马永杰*,王瑞杰,胡慧杰,杜咏芳,胡雪静,董文宾
1. 洛阳师范学院食品与药品学院(洛阳 471934);2. 陕西科技大学化学与化工学院(西安 710021)
蒲公英(Taraxacum mongolicumHand.-Mazz)是一种菊科蒲公英属的多年生草本植物,也被叫作黄花苗、白鼓丁、尿床草等。它是药食同源的品种[1],含有很多营养元素,如多种氨基酸、有机酸、糖类、多种维生素及微量元素等,它的铁含量是野菜中最高的品种之一[2]。蒲公英具有清热凉血、解毒消肿、改善尿道的作用,可用于治疗乳房红肿疼痛、火眼、嗓子痛、肺部热毒瘀结、急性阑尾炎、尿急尿痛等疾病[3]。甘草为豆科植物甘草(Glycyrrhiza uralensisFisch.)、胀果甘草(Glycyrrhiza inflataBat.)或光果甘(Glycyrrhiza glabraL.)的干燥根及根茎[4],也是一种药食同源植物,《神农本草经》中称甘草是较好药物之一,具有补脾益气、清热解毒、减少疼痛、化痰、协调诸药等功效,主要用来治疗脾气虚弱、四肢无力、容易疲劳、心慌、干咳痰多、肚子胀痛、缓解药物毒性和烈性等疾病[5-8]。燕麦含有丰富的蛋白质、氨基酸、脂类、矿物质、膳食纤维和维生素等多种营养成分,可以预防和治疗糖尿病、高血脂、贫血、脱发、便秘、结肠癌、肥胖、衰老等疾病。燕麦还具有调节血糖和胰岛素含量、使胃肠康健、管制体重和改善便秘的功效。
蒲公英和甘草都属于药食同源植物,它们都有很好的保健功能和清热解毒功效,但是不可食用过多。所以在研制过程要严格控制量的多少。在日常生活中,蒲公英和甘草一般是熬成汤剂,但是熬制成汤剂费时费力,还不容易携带。因此,结合三者进行冲剂的研制具有很好的前景。
冲剂是以汤剂和糖浆剂为基础研制的一种新剂型。它既保留汤剂和糖浆剂的长处,也避免汤剂和糖浆剂的短处,还可以覆盖某些不好闻的药味,便于冲服。此外,冲剂分量较小,便于运送携带。为适应快节奏生活,研制成冲剂符合大众需求,具有发展前景和应用价值。国内对蒲公英冲剂、松花蒲公英颗粒、蒲公英甘草保健酒、蒲公英甘草葛根饮料的研究[9-11]均有涉及。但对蒲公英甘草燕麦冲剂的研制在国内外均鲜有报道,因此,具有研究开发的价值。
蒲公英、甘草、燕麦(市售);蔗糖、淀粉(食品级);蒸馏水。
FA2004电子天平(上海舜宇恒平科技仪器有限公司);DK-98-Ⅱ电子调温万用电炉(天津市泰斯特仪器有限公司);HWS-26电热恒温水浴锅(上海一恒科技仪器有限公司);TD5Z离心机(华瑞科器有限公司);D2F-6020A真空干燥箱(恒诺利兴有限公司);LC-N-1100D旋转蒸发仪(力辰科技有限公司)。
1.3.1 蒲公英提取物的工艺流程
蒲公英→挑拣→洗净→干燥→打碎→回流→离心过滤→浓缩→膏状物
1.3.2 甘草提取物的工艺流程
甘草→挑拣→洗净→干燥→打碎→浸提→离心过滤→浓缩→膏状物
1.3.3 燕麦粉的制备
燕麦→挑选→翻炒→粉碎→过筛
1.3.4 蒲公英甘草燕麦冲剂的制备
将蒲公英膏状物、甘草膏状物、处理后的燕麦混合,加入适宜蔗糖和淀粉制备成“手握成团,轻按即散”的软材,将得到的软材捏成团,过筛孔尺寸为1.18 mm(16目)的筛子进行挤压操作,将制好大小适合的微粒放入真空干燥箱中干燥,调整烘箱温度65℃。因为温度太高会导致一些不耐热成分的挥发,影响冲剂功效成分的含量。温度过低,干燥所需要的时候变长,导致制剂的速度降低。干燥5 h后进行品质检查后包装得成品。
1.3.5 成品感官评价
考虑到人们对冲剂味道的追求,滋味好的更受欢迎。采用感官指标为判定标准,邀请食品专业15人进行品尝,从颗粒粒度大小、色泽、口感、溶化性等方面对蒲公英甘草燕麦冲剂打分评价,从而得出最佳的配方工艺,打分标准见表1。
表1 蒲公英甘草燕麦冲剂感官评分标准
将口感、色泽、粒度、溶化性等感官特征作为考察依据,分别以蒲公英膏状物与甘草膏状物加入量比值、燕麦加入量、蔗糖加入量、淀粉加入量4个因素进行单因素试验,确定最佳加入量。
2.1.1 蒲公英膏状物与甘草膏状物加入量比值对冲剂品质的影响
最终所用的蒲公英膏状物颜色呈棕褐色,味苦。甘草膏状物颜色呈浅黄色,味微甜,这2个主料的比例会影响冲剂的色泽和口感。为确定2个主料比例对冲剂感官品质的影响,以获得最佳的冲剂口感。燕麦加入量45%、蔗糖加入量30%、淀粉加入量15%时,固定蒲公英与甘草膏状物总和1.5 g,分别调整蒲公英膏状物与甘草膏状物加入量比值,以1∶1,1∶2,1∶3,2∶1和3∶1做单因素试验,对制作出的冲剂的粒度、色泽、口感及溶化性进行感官评分,选出最佳配比,结果见表2。
表2 蒲公英膏状物与甘草膏状物加入量比值对冲剂品质的影响 单位:分
感官评分随着蒲公英与甘草比值中蒲公英含量的增加而减少,随着甘草的含量增加而先增后减,蒲公英与甘草膏状物总和为1.5 g,蒲公英膏状物与甘草膏状物加入量比值1∶2时,冲剂的色泽和口感更好,蒲公英和甘草风味兼具。因蒲公英味苦而甘草微甜,当蒲公英膏状物加入量较多时,会使冲剂变得更苦涩,影响人们品尝的口感,而甘草增加太多又会覆盖蒲公英的风味。
2.1.2 燕麦粉加入量对冲剂品质的影响
由于蒲公英和甘草两种膏状物黏性都特别大且味苦,所以燕麦可以调节其黏性和味道。为确定燕麦粉加入量对冲剂品质的影响,保持蒲公英与甘草膏状物总和1.5 g、蒲公英膏状物与甘草膏状物加入量比值1∶2、蔗糖加入量30%、淀粉加入量15%的条件下,分别以燕麦粉加入量36%,39%,42%,45%和48%做单因素试验,确定最佳燕麦加入量。
从表3可得,随着燕麦粉加入量增多,评分先升高后降低,燕麦加入量45%时,感官评分达到最高点,此时冲剂有最佳口感,且冲剂颗粒较均匀。燕麦加入量过多会导致溶化性降低,有固体颗粒下沉,因此最佳燕麦加入量为45%。
表3 燕麦加入量对冲剂品质的影响
2.1.3 蔗糖加入量对冲剂品质的影响
在制备冲剂的过程中,口感对冲剂的影响比较大,是重要考察指标。试验中,蒲公英膏状物和甘草膏状物作为主料有苦涩味,因此需要添加一定量矫味剂进行矫味。蔗糖口感较好,是日常生活中食用较多的甜味剂,也是人们比较能接受的口感,因此选用蔗糖为矫味剂。为确定蔗糖加入量对冲剂品质的影响,在保持蒲公英与甘草膏状物总和1.5 g、蒲公英膏状物与甘草膏状物加入量1∶2、燕麦加入量45%、淀粉加入量15%的条件下,分别以蔗糖加入量15%,20%,25%,30%和35%进行单因素试验,确定蔗糖最佳加入量。
从表4可得,蔗糖加入量增大,感官评分先增加后减少,因为达到一定量时会影响蒲公英甘草膏状物的原有风味,从而使感官品质变差,而添加过少达不到矫味剂的作用。因此蔗糖加入量30%时具有更好工艺,此时冲剂的口感、色泽、粒度、溶化性为最佳。
表4 蔗糖加入量对冲剂品质的影响
2.1.4 淀粉加入量对冲剂品质的影响
冲剂的配方里面除了原料外,还有必要添加一些辅料以填补原料的不足,如可使黏性变大的辅料、调整口味的辅料等。辅料要遵循不与主辅料反应、对人体健康无危害、物美价廉等原则,因此试验选择淀粉作为填充剂。为确定淀粉加入量对冲剂品质的影响,在保持蒲公英与甘草膏状物总和1.5 g、蒲公英膏状物与甘草膏状物加入量1∶2、燕麦加入量45%、蔗糖加入量30%的条件下,分别以淀粉加入量13%,15%,17%,19%和21%做单因素试验,确定淀粉最佳加入量。
从表5可得,随着淀粉加入量增多,评分先变大后变小,加入量超过15%后,随着淀粉加入量增多,冲剂的口感评分会越来越低,而且也会影响蒲公英和甘草原有风味,但是粒度和溶化性随着淀粉的升高而降低。因此,最佳淀粉加入量为15%。
表5 淀粉加入量对冲剂品质的影响
2.2.1 正交试验结果
选用蒲公英膏状物与甘草膏状物加入量的比值、燕麦加入量、蔗糖加入量、淀粉加入量4个要素做L9(34)正交试验,以冲剂的口感、色泽、粒度、溶化性作为评分标准,优化冲剂最佳制作工艺配方。正交试验因素与水平设计见表6,表7则是正交试验结果。通过表7可得,对冲剂品质影响的4个因素为蒲公英膏状物与甘草膏状物加入量的比值、燕麦加入量、蔗糖加入量、淀粉加入量。由表7中的极差R可得,对冲剂品质影响大小为蒲公英膏状物与甘草膏状物加入量比值>蔗糖加入量>淀粉加入量>燕麦加入量。通过比较K值可得,蒲公英与甘草膏状物总和1.5 g,在蒲公英膏状物与甘草膏状物加入量比值1∶2、蔗糖加入量30%、淀粉加入量15%、燕麦加入量45%时评分最高,所在试验组为A2B3C2D2。通过感官评分获得的较好试验组是A2B3C1D2,为了更深入比较2种组合的优缺点,需要对其进行3次验证试验。
表6 因素水平表
表7 正交试验结果
2.2.2 验证试验结果
由于通过k值和正交试验中通过感官评分获得的最好试验组不一样,因此需要对2种组合进行3次验证,验证结果见表8。A2B3C2D2组合要优于A2B3C1D2组合,所以该冲剂的最佳配方为A2B3C2D2,即蒲公英与甘草膏状物总和1.5 g、蒲公英膏状物与甘草膏状物加入量比值1∶2、燕麦加入量45%、蔗糖加入量30%、淀粉加入量15%。在此配方下得到的冲剂的口感、色泽、粒度、溶化性都最佳。
表8 验证试验结果 单位:分
2.2.3 粒度检验
根据2015年版本的《中国药典》第四部通则0104对粒度的要求,取不可以穿过一号筛与可以穿过五号筛的微粒及粉末,称量并计算所占比例,规定总和不能超过15%。而蒲公英甘草燕麦冲剂的粒度不合格率为11%,符合药典规定。
2.2.4 水分检验
根据GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》,水分是通过加温后挥发的水的质量运算。按照2015年版《中国药典》,颗粒的含水量不可大于8%,而蒲公英甘草燕麦冲剂的含水量为3.1%,符合国家药典的规定。
由单因素试验及正交试验优选出蒲公英甘草燕麦冲剂的最佳工艺,得出蒲公英与甘草膏状物总和1.5 g、蒲公英膏状物与甘草膏状物加入量比值1∶2、燕麦加入量45%、蔗糖加入量30%、淀粉加入量15%。在此配方及其制作工艺下,各项指标均符合药典规定,冲剂的评分也达到最高分。
日常生活中,蒲公英和甘草的食用途径一般为汤剂,两者具有对人体健康有益的营养成分,可起到保健及清热解毒的作用。然而随着社会的发展,人们生活节奏加快,冲剂相较于汤剂而言,具有质量轻、便于携带储存等优点,适应于现代生活。但市场上将三者结合的产品比较少,因此试验以蒲公英、甘草作为主料,燕麦蔗糖淀粉为辅料,将其研制成冲剂,具有良好开发空间和前景。