劉志明，孫清瑞，王 欣，王 雯

(黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)食品學(xué)院，黑龍江 大慶 163319)

板藍根多糖膠凍的研制及其品質(zhì)評價

劉志明，孫清瑞，王 欣，王 雯

(黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)食品學(xué)院，黑龍江 大慶 163319)

研制板藍根多糖膠凍，并對其品質(zhì)進行評價。以模擬板藍根制藥殘渣為原料，用水浸提板藍根多糖，制備板藍根多糖膠凍，浸提溫度95℃，在特定料液比下浸提3次，每次浸提時間2h，提取的多糖液經(jīng)過濾、離心后加入適量的卡拉膠溶液，再輔以果汁粉、綿白糖、檸檬酸、香精、色素等制成溶膠，室溫膠凝后制得板藍根多糖膠凍。結(jié)果表明，在板藍根多糖提取液(18.9mg/mL)與卡拉膠溶液(20mg/mL)體積比3:7、綿白糖加量30mg/mL、果汁粉加量45mg/mL、檸檬酸加量0.6mg/mL時口感最佳(色素和香精的加入視需要而定)，板藍根多糖膠凍凍體均勻、色美味佳，其內(nèi)聚性、黏附性、膠黏性、咀嚼性、彈性和硬度等力學(xué)性質(zhì)能很好地滿足食用需要。加入2.0mg/mL山梨酸鉀并經(jīng)高壓蒸汽滅菌后，保質(zhì)期可達5個月以上。利用板藍根制藥殘渣提取多糖、制備膠凍是開發(fā)多糖保健食品的較好途徑。

板藍根多糖；膠凍；品質(zhì)

植物多糖作為一類重要的生物活性物質(zhì)在抗腫瘤、抗凝血、抗突變、降血脂、抗衰老、抗病毒等方面已顯示出良好的應(yīng)用前景[1-4]，其增強免疫力的特性已成為新藥開發(fā)和保健品研究的熱點。板藍根多糖是板藍根中一類含量較多的成分，它具有免疫調(diào)節(jié)作用[5-7]。然而，傳統(tǒng)板藍根加工業(yè)并未有效地利用板藍根多糖，至今尚未見到板藍根多糖保健食品開發(fā)方面的報道。若將板藍根多糖制成保健膠凍，人們在食用喜愛的膠凍時攝入具有免疫活性的多糖成分，能有效地發(fā)揮板藍根增強免疫和防病能力[8]。本實驗以黑龍江大慶市所產(chǎn)板藍根為原料，提取板藍根多糖，研制板藍根多糖保健膠凍。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

板藍根由大慶市大同區(qū)中草藥合作社提供，洗凈，自然干燥后粉碎成40～80目粉末。

卡拉膠 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；綿白糖(98%) 博城北方糖業(yè)股份有限公司；黃色食用色素 廣州白云聯(lián)和食品廠；橘子型食用香精 上?？兹赶憔懔嫌邢薰?；檸檬酸、山梨酸鉀、葡萄糖、硫酸、苯酚、醋酸鉛均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

722-S分光光度計 上海精密科學(xué)儀器有限公司；TMS-PRO食品質(zhì)構(gòu)儀 美國Food Technology公司；TD5A多管架式離心機 長沙英森儀器有限公司；SYP-Ⅱ恒溫水浴(控溫精度0.1～0.5℃) 南京桑力電子設(shè)備廠；CRMDX-280不銹鋼手提式滅菌器 北京梵明科貿(mào)有限公司。

1.3 方法

1.3.1 板藍根多糖膠凍研制流程

板藍根多糖膠凍的研制及其力學(xué)性質(zhì)的測定與分析實驗流程如圖1所示。

圖1 板藍根多糖膠凍研制及其品質(zhì)評價實驗流程Fig.1 Flow chart for preparation and quality evaluation of Isatis tinctoria L. polysaccharide jelly

1.3.2 板藍根多糖的提取

從石油醚和乙醇充分浸提后的板藍根粉末中提取板藍根糖(模擬自板藍根制藥殘渣中提取多糖)。因索氏提取處理量小，放大樣后誤差大，故未用常法提取[9-10]。稱取50.00g板藍根粉末，置入500mL磨口錐形瓶中，按一定的料液比加入蒸餾水，裝冷凝管，置于水浴中，95℃恒溫浸提3次(密閉回流)，每次2h。第一、二、三次料液比分別為1:6、1:4和1:3。浸提物用300目尼龍紗布擠壓過濾，濾渣繼續(xù)浸提，濾液于3000r/min離心5min。重復(fù)上述過程3次，合并3次離心液，準(zhǔn)確計量其體積。隨著浸提次數(shù)的增多，板藍根多糖提取液顏色由橙黃色而至淺黃色，濃度漸小，滋氣味漸淡。

1.3.3 板藍根水提液中多糖含量的測定

采用苯酚-硫酸法測定多糖含量[11-13]。因水提多糖液中除多糖外還含有蛋白質(zhì)、膠質(zhì)、有機酸等干擾物，它們或呈色或于多糖降解過程中在硫酸作用下碳化，影響測定結(jié)果或使測定無法進行。為排除干擾，經(jīng)系統(tǒng)探索實驗，選定中性醋酸鉛作澄清劑，測定前先準(zhǔn)確移取一定體積的離心液，稀釋，除雜。

1.3.4 板藍根多糖膠凍的制備

將提取的多糖液離心后，取上清液按一定體積比加入卡拉膠溶液(20mg/mL)形成均勻溶膠，再以食用色素和香精調(diào)配色味，加入果汁粉、綿白糖和檸檬酸，調(diào)整氣滋味，最后加入防腐劑。調(diào)好的溶膠灌制、封口、高壓蒸汽滅菌(0.103MPa、121℃、15min)后室溫膠凝。為確保膠凍質(zhì)地均勻，溶膠配制與灌制溫度在90℃以上為宜。探索實驗證明多糖液與卡拉膠溶液體積比、果汁粉加量、白綿糖加量、檸檬酸加量4個因素是影響膠凍質(zhì)量的主要因素，又根據(jù)試驗將每個因素確定為3個水平，設(shè)計成L9(34)正交表，由正交試驗優(yōu)選膠凍配方。

1.3.5 板藍根多糖膠凍的感官評定

參照GB 19883—2005《果凍》[14]和CCGF 104.2—2008《果凍》[15]對制備膠凍的色澤、透明度、均勻度、口感、氣滋味等項進行綜合感官評定。

1.3.6 板藍根多糖膠凍的力學(xué)性質(zhì)測定

用食品質(zhì)構(gòu)儀對研制的板藍根多糖膠凍和市售品牌果凍的內(nèi)聚性、黏附性、膠黏性、咀嚼性、彈性和硬度等力學(xué)參數(shù)進行測定，并比較分析其力學(xué)性質(zhì)。

1.3.7 板藍根多糖膠凍融化溫度和保質(zhì)期的測定

將成品板藍根多糖膠凍放入水浴中，慢速升溫，觀察膠凍狀態(tài)，讀取融化溫度。成品膠凍(多個平行樣)分別置于室內(nèi)無陽光直照處(23～35℃)和冰箱儲藏室(5～6℃)中，定期目測、口嘗、鼻嗅。新制備與貯存的膠凍均以GB 19299—2003《果凍衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》[16]方法檢測微生物(菌落總數(shù)、大腸菌群、致病菌、霉菌、酵母)指標(biāo)。由此綜合判斷保質(zhì)期。

2 結(jié)果與分析

2.1 板藍根多糖膠凍的制備及其感官性質(zhì)

表1 板藍根多糖膠凍制備正交試驗L9(34)設(shè)計及膠凍滋氣味評分Table 1 Experimental design and results of orthogonal arrays to optimize Isatis tinctoria L. polysaccharide jelly

表1是制備板藍根多糖膠凍的正交試驗數(shù)據(jù)及膠凍滋氣味感官評定得分情況。按表1配方確定溶膠組成后，再各加入2.0mg/mL山梨酸鉀及適量色素與香精，配成的熱溶膠在23℃室溫放置2h即可膠凝。溶膠因含卡拉膠易膠凝，整個過程都需趁熱進行。卡拉膠加量不同，膠凝時間也不同，膠凝時間隨卡拉膠加量的增加而縮短?？ɡz與其他添料相容性好。果汁粉的加入使膠凍滋味自然而厚重，色美味甜。

板藍根多糖膠凍凍體均勻，色澤悅目，顏色黃至淺黃。板藍根多糖膠凍口感好，滋氣味佳，其滋氣味評定分值80分至96分(表1)。膠凍滋氣味同時受“多糖液/卡拉膠液體積比(即卡拉膠與多糖濃度比)”、“果汁粉加量”、“綿白糖加量”和“檸檬酸加量”影響，是此4因素交互作用的結(jié)果。在板藍根多糖液加量較大時，所得膠凍透明度變差。板藍根多糖膠凍融化溫度49～68℃，可常溫貯存，隨著卡拉膠加量增大，膠凍的融化溫度漸高?？筛鶕?jù)嗜好適量添加食用色素和香精。結(jié)果表明，當(dāng)多糖液與卡拉膠液體積比為3:7時滋氣味最佳，此時多糖含量也較適宜。

該膠凍的制備屬物理變化過程，在嚴格控制各因素和水平情況下，顏色與滋氣味有較好的重現(xiàn)性。但從膠體化學(xué)角度講，該膠凍又是由濃溶膠膠凝制得，膠凝過程的隨機性會影響膠凍力學(xué)性質(zhì)的重現(xiàn)性。兩種共存因素的協(xié)同作用雖使膠凍的整體感官性能(色、味、形和力學(xué)性質(zhì))的重現(xiàn)性下降，但各性能域值并不寬。由于本實驗對膠凍力學(xué)性質(zhì)進行了定量測定，而且膠凍色澤變化也不大，故表1中感官性能只列出了滋氣味。對試驗號7、8、9進行的驗證實驗證明其滋氣味重現(xiàn)性好。

2.2 板藍根多糖膠凍的力學(xué)性質(zhì)

表2 板藍根多糖膠凍與品牌果凍的力學(xué)性質(zhì)測定Table 2 Texture properties of Isatis tinctoria L. polysaccharide jelly and commercial fruit jelly

用食品質(zhì)構(gòu)儀(智能TPA模式)測定的板藍根多糖膠凍樣品和幾種常見品牌果凍樣品的力學(xué)性質(zhì)數(shù)據(jù)如表2所示。圖2和圖3分別是板藍根多糖膠凍和喜之郎果凍的質(zhì)構(gòu)儀測定曲線。

2.2.1 膠凍力學(xué)參數(shù)釋義

1)內(nèi)聚性(cohesiveness)，指樣品抵御第二次穿沖相對于第一次穿沖的變形程度，用第二次穿沖的用功面積與第一次用功面積的比值來表示?？杀碚髂z凍樣品內(nèi)部的黏合力；2)黏附性(adhesiveness)，指樣品為克服與之接觸的探頭的表面吸引力所需要的功(N·mm)。反映食用時膠凍表面與舌、齒、腭等黏在一起的力；3)膠黏性(gumminess)，與硬度及內(nèi)聚性有關(guān)，將膠凍視為半固態(tài)物時表征嚼碎至可吞咽程度所需的力(N)；4)咀嚼性(chewiness)，與硬度、內(nèi)聚性和彈性有關(guān)，將膠凍視為固態(tài)物時咀嚼到可吞咽程度所需的功(mJ)。反映將膠凍樣品咀嚼成穩(wěn)定的吞咽狀態(tài)所需要的能量；5)彈性(springiness)，外力作用時的形變及去力后的恢復(fù)程度(mm)。指在第一次穿沖過程中樣品變形后“彈回”的程度。也用第二次穿沖的測量高度與第一次穿沖的測量高度的比值表示；6)硬度(hardness)，使膠凍達到一定變形程度所需的力(N)，表征膠凍保持形狀的內(nèi)部結(jié)合力。常用第一次下壓樣品時的壓力峰值來表示。

圖2 板藍根多糖膠凍7#樣品力學(xué)性質(zhì)測定曲線Fig.2 Texture profile analysis curve of Isatis tinctoria L.polysaccharide jelly sample 7#

圖3 喜之郎(香橙味)果凍3#樣品力學(xué)性質(zhì)測定曲線Fig.3 Texture profile analysis curve of Xizhilang fruit jelly(orange flavor) sample 3#

食品的力學(xué)性質(zhì)是其口感、食用性，甚至食用安全性的重要指標(biāo)[17-18]，果凍產(chǎn)品國標(biāo)[14-15]的技術(shù)要求中并無力學(xué)參數(shù)，要想全面地反映果凍的性質(zhì)，須有相應(yīng)的力學(xué)參數(shù)。

2.2.2 膠凍力學(xué)參數(shù)分析

由表2數(shù)據(jù)可知，親親(玉米味)果凍的內(nèi)聚性為2.3～2.9、黏附性為1.0～1.3N·mm、咀嚼性為0.74～1.09mJ；盛香珍(熱帶椰果)果凍的內(nèi)聚性為3.2～3.8、黏附性為1.4～2.0N·mm、咀嚼性為0.55～0.57mJ；喜之郎(香橙味)果凍的內(nèi)聚性為1.3～1.5、黏附性為1.35～1.42N·mm、咀嚼性為0.52～0.63mJ；徐福記(菠蘿味)果凍的內(nèi)聚性、膠黏性、彈性、硬度較其他果凍大，但黏附性較差，咀嚼性略差。力學(xué)參數(shù)測定表明，不同品牌果凍間的內(nèi)聚性、黏附性、膠黏性、咀嚼性、彈性和硬度均有差異，同一品牌果凍的這些性質(zhì)亦有變化。板藍根多糖膠凍的特點是內(nèi)聚力較大，咀嚼性較好，膠黏性較強，其他性能與品牌果凍相當(dāng)。一定條件下浸提的板藍根多糖液與卡拉膠液的體積比為1:1、2:3和3:7時制得的板藍根多糖膠凍力學(xué)參數(shù)均較適宜，咀嚼性優(yōu)于品牌果凍，7#膠凍無論力學(xué)性質(zhì)還是滋氣味都很好。

2.3 板藍根多糖膠凍中多糖含量

用改進的苯酚-硫酸法測得2.2.2節(jié)中3次提取的混合板藍根多糖液中多糖含量為18.9mg/mL，制得板藍根多糖膠凍后測得感官評定分值較高的膠凍樣品8#和7#中多糖含量分別為33.5mg/mL和24.4mg/mL(因膠凍中含果汁粉和白綿糖，使測定結(jié)果高于多糖原液)。板藍根多糖提取液加量越大，膠凍中的多糖含量就越高。只有板藍根多糖含量達到一定程度，才能凸顯多糖的保健作用。但多糖含量也不宜過高，否則會給多糖提取帶來困難并對膠凍口感產(chǎn)生影響。

2.4 板藍根多糖膠凍的保質(zhì)期

在板藍根多糖膠凍中加入2.0mg/mL山梨酸鉀防腐劑后，經(jīng)高壓蒸汽滅菌，膠凍在室溫下自2010年3月下旬至9月上旬貯存5個半月及在冰箱冷藏室中(5℃)貯存同樣時間，感官指標(biāo)均符合GB 19299—2003《果凍衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》[16]中3.2要求(組織形態(tài)與色澤均勻，滋氣味無異常)，微生物指標(biāo)均符合GB 19299—2003《果凍衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》[16]中3.4要求(菌落總數(shù)：37CFU/g；大腸菌群：13MPN/100g；未檢出沙門氏菌、志賀菌、金黃色葡萄球菌等致病菌；霉菌：9CFU/g；酵母：5CFU/g。繼續(xù)貯藏和測定后，實際保質(zhì)期會更長些。

3 結(jié) 論

3.1 用板藍根多糖提取液制得的膠凍色澤悅目，質(zhì)地均勻，滋氣味俱佳。其內(nèi)聚性、黏附性、膠黏性、咀嚼性、彈性和硬度等力學(xué)性質(zhì)均達到或超過品牌果凍。該膠胨具有淡淡的板藍根氣味，顏色和力學(xué)性質(zhì)均可根據(jù)需要調(diào)整。食品香精的加入要與膠凍色澤匹配，并且不能使香味過濃而掩蓋板藍根特有滋氣味。果凍的力學(xué)性能應(yīng)滿足不同人群需求，尤其要考慮到老年人和幼兒的食用安全性。

3.2 正交試驗制得的板藍根多糖膠凍的最佳配方為18.9mg/mL的板藍根多糖液與20mg/mL的卡拉膠溶液體積比為3:7，果汁粉加量45mg/mL，綿白糖加量30mg/mL，檸檬酸加量為0.6mg/mL，食用色素與香精適量。膠凍中板藍根多糖含量可通過控制提取時料液比和浸提次數(shù)(決定多糖液濃度)及多糖液與膠液比例進行適當(dāng)調(diào)整。膠凍中多糖含量測定要同時考慮到待測處理液中樣品含量和樣品中多糖含量。樣品含量過大，干擾物質(zhì)多，測定誤差大；樣品含量過少，測定干擾物雖少，但多糖含量太低，測定誤差也大；

3.3 添加2.0mg/mL山梨酸鉀防腐劑且經(jīng)高壓蒸汽滅菌的板藍根多糖膠凍可保質(zhì)5個月以上，滿足正常貯存要求。

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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 文獻識別碼：B

1002-6630(2011)08-0327-04

2010-07-04

大慶市科學(xué)技術(shù)計劃項目(SCX2008-003-2)

劉志明(1961—)，男，副教授，碩士，研究方向為天然食品開發(fā)。E-mail：byndliuzhiming@126.com