劉瑞山 齊強(qiáng)強(qiáng)
為研制一種高附加值的蘋果醋飲料,本文以蘋果醋為酸性介質(zhì),采用酸法提取懷地黃、天門冬、生姜等中藥中的水溶性活性成分,再添加蘋果汁等輔料科學(xué)調(diào)配。通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)確定了酸法提取中藥水溶性成分的工藝條件,即浸提液pH值3.3,料液比1:65,在40℃下浸提3h;并通過正交試驗(yàn)對產(chǎn)品的風(fēng)味進(jìn)行調(diào)配研究,得出最佳配方為:35g蘋果濃縮汁、5g蘋果原醋、80g白砂糖、12g蜂蜜,添加浸提液定容至1000g,得到色澤淡黃,香味柔和,具有清熱潤燥、滋陰補(bǔ)益等保健作用的地黃天門冬蘋果醋飲料。
隨著回歸自然思潮的興起和防病觀念的深入人心, 中藥保健品的開發(fā)將受到更多研究者的關(guān)注,我國近10年來中藥保健飲料在類型及其組方選方機(jī)制、功能定位、制作工藝等方面的研究已初見成果,為了充分發(fā)揚(yáng)中華傳統(tǒng)中醫(yī)理論在中國飲料發(fā)展中的地位,關(guān)于藥食兩用材料入飲方面的研究亟待深入[1]。地黃是中國著名的“四大懷藥”之一,味甘,性寒,具有清熱涼血、養(yǎng)陰、生津的作用,國內(nèi)外已對其形態(tài)結(jié)構(gòu)及主要藥用成分進(jìn)行了大量研究 [2,3];天門冬始載于《本經(jīng)》,性寒,味甘,微苦,無毒;入肺、具有養(yǎng)陰潤燥、潤肺生津的功效[3];生姜性味溫辛,性溫,含揮發(fā)油、酚性物質(zhì)、糖、多種氨基酸等,藥理試驗(yàn)證明,其丙酮提取物和姜烯具有抗胃潰瘍、止嘔止瀉作用[3]。蘋果醋,味酸苦性溫,主入肝經(jīng)血分,解毒、散瘀、矯味等作用。中藥類保健食品配方研究應(yīng)根據(jù)主體骨架設(shè)計(jì)、產(chǎn)品特征設(shè)計(jì)、形態(tài)設(shè)計(jì)與壽命設(shè)計(jì)等原則進(jìn)行設(shè)計(jì)[4],且中草藥的配比及配伍性關(guān)系到產(chǎn)品的安全性、保健功效,據(jù)中藥相須相使配伍原則,將地黃、天門冬、生姜進(jìn)行配伍,能有效發(fā)揮中藥間的增效機(jī)制,符合中藥配伍原則[5]。目前,國內(nèi)市場關(guān)于地黃、天門冬等中草藥的產(chǎn)品多見于中藥類,如天門冬地黃膏、天門冬地黃酒等藥品。有關(guān)地黃、天門冬等中藥入飲項(xiàng)目尚處在開發(fā)初期,目前國內(nèi)投放市場的地黃飲品主要有港龍懷參寶實(shí)業(yè)有限公司生產(chǎn)的地黃茶;焦作三虹懷藥基地有限公司生產(chǎn)的地黃寶飲料;焦大寶力源有限公司生產(chǎn)的三味地黃飲;河南省武陟縣地黃寶食品有限公司生產(chǎn)的地黃寶碳酸飲料等;地黃天門冬配伍入飲蘋果醋飲料的產(chǎn)品尚未見到。
材料與方法
1.1材料
生地黃、天門冬、生姜、白砂糖:市售;蘋果原醋:靈寶市固泰華企酒業(yè)有限公司;濃縮蘋果汁:孟州市淼雨果蔬業(yè)有限公司;蜂蜜:忻州市五臺山蜂業(yè)有限公司。
1.2儀器與設(shè)備
pHS-3C型酸度計(jì):上海華瑞博遠(yuǎn)科技發(fā)展有限公司;WAY-2S型阿貝折射儀:上海精科;BS系列電子天平:上海上平儀器公司;萃取罐、超高溫瞬時殺菌機(jī):上海沃迪自動化裝備股份有限公司。
1.3 試驗(yàn)方法
1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
本文采用果醋模擬人胃酸性環(huán)境對中藥進(jìn)行半仿生浸漬提取的方法,以中藥全成分提取的總固形物含量為指標(biāo),通過綜合考察pH值、料液比、浸提溫度、浸提時間等因素對地黃天門冬可溶性成分的提取效果的影響,確定最佳提取工藝;再經(jīng)正交實(shí)驗(yàn)對產(chǎn)品的配方進(jìn)行優(yōu)化,并測定優(yōu)化后產(chǎn)品的感官、理化指標(biāo)、微生物指標(biāo)等質(zhì)量指標(biāo)。
1.3.2工藝流程
生地黃、天門冬、生姜(比例為10:5:3,搗碎)
↓
蘋果醋→浸提→初濾→調(diào)配→二次過濾→均質(zhì)→高溫殺菌→熱灌裝→冷卻→檢驗(yàn)→包裝→成品
1.3.3固形物含量測定
參照GB/T 12143-2008 飲料通用分析方法測定[6]。.
1.3.4感觀評定標(biāo)準(zhǔn)
感官鑒定小組由具有經(jīng)驗(yàn)且接受過《食品感官鑒定》課程培訓(xùn)的5名女性和5名男性組成,分別對成品的色澤、狀態(tài)、滋氣味、特征風(fēng)味四個方面進(jìn)行評價,評價標(biāo)準(zhǔn)見表1.
結(jié)果與分析
2.1 浸提工藝的單因素試驗(yàn)
2.1.1浸提液pH對可溶性固形物的影響
浸提液pH值對中藥提取效率主要通過對中藥細(xì)胞壁的浸潤以及滲透作用綜合作用實(shí)現(xiàn)的。
由圖1 可知,地黃天門冬浸提液固形物含量隨pH的增大呈先升高后降低趨勢變化,當(dāng)pH為3.25時固形物含量達(dá)到最大,這可能因?yàn)閜H適度的酸液對地黃天門冬等細(xì)胞壁有較好的浸潤作用,pH值過低會抑制中藥體胞液的溶出,pH過高不利于胞壁的徹底浸潤、溶解,對胞液的溶出不利。因此,選擇pH為3.25的酸液對地黃天門冬進(jìn)行提取,效果最佳。
2.1.2料液比對可溶性固形物的影響
料液比對浸提液中固形物含量有直接影響,固形物含量隨料液比的變化是醋液浸漬作用、固料含量兩方面綜合作用的結(jié)果。結(jié)合飲品的適口性,本實(shí)驗(yàn)選擇1:30~1:70范圍的料液比,結(jié)果見圖2所示。
由圖2不難看出,在一定料液比變化范圍內(nèi),浸提液中固形物含量隨料液比比值的減小呈明顯下降趨勢變化。這表明,一定量固料所用浸提液越多,浸提液中固形物含量就越低,而浸提效率高;相反,一定量的浸提液中固料越多,溶出固形物含量就越高,浸提效率較低。因此,我們結(jié)合浸提效率和適口性,選擇1:60的料液比為最佳工藝點(diǎn)。
2.1.3浸提溫度對可溶性固形物的影響
浸提溫度對溶液中固形物含量的影響主要是通過溫度對滲透作用影響而發(fā)揮作用??紤]到浸提過程減少溶液中醋酸等揮發(fā)性物質(zhì)的揮發(fā),本實(shí)驗(yàn)選取15~55℃溫度范圍內(nèi)進(jìn)行浸提,結(jié)果見圖3。
由圖3可看出,在一定的浸提溫度范圍內(nèi),浸提液中固形物含量隨浸提溫度的升高先增多后減少,在35℃時固形物含量最高,這是因?yàn)闇囟冗^低(<35℃),浸提液不利于藥材胞壁的浸潤,滲透溶出作用弱;溫度過高(>35℃),加速了溶液中揮發(fā)性物質(zhì)的揮發(fā),降低了可溶性固形物含量,這將降低產(chǎn)品中有效成分含量,降低產(chǎn)品的營養(yǎng)價值。
2.1.4浸提時間對可溶性固形物的影響
浸提時間直接影響浸提液對固料的浸潤作用時間,對固形物含量的影響很大??紤]到
浸提效率和浸提對象本身性質(zhì),本實(shí)驗(yàn)選取1~5h范圍內(nèi)浸提,試驗(yàn)結(jié)果見圖4。
由圖4可知,隨浸提時間的延長,浸提液中固形物含量先增多后變化不大,這主要是因?yàn)橹兴幇弘S浸提時間的延長不斷滲出的結(jié)果,但達(dá)到一定時間后胞液基本完全滲出,而后隨時間變化不大。由此,可選取3h為最佳滲出浸提時間。
2.2浸提工藝的正交實(shí)驗(yàn)
為了確定浸提的最佳工藝條件,根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要設(shè)計(jì)L934表進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析見表2。
由表2可直觀地看出,因素A對產(chǎn)品中固形物含量影響最大,其次是因素B,再次是D,因素C影響最小,即對影響產(chǎn)品中地黃天門冬浸提濃度因素的作用大小依次為浸提pH>料液比>浸提時間>浸提溫度。浸提工藝條件的最佳組合為A3B3C3D2,即采用浸提pH為3.3,料液比為1:65,浸提溫度為40℃、浸提時間為3h的浸提條件,得到的浸提液可溶性固形物含量最高。
由于本次實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中無A3B3C3D2水平組合,故需做驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),進(jìn)行比較,以確定最佳浸提條件。采用浸提pH為3.3的果醋溶液,按料液比為1:65,在溫度為40℃條件下對地黃、天門冬混料浸提3h,過濾后測定其可溶性固形物含量,結(jié)果為2.5,均高于表4中實(shí)驗(yàn)結(jié)果,由此可確定:浸提pH為3.3,料液比1:65,浸提溫度40℃、浸提時間3h,為地黃天門冬飲品最佳浸提工藝。
2.3產(chǎn)品配方的確定
浸提液經(jīng)200目濾布過濾后,再加入濃縮蘋果汁、蘋果原醋、白砂糖、蜂蜜進(jìn)行調(diào)味。飲料的口感直接決定了飲料的受歡迎度,糖酸度和諧,特征中藥味適宜是影響該保健果醋口感的主要方面,本部分以感官評分結(jié)果為指標(biāo),采用正交試驗(yàn)對各原料添加量進(jìn)行優(yōu)化,試驗(yàn)結(jié)果及分析見表3。
由表3極差分析可知,影響地黃天門冬蘋果醋飲料感官品質(zhì)的因素主次順序?yàn)椋喊咨疤?蜂蜜>蘋果原醋>濃縮蘋果汁,飲料調(diào)配的最佳水平組合為A3B1C3D3,即35g蘋果濃縮汁、5g蘋果原醋、80g白砂糖、12g蜂蜜,用浸提液定容至1000g,為最佳配方,在此條件下進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn),得出感官評定結(jié)果為91,由此可確定為最優(yōu)配方。
2.4產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)
(1)感官指標(biāo) ①色澤:淡黃色;②雜質(zhì):澄清透明,均勻一致,長期放置無雜質(zhì);③滋氣味:特征氣味柔和,滋味酸甜,中藥味適口。
(2)理化指標(biāo) 可溶性固形物11.5%;總酸(以醋酸計(jì))0.42%;pH值為3.24。
(3)微生物指標(biāo) 細(xì)菌總數(shù)4cfu/ml(<100cfu/ml),大腸菌群未檢出(<3MPN/100ml),霉菌、酵母未檢出(<1cfu/ml),致病菌未檢出。
結(jié)論
(1)用蘋果醋溶液酸法浸提地黃、天門冬等中藥制作而成的蘋果醋飲料除含有豐富的皂苷類,另外還含有多種維生素和礦物質(zhì)等,營養(yǎng)豐富。
(2)通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)確定了酸法提取中藥水溶性成分的工藝條件,即浸提液pH值3.3,料液比1:65,在40℃下浸提3h。
(3)通過正交試驗(yàn)對產(chǎn)品的風(fēng)味進(jìn)行調(diào)配研究,得出最佳配方為:35g蘋果濃縮汁、5g蘋果原醋、80g白砂糖、9g蜂蜜,添加浸提液定容至1000g,得到色澤淡黃透亮,香味獨(dú)特,口感酸甜,具有清熱潤燥、滋陰補(bǔ)益保健作用的地黃天門冬蘋果醋飲料。
(作者單位:河南省淼雨飲品股份有限公司)