板蓝根多糖胶冻的研制及其品质评价

刘志明，孙清瑞，王 欣，王 雯

(黑龙江八一农垦大学食品学院，黑龙江 大庆 163319)

板蓝根多糖胶冻的研制及其品质评价

刘志明，孙清瑞，王 欣，王 雯

(黑龙江八一农垦大学食品学院，黑龙江 大庆 163319)

研制板蓝根多糖胶冻，并对其品质进行评价。以模拟板蓝根制药残渣为原料，用水浸提板蓝根多糖，制备板蓝根多糖胶冻，浸提温度95℃，在特定料液比下浸提3次，每次浸提时间2h，提取的多糖液经过滤、离心后加入适量的卡拉胶溶液，再辅以果汁粉、绵白糖、柠檬酸、香精、色素等制成溶胶，室温胶凝后制得板蓝根多糖胶冻。结果表明，在板蓝根多糖提取液(18.9mg/mL)与卡拉胶溶液(20mg/mL)体积比3:7、绵白糖加量30mg/mL、果汁粉加量45mg/mL、柠檬酸加量0.6mg/mL时口感最佳(色素和香精的加入视需要而定)，板蓝根多糖胶冻冻体均匀、色美味佳，其内聚性、黏附性、胶黏性、咀嚼性、弹性和硬度等力学性质能很好地满足食用需要。加入2.0mg/mL山梨酸钾并经高压蒸汽灭菌后，保质期可达5个月以上。利用板蓝根制药残渣提取多糖、制备胶冻是开发多糖保健食品的较好途径。

板蓝根多糖；胶冻；品质

植物多糖作为一类重要的生物活性物质在抗肿瘤、抗凝血、抗突变、降血脂、抗衰老、抗病毒等方面已显示出良好的应用前景[1-4]，其增强免疫力的特性已成为新药开发和保健品研究的热点。板蓝根多糖是板蓝根中一类含量较多的成分，它具有免疫调节作用[5-7]。然而，传统板蓝根加工业并未有效地利用板蓝根多糖，至今尚未见到板蓝根多糖保健食品开发方面的报道。若将板蓝根多糖制成保健胶冻，人们在食用喜爱的胶冻时摄入具有免疫活性的多糖成分，能有效地发挥板蓝根增强免疫和防病能力[8]。本实验以黑龙江大庆市所产板蓝根为原料，提取板蓝根多糖，研制板蓝根多糖保健胶冻。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

板蓝根由大庆市大同区中草药合作社提供，洗净，自然干燥后粉碎成40～80目粉末。

卡拉胶 增城市力高食品有限公司；果汁粉(甜橙味) 上海雀巢有限公司；绵白糖(98%) 博城北方糖业股份有限公司；黄色食用色素 广州白云联和食品厂；橘子型食用香精 上海孔雀香精香料有限公司；柠檬酸、山梨酸钾、葡萄糖、硫酸、苯酚、醋酸铅均为分析纯。

1.2 仪器与设备

722-S分光光度计 上海精密科学仪器有限公司；TMS-PRO食品质构仪 美国Food Technology公司；TD5A多管架式离心机 长沙英森仪器有限公司；SYP-Ⅱ恒温水浴(控温精度0.1～0.5℃) 南京桑力电子设备厂；CRMDX-280不锈钢手提式灭菌器 北京梵明科贸有限公司。

1.3 方法

1.3.1 板蓝根多糖胶冻研制流程

板蓝根多糖胶冻的研制及其力学性质的测定与分析实验流程如图1所示。

图1 板蓝根多糖胶冻研制及其品质评价实验流程Fig.1 Flow chart for preparation and quality evaluation of Isatis tinctoria L. polysaccharide jelly

1.3.2 板蓝根多糖的提取

从石油醚和乙醇充分浸提后的板蓝根粉末中提取板蓝根糖(模拟自板蓝根制药残渣中提取多糖)。因索氏提取处理量小，放大样后误差大，故未用常法提取[9-10]。称取50.00g板蓝根粉末，置入500mL磨口锥形瓶中，按一定的料液比加入蒸馏水，装冷凝管，置于水浴中，95℃恒温浸提3次(密闭回流)，每次2h。第一、二、三次料液比分别为1:6、1:4和1:3。浸提物用300目尼龙纱布挤压过滤，滤渣继续浸提，滤液于3000r/min离心5min。重复上述过程3次，合并3次离心液，准确计量其体积。随着浸提次数的增多，板蓝根多糖提取液颜色由橙黄色而至浅黄色，浓度渐小，滋气味渐淡。

1.3.3 板蓝根水提液中多糖含量的测定

采用苯酚-硫酸法测定多糖含量[11-13]。因水提多糖液中除多糖外还含有蛋白质、胶质、有机酸等干扰物，它们或呈色或于多糖降解过程中在硫酸作用下碳化，影响测定结果或使测定无法进行。为排除干扰，经系统探索实验，选定中性醋酸铅作澄清剂，测定前先准确移取一定体积的离心液，稀释，除杂。

1.3.4 板蓝根多糖胶冻的制备

将提取的多糖液离心后，取上清液按一定体积比加入卡拉胶溶液(20mg/mL)形成均匀溶胶，再以食用色素和香精调配色味，加入果汁粉、绵白糖和柠檬酸，调整气滋味，最后加入防腐剂。调好的溶胶灌制、封口、高压蒸汽灭菌(0.103MPa、121℃、15min)后室温胶凝。为确保胶冻质地均匀，溶胶配制与灌制温度在90℃以上为宜。探索实验证明多糖液与卡拉胶溶液体积比、果汁粉加量、白绵糖加量、柠檬酸加量4个因素是影响胶冻质量的主要因素，又根据试验将每个因素确定为3个水平，设计成L9(34)正交表，由正交试验优选胶冻配方。

1.3.5 板蓝根多糖胶冻的感官评定

参照GB 19883—2005《果冻》[14]和CCGF 104.2—2008《果冻》[15]对制备胶冻的色泽、透明度、均匀度、口感、气滋味等项进行综合感官评定。

1.3.6 板蓝根多糖胶冻的力学性质测定

用食品质构仪对研制的板蓝根多糖胶冻和市售品牌果冻的内聚性、黏附性、胶黏性、咀嚼性、弹性和硬度等力学参数进行测定，并比较分析其力学性质。

1.3.7 板蓝根多糖胶冻融化温度和保质期的测定

将成品板蓝根多糖胶冻放入水浴中，慢速升温，观察胶冻状态，读取融化温度。成品胶冻(多个平行样)分别置于室内无阳光直照处(23～35℃)和冰箱储藏室(5～6℃)中，定期目测、口尝、鼻嗅。新制备与贮存的胶冻均以GB 19299—2003《果冻卫生标准》[16]方法检测微生物(菌落总数、大肠菌群、致病菌、霉菌、酵母)指标。由此综合判断保质期。

2 结果与分析

2.1 板蓝根多糖胶冻的制备及其感官性质

表1 板蓝根多糖胶冻制备正交试验L9(34)设计及胶冻滋气味评分Table 1 Experimental design and results of orthogonal arrays to optimize Isatis tinctoria L. polysaccharide jelly

表1是制备板蓝根多糖胶冻的正交试验数据及胶冻滋气味感官评定得分情况。按表1配方确定溶胶组成后，再各加入2.0mg/mL山梨酸钾及适量色素与香精，配成的热溶胶在23℃室温放置2h即可胶凝。溶胶因含卡拉胶易胶凝，整个过程都需趁热进行。卡拉胶加量不同，胶凝时间也不同，胶凝时间随卡拉胶加量的增加而缩短。卡拉胶与其他添料相容性好。果汁粉的加入使胶冻滋味自然而厚重，色美味甜。

板蓝根多糖胶冻冻体均匀，色泽悦目，颜色黄至浅黄。板蓝根多糖胶冻口感好，滋气味佳，其滋气味评定分值80分至96分(表1)。胶冻滋气味同时受“多糖液/卡拉胶液体积比(即卡拉胶与多糖浓度比)”、“果汁粉加量”、“绵白糖加量”和“柠檬酸加量”影响，是此4因素交互作用的结果。在板蓝根多糖液加量较大时，所得胶冻透明度变差。板蓝根多糖胶冻融化温度49～68℃，可常温贮存，随着卡拉胶加量增大，胶冻的融化温度渐高。可根据嗜好适量添加食用色素和香精。结果表明，当多糖液与卡拉胶液体积比为3:7时滋气味最佳，此时多糖含量也较适宜。

该胶冻的制备属物理变化过程，在严格控制各因素和水平情况下，颜色与滋气味有较好的重现性。但从胶体化学角度讲，该胶冻又是由浓溶胶胶凝制得，胶凝过程的随机性会影响胶冻力学性质的重现性。两种共存因素的协同作用虽使胶冻的整体感官性能(色、味、形和力学性质)的重现性下降，但各性能域值并不宽。由于本实验对胶冻力学性质进行了定量测定，而且胶冻色泽变化也不大，故表1中感官性能只列出了滋气味。对试验号7、8、9进行的验证实验证明其滋气味重现性好。

2.2 板蓝根多糖胶冻的力学性质

表2 板蓝根多糖胶冻与品牌果冻的力学性质测定Table 2 Texture properties of Isatis tinctoria L. polysaccharide jelly and commercial fruit jelly

用食品质构仪(智能TPA模式)测定的板蓝根多糖胶冻样品和几种常见品牌果冻样品的力学性质数据如表2所示。图2和图3分别是板蓝根多糖胶冻和喜之郎果冻的质构仪测定曲线。

2.2.1 胶冻力学参数释义

1)内聚性(cohesiveness)，指样品抵御第二次穿冲相对于第一次穿冲的变形程度，用第二次穿冲的用功面积与第一次用功面积的比值来表示。可表征胶冻样品内部的黏合力；2)黏附性(adhesiveness)，指样品为克服与之接触的探头的表面吸引力所需要的功(N·mm)。反映食用时胶冻表面与舌、齿、腭等黏在一起的力；3)胶黏性(gumminess)，与硬度及内聚性有关，将胶冻视为半固态物时表征嚼碎至可吞咽程度所需的力(N)；4)咀嚼性(chewiness)，与硬度、内聚性和弹性有关，将胶冻视为固态物时咀嚼到可吞咽程度所需的功(mJ)。反映将胶冻样品咀嚼成稳定的吞咽状态所需要的能量；5)弹性(springiness)，外力作用时的形变及去力后的恢复程度(mm)。指在第一次穿冲过程中样品变形后“弹回”的程度。也用第二次穿冲的测量高度与第一次穿冲的测量高度的比值表示；6)硬度(hardness)，使胶冻达到一定变形程度所需的力(N)，表征胶冻保持形状的内部结合力。常用第一次下压样品时的压力峰值来表示。

图2 板蓝根多糖胶冻7#样品力学性质测定曲线Fig.2 Texture profile analysis curve of Isatis tinctoria L.polysaccharide jelly sample 7#

图3 喜之郎(香橙味)果冻3#样品力学性质测定曲线Fig.3 Texture profile analysis curve of Xizhilang fruit jelly(orange flavor) sample 3#

食品的力学性质是其口感、食用性，甚至食用安全性的重要指标[17-18]，果冻产品国标[14-15]的技术要求中并无力学参数，要想全面地反映果冻的性质，须有相应的力学参数。

2.2.2 胶冻力学参数分析

由表2数据可知，亲亲(玉米味)果冻的内聚性为2.3～2.9、黏附性为1.0～1.3N·mm、咀嚼性为0.74～1.09mJ；盛香珍(热带椰果)果冻的内聚性为3.2～3.8、黏附性为1.4～2.0N·mm、咀嚼性为0.55～0.57mJ；喜之郎(香橙味)果冻的内聚性为1.3～1.5、黏附性为1.35～1.42N·mm、咀嚼性为0.52～0.63mJ；徐福记(菠萝味)果冻的内聚性、胶黏性、弹性、硬度较其他果冻大，但黏附性较差，咀嚼性略差。力学参数测定表明，不同品牌果冻间的内聚性、黏附性、胶黏性、咀嚼性、弹性和硬度均有差异，同一品牌果冻的这些性质亦有变化。板蓝根多糖胶冻的特点是内聚力较大，咀嚼性较好，胶黏性较强，其他性能与品牌果冻相当。一定条件下浸提的板蓝根多糖液与卡拉胶液的体积比为1:1、2:3和3:7时制得的板蓝根多糖胶冻力学参数均较适宜，咀嚼性优于品牌果冻，7#胶冻无论力学性质还是滋气味都很好。

2.3 板蓝根多糖胶冻中多糖含量

用改进的苯酚-硫酸法测得2.2.2节中3次提取的混合板蓝根多糖液中多糖含量为18.9mg/mL，制得板蓝根多糖胶冻后测得感官评定分值较高的胶冻样品8#和7#中多糖含量分别为33.5mg/mL和24.4mg/mL(因胶冻中含果汁粉和白绵糖，使测定结果高于多糖原液)。板蓝根多糖提取液加量越大，胶冻中的多糖含量就越高。只有板蓝根多糖含量达到一定程度，才能凸显多糖的保健作用。但多糖含量也不宜过高，否则会给多糖提取带来困难并对胶冻口感产生影响。

2.4 板蓝根多糖胶冻的保质期

在板蓝根多糖胶冻中加入2.0mg/mL山梨酸钾防腐剂后，经高压蒸汽灭菌，胶冻在室温下自2010年3月下旬至9月上旬贮存5个半月及在冰箱冷藏室中(5℃)贮存同样时间，感官指标均符合GB 19299—2003《果冻卫生标准》[16]中3.2要求(组织形态与色泽均匀，滋气味无异常)，微生物指标均符合GB 19299—2003《果冻卫生标准》[16]中3.4要求(菌落总数：37CFU/g；大肠菌群：13MPN/100g；未检出沙门氏菌、志贺菌、金黄色葡萄球菌等致病菌；霉菌：9CFU/g；酵母：5CFU/g。继续贮藏和测定后，实际保质期会更长些。

3 结 论

3.1 用板蓝根多糖提取液制得的胶冻色泽悦目，质地均匀，滋气味俱佳。其内聚性、黏附性、胶黏性、咀嚼性、弹性和硬度等力学性质均达到或超过品牌果冻。该胶胨具有淡淡的板蓝根气味，颜色和力学性质均可根据需要调整。食品香精的加入要与胶冻色泽匹配，并且不能使香味过浓而掩盖板蓝根特有滋气味。果冻的力学性能应满足不同人群需求，尤其要考虑到老年人和幼儿的食用安全性。

3.2 正交试验制得的板蓝根多糖胶冻的最佳配方为18.9mg/mL的板蓝根多糖液与20mg/mL的卡拉胶溶液体积比为3:7，果汁粉加量45mg/mL，绵白糖加量30mg/mL，柠檬酸加量为0.6mg/mL，食用色素与香精适量。胶冻中板蓝根多糖含量可通过控制提取时料液比和浸提次数(决定多糖液浓度)及多糖液与胶液比例进行适当调整。胶冻中多糖含量测定要同时考虑到待测处理液中样品含量和样品中多糖含量。样品含量过大，干扰物质多，测定误差大；样品含量过少，测定干扰物虽少，但多糖含量太低，测定误差也大；

3.3 添加2.0mg/mL山梨酸钾防腐剂且经高压蒸汽灭菌的板蓝根多糖胶冻可保质5个月以上，满足正常贮存要求。

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Preparation and Quality Evaluation of Isatis tinctoria L. Polysaccharide Jelly

LIU Zhi-ming，SUN Qing-rui，WANG Xin，WANG Wen
(College of Food Science, Heilongjiang Bayi Agricultural University, Daqing 163319, China)

Polysaccharide in Isatis tinctoria L. (ITPS) was extracted with 95 ℃ hot water three times for 2 h each time. The extract was filtered, centrifuged, and added with carrageenan powder, fruit juice powder, sugar, citric acid, flavouring essence and pigment. The mixture was cooled down to room temperature for the formation of ITPS jelly. The optimal formula of ITPS jelly was as follows: ratio of carrageenan solution (20 mg/mL) to polysaccharide solution 3:7 (V/V), sugar 30 mg/L, fruit juice powder 45 mg/mL and citric acid 0.6 mg/mL. ITPS jelly was homogeneous and exhibited beautiful color and delicious taste, and its mechanical properties such as cohesiveness, adhesiveness, gumminess, chewiness, springiness and hardness could meet edible requirements. Adding potassium sorbate at a level of 2.0 mg/mL followed by pressurized steam sterilization provided a shelf-life of more than 5 months.

Isatis tinctoria L. polysaccharide；jelly；quality

TS201.7 文献识别码：B

1002-6630(2011)08-0327-04

2010-07-04

大庆市科学技术计划项目(SCX2008-003-2)

刘志明(1961—)，男，副教授，硕士，研究方向为天然食品开发。E-mail：byndliuzhiming@126.com