山楂決明子甘草辣木葉復合固體飲料的研制

王小敏，岳舒芮，張朔生

（山西中醫(yī)藥大學制藥與食品工程學院，山西晉中030619）

采用具有潤腸通便功能的藥食同源植物和新資源食品原料：山楂、決明子、辣木葉、甘草，開發(fā)一種具有通便功能的復合固體飲料，所用原料中山楂、決明子、甘草為藥食同源植物，辣木葉為我國衛(wèi)生部2012年批準的新資源食品。決明子主要活性成分為蒽醌類、苯丙吡咯酮類、脂肪酸類、多糖、氨基酸和礦物質，其中蒽醌類成分是決明子中主要的通便成分，含量約占1.2%左右[1]。研究表明蒽醌類物質可作用于大腸，在大腸中被水解，并刺激大腸神經從而加強腸道蠕動，同時抵制Na-K-ATP酶，減少大腸對水及鈉離子的重吸收，進而起到通便的作用[2]；也有人認為蒽醌類物質通便作用是由于刺激胃腸道黏膜導致腸腔中蛋白質分泌增加而導致[3]。山楂富含苷類、黃酮類、山楂酸、蛋白質、胡蘿卜素以及多種維生素，食用山楂能增加胃中消化酶的分泌，可促進消化，治療消化不良，山楂還有抗氧化、降血脂、抗腫瘤、抗菌消炎等保健作用[4]。甘草具有補脾益氣，清熱解毒，祛痰止咳，緩急止痛，緩和藥性、調和諸藥的功效[5]，主要活性成分包括皂苷類、黃酮類、生物堿類等。辣木葉原產于印度，在我國云南等地均有種植，含有豐富的氨基酸、維生素、礦物質和膳食纖維，具有抗氧化、抗腫瘤、降血糖、降血脂、通便等多種生物學功能[6]。

1 材料與方法

1.1 材料

山楂、決明子、辣木葉、甘草：市售。黃原膠、阿拉伯膠、卡拉膠、羧甲基纖維素鈉、海藻酸鈉、果膠、木糖醇（均為食品級）：上海天宸生物科技有限公司；檸檬酸（食品級）：山東濰坊英軒實業(yè)有限公司；食鹽（食品級）：中鹽榆林鹽化有限公司。

1.2 儀器與設備

電熱鼓風干燥箱（GZX-9140MBE）：上海博訊實業(yè)有限公司醫(yī)療設備廠；HH-4數顯恒溫水浴鍋；紫外-可見分光光度計（Ultra-3000）：北京普源精電科技有限公司；分析天平天平（AX224ZH1E）：奧克斯儀器常州有限公司；萬能高速粉碎機（RRHP-100）：歐凱萊芙香港實業(yè)公司；旋轉蒸發(fā)器（RE52CS-1）：山海坦?jié)蓛x器設備有限公司；真空干燥箱（DZF-6050）：嘉興市中新醫(yī)療儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 原料煎煮工藝的優(yōu)化

將山楂、決明子、辣木葉、甘草分別粉碎成粗粉，以質量比為5∶3∶2∶1混合均勻，加水煎煮，煎煮液過濾后，揮干水分得到干膏，干膏稱重后計算干膏得率。以干膏得率為指標，采用單因素試驗和正交試驗考察加水倍數、煎煮時間、煎煮次數的影響，優(yōu)化原料的最佳煎煮工藝。

1.3.2 制備固體飲料基粉

在優(yōu)化的煎煮工藝下制備煎煮液，煎煮液減壓蒸發(fā)濃縮至稠膏狀后真空干燥箱中50℃干燥，干燥后粉碎過篩，即得固體飲料基粉。

1.3.3 基粉粒度的確定

選取固體飲料基粉粒徑為 80、100、120、150、200目進行試驗。取0.5 g固體飲料基粉，倒入溫開水（60±1）℃50mL，用玻璃棒攪拌均勻后，通過懸浮效果及感官評價選擇合適的基粉粒徑。

1.3.4 增稠劑對固體飲料穩(wěn)定性的影響

選取黃原膠、阿拉伯膠、卡拉膠、羧甲基纖維素鈉、海藻酸鈉、果膠作為備選增稠劑，通過初步觀察固體飲料沖調后懸浮效果，以靜置分層率和感官現象為指標，選出相同添加劑量下效果較好的增稠劑，并通過單因素試驗確定此增稠劑的最佳用量。靜置分層率/%=（上層析出水的體積／沖調后飲料的總體積）×100[7]。

1.3.5 固體飲料風味的優(yōu)化

為加強固體飲料的適口性，調節(jié)適宜的糖酸比，加入適宜的風味劑可配制風味獨特的固體飲料，在保證低糖、低熱量的前提下，采用木糖醇作為甜味劑，食鹽和檸檬酸作為風味調節(jié)劑，設計正交試驗優(yōu)化固體飲料風味劑的添加量。組成10人感官評價小組，根據口感、色澤香氣、組織狀態(tài)等3個方面綜合評定，計算平均分作為該飲料的綜合評分。評分標準見表1。

1.3.6 固體飲料感官評價

將制得的固體飲料用溫開水（60±1）℃按照1∶100（g/mL）的比例沖調，倒入無色透明的容器中，置于明亮處觀察其組織狀態(tài)、色澤，嗅其氣味，品嘗滋味。

表1 固體飲料沖調后風味評分標準Table1 Scoring criteria of solid beverage

1.3.7 固體飲料水分含量的檢測

根據GB/T 29602-2013《固體飲料》中的要求，本試驗研制的固體飲料屬于植物固體飲料中的草本固體飲料，其理化指標應包括水分含量，固體飲料含水量的檢測采用GB 5009.3-2016《食品安全國家標準食品中水分的測定》中的方法進行。

2 結果分析

2.1 原料煎煮工藝優(yōu)化

2.1.1 加水倍數對干膏得率的影響

山楂、決明子、辣木葉、甘草分別粉碎成粗粉，按照5∶3∶2∶1的質量比混合，用水煎煮，固定煎煮時間為60min，煎煮次數 2 次，研究加水倍數（4、6、8、10、12倍）對干膏得率的影響，見圖1。

圖1 加水量對干膏得率的影響Fig.1 Influenceofwater on drym atter yield

由圖1可知，隨加水量增多，干膏得率迅速增加，加水量為10倍時達到最大，10倍后略有下降，后期正交試驗中選取8、10、12倍加水量。

2.1.2 煎煮時間對干膏得率的影響

山楂、決明子、辣木葉、甘草粉碎成粗粉，按照5∶3∶2∶1的質量比混合，用水煎煮，固定加水量為10倍，煎煮次數 2 次，研究煎煮時間（30、45、60、75、90min）對干膏得率的影響，見圖2。

由圖2可知，隨著煎煮時間延長，干膏得率先增加后有所下降，煎煮時間為60min時達到最大，后期正交試驗中煎煮時間選取45、60、75min。

圖2 煎煮時間對干膏得率的影響Fig.2 Influenceofdecocting timeon d rymatter yield

2.1.3 煎煮次數對干膏得率的影響

山楂、決明子、辣木葉、甘草粉碎成粗粉，按照5∶3∶2∶1的質量比混合，用水煎煮，固定煎煮時間為60min，加水量為 10倍，研究煎煮次數（1、2、3、4、5次）對干膏得率的影響，見圖3。

圖3 煎煮次數對干膏得率的影響Fig.3 Influenceof decocting timeson drym atter yield

由圖3可知煎煮次數為2次時干膏得率達到最大，增加煎煮次數干膏得率略有下降、可能是由于多次操作造成損失，后期正交試驗中選取的煎煮次數為1、2、3 次。

2.1.4 正交試驗優(yōu)化提取工藝

根據單因素試驗結果，以干膏得率為指標進行正交試驗，試驗采用四因素三水平正交設計表L9（34）優(yōu)化原料的煎煮工藝，試驗設計及結果見表2，正交試驗方差分析見表3。

表2 提取條件的正交試驗設計與結果Table2 Orthogonalexperim ent design and resultsof extraction conditions

續(xù)表2 提取條件的正交試驗設計與結果Continue table2 Orthogonalexperimentdesign and resultsof extraction conditions

表3 正交試驗方差分析Tab le3 Analysisof varianceof orthogonalexperim ent

由表2和表3可知，3個因素對干膏得率影響次序為：C（煎煮次數）＞A（加水量）＞B（煎煮時間），其中煎煮次數具有顯著性影響（P＜0.05），加水量和煎煮時間影響不顯著；根據直觀分析結果可得最佳煎煮條件為A3B1C3，即加水量12倍，煎煮時間45min，煎煮次數3次；正交試驗中沒有與該條件相同的試驗，故做驗證試驗得該條件下干膏得率為34.18%，略小于正交試驗中最大干膏得率34.71%，但沒有顯著性差異，故本試驗原料提取的最佳工藝為A3B1C3，即加水量12倍，煎煮時間45min，煎煮次數3次。

2.2 基粉粒度對固體飲料穩(wěn)定性的影響

在最佳煎煮工藝條件下煎煮按比例混合的原料，過濾得到煎煮液后減壓低溫濃縮，真空干燥箱50℃干燥后粉碎過篩，得到固體飲料基粉，選擇粒徑為80、100、120、150、200 目基粉顆粒，用溫開水（60±1）℃按照1∶100（g/mL）比例沖調后分析產品穩(wěn)定性和口感，結果見表4。

由表4可知，固體飲料基粉粒徑較大時其穩(wěn)定性和口感都較差。隨著飲料基粉粒徑減小，沉淀減少穩(wěn)定性逐漸增加，品嘗時沙粒感逐漸減小，粒度在150目時飲料口感細膩，沉淀少穩(wěn)定性好，200目基粉不易沖開，所以固體飲料基粉粒度選用150目。

表4 固體飲料粒度對穩(wěn)定性影響Table4 Effectof sizeof solid beverageon stability

2.3 增稠劑對固體飲料穩(wěn)定性的影響

取固體飲料基粉0.5 g，固定增稠劑添加量為0.015 g，分析不同種類增稠劑對固體飲料沖調懸浮性的影響，結果見表5。

表5 增稠劑對固體飲料穩(wěn)定性的影響Table5 Effectof thickener on sensory quality

由表5可以看出，在增稠劑的添加量相同的情況下，比較了5種常見增稠劑發(fā)現添加黃原膠的固體飲料沖調后靜置分層率低，產品均勻細膩且水析出較少，所以選取黃原膠作為固體飲料的增稠劑。取固體飲料基粉0.5 g，分析黃原膠添加量對固體飲料沖調懸浮性的影響，結果見表6。

表6 黃原膠劑量對飲料穩(wěn)定性的影響Table6 Effectof xanthan gum on solid beverage stability

由表6以看出，每0.5 g固體飲料基粉中黃原膠的用量在0.015 g～0.025 g之間時，固體飲料沖調后靜置分層率較低，產品均勻細膩且水析出較少，綜合考慮選擇每0.5 g基粉中添加0.015 g黃原膠。

2.4 固體飲料風味的優(yōu)化

取150目固體飲料基粉0.5 g，加0.015 g黃原膠，選取木糖醇、檸檬酸、食鹽為風味劑，設計四因素三水平正交試驗L9（34）優(yōu)化固體飲料中風味劑最佳配比，以感官評價為指標，試驗結果見表7，正交試驗方差分析見表8。

表7 風味劑配方優(yōu)化正交試驗設計及結果Table7 Design and resultsof op tim ization orthogonal test

表8 正交試驗方差分析Table8 Analysisof varianceof orthogonalexperiment

由表7和表8可知，各因素對固體飲料口感的影響次序為：A＞B＞C，即木糖醇＞檸檬酸＞鹽，其中木糖醇的添加量對固體飲料的感官指標具有顯著性影響（P＜0.05），根據直觀分析結果可得最佳配方為A3B1C2，即木糖醇0.30 g，檸檬酸0.004 g，食鹽0.015 g，與試驗綜合評分最高的第7組試驗相同，在此條件下綜合評分為93。

2.5 固體飲料感官評價

制得的通便固體飲料為棕褐色粉末，氣味清香，用溫開水（60±1）℃沖調后狀態(tài)穩(wěn)定，顏色為棕褐色，口感細膩，味道酸甜爽口。

2.6 固體飲料水分含量的檢測

經直接干燥法檢測的固體飲料含水量為6.5%，符合國標GB/T29602-2013《固體飲料》中不高于7.0%的要求。

3 討論

山楂、決明子、辣木葉、甘草粉按照5∶3∶2∶1的質量比混合，用水煎煮，最優(yōu)煎煮條件為加水量12倍，煎煮時間45min，煎煮3次；以該提取物制備固體飲料的配方為：每0.5 g粒徑為150目的基粉，添加黃原膠0.015 g，木糖醇 0.30 g，檸檬酸 0.004 g，食鹽 0.015 g；制得的通便固體飲料為棕褐色粉末，氣味清香，用溫開水（60±1）℃沖調后狀態(tài)穩(wěn)定，顏色為棕褐色，口感細膩，味道酸甜爽口。固體飲料含水量為6.5%，符合GB/T29602-2013《固體飲料》中不高于7.0%的要求。蒽醌類物質作為決明子中重要的通便成分其水溶性差，提取溶劑一般為甲醇或乙醇，但出于對產品安全性以及成本考慮，本試驗采用水煎煮的方式進行原料的處理，根據文獻報道決明子水煎液中大黃酚的含量為0.114%[8]，據此可推測本試驗制得的固體飲料中含有一定量的蒽醌類物質。后期可通過動物模型對本產品的通便活性進行驗證。

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