蜜=1∶1.93(質(zhì)量比),木糖醇添加量14.82 g,考慮到實(shí)際操作的便利性,調(diào)整配方為生姜添加量20 g,甘草添加量30 g,清膏∶煉蜜=1∶2(質(zhì)量比),木糖醇添加量15 g,進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)。取蒸制灰棗100 g、生姜20 g、甘草30 g 混勻后提取,過濾,濃縮得到清膏,按清膏∶煉蜜=1∶2(質(zhì)量比)加入煉蜜和15 g 木糖醇,收膏得到姜草棗復(fù)合膏。結(jié)果表明,在此條件下,姜草棗復(fù)合膏感官評(píng)分為82.80,與理論預(yù)測(cè)值(83.05)接近,說明運(yùn)用響應(yīng)面法優(yōu)化姜草棗復(fù)合膏配方用量可行。
姜草棗復(fù)合膏微生物指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果見表5。
表5 微生物指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果Table 5 Microbial index test results
由表5可知,姜草棗復(fù)合膏菌落總數(shù)符合GB 4789.2—2016 規(guī)定;大腸桿菌數(shù)符合GB 4789.3— 2016 規(guī)定。
2.6.1 貯藏時(shí)間和溫度對(duì)復(fù)合膏理化指標(biāo)的影響
在貯藏期間,不同貯藏條件下的復(fù)合膏均無焦臭,異味,且無糖結(jié)晶析出,未發(fā)現(xiàn)不溶物。
貯藏時(shí)間和溫度對(duì)復(fù)合膏可溶性固形物含量的影響如圖2 所示。
圖2 貯藏時(shí)間和溫度對(duì)復(fù)合膏可溶性固形物含量的影響Fig.2 Effect of storage time and temperature on soluble solids of compound paste
由圖2 可知,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),可溶性固形物含量整體不斷增加。貯藏期間,4 ℃貯藏可溶性固形物始終高于25 ℃貯藏。其中,貯藏溫度在4℃時(shí),可溶性固形物含量升高了19.32%;25 ℃時(shí)升高了9.89%,復(fù)合膏貯藏在4 ℃比25 ℃可溶性固形物含量增長(zhǎng)率高。
2.6.2 貯藏時(shí)間和溫度對(duì)復(fù)合膏總黃酮含量的影響。
貯藏時(shí)間和溫度對(duì)復(fù)合膏總黃酮含量的影響如圖3 所示。由圖3 可知,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),復(fù)合膏總黃酮含量緩慢降低。貯藏期間,4 ℃時(shí)復(fù)合膏總黃酮含量始終高于25 ℃。其中,貯藏溫度在4 ℃時(shí)總黃酮含量降低了16.35%;25 ℃時(shí)總黃酮含量降低了24.04%,復(fù)合膏貯藏在4 ℃比25 ℃總黃酮損失率低。
圖3 貯藏時(shí)間和溫度對(duì)復(fù)合膏總黃酮含量的影響Fig.3 Effect of storage time and temperature on total flavonoids of compound paste
2.6.3 貯藏時(shí)間和溫度對(duì)復(fù)合膏總多酚含量的影響。貯藏時(shí)間和溫度對(duì)復(fù)合膏總多酚含量的影響如圖4 所示。
圖4 貯藏時(shí)間和溫度對(duì)復(fù)合膏總多酚含量的影響Fig.4 Effect of storage time and temperature on total polyphenols of compound paste
由圖4 可知,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),總多酚含量先升高后降低。貯藏期間,25 ℃時(shí)復(fù)合膏總多酚含量始終高于4 ℃。其中,貯藏溫度在4 ℃的復(fù)合膏總多酚含量損失了68.12%;25 ℃時(shí)總多酚含量損失了53.32%,復(fù)合膏貯藏在4 ℃比25 ℃總多酚損失率高。
2.6.4 貯藏時(shí)間和溫度對(duì)復(fù)合膏總糖含量的影響
貯藏時(shí)間和溫度對(duì)復(fù)合膏總糖含量的影響如圖5所示。
圖5 貯藏時(shí)間和溫度對(duì)復(fù)合膏總糖含量的影響Fig.5 Effect of storage time and temperature on total sugar of compound paste
由圖5 可知,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),總糖含量在不斷下降。貯藏期間,4 ℃貯藏時(shí)總糖含量始終高于25 ℃貯藏時(shí)總糖含量。其中,貯藏溫度為4 ℃時(shí)總糖含量降低了73.08%;25 ℃時(shí)總糖含量降低了79.61%,復(fù)合膏貯藏在4 ℃比25 ℃總糖損失率低。
2.6.5 貯藏時(shí)間和溫度對(duì)復(fù)合膏維生素C 含量的影響
貯藏時(shí)間和溫度對(duì)復(fù)合膏維生素C 含量的影響如圖6 所示。
圖6 貯藏時(shí)間和溫度對(duì)復(fù)合膏維生素C 含量的影響Fig.6 Effect of storage time and temperature on vitamin C of compound paste
由圖6 可知,隨著貯藏時(shí)間的不斷延長(zhǎng),姜草棗復(fù)合膏中維生素C 含量出現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。貯藏期間,4 ℃貯藏時(shí)維生素C 含量始終高于25 ℃貯藏。4 ℃貯藏的姜草棗復(fù)合膏維生素C 含量降低了10.31%;25 ℃時(shí)維生素C 含量降低了42.27%,姜草棗復(fù)合膏貯藏在4 ℃比25 ℃維生素C 損失率低。
本試驗(yàn)以灰棗為原料,確定了姜草棗復(fù)合膏的最佳配方,并在4 ℃和25 ℃條件對(duì)姜草棗復(fù)合膏進(jìn)行穩(wěn)定性研究。鐘霈霖等[21]研究發(fā)現(xiàn)可溶性固形物含量與溫度呈負(fù)相關(guān),溫度降低時(shí),可溶性固形物含量將升高;牛英等[22]對(duì)果汁中可溶性固形物進(jìn)行檢測(cè),研究發(fā)現(xiàn)果汁處于較低溫度時(shí),可溶性固形物含量相對(duì)較高,可見溫度對(duì)可溶性固形物有一定影響,姜草棗復(fù)合膏在4 ℃貯藏時(shí)可溶性固形物含量始高于25 ℃貯藏,溫度升高導(dǎo)致可溶性固形物含量降低。Shao 等[23]對(duì)復(fù)合飲料在貯藏期間的總黃酮和總糖含量進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)復(fù)合飲料在4 ℃貯藏時(shí)總黃酮和總糖含量高于24 ℃貯藏,分析可能是溫度升高后總黃酮和總糖發(fā)生降解,導(dǎo)致含量降低,因此姜草棗復(fù)合膏在4 ℃貯藏時(shí)總黃酮和總糖含量高于25 ℃貯藏。程安瑋等[24]研究發(fā)現(xiàn)溫度對(duì)草莓中總多酚含量有一定影響,溫度升高使總多酚含量升高;Santos 等[25]研究了不同貯藏溫度下酸棗中總多酚的含量變化,發(fā)現(xiàn)貯藏溫度越高,總多酚含量越高,與本試驗(yàn)研究結(jié)果一致。有研究發(fā)現(xiàn)在貯藏期間辣椒果實(shí)中維生素C 的含量先表現(xiàn)為增加,之后開始降低[26],本試驗(yàn)產(chǎn)品姜草棗復(fù)合膏在貯藏期間,4 ℃貯藏比25 ℃貯藏姜草棗復(fù)合膏維生素C 的損失率低??赡苁怯捎诘蜏乜梢砸种泼傅幕钚?,通過降低氧化速度以減少維生素C 損失。
本試驗(yàn)通過響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)確定了姜草棗復(fù)合膏的最佳配方,并在4 ℃和25 ℃條件下對(duì)姜草棗復(fù)合膏進(jìn)行穩(wěn)定性研究。以感官評(píng)分為評(píng)價(jià)指標(biāo),根據(jù)響應(yīng)面設(shè)計(jì),確定姜草棗復(fù)合膏最佳配方為,蒸制灰棗100 g,生姜添加量20 g,甘草添加量30 g,清膏∶煉蜜=1∶2(質(zhì)量比),木糖醇添加量15 g,此時(shí)姜草棗復(fù)合膏細(xì)膩潤滑,有濃郁的紅棗味和蜂蜜香氣,味道香甜且有淡淡清涼感,膏體彈性好,組織均勻,無不溶物出現(xiàn),感官評(píng)分為82.80。貯藏時(shí)間和溫度對(duì)姜草棗復(fù)合膏中可溶性固形物、總黃酮、總多酚、總糖、維生素C的含量均有較大影響,除總多酚外,4 ℃貯藏時(shí)可溶性固形物、總黃酮、總糖和維生素C 的含量均為最高。相對(duì)于25 ℃,4 ℃更適合貯藏姜草棗復(fù)合膏,本研究為新疆若羌灰棗的開發(fā)利用提供了一定參考。