大枣黄精多糖复合功能饮料制备工艺研究,*
时间：2023-02-28 18:10:04 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
吕伟 刘思美 邬良芳 张丽华 赵鹏
(1.陕西省药品和疫苗检查中心，陕西 西安 710065；
2.陕西中医药大学药学院，陕西 西安 712046)
大枣(ZiziphusjujubaMill.)和黄精(PolygonatumsibiricumRed.)均为我国传统的药食同源的药材。大枣为鼠李科枣属植物，富含蛋白质、脂肪、糖类、维生素C及环磷酸腺苷等活性成分[1]，具有补益脾胃[2]，滋养阴血等功效[3]。其中大枣中的多糖成分具有抗氧化[4]、免疫调节、抗肿瘤[5]、保肝等作用[6]。黄精为百合科黄精属植物，含有甾体皂苷、多糖、氨基酸等活性成分[7]，具有滋阴、补脾、润肺生津的功效[8]，其黄精多糖成分具有抗氧化[9]、抗衰老、调控自身免疫能力等作用[10-11]。基于大枣多糖和黄精多糖在调节免疫和抗衰老方面的功效，本研究以大枣多糖和黄精多糖为主要原料，辅以木糖醇、柠檬酸和茉莉香精，设置了综合感官评价指标，在单因素实验的基础之上，通过响应面实验，确定了大枣黄精多糖功能饮料的最佳配方，获得了一款富含多糖、口感优良、茉莉香气宜人的功能性饮料，本研究开拓了大枣和黄精的应用途径，具有一定的经济和科学意义。
1.1材料、试剂与仪器 大枣、黄精(PolygonatumsibiricumRed.，陕产黄精)购自西安万寿路中药材批发市场，2,2-联苯基-1-苦基肼基(DPPH)(上海阿拉丁生化科技股份有限公司)；
乙醇、苯酚和浓硫酸等试剂均为国产分析纯(天津科密欧化学试剂有限公司)柠檬酸，木糖醇，茉莉香精和山梨酸钾为食品级(河南万邦化工科技有限公司)。HHS恒温水浴锅(巩义予华仪器厂)、UV1102紫外可见分光光度仪(上海天美科学仪器有限公司)；
FA2004电子天平(上海民桥精科天平厂)。
1.2大枣黄精复合多糖饮料的制备方法 按照文献[12]取大枣100 g，黄精200 g，干燥后粉碎，10倍质量的水提取2次，每次1.5 h，滤过合并滤液，70℃左右将滤液浓缩为药材质量∶浓缩液体积=1∶1，浓缩液用4倍体积量乙醇醇沉，静置24 h，过滤，收集多糖滤饼(多糖含量以葡萄糖计，不低于50%)，干燥粉碎后，用去离子水溶解，并稀释至10000 mL，离心，取上清液，加入一定量的木糖醇、柠檬酸和茉莉香精等调制口感，另按国家标准加入山梨酸钾(按总重量的0.03%量计)作为防腐剂[13]，即得大枣黄精复合多糖饮料。
1.3多糖含量的测定 采用苯酚-硫酸法[14]测葡萄糖标准曲线，将恒重后的葡萄糖标准品配置成0.1 mg·mL-1的溶液，精密吸取0、0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL的葡萄糖标准溶液置于10 mL的具塞试管中，补加蒸馏水至1 mL，再分别加入5%苯酚1 mL，摇匀，加入5 mL浓硫酸，摇匀，反应15 min后，在490 nm处测定吸光度值[15]。纵坐标(y)为吸光度，横坐标(x)为质量浓度，绘制葡萄糖标准曲线，得出回归方程为：y=7.56x-0.042(R2=0.9994)，x在0.02～0.1mg·mL-1浓度范围内呈良好的线性关系。精密吸取样品溶液1 mL，按照上述步骤操作，测得490 nm处吸光度，代入标准曲线方程计算样品溶液中多糖含量。
1.4大枣黄精复合多糖饮料配方工艺优化
1.4.1感官评价标准 参照复合多糖饮料的感官评估指标[16]，制定的大枣黄精复合多糖饮料的感官评估标准如表1所示。
表1 复合饮料感官评价标准
1.4.2响应面试验 在单因素试验结果的基础上，以感官评分为考察标准，并利用Box-Behnken的基本原理[17]，确定大枣黄精复合饮料的最佳配方，因素水平见表2。
表2 因素水平
1.5大枣黄精复合多糖饮料体外抗氧化活性的测定 按照文献[18]配制好浓度为0.0002 mol·L-1的DPPH溶液，置于棕色试剂瓶中，避光保存。先将2 mL DPPH和2 mL 60%乙醇，摇匀，避光反应30 min，以60%乙醇调零，在517 nm波长处测定吸光度A0；
取不同量的样品，加入1.75 mL蒸馏水和2 mL DPPH，按上述条件测定吸光度A1；
再取相同量的样品，加入1.75 mL蒸馏水+2 mL 60%乙醇，按上述条件测定吸光度A2，按下式计算清除率[19]。
2.1单因素试验结果
2.1.1木糖醇添加量的影响 固定柠檬酸的添加量为0.2%，茉莉香精的添加量为0.01%，探究木糖醇的添加量为7%、8%、9%、10%和11%时对感官评分的影响，实验结果如图1所示。
图1 木糖醇添加量的影响
通过图1可知，木糖醇添加量在7%～10%之间，木糖醇添加量不断增加，感官评分快速升高。当木糖醇添加量增加到10% 时，感官评分最高为6.78。但增加到一定程度后，由于饮料口感甜度较大，显得较腻，感官评分反而下降。因此，木糖醇最适添加量为10%。
2.1.2柠檬酸添加量的影响 固定木糖醇的添加量为10%，茉莉香精的添加量为0.01%，探究柠檬酸的添加量分别为0.10%、0.15%、0.20%、0.25%和0.30%时对感官评分的影响，实验结果如图2所示。
通过图2可知，柠檬酸添加量在0.1%～0.25%之间，饮料酸度不断增加使口感更加适宜，感官评分也快速升高；
但增加到一定程度后酸味过浓，感官评分反而下降。因此，柠檬酸最适添加量为0.25%。
图2 柠檬酸添加量的影响
2.1.3茉莉香精添加量的影响 固定木糖醇的添加量为10%，柠檬酸的添加量为0.25%，探究茉莉香精的添加量分别为0.005%、0.0075%、0.01%、0.0125%和0.015%时对感官评分的影响，实验结果如图3所示。
图3 茉莉香精添加量的影响
通过图3可知，茉莉香精添加量在0.005%～0.0125%之间，饮料清香度也随之增加，口感也更加协调；
但增加到一定程度后香味过浓，感官评分反而下降。因此，茉莉香精最适添加量为0.0125%。
2.2响应面优化试验结果
2.2.1响应面实验方案设计与结果 采用Design-Expert 10.0.3软件分析，响应变量为木糖醇(X1)、柠檬酸(X2)和茉莉香精(X3)，响应值为感官评分(Y)，根据设计的响应面方案进行试验，对所得到的试验结果通过回归拟合分析后得到方程为：
Y=8.28-0.048X1+0.34X2+0.12X3+0.055X1X2+0.35X1X3-0.060X2X3-0.45X12-0.25X22-0.39X32
表3 响应面实验方案设计与结果
表4 方差分析
2.2.2响应曲面分析 通过对响应面优化实验可得到上述各因素之间相互影响的响应面图，如图4，5，6所示。
图4 柠檬酸和木糖醇添加量的影响
图5 茉莉香精和木糖醇添加量的影响
由响应面图可得，木糖醇、柠檬酸和茉莉香精各单因素间交互影响的显著性差异，如果得到的响应面图倾斜度越低，坡度越平缓，等高线越趋于圆形，则两个单因素交互影响越不明显；
反之，则两个单因素间的交互影响显著。三个因素对应的曲线中，变化最大、最为密集陡峭的是柠檬酸的变化曲线，这也说明柠檬酸的改变会直接引起人体感官评分的显著改变，其次是茉莉香精，影响最小的是木糖醇。
对回归方程求一阶偏导[21-24]，使之等于0，X1=-0.040、X2=0.421、X3=-0.171，由此可得预测的大枣黄精复合多糖功能饮料的最佳工艺条件为：木糖醇添加量为9.96%、柠檬酸添加量为0.27105%、茉莉香精添加量为0.0121%，感官评分8.354。综合考虑预测的实验结果和实际操作工艺条件，微调合成大枣黄精复合多糖功能饮料的工艺参数为木糖醇添加量为10%、柠檬酸添加量为0.27%、茉莉香精添加量为0.012%，在此工艺条件下重复操作三次，得到的感官评分为8.392，与预测值基本吻合，这说明可以用此模型来分析和预测大枣黄精复合多糖功能饮料的感官评分。
2.3抗氧化试验 通过图6的结果可知，大枣黄精复合多糖饮料对DPPH自由基的清除率在一定范围内均呈上升趋势，最大的DPPH自由基的清除能力为26.2%，这说明大枣黄精复合多糖饮料具有一定的清除DPPH自由基的能力[25]。
图6 茉莉香精和柠檬酸添加量的影响
图7 DPPH清除作用
本研究以大枣多糖和黄精多糖为原料，研究了木糖醇、柠檬酸和茉莉香精对大枣黄精复合多糖饮料感官品质的影响，并测定了大枣黄精复合多糖饮料的抗氧化活性。通过单因素试验的结果，采用响应面优化法得到最优的大枣黄精复合多糖饮料的配方：木糖醇添加量10.00%、柠檬酸添加量0.27%、茉莉香精添加量0.012%，感官评分8.392，采用这种配方所研制的复合饮料色泽纯正均一，酸甜爽口，并伴有茉莉花的芳香味，口感较好，且具有一定的抗氧化作用。
本研究所制得的大枣黄精复合多糖饮料采用水提醇沉工艺去除了低分子糖，又采用木糖醇作为甜味剂，属于低糖功能型饮料，具有一定的保健功能，因此可作为保健型食品进行开发应用。
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