连翘叶饮品制备工艺研究

(整期优先)网络出版时间:2022-07-20
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 连翘叶饮品制备工艺研究

及华1,崔施展2,魏曼2,王腾2,贾东升2通讯作者

1河北省农林科学院遗传生理研究所,河北 石家庄 050051  2河北省农林科学院经济作物研究所,河北 石家庄 050051

摘要:以连翘叶为原料,以可溶性固形物得率为考察指标筛选连翘叶提取工艺;以感官评分为标准确定连翘叶饮品配方及制备工艺。确定连翘叶提取工艺为:超声辅助提取,超声功率800 W、提取温度60℃、溶剂用量8倍量,提取时间60min,提取次数2次,在此工艺条件下可溶性固形物得率为27.4%;以连翘叶提取液10%、三氯蔗糖0.75%、柠檬酸0.06%、白砂糖2%,稳定剂(羧甲基纤维素钠:黄原胶:海藻酸钠3:1:2) 0.15%为连翘叶饮品配方,在此条件下制备的连翘叶饮品具有口感好、溶液澄清等特点。

关键词:连翘叶;可溶性固形物含量;饮品;制备工艺

连翘作为传统中草药具有清热解毒、抗氧化,降血糖等多种功效,连翘果为连翘的常规入药部位[1-4]。研究发现,连翘叶中的连翘苷、连翘脂苷含量远高于连翘果[5-6],但目前关于连翘叶的加工利用较少,资源浪费,本研究通过制定连翘叶饮品配方,制定提取、浓缩、干燥及成型工艺,优化相关工艺参数,制备连翘叶饮品,从而提高连翘叶产品附加值,实现资源的综合利用。

1 材料

1.1仪器与设备

JK-IX 手持式糖度计(北京精凯达仪器有限公司);752PC型紫外光可见分光光度计(上海光谱仪器有限公司);恒温水浴锅(上海福玛实验设备有限公司);TN型提取浓缩机组(无锡市旺盛机械厂);GLP型高速离心喷雾干燥机(无锡市旺盛机械厂);干法制粒机(张家港市开创机械制造有限公司)。

1.2 实验材料

连翘叶(2019年9月购自平顺县君品农产品开发有限公司);白砂糖、柠檬酸、三氯蔗糖(河南华森食品配料有限公司);羧甲基纤维素钠、黄原胶、海藻酸钠(山东萍聚生物科技有限公司)。

2 方法

2.1 提取工艺研究

本研究采用超声辅助提取法制备连翘叶提取液,以可溶性固形物得率(以下简称得率)为指标,分别考察提取温度、料液比、超声功率、提取时间和提取次数对得率的影响,优化提取工艺。

采用手持式糖度计测定样品中可溶性固形物含量,按式(1)计算得率,

得率(%)=C×W1 /W2×100%                   式(1)

式中C为可溶性固形物含量,W1为药材提取液体积,W2为药材质量。

2.1.1温度对得率的影响

在料液比为1:8、超声功率为1000 W的条件下提取60 min,提取温度分别为30 ℃、40 ℃、50 ℃、60 ℃、70 ℃、80 ℃、90 ℃,测定可溶性固形物含量,计算得率。

2.1.2料液比对得率的影响

设定提取温度为60℃、提取功率为1000 W,分别在料液比为1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10、1:12的条件下提取60 min,测定可溶性固形物含量,分别计算得率。

2.1.3超声功率对得率的影响

设定提取温度为60℃,料液比为1:8,在超声功率分别为400 W、600 W、800 W、1000 W、1200 W条件下提取60 min,测定可溶性固形物含量,计算得率。

2.1.4提取时间对得率的影响

设定提取温度为60℃,料液比为1:8,功率为800W,然后分别提取10 min、20 min、30 min、60 min、90 min、120 min,测定可溶性固形物含量,计算得率。

2.1.5提取次数对得率的影响

设定提取温度为60℃,料液比为1:8,功率为800W,提取时间60 min,在相同试验条件下提取4次,每次提取完后测定可溶性固形物含量,分别计算累积得率。

2.2制备工艺研究

连翘叶饮品的制备过程主要包括过滤、调配、脱气、灭菌及灌装等步骤,其中连翘叶饮品的口感、组织状态对产品的感官评价具有重要影响,本研究重点从上述两方面展开研究。

2.2.1感官评价标准

由经过专业培训的20人对连翘叶饮品进行感官评定,评分项目包括色泽、气味、滋味和组织形态4个方面,连翘叶饮品感官评分标准如表1所示[7]

表1 连翘叶饮品感官评分标准

因子

品质特点

评分

香气

香气纯正自然

5~6 分

香气较明显

3~4 分

香气不明显

0~3 分

色泽

颜色深浅适中,淡黄色,有光泽

6~8 分

颜色较浅或较深

3~5 分

颜色浅或深,呈基本无色或褐色

0~2 分

滋味

甜度适宜,甘凉清爽

6~8 分

酸甜较适宜,口感平淡

3~5 分

甜味较淡或过重

0~2 分

组织状态

组织状态均一,澄清透亮,无明显肉眼可见悬浮物或沉淀

6~8 分

组织状态较为均一,较澄清,无明显的沉淀、分层现象

3~5 分

组织状态较不均一,较浑浊,有明显的沉淀、分层现象

0~2分

2.2.2连翘叶饮品口感优化

以感官评价为标准,在单因素试验基础上,优化连翘叶比例(v/v)、三氯蔗糖添加量(w/v)、柠檬酸添加量(w/v)、复合稳定剂添加量(w/v)4因素对连翘叶饮品口感的影响

2.2.3连翘叶饮品组织状态优化

选用羧甲基纤维素钠、黄原胶和海藻酸钠进行复配,以黏度、透光率、沉淀量和排队评分法为评价指标,优化羧甲基纤维素钠添加量(w/v)、黄原胶添加量(w/v)、海藻酸钠添加量(w/v)配比。以感官评价指标为标准,考察复合稳定剂添加量分别为0.1%、0.15%、0.2%时,连翘叶饮品的组织状态。

3 结果

3.1 提取工艺研究

3.1.1温度对得率的影响

在一定范围内,随着提取温度的升高,溶剂的渗透性增强,有利于可溶性固形物溶出,得率随温度的升高而升高,当温度超过60℃时,变化趋势不再明显(P>0.05),综合考虑设定60℃为提取温度。

3.1.2料液比对得率的影响

随料液比的增加,提取液浓度差逐渐增大,固形物溶解度提高,得率随之提高,当料液比达1:8时,固形物在溶剂中的扩散达到平衡,得率增加缓慢(P>0.05),故设定料液比为1:8。

3.1.3超声功率对得率的影响

随超声功率的增加,细胞内物质不断溶解释放,得率迅速增加,当功率增加至800W时增速放缓(P>0.05),故设定功率为800W。

3.1.4提取时间对得率的影响

得率随提取时间的增加而增加,提取时间60 min后得率变化不再显著(P>0.05),故提取时间可选择60 min。

3.1.5提取次数对得率的影响

得率随提取次数的增加而增加,提取2次后变化不再明显(P>0.05),从节约能源和缩短生产时间角度综合考虑设定提取次数为2次。

3.2制备工艺研究

3.2.1连翘叶饮品口感优化

由表2、3可知,影响连翘叶饮品感官评分各因素主次顺序为连翘叶提取液添加量、白砂糖添加量、柠檬酸添加量和三氯蔗糖添加量,各主次指标最高水平组成较优工艺条件为A2B3C2D2,即连翘叶提取液10%、三氯蔗糖0.75%、柠檬酸添加量0.06%、白砂糖添加量2%。

表2连翘叶饮品口感优化正交试验因素水平表

水平

因素

A连翘叶提取液(%)

B三氯蔗糖(%)

C柠檬酸(%)

D白砂糖(% )

1

5

0.25

0.04

1

2

10

0.50

0.06

2

3

15

0.75

0.08

3

表3连翘叶饮品口感优化结果

试验号

A

B

C

D

香气

/分

色泽

/分

滋味

/分

组织状态/分

总分

1

5

0.25

0.04

1

4.35

6.34

7.22

8.97

26.88

2

5

0.50

0.06

2

5.22

6.54

7.15

9.13

28.04

3

5

0.75

0.08

3

5.14

6.73

7.61

7.78

27.26

4

10

0.25

0.06

2

4.17

6.81

7.31

9.28

27.57

5

10

0.50

0.08

1

4.31

6.69

7.08

8.89

26.97

6

10

0.75

0.04

3

5.16

7.17

7.13

8.22

27.68

7

20

0.25

0.08

3

3.47

7.13

7.25

9.39

27.24

8

20

0.50

0.04

2

4.34

6.98

7.38

8.19

26.89

9

20

0.75

0.06

1

5.02

7.49

7.15

8.04

27.70

K1

27.39

27.23

27.15

27.18

K2

27.81

27.30

27.65

27.77

K3

27.28

27.55

27.16

27.24

R

0.62

0.32

0.42

0.47

2.2.3连翘叶饮品组织状态优化

以黏度、透光率、沉淀量和排队评分法为评价指标,优化筛选稳定剂种类及用量,研究结果显示羧甲基纤维素钠:黄原胶:海藻酸钠为3:1:2,添加量为0.15%时,连翘叶饮品组织状态较为稳定。

表4复合稳定剂正交试验因素水平表

水平

因素

A羧甲基纤维素钠(%)

B黄原胶(%)

C海藻酸钠(%)

1

0.03

0.01

0.01

01

2

0.04

0.02

0.02

3

0.05

0.03

0.03

表5复合稳定剂优化正交试验结果

试验号

羧甲基纤维素钠/%

黄原胶/%

海藻酸钠/%

黏度(mPa/s)

透光率/%

沉淀量

排队评分法得分

1

0.03

0.01

0.01

2.42

90.06

+

25.00

2

0.03

0.02

0.02

3.53

89.12

-

24.49

3

0.03

0.03

0.03

5.57

85.30

+

5.63

4

0.04

0.01

0.02

3.21

89.26

+

20.8

5

0.04

0.02

0.03

4.07

86.19

++

6.62

6

0.04

0.03

0.01

5.16

85.60

+

6.30

7

0.05

0.01

0.03

3.71

89.51

-

24.74

8

0.05

0.02

0.01

4.01

87.43

+

14.42

9

0.05

0.03

0.02

5.61

86.61

-

12.94

K1

55.12

70.54

45.72

K2

33.72

45.53

58.23

K3

52.1

24.87

36.99

R

21.4

45.67

21.24

表6连翘叶饮品组织状态优化结果(x±s, n=20)

复合稳定剂添加量

0.1%

0.15%

0.2%

感官评价结果

25.67±1.12

28.45±1.34

26.94±1.25

4 结论

本研究确定了连翘叶饮品的配方及制备工艺,连翘叶提取工艺为提取温度60℃、料液比1:8、超声功率800 W、提取时间60 min,提取2次;饮品制备工艺为连翘叶提取液10%、三氯蔗糖0.75%、柠檬酸添加量0.06%、白砂糖添加量2%,稳定剂添加量0.15%,饮品评分为(27.87±1.31)分。上述工艺操作简便,适合工业化生产,同时制备的连翘叶饮品具有口感好、溶液澄清等特点。

参考文献:

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基金项目河北省中药材产业体系项目(HBCT2018060206)