添加鐵皮石斛功能成分的配方奶粉的制備工藝

雷驚云，晉皖豫，常佳，孔慧梅，陳京

1.浙江中醫(yī)藥大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院（杭州 310053）；2.浙江省金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院醫(yī)學(xué)院（金華 321017）

鐵皮石斛是干燥的蘭科植物的莖，被稱為“人間仙草”“千金草”，具滋陰清熱、益胃生津等功效，富含黃酮、多糖、石斛堿、酚類和氨基酸等成分。研究表明，鐵皮石斛擁有誘導(dǎo)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞（BMSCs）神經(jīng)元分化、增強(qiáng)免疫力、對(duì)抗機(jī)體氧化、保護(hù)肝臟、清咽潤(rùn)肺、抗疲勞、改善腸胃功能、增加骨密度、抗腫瘤、降血壓、降血糖及預(yù)防輻射性損傷方面等[1-3]作用。傳統(tǒng)的鐵皮石斛制品如膠囊、石斛粉末、石斛楓斗等，大多通過(guò)加工鐵皮石斛莖獲得，幾乎沒(méi)有使用鐵皮石斛的花或葉為原料加工得到[4]。近年來(lái)，由于鐵皮石斛擴(kuò)大了人工種植的面積，鐵皮石斛莖的生產(chǎn)量不斷提高，但采收莖的同時(shí)，大量葉、花等非藥用部位一直作為副產(chǎn)品而被丟棄，在一定程度上造成資源的浪費(fèi)。

研究表明，鐵皮石斛葉富含黃酮、多糖及生物堿等化學(xué)成分[5-7]。通過(guò)利用紅外光譜技術(shù)測(cè)定鐵皮石斛不同部位活性成分及其含量，結(jié)果表明，鐵皮石斛不同部位的活性成分基本一致，僅含量有所差異[8]，所以鐵皮石斛的葉和莖藥用功效類似。

通過(guò)專利檢索發(fā)現(xiàn)，已開發(fā)的鐵皮石斛多糖食品、保健品種類較多，覆蓋面較廣，但無(wú)配方奶粉。奶粉是用鮮牛乳或山羊乳作為原材料，干燥后加入礦物質(zhì)、維生素等得到的沖泡飲品。近年來(lái)，由于配方奶粉的出現(xiàn)，國(guó)產(chǎn)奶粉的質(zhì)量和類型發(fā)生巨大變化[9]。配方奶粉因能額外添加各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，從而滿足不同群體的需要，逐漸流行起來(lái)，獲得消費(fèi)者認(rèn)可。

為充分利用鐵皮石斛的各個(gè)部位并增加其利用價(jià)值，此次試驗(yàn)應(yīng)用噴霧干燥技術(shù)，對(duì)添加含鐵皮石斛非資源部位有效成分的奶粉進(jìn)行工藝優(yōu)化。增添牛奶的營(yíng)養(yǎng)之余，也對(duì)鐵皮石斛的非藥用部位進(jìn)行合理利用，達(dá)到節(jié)約資源、資源價(jià)值創(chuàng)新和環(huán)境保護(hù)的目的，并對(duì)促進(jìn)鐵皮石斛這種資源植物的循環(huán)綜合利用和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生積極作用。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)藥材

鐵皮石斛葉（采摘自浙江磐安），經(jīng)過(guò)學(xué)校張水利教授的鑒定，該品種為蘭科植物鐵皮石斛（Dendrobium officinaleKimura et Migo）。將鐵皮石斛葉干燥后粉碎成粉末備用。

1.2 試驗(yàn)儀器與設(shè)備

DJ-A1000型電子天平（福州華志科學(xué)儀器有限公司）；UV-5500紫外可見(jiàn)光光度計(jì)（上海元析儀器有限公司）；YC-019實(shí)驗(yàn)室噴霧干燥機(jī)（上海雅程儀器設(shè)備有限公司）；ST-105A型紅外水分測(cè)定儀（廈門易仕特儀器有限公司）。

1.3 試驗(yàn)試劑

纖維素酶、果膠酶（浙江一諾生物科技有限公司）；蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品（上海士鋒生物科技有限公司，批號(hào)：18092775）；葡萄糖（天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司）；乳糖、倍他環(huán)糊精（安徽山河藥用輔料股份有限公司）。

1.4 試驗(yàn)方法

1.4.1 鐵皮石斛葉樣品中多糖和黃酮的提取

取鐵皮石斛葉粉末，按照文獻(xiàn)[10]采用酶解法提取多糖，藥液醇沉后靜置離心得多糖。藥渣按照文獻(xiàn)[11]加70%乙醇50 ℃超聲提取總黃酮。

1.4.2 含量的測(cè)定

采用苯酚-硫酸法測(cè)定多糖含量[10]。采用亞硝酸鈉-硝酸鋁法測(cè)定總黃酮含量[11]。

1.4.3 奶粉輔料添加比例正交設(shè)計(jì)

按照1.4.1的提取方法提取鐵皮石斛葉中的多糖和黃酮，選取提取液與牛奶體積比、乳糖添加量、環(huán)糊精添加量3個(gè)因素，按照表1 進(jìn)行正交試驗(yàn)，將提取液與牛奶、乳糖、環(huán)糊精按比例混合后進(jìn)行噴霧干燥后得到配方奶粉。

表1 奶粉配方優(yōu)化正交試驗(yàn)水平設(shè)計(jì)表

1.4.4 奶粉品質(zhì)考察指標(biāo)

1.4.4.1 感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)[12]

隨機(jī)選擇10人作為評(píng)審人，以表2的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)奶粉的色澤、粉末狀態(tài)、氣味及滋味進(jìn)行評(píng)分，除去得分最高的一個(gè)分?jǐn)?shù)和得分最低的一個(gè)分?jǐn)?shù)，取平均分作為感官評(píng)定得分。

表2 感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

1.4.4.2 含水量測(cè)定

使用水分測(cè)定儀測(cè)定含水量，平行測(cè)定3次取平均值。

1.4.4.3 得率

按正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案中的奶粉配方，配制與試驗(yàn)組同等輔料添加比例和密度的混合乳，放置在90℃水浴鍋上使水分蒸發(fā)，至混合乳基本無(wú)水分變?yōu)楣虘B(tài)后，轉(zhuǎn)入干燥箱內(nèi)60 ℃干燥至恒重，稱重，計(jì)算得率。

2 結(jié)果與分析

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

以葡萄糖濃度或蘆丁濃度為橫坐標(biāo)，相應(yīng)的吸光度為縱坐標(biāo)進(jìn)行線性回歸，得到多糖和總黃酮的回歸方程：y=0.010 1x-0.046 1，R2=0.999 1；y=0.012 2x-0.042 6，R2=0.998 9。

2.2 正交試驗(yàn)結(jié)果

選取提取液與牛奶體積比、乳糖添加量、環(huán)糊精添加量3個(gè)因素，進(jìn)行正交試驗(yàn)。以得率、含水量、感官評(píng)定為指標(biāo)，對(duì)不同輔料添加比例制得的奶粉進(jìn)行評(píng)定。結(jié)果見(jiàn)表3和表4。

表3 奶粉配方工藝正交試驗(yàn)結(jié)果

表4 奶粉配方工藝正交方差分析表

結(jié)果表明：提取液與牛奶體積比、乳糖添加量、環(huán)糊精添加量均具有顯著性差異（P＜0.05），其最佳的奶粉配方條件為A2B1C1，即提取液與牛奶體積比10︰90、乳糖添加量0.05 g/mL、環(huán)糊精添加量0.04 g/mL。

2.3 優(yōu)化工藝的驗(yàn)證

按上述最優(yōu)工藝參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)，計(jì)算得出奶粉的平均得率為67.25%，SRSD=1.68%（＜3%），表明試驗(yàn)重復(fù)性較好。

3 結(jié)論與討論

通過(guò)酶解法提取多糖、超聲法提取黃酮，采用正交試驗(yàn)對(duì)奶粉配方工藝進(jìn)行考察，并以得率、含水量、感官評(píng)定為指標(biāo)，制備添加含有鐵皮石斛有效成分的奶粉。結(jié)果表明，最佳輔料添加量為提取液與牛奶體積比10︰90，乳糖添加量0.05 g/mL，環(huán)糊精添加量0.04 g/mL。

經(jīng)過(guò)最佳工藝制備的鐵皮石斛奶粉不僅顏色佳，有光澤，粉質(zhì)細(xì)膩，口感好，添加了鐵皮石斛多糖和黃酮后使該奶粉除了具有奶粉固有的蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外，還增添了提高免疫力、抗氧化、改善腸胃功能等功效，具有較高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，能夠滿足消費(fèi)者的需求，適合在現(xiàn)代社會(huì)進(jìn)行生產(chǎn)推廣。此次試驗(yàn)通過(guò)探索中藥材與食品、飲品更加多樣化的結(jié)合方式，給人們帶來(lái)更加健康的生活。同時(shí)，對(duì)鐵皮石斛非資源部位進(jìn)行合理利用，實(shí)現(xiàn)資源價(jià)值的創(chuàng)新和環(huán)保的目標(biāo)，有助于推動(dòng)鐵皮石斛和其他珍稀中藥材的全面高效的利用。