王忠合,劉謀泉,王軍*,郭維盛,謝丹
1. 韓山師范學院食品工程與生物科技學院(潮州 521041);2. 廣東笑咪咪食品有限公司(潮州 515638)
仙草(Mesona chinensisBenth.),又名涼粉草、仙人草、草粿草等,為唇形科仙草屬一年生草本宿根植物,主要分布于我國廣東、福建、廣西、江西、海南、浙江、云南和臺灣等地[1]。我國仙草資源豐富,一年種植可多年受益,價格低廉,有較好的仙草產(chǎn)品開發(fā)利用前景,也是一種重要的藥食兩用植物資源,含有仙草膠(仙草多糖)、黃酮類化合物、三萜類化合物、酚類化合物等多種化學成分,具有消暑、清熱、涼血、解毒功能,常用該植物的莖加水煎煮后加稀淀粉制成黑色膠狀物,質(zhì)韌而軟,俗稱“涼粉”[2],具有非常好的消暑解渴之功效。《本草綱目拾遺》記載:“仙人凍,一名涼粉草。出廣中,莖葉秀麗,香猶藿檀,以汁和米粉食之止饑,山人種之連畝,當暑售之?!毕刹荻嗵蔷哂星宄杂苫?、抗脂質(zhì)過氧化、增強人體免疫力等功效。仙草中還含有熊果酸、齊墩果酸等多種三萜類化合物,熊果酸、齊墩果酸具有多種生物活性,熊果酸具有鎮(zhèn)靜、抗炎、增強機體免疫力、抗菌、美白、抗癌、抗糖尿病、抗?jié)兒徒档脱堑榷喾N功效;齊墩果酸具有消炎、抑菌、降轉(zhuǎn)氨酶、對四氯化碳引起的大鼠急性損傷有明顯的保護等作用[3-4],此外,齊墩果酸還有促進肝細胞再生、防止肝硬化、強心、利尿、升白、降血酯、降血糖、增強機體免疫功能和抑制變態(tài)反應(yīng)等作用。
近年來,受環(huán)境污染、不良生活習慣及過度用嗓等因素的影響,咽痛、咽癢、咽喉干燥等咽喉不適的人群逐年上升,由于潤喉糖具有潤喉護嗓的作用,口感極好且療效不錯,因而深受消費者喜愛。面對日益龐大的潤喉糖市場,隨著潤喉糖產(chǎn)品市場培育度的進一步成熟,產(chǎn)品銷售進入鼎盛時期,各品牌之間的競爭也愈演愈烈。隨著消費需求不斷升級,越來越多的消費者對具有清咽潤喉功效的潤喉糖提出更高需求。
為充分利用仙草資源,滿足消費者對具有保健功能且清咽潤喉功效糖果食品的追求,試驗以仙草為主要原料,與其他功效成分一起提煉制成浸膏液,添加薄荷腦作為清涼劑,利用仙草祛痰、止咳、平喘的功效,開發(fā)一種口感清涼甘甜、具有清咽潤喉功效的糖果,為仙草的深加工及潤喉糖產(chǎn)品的開發(fā)提供參考。
仙草(購于當?shù)禺a(chǎn)業(yè)園);金銀花、菊花、甘草、陳皮等(購于當?shù)厮幉氖袌觯话咨疤?、液體葡萄糖漿、薄荷香精、薄荷腦等(市售);菲洛嗪、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、2,4,6-三硝基苯磺酸(TNBS):美國Sigma公司;葡萄糖、三氯乙酸、鐵氰化鉀、水楊酸、三氯化鐵、氯化亞鐵、乙醇等(均為分析純)。
JY99-2D型超聲波細胞粉碎機(寧波新芝生物科技股份有限公司);UV-2800型紫外可見分光光度計[尤尼科(上海)儀器有限公司];FD-1D-50型冷凍干燥機(北京博醫(yī)康實驗儀器有限公司);2-16P型離心機(美國Sigma公司);PHSJ-4A型pH計(上海儀電科學儀器股份有限公司);DF-101S型恒溫加熱磁力攪拌器(天津予華儀器有限公司);DE-100LB型高剪切分散乳化機(南通克萊爾混合設(shè)備有限公司);KQ-300GVDV型超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司);Waters Sep-pak C18固相萃取柱[沃特世科技(上海)有限公司]。
1.3.1 浸膏制備
將干仙草摘除雜物、篩去泥砂、洗凈,投入金銀花、甘草等混合均勻,于中藥蒸煮浸提罐中加熱至煮沸,間歇攪拌,保溫提取2 h,粗濾出提取液。濾渣加水繼續(xù)加熱提取,濾出提取液。再將濾渣加水重復上述提取過程,得提取液。棄去濾渣,合并3次提取液,將提取液精濾2次,得到澄清的濾液。將精濾液加熱濃縮至浸膏狀,密封,冷藏保存。
1.3.2 潤喉糖的制備
稱取108 g白砂糖、72 g液體葡萄糖,于夾層鍋中加入30%水,邊攪拌邊煮制,加熱溶解,過篩濾去雜物;將糖液加熱至140 ℃,加入浸膏液熬煮,水分基本除去后轉(zhuǎn)入真空鍋減壓蒸發(fā)水分,直至糖液溫度下降到100 ℃時熬糖結(jié)束[5]。加入香精、薄荷腦,在70~80 ℃下進行調(diào)和,拉成粗細均勻的圓條,沖壓成型的模頭用冷風吹拂,避免糖條發(fā)熱粘附模頭造成阻塞,必要時可用食蠟磨擦糖條的表面。最好在室溫25 ℃、相對濕度60%以下條件操作。將糖粒冷卻時的次品剔除,在糖粒微熱時包裝。
1.3.3 感官評分
由10位專業(yè)品評人員組成的感官評價小組對樣品進行評分,感官評分標準見表1。
表1 仙草潤喉糖感官評分表
1.3.4 抗氧化性及自由基清除能力測定
將各組提取物用蒸餾水稀釋10倍測定DPPH自由基清除力、羥自由基清除力、還原力,稀釋50倍測定Fe2+螯合力。
1.3.4.1 DPPH自由基清除率[6]
分別取2 mL不同濃度的反應(yīng)物,與2 mL濃度0.15 mmol/L的DPPH乙醇溶液混合均勻,室溫暗處反應(yīng)30 min后,在517 nm處測定吸光度As;以2 mL DPPH與2 mL無水乙醇溶液混合后為空白對照組,測定吸光度Ac;以2 mL不同濃度的樣液與2 mL無水乙醇溶液混合測定吸光度Ab。按式(1)計算DPPH的清除率P1。
1.3.4.2 羥自由基清除率[7]
分別取1 mL不同濃度的反應(yīng)物,加入0.25 mL 9 mmol/L FeSO4溶液和0.25 mL 9 mmol/L水楊酸-乙醇溶液,混勻后,加入1.5 mL蒸餾水。加1 mL 8.8 mmol/L H2O2啟動反應(yīng),在37 ℃反應(yīng)30 min,以蒸餾水為參比,在510 nm下測定各樣液的吸光度As;以1 mL蒸餾水代替樣液,測定在510 nm處的吸光度Ac;以1 mL蒸餾水代替H2O2,測定在510 nm處的吸光度Ab。分別按式(2)計算羥自由基清除率P2。
1.3.4.3 還原力[8]
分別取2 mL不同濃度的反應(yīng)物,與2 mL磷酸鹽緩沖液(0.2 mol/L pH 6.6)和2 mL 1%鐵氰化鉀溶液混合均勻后,于50 ℃反應(yīng)20 min。取出加入2 mL 10%三氯乙酸終止反應(yīng),按5 000 r/min離心10 min。取2 mL上清液,加入去2 mL離子水和0.5 mL FeCl3,混勻后靜置10 min,在700 nm處檢測吸光度,吸光度的大小表示還原力的強弱。
1.3.4.4 Fe2+螯合力[9]
分別取1 mL不同濃度的反應(yīng)物,與1.85 mL去離子水和0.05 mL 2 mmol/L的FeCl2溶液混合均勻,室溫靜置30 s,加入0.1 mL 5 mmol/L菲洛嗪溶液,室溫下靜置10 min,按3 000 r/min離心5 min后,在562 nm處測定吸光度As。以1 mL去離子水代替樣液,測定在562 nm處的吸光度Ac;以0.1 mL去離子水代替菲洛嗪,測定562 nm處的吸光度Ab。按式(3)計算螯合力P3。
試驗重復測定3次,結(jié)果表示為平均值±標準偏差(±SD)。數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析采用SPSS 17.0軟件進行一維方差分析(one-way ANOVA),差異顯著性采用Duncan(鄧肯)檢驗,檢驗水平p<0.05。
2.1.1 仙草浸膏添加量對潤喉糖的影響
硬糖生產(chǎn)中最基礎(chǔ)的原料是白砂糖,賦予產(chǎn)品甘甜味,而葡萄糖漿具有溫和適中的甜度,良好的抗結(jié)晶性,抗氧化性,適中的黏度,兩者結(jié)合能改善產(chǎn)品的口感,提高產(chǎn)品質(zhì)量。仙草具有祛痰、止咳、平喘等功效,可賦予非常強的潤喉效果,其添加量對感官影響的試驗結(jié)果如表2所示,對潤喉糖清除自由、螯合亞鐵離子和還原力的影響結(jié)果如表3所示。
表2 仙草浸膏添加量對潤喉糖感官的影響
從表2可以看出,經(jīng)過感官評定可以得出加入12 g仙草浸膏是最合適的,色澤呈褐色均勻,無雜質(zhì),仙草味濃,口感良好,不易受潮、不發(fā)黏,符合大眾口味。仙草浸膏添加量6和9 g的產(chǎn)品仙草味不夠濃郁,顏色淺,而仙草浸膏添加量15和18 g的產(chǎn)品吸濕性較強,容易吸潮發(fā)黏,產(chǎn)品呈黑褐色,仙草味濃,粘牙。
DPPH自由基在溶液中可穩(wěn)定存在而呈紫色溶液,向其中加入自由基清除劑后該物質(zhì)可與DPPH自由基發(fā)生反應(yīng)而使溶液褪色,通過測定517 nm處的吸光度下降的程度即可判定其清除DPPH自由基的能力[10],從表3可以看出,仙草浸膏添加量顯著影響潤喉糖清除DPPH自由基、羥自由基的能力和還原力(p< 0.05),這與仙草浸膏中黃酮、多酚等活性成分的含量密切相關(guān),且與其呈現(xiàn)良好的潤喉效果相符。添加仙草浸膏后的亞鐵離子螯合能力仍較低,表明其絡(luò)合力較弱。
表3 仙草浸膏添加量對潤喉糖清除自由基、螯合亞鐵離子和還原力的影響
2.1.2 糖配比優(yōu)化
白砂糖與葡萄糖漿是生產(chǎn)硬糖最基礎(chǔ)的原料,白砂糖是結(jié)晶體,為獲得非結(jié)晶體,需要加入能抑制結(jié)晶的物質(zhì)。液體葡萄糖漿能提高白砂糖的溶解度和黏度,使其在過飽和時不會發(fā)生重結(jié)晶;液體葡萄糖漿還有強的吸濕性,還原糖含量過高時,產(chǎn)品易發(fā)黏。不同比例的白砂糖與葡萄糖漿對潤喉糖感官性狀的影響如表4所示。
因白砂糖與葡萄糖漿的比例不易低于5∶5,所以試驗探討的白砂糖與葡萄糖漿的最小比例為5∶5。從表4可以看出,白砂糖與葡萄糖漿制作仙草潤喉糖的最適宜比例為6∶4。
表4 糖配比對潤喉糖的影響
2.1.3 其他原輔料對仙草潤喉糖的影響
薄荷香精可穩(wěn)定和輔助糖果中的固有香氣,矯正產(chǎn)品中的不良氣味,每100 g配料中添加0.35 mL的薄荷香精能使?jié)櫤硖怯休^好香氣,各種滋味較協(xié)調(diào)。薄荷腦作為糖果的附香劑,并為糖果帶來清涼的口感,有一定潤喉作用,每100 g配料中添加0.035 g薄荷腦能為潤喉糖帶來足夠清涼的口感,并且不會出現(xiàn)發(fā)苦等不良風味。金銀花、菊花、陳皮、甘草、羅漢果等中藥材浸膏可強化潤喉糖的潤喉效果,前期研究確定其最適宜的比例為金銀花∶菊花∶陳皮∶甘草∶羅漢果=15∶10∶15∶15∶8,中藥浸膏添加量對潤喉糖感官的影響如表5所示。
表5 中藥浸膏添加量對潤喉糖感官的影響
基于單因素試驗結(jié)果,選取仙草浸膏添加量(A)、糖配比(B)、中藥浸膏配比(C)3個影響因素進行正交試驗。仙草潤喉糖制備的正交試驗因素與水平設(shè)計見表6,仙草潤喉糖制備的正交試驗結(jié)果見表7。
表6 正交試驗因素水平表
從表7的極差分析可知,對于仙草潤喉糖的制備,影響因素的主次是A>B>C,仙草浸膏添加量是主要因素,糖配比和中藥浸膏配比是次要因素。仙草潤喉糖制備的最佳方案為A2B2C3,即仙草浸膏添加量12 g,糖配比6∶4,中藥浸膏配比5∶5。仙草潤喉糖的產(chǎn)品配方為仙草浸膏添加量12 g、白砂糖108 g、葡萄糖漿72 g、中藥浸膏12 g,其感官評分達到91.7±2.3分。潤喉糖提取液對DPPH自由基和羥自由基的清除率分別為89.27%±1.62%和97.05%±1.83%,亞鐵離子螯合力為17.84%±1.22%,還原力為0.603±0.018。
表7 正交試驗結(jié)果表
仙草具有祛痰、止咳、平喘等功效,可賦予非常強的潤喉效果,熬制成的浸膏添加量影響潤喉糖的成型和潤喉效果,經(jīng)優(yōu)化后的產(chǎn)品配方為白砂糖108 g、液體葡萄糖漿72 g、仙草浸膏12 g、薄荷香精0.7 mL、薄荷腦0.07 g、中藥浸膏12 g,產(chǎn)品的潤喉效果非常好,潤喉糖提取液的清除自由基能力、還原力較強,而螯合亞鐵離子的能力較低,后續(xù)可進一步提高。