馬永杰*,王瑞杰,胡慧杰,杜詠芳,胡雪靜,董文賓
1. 洛陽師范學院食品與藥品學院(洛陽 471934);2. 陜西科技大學化學與化工學院(西安 710021)
蒲公英(Taraxacum mongolicumHand.-Mazz)是一種菊科蒲公英屬的多年生草本植物,也被叫作黃花苗、白鼓丁、尿床草等。它是藥食同源的品種[1],含有很多營養元素,如多種氨基酸、有機酸、糖類、多種維生素及微量元素等,它的鐵含量是野菜中最高的品種之一[2]。蒲公英具有清熱涼血、解毒消腫、改善尿道的作用,可用于治療乳房紅腫疼痛、火眼、嗓子痛、肺部熱毒瘀結、急性闌尾炎、尿急尿痛等疾病[3]。甘草為豆科植物甘草(Glycyrrhiza uralensisFisch.)、脹果甘草(Glycyrrhiza inflataBat.)或光果甘(Glycyrrhiza glabraL.)的干燥根及根莖[4],也是一種藥食同源植物,《神農本草經》中稱甘草是較好藥物之一,具有補脾益氣、清熱解毒、減少疼痛、化痰、協調諸藥等功效,主要用來治療脾氣虛弱、四肢無力、容易疲勞、心慌、干咳痰多、肚子脹痛、緩解藥物毒性和烈性等疾病[5-8]。燕麥含有豐富的蛋白質、氨基酸、脂類、礦物質、膳食纖維和維生素等多種營養成分,可以預防和治療糖尿病、高血脂、貧血、脫發、便秘、結腸癌、肥胖、衰老等疾病。燕麥還具有調節血糖和胰島素含量、使胃腸康健、管制體重和改善便秘的功效。
蒲公英和甘草都屬于藥食同源植物,它們都有很好的保健功能和清熱解毒功效,但是不可食用過多。所以在研制過程要嚴格控制量的多少。在日常生活中,蒲公英和甘草一般是熬成湯劑,但是熬制成湯劑費時費力,還不容易攜帶。因此,結合三者進行沖劑的研制具有很好的前景。
沖劑是以湯劑和糖漿劑為基礎研制的一種新劑型。它既保留湯劑和糖漿劑的長處,也避免湯劑和糖漿劑的短處,還可以覆蓋某些不好聞的藥味,便于沖服。此外,沖劑分量較小,便于運送攜帶。為適應快節奏生活,研制成沖劑符合大眾需求,具有發展前景和應用價值。國內對蒲公英沖劑、松花蒲公英顆粒、蒲公英甘草保健酒、蒲公英甘草葛根飲料的研究[9-11]均有涉及。但對蒲公英甘草燕麥沖劑的研制在國內外均鮮有報道,因此,具有研究開發的價值。
蒲公英、甘草、燕麥(市售);蔗糖、淀粉(食品級);蒸餾水。
FA2004電子天平(上海舜宇恒平科技儀器有限公司);DK-98-Ⅱ電子調溫萬用電爐(天津市泰斯特儀器有限公司);HWS-26電熱恒溫水浴鍋(上海一恒科技儀器有限公司);TD5Z離心機(華瑞科器有限公司);D2F-6020A真空干燥箱(恒諾利興有限公司);LC-N-1100D旋轉蒸發儀(力辰科技有限公司)。
1.3.1 蒲公英提取物的工藝流程
蒲公英→挑揀→洗凈→干燥→打碎→回流→離心過濾→濃縮→膏狀物
1.3.2 甘草提取物的工藝流程
甘草→挑揀→洗凈→干燥→打碎→浸提→離心過濾→濃縮→膏狀物
1.3.3 燕麥粉的制備
燕麥→挑選→翻炒→粉碎→過篩
1.3.4 蒲公英甘草燕麥沖劑的制備
將蒲公英膏狀物、甘草膏狀物、處理后的燕麥混合,加入適宜蔗糖和淀粉制備成“手握成團,輕按即散”的軟材,將得到的軟材捏成團,過篩孔尺寸為1.18 mm(16目)的篩子進行擠壓操作,將制好大小適合的微粒放入真空干燥箱中干燥,調整烘箱溫度65℃。因為溫度太高會導致一些不耐熱成分的揮發,影響沖劑功效成分的含量。溫度過低,干燥所需要的時候變長,導致制劑的速度降低。干燥5 h后進行品質檢查后包裝得成品。
1.3.5 成品感官評價
考慮到人們對沖劑味道的追求,滋味好的更受歡迎。采用感官指標為判定標準,邀請食品專業15人進行品嘗,從顆粒粒度大小、色澤、口感、溶化性等方面對蒲公英甘草燕麥沖劑打分評價,從而得出最佳的配方工藝,打分標準見表1。
表1 蒲公英甘草燕麥沖劑感官評分標準
將口感、色澤、粒度、溶化性等感官特征作為考察依據,分別以蒲公英膏狀物與甘草膏狀物加入量比值、燕麥加入量、蔗糖加入量、淀粉加入量4個因素進行單因素試驗,確定最佳加入量。
2.1.1 蒲公英膏狀物與甘草膏狀物加入量比值對沖劑品質的影響
最終所用的蒲公英膏狀物顏色呈棕褐色,味苦。甘草膏狀物顏色呈淺黃色,味微甜,這2個主料的比例會影響沖劑的色澤和口感。為確定2個主料比例對沖劑感官品質的影響,以獲得最佳的沖劑口感。燕麥加入量45%、蔗糖加入量30%、淀粉加入量15%時,固定蒲公英與甘草膏狀物總和1.5 g,分別調整蒲公英膏狀物與甘草膏狀物加入量比值,以1∶1,1∶2,1∶3,2∶1和3∶1做單因素試驗,對制作出的沖劑的粒度、色澤、口感及溶化性進行感官評分,選出最佳配比,結果見表2。
表2 蒲公英膏狀物與甘草膏狀物加入量比值對沖劑品質的影響 單位:分
感官評分隨著蒲公英與甘草比值中蒲公英含量的增加而減少,隨著甘草的含量增加而先增后減,蒲公英與甘草膏狀物總和為1.5 g,蒲公英膏狀物與甘草膏狀物加入量比值1∶2時,沖劑的色澤和口感更好,蒲公英和甘草風味兼具。因蒲公英味苦而甘草微甜,當蒲公英膏狀物加入量較多時,會使沖劑變得更苦澀,影響人們品嘗的口感,而甘草增加太多又會覆蓋蒲公英的風味。
2.1.2 燕麥粉加入量對沖劑品質的影響
由于蒲公英和甘草兩種膏狀物黏性都特別大且味苦,所以燕麥可以調節其黏性和味道。為確定燕麥粉加入量對沖劑品質的影響,保持蒲公英與甘草膏狀物總和1.5 g、蒲公英膏狀物與甘草膏狀物加入量比值1∶2、蔗糖加入量30%、淀粉加入量15%的條件下,分別以燕麥粉加入量36%,39%,42%,45%和48%做單因素試驗,確定最佳燕麥加入量。
從表3可得,隨著燕麥粉加入量增多,評分先升高后降低,燕麥加入量45%時,感官評分達到最高點,此時沖劑有最佳口感,且沖劑顆粒較均勻。燕麥加入量過多會導致溶化性降低,有固體顆粒下沉,因此最佳燕麥加入量為45%。
表3 燕麥加入量對沖劑品質的影響
2.1.3 蔗糖加入量對沖劑品質的影響
在制備沖劑的過程中,口感對沖劑的影響比較大,是重要考察指標。試驗中,蒲公英膏狀物和甘草膏狀物作為主料有苦澀味,因此需要添加一定量矯味劑進行矯味。蔗糖口感較好,是日常生活中食用較多的甜味劑,也是人們比較能接受的口感,因此選用蔗糖為矯味劑。為確定蔗糖加入量對沖劑品質的影響,在保持蒲公英與甘草膏狀物總和1.5 g、蒲公英膏狀物與甘草膏狀物加入量1∶2、燕麥加入量45%、淀粉加入量15%的條件下,分別以蔗糖加入量15%,20%,25%,30%和35%進行單因素試驗,確定蔗糖最佳加入量。
從表4可得,蔗糖加入量增大,感官評分先增加后減少,因為達到一定量時會影響蒲公英甘草膏狀物的原有風味,從而使感官品質變差,而添加過少達不到矯味劑的作用。因此蔗糖加入量30%時具有更好工藝,此時沖劑的口感、色澤、粒度、溶化性為最佳。
表4 蔗糖加入量對沖劑品質的影響
2.1.4 淀粉加入量對沖劑品質的影響
沖劑的配方里面除了原料外,還有必要添加一些輔料以填補原料的不足,如可使黏性變大的輔料、調整口味的輔料等。輔料要遵循不與主輔料反應、對人體健康無危害、物美價廉等原則,因此試驗選擇淀粉作為填充劑。為確定淀粉加入量對沖劑品質的影響,在保持蒲公英與甘草膏狀物總和1.5 g、蒲公英膏狀物與甘草膏狀物加入量1∶2、燕麥加入量45%、蔗糖加入量30%的條件下,分別以淀粉加入量13%,15%,17%,19%和21%做單因素試驗,確定淀粉最佳加入量。
從表5可得,隨著淀粉加入量增多,評分先變大后變小,加入量超過15%后,隨著淀粉加入量增多,沖劑的口感評分會越來越低,而且也會影響蒲公英和甘草原有風味,但是粒度和溶化性隨著淀粉的升高而降低。因此,最佳淀粉加入量為15%。
表5 淀粉加入量對沖劑品質的影響
2.2.1 正交試驗結果
選用蒲公英膏狀物與甘草膏狀物加入量的比值、燕麥加入量、蔗糖加入量、淀粉加入量4個要素做L9(34)正交試驗,以沖劑的口感、色澤、粒度、溶化性作為評分標準,優化沖劑最佳制作工藝配方。正交試驗因素與水平設計見表6,表7則是正交試驗結果。通過表7可得,對沖劑品質影響的4個因素為蒲公英膏狀物與甘草膏狀物加入量的比值、燕麥加入量、蔗糖加入量、淀粉加入量。由表7中的極差R可得,對沖劑品質影響大小為蒲公英膏狀物與甘草膏狀物加入量比值>蔗糖加入量>淀粉加入量>燕麥加入量。通過比較K值可得,蒲公英與甘草膏狀物總和1.5 g,在蒲公英膏狀物與甘草膏狀物加入量比值1∶2、蔗糖加入量30%、淀粉加入量15%、燕麥加入量45%時評分最高,所在試驗組為A2B3C2D2。通過感官評分獲得的較好試驗組是A2B3C1D2,為了更深入比較2種組合的優缺點,需要對其進行3次驗證試驗。
表6 因素水平表
表7 正交試驗結果
2.2.2 驗證試驗結果
由于通過k值和正交試驗中通過感官評分獲得的最好試驗組不一樣,因此需要對2種組合進行3次驗證,驗證結果見表8。A2B3C2D2組合要優于A2B3C1D2組合,所以該沖劑的最佳配方為A2B3C2D2,即蒲公英與甘草膏狀物總和1.5 g、蒲公英膏狀物與甘草膏狀物加入量比值1∶2、燕麥加入量45%、蔗糖加入量30%、淀粉加入量15%。在此配方下得到的沖劑的口感、色澤、粒度、溶化性都最佳。
表8 驗證試驗結果 單位:分
2.2.3 粒度檢驗
根據2015年版本的《中國藥典》第四部通則0104對粒度的要求,取不可以穿過一號篩與可以穿過五號篩的微粒及粉末,稱量并計算所占比例,規定總和不能超過15%。而蒲公英甘草燕麥沖劑的粒度不合格率為11%,符合藥典規定。
2.2.4 水分檢驗
根據GB 5009.3—2016《食品安全國家標準 食品中水分的測定》,水分是通過加溫后揮發的水的質量運算。按照2015年版《中國藥典》,顆粒的含水量不可大于8%,而蒲公英甘草燕麥沖劑的含水量為3.1%,符合國家藥典的規定。
由單因素試驗及正交試驗優選出蒲公英甘草燕麥沖劑的最佳工藝,得出蒲公英與甘草膏狀物總和1.5 g、蒲公英膏狀物與甘草膏狀物加入量比值1∶2、燕麥加入量45%、蔗糖加入量30%、淀粉加入量15%。在此配方及其制作工藝下,各項指標均符合藥典規定,沖劑的評分也達到最高分。
日常生活中,蒲公英和甘草的食用途徑一般為湯劑,兩者具有對人體健康有益的營養成分,可起到保健及清熱解毒的作用。然而隨著社會的發展,人們生活節奏加快,沖劑相較于湯劑而言,具有質量輕、便于攜帶儲存等優點,適應于現代生活。但市場上將三者結合的產品比較少,因此試驗以蒲公英、甘草作為主料,燕麥蔗糖淀粉為輔料,將其研制成沖劑,具有良好開發空間和前景。