麥芽咀嚼片配方工藝及促消化功能研究

高如意，曹苗苗，郭小莉，鄧辰辰，胡寶玲，劉文英，許明君

（江蘇康緣藥業(yè)股份有限公司，中藥制藥過程新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 連云港 222001）

大麥?zhǔn)俏覈匾慕?jīng)濟(jì)作物，具有藥用、食用、飼用、釀造等多種用途，經(jīng)過泡發(fā)后烘干，可以制得麥芽。麥芽能夠藥食兩用，用為食物原料時(shí)，可以制成麥芽粉，釀酒、烘焙等食品；麥芽也可入藥，具有消食、健脾、回乳等功效，麥芽[1-4]具有很好的促進(jìn)消化功能，麥芽咀嚼片以麥芽、白術(shù)等為原料制成[5-6]，經(jīng)提取、濃縮、干燥后制得的干膏粉滋味苦澀[7-8]，難以下咽。本研究主要采用模糊評(píng)價(jià)[9-10]結(jié)合正交實(shí)驗(yàn)[11-12]的方法研究麥芽咀嚼片配方工藝，并研究麥芽咀嚼片對(duì)動(dòng)物的促消化功能實(shí)驗(yàn)。

1 材料與方法

1.1 材料

麥芽、白術(shù)、微晶纖維素、淀粉、糊精、檸檬酸等：購于市場(chǎng)。

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，SPF級(jí)雄性KM小鼠和SD大鼠，成年小鼠60只，成年大鼠48只，均為6周齡：北京華阜康生物科技股份有限公司繁殖。

儀器試劑：加熱套：鞏義市予華儀器有限公司；鼓風(fēng)干燥箱：上海一恒科學(xué)儀器有限公司；分析天平：BSA 224S-CW Sartorius；灌胃針、活性炭活性炭：上海化學(xué)試劑廠生產(chǎn)；阿拉伯膠：山東德佳生物科技有限公司。

1.2 工藝流程

麥芽等經(jīng)提取→濃縮→噴干→總混→制粒→整粒→壓片制得。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 單因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

以壓片效果和口感為指標(biāo)，篩選稀釋劑、矯味劑、潤(rùn)滑劑等輔料。

1.3.1.1 稀釋劑選擇 主要考察微晶纖維素、淀粉、糊精、糖粉、乳糖等輔料對(duì)制粒和壓片效果的影響，添加量均為30%。

1.3.1.2 矯味劑篩選 主要篩選不同的甜味劑和酸味劑對(duì)咀嚼片口感的影響。

1.3.1.3 潤(rùn)滑劑篩選 在制粒后的顆粒中加入適量的潤(rùn)滑劑，可使咀嚼片的外觀光滑、完整，主要篩選滑石粉、硬脂酸鎂、二氧化硅。

1.3.2 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

在單因素實(shí)驗(yàn)篩選基礎(chǔ)上，分別考察甜菊糖苷、檸檬酸、微晶纖維素和硬脂酸鎂相對(duì)于干膏粉的添加量對(duì)咀嚼片感官評(píng)價(jià)影響，各因素水平見表1。

表1 正交實(shí)驗(yàn)因素水平表Table1 The table of factors and levels of orthogonal test %

1.3.3 建立評(píng)價(jià)方法和模糊數(shù)學(xué)模型

1.3.3.1 評(píng)定人員的選擇、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)價(jià)方法確定 選擇10名食品類專業(yè)技術(shù)人員，男女各5人，小組成員身體健康，無嗜酒嗜煙等不良嗜好，能對(duì)咀嚼片的感官指標(biāo)進(jìn)行獨(dú)立評(píng)價(jià)分析。結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)[13-14]和本產(chǎn)品特點(diǎn)，確定產(chǎn)品感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)由色澤、組織形態(tài)、口感、咀嚼性四個(gè)因素構(gòu)成，參考的感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 2 The reference standard of sensory

感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)由色澤、組織形態(tài)、口感、咀嚼性四個(gè)因素構(gòu)成，還需對(duì)其權(quán)重進(jìn)行分配，權(quán)重分配方案目的是反應(yīng)四個(gè)因素的重要性反應(yīng)程度，在對(duì)麥芽咀嚼片進(jìn)行感官評(píng)定時(shí)，參考姬長(zhǎng)英、余疾風(fēng)[15-16]的強(qiáng)制決定法及二元比對(duì)決定法，確定色澤、形態(tài)、組織結(jié)構(gòu)和滋味氣味的權(quán)重，對(duì)麥芽咀嚼片參加評(píng)價(jià)的因素一一進(jìn)行對(duì)比，重要因素得1分，次要得0分，自身比較得1分，結(jié)果見表3。

表3 感官評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重分布Table 3 The reference standard of sensory

10名成員的總分為 100，四個(gè)評(píng)價(jià)因素與總分的比重即為權(quán)重，以字母K表示各因素的權(quán)重，經(jīng)計(jì)算得K=（K1，K2，K3，K4）=（0.15，0.20，0.35，0.30）

1.3.3.2 建立模糊綜合評(píng)價(jià)數(shù)學(xué)模型 根據(jù)正交實(shí)驗(yàn)表L9（34）中組合進(jìn)行實(shí)驗(yàn)制得9組咀嚼片樣品，由10名小組成員對(duì)咀嚼片的色澤、組織形態(tài)、口感和咀嚼性分別進(jìn)行評(píng)分，根據(jù)評(píng)分建立模糊綜合評(píng)價(jià)數(shù)學(xué)模型。

1.3.4 動(dòng)物功能實(shí)驗(yàn)方法

按最佳配方工藝制備的中試樣品，人體推薦用量：每日5.34 g/60 kg BW。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物：選用小鼠60只，按體重分為5組，每組12只，作為實(shí)驗(yàn)一批，進(jìn)行小腸運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)；大鼠48只，按體重分為4組，每組12只，進(jìn)行大鼠體重、體重增重、攝食量、食物利用率實(shí)驗(yàn)和消化酶的測(cè)定[17]。劑量：小鼠設(shè)置低中高劑量組，即每日0.44、0.89、2.67 g/kg BW，加無菌水溶解至100 mL，受試物每日一次經(jīng)口給予，連續(xù)灌胃12 d后進(jìn)行小腸運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，小鼠灌胃體積為10 mL/kg BW，同時(shí)設(shè)一空白對(duì)照組和一模型對(duì)照組，以無菌水代替受試物，每日灌胃體積與受試物相同。大鼠實(shí)驗(yàn)設(shè)置低中高劑量組，即每日 0.22、0.44、1.34 g/kg BW，以無菌水溶解，受試物每日一次經(jīng)口給予，連續(xù)灌胃12 d后進(jìn)行小腸運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)。小鼠灌胃體積為5 mL/kg BW。同時(shí)設(shè)一空白對(duì)照組和一模型對(duì)照組，以無菌水代替受試物，每日灌胃體積與受試物相同。

體重、體重增重、攝食量、食物利用率，小腸運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)和消化酶測(cè)定三方面任二方面實(shí)驗(yàn)結(jié)果陽性，可判定該受試樣品促進(jìn)消化功能動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果陽性。

1.3.4.1 小鼠小腸運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn) 連續(xù)給予受試物12 d后，各組小鼠禁食不禁水16 h。模型對(duì)照組和各劑量組給予復(fù)方地芬諾酯（5 mg/kg BW），空白對(duì)照組給予無菌水。30 min后各劑量組分別給予含相應(yīng)受試物的墨汁（含5%的活性炭、10%阿拉伯樹膠），空白對(duì)照組和模型對(duì)照組給墨汁灌胃。25 min后立即脫頸椎處死動(dòng)物，打開腹腔分離腸系膜，剪取上端自幽門、下端至回盲部的腸管，置于托盤上，輕輕將小腸拉成直線，測(cè)量腸管長(zhǎng)度為“小腸總長(zhǎng)度”，從幽門至墨汁前沿為“墨汁推進(jìn)長(zhǎng)度”。按下式計(jì)算墨汁推進(jìn)率。

1.3.4.2 大鼠消化酶的測(cè)定 實(shí)驗(yàn)開始時(shí)動(dòng)物體重的差異應(yīng)不超過平均體重的10%。經(jīng)口給予受試樣品。實(shí)驗(yàn)結(jié)束前各組動(dòng)物禁食不禁水24 h，麻醉大鼠幽門結(jié)扎法收集4 h內(nèi)排出的胃液，測(cè)定每小時(shí)內(nèi)胃液量。取胃液1.0 mL放入50 mL的三角瓶中，加入0.05 mol/L鹽酸溶液15.0 mL搖勻，放入新鮮制作的蛋白管2根。塞好瓶口，在37 ℃恒溫箱中孵育24 h，取出蛋白管，用游標(biāo)卡尺測(cè)量蛋白管兩端透明部分的長(zhǎng)度（mm），以四端之值求平均值。計(jì)算胃蛋白酶活性和排出量。胃蛋白酶蛋白酶(μ/h)=胃蛋白酶活性× 每小時(shí)胃液量

1.3.4.3 大鼠體重、體重增重、攝食量和食物利用率實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)開始時(shí)動(dòng)物體重的差異應(yīng)不超過平均體重的 10%。經(jīng)口給予受試樣品，每周測(cè) 2次體重和食物攝入量。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)計(jì)算體重、體重增重和食物利用率。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 稀釋劑篩選結(jié)果

通過表4的稀釋劑篩選結(jié)果，并結(jié)合咀嚼片的組織形態(tài)，微晶纖維素的制粒和壓片效果最好。

表4 稀釋劑篩選Table 4 The screening of diluent

2.1.2 矯味劑篩選結(jié)果

由表5可知，口感最佳的酸味劑是檸檬酸、甜味劑是甜菊糖苷。

表5 矯味劑篩選Table 5 The screening of flavors

2.1.3 潤(rùn)滑劑篩選

經(jīng)篩選，硬脂酸鎂的潤(rùn)滑效果最佳。

2.2 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果

將 9組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（見表 6）分別除以品評(píng)總?cè)藬?shù) 10人，得到 9個(gè)模糊評(píng)判矩陣，分別對(duì)應(yīng)1～9號(hào)實(shí)驗(yàn)，例如1號(hào)樣品模糊矩陣如下：

表6 感官評(píng)價(jià)結(jié)果Table 6 The experimental results of sensory quality evaluation

根據(jù)模糊變化原理，用隸屬函數(shù)對(duì)矩陣中的數(shù)據(jù)進(jìn)行模糊計(jì)算，計(jì)算各樣品對(duì)評(píng)價(jià)因素的綜合隸屬度Y=K×R，如

模糊評(píng)價(jià)總分計(jì)算：每個(gè)因素的優(yōu)、良、中、差四個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)對(duì)應(yīng)分?jǐn)?shù)為90、80、70、60。將綜合評(píng)價(jià)結(jié)果分別乘以相應(yīng)的分值并進(jìn)行加和，最后可得出每個(gè)樣品最后總得分，結(jié)果見表7。

表7 正交試驗(yàn)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果Table 7 Results of orthogonal evaluation

本實(shí)驗(yàn)采用極差分析法，極差大小反應(yīng)每個(gè)因素對(duì)咀嚼片感官評(píng)價(jià)的影響程度，從表7中可以看出，影響因素大小順序?yàn)闄幟仕幔咎鹁仗擒眨疚⒕Юw維素＞硬脂酸鎂，最優(yōu)組合為A2B2C3D2，即添加2%檸檬酸、0.1%甜菊糖苷、40%微晶纖維素、1%硬脂酸鎂。

2.3 動(dòng)物功能實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.3.1 對(duì)小腸運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)?zāi)七M(jìn)率的影響

由表8可知，經(jīng)口給予小鼠不同劑量的受試物12 d后，模型對(duì)照組與空白對(duì)照組比較，墨汁推進(jìn)率降低，P值顯示有顯著性差異，表明模型建立成功。與模型對(duì)照組比較，0.89 g/kg BW組和2.67 g/kg BW組墨汁推進(jìn)率提高，P值顯示有顯著性差異。

表8 受試物對(duì)墨汁推進(jìn)率的影響（±SD）Table 8 The influence of test substance on ink advancing rate (±SD)

表8 受試物對(duì)墨汁推進(jìn)率的影響（±SD）Table 8 The influence of test substance on ink advancing rate (±SD)

注：#：與空白對(duì)照組比較有顯著差異；*：與模型對(duì)照組比較有顯著差異。

組別 動(dòng)物數(shù)/只墨汁推進(jìn)率/%墨汁推進(jìn)率平方根反正弦數(shù)值 P值空白對(duì)照 12 76.4±6.4 1.07±0.08 —模型對(duì)照 12 33.6±6.2# 0.62±0.07# 0.000 0.44 g/kg BW 12 37.2±11.2 0.65±0.12 0.751 0.89 g/kg BW 12 45.1±11.9* 0.73±0.12* 0.032 2.67 g/kg BW 12 60.7±11.8* 0.90±0.13* 0.000

2.3.2 對(duì)大鼠胃蛋白酶排出量的影響

由表9可知，經(jīng)口給予大鼠不同劑量的受試物32 d后，與空白對(duì)照組間比較，1.34 g/kg BW組胃蛋白酶排出量提高，P值顯示有顯著性差異。

表9 受試物對(duì)大鼠胃蛋白酶排出量的影響（±SD）Table 9 Influence of test substance on pepsin excretion in rats (±SD)

表9 受試物對(duì)大鼠胃蛋白酶排出量的影響（±SD）Table 9 Influence of test substance on pepsin excretion in rats (±SD)

注：*：與空白對(duì)照組比較有顯著差異。

劑量 動(dòng)物數(shù) 胃蛋白酶排出量/(μ/h) P值空白對(duì)照組 12 384±146 —0.22 g/kg BW 12 411±143 0.948 0.44 g/kg BW 12 464±178 0.427 1.34 g/kg BW 12 637±132* 0.000

2.3.3 大鼠體重、體重增重、攝食量和食物利用率實(shí)驗(yàn)

由表10可知，大鼠的初始體重在各劑量組與空白對(duì)照組比較，P值顯示差異均無顯著性。經(jīng)口給予大鼠不同劑量的受試物32 d后，大鼠的體重在高劑量組與空白對(duì)照組間比較，P值顯示差異均無顯著性。

表10 受試物對(duì)大鼠體重的影響（±SD）Table 10 The influence of test substance on rat body weight (±SD)

表10 受試物對(duì)大鼠體重的影響（±SD）Table 10 The influence of test substance on rat body weight (±SD)

組別 動(dòng)物數(shù)/只 體重/g P值 體重/g P值實(shí)驗(yàn)前 實(shí)驗(yàn)后空白對(duì)照 12 153.4±4.8 - 382.3±15.3 -0.22 g/kg BW 12 153.4±4.7 1.000 384.2±13.6 0.986 0.44 g/kg BW 12 154.1±4.0 0.953 393.2±16.6 0.294 1.34 g/kg BW 12 153.2±4.1 1.000 386.9±22.4 0.849

由表11可知，經(jīng)口給予大鼠不同劑量的受試物32 d后，大鼠攝食量在各劑量組與空白對(duì)照組間比較，P值顯示差異無顯著性。

表11 受試物對(duì)大鼠攝食量的影響（±SD）Table 11 The influence of test substance on rat food intake (±SD)

表11 受試物對(duì)大鼠攝食量的影響（±SD）Table 11 The influence of test substance on rat food intake (±SD)

組別 動(dòng)物數(shù)/只 攝食量/g P值空白對(duì)照組 12 834.9±60.5 -0.22 g/kg BW 12 848.2±39.7 0.845 0.44 g/kg BW 12 862.7±50.3 0.377 1.34 g/kg BW 12 846.6±43.2 0.887

由表12可知，經(jīng)口給予大鼠不同劑量的受試物32 d后，大鼠食物利用率在各劑量組與空白對(duì)照組間比較，P值顯示差異均無顯著性。

表12 受試物對(duì)大鼠食物利用率的影響（±SD）Table 12 The influence of test substance on rat food utilization (±SD)

表12 受試物對(duì)大鼠食物利用率的影響（±SD）Table 12 The influence of test substance on rat food utilization (±SD)

組別 動(dòng)物數(shù)/只食物利用率/%食物利用率平方根反正弦數(shù)值 P值空白對(duì)照組 12 27.5±1.4 0.55±0.02 -0.22 g/kg BW 12 27.2±1.0 0.55±0.01 0.970 0.44 g/kg BW 12 27.7±1.7 0.55±0.02 0.955 1.34 g/kg BW 12 27.6±2.1 0.55±0.02 0.999

3 結(jié)論

通過模糊評(píng)價(jià)與正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法[18-19]的綜合運(yùn)用，對(duì)組織形態(tài)、口感、氣味、咀嚼性等主觀性指標(biāo)進(jìn)行評(píng)分，最終篩選出最佳工藝和配方：添加2%檸檬酸、0.1%甜菊糖苷、40%微晶纖維素、1%硬脂酸鎂。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，0.89 g/kg BW與2.67 g/kg BW組均能提高小鼠小腸運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)?zāi)七M(jìn)率，但差異性不同（P＜0.05與P＜0.001），1.34 g/kgBW組能提高大鼠胃蛋白酶排出量（P＜0.001），并且對(duì)大鼠體重增長(zhǎng)、攝食量、食物利用率無不良影響，根據(jù)《保健食品檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》（2003年版）對(duì)促進(jìn)消化保健功能食品的判定標(biāo)準(zhǔn)可知，麥芽咀嚼片具有促進(jìn)消化的功能。本實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步研究麥芽產(chǎn)品的制備工藝以及促消化的保健功能，也為麥芽的深入開發(fā)和應(yīng)用提供參考。