郭增旺, 迟治平, 肖 健, 张丽萍,2
(1. 黑龙江八一农垦大学,黑龙江大庆 163319;2. 黑龙江八一农垦大学国家杂粮工程技术研究中心,黑龙江大庆 163319)
龙胆多糖饮品的研制
郭增旺1, 迟治平1, 肖 健1,*张丽萍1,2
(1. 黑龙江八一农垦大学,黑龙江大庆 163319;2. 黑龙江八一农垦大学国家杂粮工程技术研究中心,黑龙江大庆 163319)
以龙胆多糖为原料,以白砂糖、苹果酸、稳定剂、龙胆多糖为因素,龙胆多糖饮料感官评分为指标,进行单因素试验和正交试验,探讨龙胆多糖饮品的最佳配方。结果表明,龙胆多糖饮品最佳配方为白砂糖添加量12%,糖酸比pH值2.9,稳定剂添加量0.1‰,龙胆多糖添加量0.5%。在此配方下制作出的龙胆多糖饮品感官评分为95分,而且口感爽滑、酸甜可口、美味健康。
龙胆多糖;饮品;感官评分;配方
(1. Heilongjiang Bayi Agricultural University, Daqing, Heilongjiang 163319, China; 2. National Engineering Research Center for Coarse Cereals, Heilongjiang Bayi Agricultural University, Daqing, Heilongjiang 163319, China)
多糖是由10个以上单糖通过糖苷键连接而成的自然界含量最丰富的生物聚合物,是来自于高等植物、动物细胞膜、微生物细胞壁中的天然大分子。有机体内多糖作为一种重要的信息分子受体,参与了分子识别、细胞黏附和机体防御等过程的调节。多糖作为药物,具有抗肿瘤、抗病毒、抗凝血、抗尿路结石、降血糖、免疫调节、抗感染等生物活性,且毒副作用低、不良反应少,备受科学及医学界青睐[1]。多糖在自然界分布的范围很广,尤其是高等植物多糖和食用真菌多糖具有疾病治疗范围广及相对毒性较低的特点[2],在医学领域备受关注,已经成为国内外专家学者关注的研究热点;且人参、黄芪、灵芝、茯苓和香菇多糖在增强癌症患者免疫力、改善临床症状、提高生活质量、延长生存时间等方面,已被广泛用于各种肿瘤的治疗中。
中药龙胆为龙胆科植物条叶龙胆、龙胆、三花龙胆或滇龙胆的干燥根及根茎,现代药理学研究表明,龙胆具有保肝、利胆、健胃、降压、抗炎、抗过敏、抗病原体、增强免疫功能等多种药理作用。龙胆多糖是龙胆的有效成分之一,龙胆属于清热燥湿药,具有清湿热、泻肝火等功效。由于龙胆多糖有很好的水溶性,水溶后的颜色更像桃汁,口感爽滑、味道独特,因此利用龙胆多糖开发饮料是一个新的方向,既有保健性的营养价值,还可作为休闲保健饮品。
龙胆多糖,实验室热水浸提法提取得到的多糖;白砂糖、苹果酸、黄原胶、蒸馏水,为市售食用级,均符合国家食品卫生标准和食品添加剂标准。
JJ-1型精密增力电动搅拌器,金坛市城东新瑞仪器厂产品;JM-L50型胶体磨,温州强忠机械科技有限公司产品;UTP-313型电子天平,上海花潮电器有限公司产品;C21-WK2102型多功能电磁炉,广东美的生活电器制造有限公司产品;300目滤网;糖度计;手持pH计。
1.2.1 工艺流程
龙胆多糖→加白砂糖、苹果酸、稳定剂调配→加入一定量蒸馏水→搅拌混合→过滤→胶体磨→灌装→杀菌→冷却→成品。
1.2.2 操作要点
(1) 龙胆多糖的准备。采用水提醇沉法提取龙胆多糖,浸提时间2.5 h,浸提温度90 ℃,料液比1∶20(g∶mL),得率为12.80%。其化学组成为59.0%总糖、12.8%蛋白质、6.8%硫酸根和26.7%糖醛酸,单糖组成主要为阿拉伯糖和半乳糖组成。
(2) 饮料的调配。按试验设计方案,要先将黄原胶与蒸馏水混合配成溶液(500 mL蒸馏水和1.98 g黄原胶,于60~80 ℃条件下搅拌30 min,使稳定剂充分膨胀分散于混合液中),之后再按比例加入龙胆多糖、白砂糖、苹果酸和稳定剂,加入苹果酸的量根据需要不同糖酸比pH值的饮品而定,然后加入适量的蒸馏水(混合溶液为1 000 mL),用搅拌器搅拌30 min,混合均匀。
(3) 过滤。搅拌混合后的饮料用300目滤网进行过滤,过滤2遍,使过滤充分。
(4) 胶体磨。将过滤后的饮料进行胶体磨,胶体磨的乳化细度≥2 μm,产量0.01~0.10 T/min,胶体磨的时间10 min。
(5) 杀菌。用玻璃饮料瓶灌装后杀菌,先将铝盆装入适量的水,放在电磁炉上加热,待水温升高到85 ℃左右时,将灌装后的饮品放到水中加热,饮料温度用温度计测量升高到85 ℃后,盖上饮料瓶瓶盖,保持该温度5 min。
(6) 成品。冷却至室温后放到2~4 ℃的环境中保藏,延长保质期。
1.2.3 龙胆多糖饮品的感官评分标准
龙胆多糖饮品的感官评分标准见表1。
表1为根据甜度、酸度、组织状态和口感风味4个特性制作的1个龙胆多糖饮品感官评分标准,其中人员由10名学习过感官评定课程的学生组成,分别标记为1号,2号,3号,4号,5号,6号,7号,8号,9号,10号。10名标号学生品尝不同白砂糖添加量的龙胆多糖饮品并评分,之后计算其打分的平均值;10名标号学生品尝不同酸度的龙胆多糖饮品并评分,之后计算其打分的平均值;10名标号学生品尝不同稳定剂添加量的龙胆多糖饮品并评分,之后计算其打分的平均值;10名标号学生品尝不同龙胆多糖添加量的龙胆多糖饮品并评分,之后计算其打分的平均值。
表1 龙胆多糖饮品的感官评分标准
1.2.4 龙胆多糖饮品配方的单因素试验
(1) 白砂糖添加量(以1 000 mL蒸馏水量添加)的确定。按不同白砂糖添加量6%,8%,10%,12%,14%,分别添加0.5%龙胆多糖和0.1‰稳定剂,确定糖酸比pH值为2.9,通过感官评定,确定白砂糖的最佳添加量。
(2) 糖酸比pH值(以1 000 mL蒸馏水量添加)的确定。按不同糖酸比pH值2.5,2.7,2.9,3.1,3.3,分别添加0.5%龙胆多糖,12%白砂糖和0.1‰稳定剂,通过感官评定,确定最佳糖酸比pH值。
(3) 稳定剂添加量(以1 000 mL蒸馏水量添加) 的确定。按不同稳定剂添加量0.06‰,0.08‰,0.10‰,0.12‰,0.14‰,分别添加0.5%龙胆多糖和12%白砂糖,确定糖酸比pH值为2.9,通过感官评定,确定稳定剂的最佳添加量。
(4) 龙胆多糖添加量(以1 000 mL蒸馏水量添加)确定。按不同龙胆多糖添加量0.3%,0.5%,0.7%,0.9%,1.1%,分别添加12%白砂糖和0.1‰稳定剂,确定糖酸比pH值为2.9,通过感官评定,确定龙胆多糖的最佳添加量。
1.2.5 正交试验
在单因素试验的基础上,选择白砂糖、苹果酸、稳定剂和龙胆多糖进行正交试验。采用四因素三水平L9(34)的正交试验,进行优化选择。
2.1.1 白砂糖添加量对龙胆多糖饮品品质的影响
白砂糖添加量对龙胆多糖饮品感官品质的影响见图1。
图1 白砂糖添加量对龙胆多糖饮品感官品质的影响
由图1可知,白砂糖添加量不能过多也不能过少,添加量少会导致饮品的口味偏淡、不香甜;而添加过多会导致饮品过甜,影响饮品的风味。当白砂糖添加量为6%~12%时感官评分升高,可见白砂糖添加量的增加使饮品的口感和味道有所提升;当白砂糖添加量为12%~14%时感官评分降低,可见白砂糖添加量过多影响了饮品的口味。所以,可以确定白砂糖添加量12%左右为宜。
2.1.2 糖酸比pH值对龙胆多糖饮品品质的影响
糖酸比pH值对龙胆多糖饮品感官品质的影响见图2。
图2 糖酸比pH值对龙胆多糖饮品感官品质的影响
由图2可知,酸度不能过高也不能过低,酸度过低会导致饮品的口味偏淡、不爽口;而酸度过高会导致饮品过酸,影响饮品的风味。糖酸比pH值为2.5~2.9时感官评分升高,酸度的增加使饮品的口感和味道有所提升,变得酸度适口;糖酸比pH值为2.9~3.3时感官评分降低,酸度过高影响了饮品的口味。所以,可以确定糖酸比pH值2.9左右为宜。
2.1.3 稳定剂添加量对龙胆多糖饮品品质的影响
稳定剂添加量对龙胆多糖饮品感官品质的影响见图3。
由图3可知,稳定剂添加量不能过多也不能过少,添加量过少会导致饮品的组织粗糙,不均匀;而添加量过多会导致饮品过于黏稠,有糊口的感觉。当稳定剂添加量为0.06‰~0.10‰时感官评分升高,可见稳定剂添加量的增加使饮品的口感和稳定性有所提升;当稳定剂添加量为0.10‰~0.14‰时感官评分降低,稳定剂添加量过多影响了饮品的组织形态。所以,可以确定稳定剂添加量0.10‰左右为宜。
图3 稳定剂添加量对龙胆多糖饮品感官品质的影响
2.1.4 龙胆多糖添加量对龙胆多糖饮品品质的影响
龙胆多糖添加量对龙胆多糖饮品感官品质的影响见图4。
图4 龙胆多糖添加量对龙胆多糖饮品感官品质的影响
由图4可知,龙胆多糖添加量不能过多也不能过少,添加量过少会导致饮品的风味不足,龙胆多糖营养地位不突出;而添加量过多会导致饮品味道苦涩,影响饮品的风味。当龙胆多糖添加量为0.3%~0.5%时感官评分升高,可见龙胆多糖添加量的增加使饮品的风味有所提升;当龙胆多糖添加量为0.5%~1.1%时感官品分降低,可见龙胆多糖添加量过多会使饮品味道过于苦涩,影响风味。所以,可以确定龙胆多糖添加量0.5%左右为宜。
正交试验因素与水平设计见表2,正交试验结果分析见表3。
表2 正交试验因素与水平设计
根据单因素试验结果,按照表2的正交试验因素水平表,采用L9(34)的正交试验,根据表1的评分标准,随机选取10名学生对试验1~9号龙胆多糖饮品进行感官评分,并进行优化选择。
根据正交试验分析和极差分析,可以判断出各因素对指标影响的主次顺序为白砂糖添加量>稳定剂添加量>龙胆多糖添加量>糖酸比pH值。故该最佳配方为A3B2C1D2,即白砂糖添加量12%,糖酸比pH值2.9,稳定剂添加量0.1‰,龙胆多糖添加量0.5%。
表3 正交试验结果分析
按照最优组合A3C1B2D2,即白砂糖添加量12%,糖酸比pH值2.9,稳定剂添加量0.1‰,龙胆多糖添加量0.5%,制作出该配方下的龙胆多糖饮品并进行感官评分,根据感官评分标准,最优组合的10名学生的感官评分平均分为95分,符合最优水平。
根据多次单因素试验和正交试验,确定龙胆多糖饮品的影响因素的主次顺序为白砂糖添加量>稳定剂添加量>龙胆多糖添加量>糖酸比pH值;最佳组合为A3B2C1D2,即白砂糖添加量12%,糖酸比pH值2.9,稳定剂添加量0.1‰,龙胆多糖添加量0.5%,感官评分为95分。在此工艺条件下制作出的龙胆多糖饮品口感爽滑,酸甜可口,美味健康。
[1]邱琳,辛现良,耿美玉.多糖构效关系研究进展 [J].现代生物医学进展,2009,9(9):1 764-1 768.
[2]林梦感,杨义芳,李永辉.多糖抗肿瘤活性构效关系的研究进展 [J].中草药,2007,38(6):949-953.◇
R284.2
A
10.16693/j.cnki.1671-9646(X).2017.10.008
1671-9646(2017) 10a-0029-03
2017-09-16
郭增旺(1992— ),男,硕士,研究方向为食品科学。
*通讯作者:张丽萍(1957— ),女,博士,教授,研究方向为食品科学。