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酸枣仁-茯苓-百合泡腾片的研制

2022-02-17贾毅男郭思强

贵州农业科学 2022年1期
关键词:聚乙二醇泡腾片碳酸氢钠

张 薇, 贾毅男, 郭思强

(商洛学院 生物医药与食品工程学院,陕西 商洛 726000)

0 引言

【研究意义】中国地大物博,生态环境的多样性孕育了众多生物资源,其中药食同源植物资源在近年来受到广泛关注[1-2],越来越多地被应用于食品工业。酸枣仁、茯苓和百合是典型的药食同源植物[3],其含有活性多糖类、皂苷类、萜类、黄酮和生物碱等活性物质,具有相似的改善睡眠及抗氧化活性功能[4-6]。开发利用酸枣仁、茯苓和百合3种药食同源植物资源,对延长其加工产业链条,增加其经济附加价值,促进与之相关的种植业及食品加工业经济发展具有重要现实意义。【前人研究进展】酸枣仁、茯苓、百合已被应用于酸奶、饮料、酒和面包等多种食品类型中,起到风味调节、品质改善及营养强化的作用[7-10]。泡腾片是以适宜的酸和碱作为崩解剂制成的一种片剂,遇水后会产生大量二氧化碳气体,从而迅速溶解[11]。泡腾片最初产生于制药领域,近年来,逐渐向食品行业发展,作为固体饮料,具有使用方便、货架期长、成本低等优点,受到越来越多人的追捧[12-13]。食品行业中,关于植物型泡腾片的研究多以果味泡腾片为主,对猕猴桃泡腾片、百香果泡腾片及柠檬泡腾片等的工艺进行探索[14-15]。【研究切入点】现有研究的泡腾片产品原料多为普通果蔬,功能单一,无法满足人们日益强烈的保健需求。研究将消费者追捧的药食同源植物应用于泡腾片的生产中,鉴于泡腾片具有的优点,基于酸枣仁、茯苓和百合的药食同源性,开发复方酸枣仁-茯苓-百合泡腾片。【拟解决的关键问题】以酸枣仁、茯苓、百合为原料,通过单因素及正交试验,对酸枣仁-茯苓-百合泡腾片生产过程中的配方参数进行优化,确定其生产工艺,以期为新型食品的开发与生产提供一定的理论依据及技术支持,同时实现天然植物资源的综合开发利用。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 原料 酸枣仁,亳州市华之堂生物科技有限公司;茯苓,亳州市德永堂生物科技有限公司;无水柠檬酸、甘露醇,潍坊英轩实业有限公司;碳酸氢钠、聚乙二醇,河南瑞仁生物工程有限公司;百合,市售。

1.1.2 主要仪器及设备 手摇单冲式压片机,山东青州市迈德森制药机械厂生产;数控恒温水浴锅,上海沪粤明科学仪器有限公司生产;电热恒温干燥箱,上海齐欣科学有限公司生产。

1.2 方法

1.2.1 泡腾片的制作 酸枣仁、茯苓和百合脱水后分别粉碎并过100目筛,烘干备用。将预处理的酸枣仁、茯苓、百合及甘露醇按一定比例混合,添加一定量润滑剂聚乙二醇。取1/2加入碳酸氢钠,混匀经过50℃干燥后整粒,制得碱粒;取另外1/2加入无水柠檬酸,混匀经过50℃干燥后整粒,制得酸粒。将酸粒和碱粒合二为一,混合均匀后使用手摇式单冲压片机进行压片。

1.2.2 原料不同添加量对酸枣仁-茯苓-百合泡腾片感官品质的影响

1) 酸枣仁。根据酸枣仁添加量试验设5个处理,即添加量分别为0%、5%、10%、15%和20%,固定茯苓、百合、柠檬酸、碳酸氢钠、甘露醇和聚乙二醇添加量依次为10%、15%、25%、30%、7%和2%,进行泡腾片的制作,并对其进行感官评定。

2) 茯苓。根据茯苓添加量试验设5个处理,即添加量分别为0%、5%、10%、15%和20%,固定酸枣仁、百合、柠檬酸、碳酸氢钠、甘露醇和聚乙二醇添加量依次为10%、15%、25%、30%、7%和2%,进行泡腾片的制作,并对其进行感官评定。

3) 百合。根据百合添加量试验设5个处理,即添加量分别为5%、10%、15%、20%和25%,固定酸枣仁、茯苓、柠檬酸、碳酸氢钠、甘露醇和聚乙二醇添加量依次为10%、10%、25%、30%、7%和2%,进行泡腾片的制作,并对其进行感官评定。

4) 柠檬酸。根据柠檬酸添加量试验设5个处理,即添加量分别为15%、20%、25%、30%和35%,固定酸枣仁、茯苓、百合、碳酸氢钠、甘露醇和聚乙二醇添加量依次为10%、10%、15%、30%、7%和2%,进行泡腾片的制作,并对其进行感官评定。

5) 碳酸氢钠。根据碳酸氢钠添加量试验设5个处理,即添加量分别为20%、25%、30%、35%、40%,其余原料添加量固定,即酸枣仁、茯苓、百合、柠檬酸、甘露醇和聚乙二醇添加量依次为10%、10%、15%、25%、7%和2%,进行泡腾片的制作,并对其进行感官评定。

6) 甘露醇。根据甘露醇添加量试验设5个处理,即添加量分别为3%、5%、7%、9%、11%,其余原料添加量固定,即酸枣仁、茯苓、百合、柠檬酸、碳酸氢钠和聚乙二醇的添加量依次为10%、10%、15%、25%、30%和2%, 进行泡腾片的制作,并对其进行感官评定。

7) 聚乙二醇。根据聚乙二醇添加量试验设5个处理,即添加量分别为0%、1%、2%、3%和4%,其余原料添加量固定,即酸枣仁、茯苓、百合、柠檬酸、碳酸氢钠和甘露醇添加量依次10%、10%、15%、25%、30%和7%,进行泡腾片的制作,并对其进行感官评定。

1.2.3 酸枣仁-茯苓-百合泡腾片制作最佳配方参数的筛选 根据单因素试验结果,选择酸枣仁、茯苓、百合、柠檬酸、碳酸氢钠、甘露醇和聚乙二醇的添加量为影响因素,采取L18(37)进行正交试验,以酸枣仁-茯苓-百合泡腾片感官评定综合得分为指标,优化泡腾片的最佳配方参数。试验因素与水平详见表1。

表1 L18(37)正交试验的因素与水平

1.2.4 酸枣仁-茯苓-百合泡腾片的感官评定 选择20名人员(10名男性和10名女性)经培训后对制得的酸枣仁-茯苓-百合泡腾片进行感官评定,评定标准见表2[16]。

表2 泡腾片感官评价标准

2 结果与分析

2.1 原料不同添加量处理酸枣仁-茯苓-百合泡腾片的感官品质

由图1可知,原料不同添加量对酸枣仁-茯苓-百合泡腾片的感官品质影响存在差异,但其综合得分均表现随原料添加量增加呈先升后降趋势。

图1 原料不同添加量处理泡腾片的感官品质

2.1.1 酸枣仁 当酸枣仁添加量<10%时,感官评定综合得分随酸枣仁添加量的增加呈逐渐升高趋势;添加量为10%时,得分最高,为77.2分;当添加量超过10%后,综合得分迅速下降。酸枣仁为泡腾片带来特有风味,但由于酸枣仁味偏酸,添加过量造成酸味明显,冲泡色泽不均匀,同时伴随少量沉淀,影响感官品质。

2.1.2 茯苓 当茯苓添加量<10%时,感官评定综合得分随茯苓添加量增加呈逐渐升高趋势;添加量为10%时,得分最高,为76.7分;当添加量超过10%后,综合得分迅速下降。茯苓易溶于水,为泡腾片带来均匀的乳白色冲泡色泽,但添加过量造成冲泡液体浑浊,同时伴随少量沉淀,影响感官品质。

2.1.3 百合 当百合添加量<15%时,感官评定综合得分随百合添加量增加呈逐渐升高趋势;添加量为15%时,得分最高,为77.1分;当超过15%后综合得分迅速下降。百合为泡腾片带来均匀的乳白色冲泡色泽以及细腻爽滑的口感,但过量添加则造成味道微苦,影响感官品质。

2.1.4 柠檬酸 当柠檬酸添加量在15%~25%时,感官评定综合得分随柠檬酸添加量增加呈逐渐升高趋势;添加量为25%时,得分最高,为76.8分;当超过25%后综合得分迅速下降。柠檬酸为泡腾片带来愉悦的酸味口感,但过量添加则造成味道过酸,还会遮掩甜味剂和百合的口感,使泡腾片整体风味变差,影响感官品质。

2.1.5 碳酸氢钠 当碳酸氢钠添加量在20%~30%时,感官评定综合得分随碳酸氢钠添加量增加呈逐渐升高趋势;添加量为30%时,得分最高,为77.4分;当超过30%后综合得分缓慢下降。碳酸氢钠作为泡腾片的主要崩解剂,是影响其发泡产气的关键,碳酸氢钠添加量过少导致崩解速度慢,产气量小;但过量添加则造成刹口感,影响感官品质。

2.1.6 甘露醇 当甘露醇添加量在3%~7%时,感官评定综合得分随甘露醇添加量的增加呈逐渐升高趋势;添加量为7%时,得分最高,为77.6分;当超过7%后综合得分缓慢下降。作为甜味剂的甘露醇在少量添加时,由于其甜度不够,冲泡口感较酸,无明显的甜味,故评分较低;随着添加量增多,冲泡口感掩盖住原料带来的甘苦味,与柠檬酸构成适宜酸甜度;但过量添加则造成甜腻感,影响感官品质。

2.1.7 聚乙二醇 当聚乙二醇添加量<2%时,感官评定综合得分随聚乙二醇添加量的增加呈逐渐升高趋势;添加量为2%时,得分最高,为77.4分;当超过2%后综合得分迅速下降。聚乙二醇作为泡腾片的黏合剂,主要起到增加泡腾片的硬度和聚合度,固定外形,以防破碎的作用。但过量添加则造成刺激性气味,味微苦,影响感官品质。

2.2 酸枣仁-茯苓-百合泡腾片的最佳配方参数

由表3和表4可知,不同配方酸枣仁-茯苓-百合泡腾片的感官评定综合得分为68.7~78.3分,得分依次为处理15>处理10>处理14>处理2>处理9>处理16>处理13>处理18>处理12>处理8>处理3>处理5>处理7>处理11>处理1>处

表3 酸枣仁-茯苓-百合泡腾片的配方及其感官评价

表4 酸枣仁-茯苓-百合泡腾片制作的L18(37)

正交试验的均值与极差

Table 4 The mean value and range of the L18(37)orthogonal test for preparation of jujube seed-tuckahoe-lily effervescent tablets

理6>处理17>处理4。其中处理15得分最高,其次是处理10(77.5分),处理4得分最低。各因素对酸枣仁-茯苓-百合泡腾片感官品质的影响依次为G(聚乙二醇)>E(碳酸氢钠)>C(百合)>D(柠檬酸)>F(甘露醇)>B(茯苓)>A(酸枣仁),产品的最佳配方参数组合为A1B3C3D2E2F1G1。即各原料的添加量依次为酸枣仁5%,茯苓15%,百合20%,柠檬酸25%,碳酸氢钠30%,甘露醇5%,聚乙二醇1%。但在正交试验中未出现该组合,故进行验证试验。根据A1B3C3D2E2F1G1配方组合进行试验所得酸枣仁-茯苓-百合泡腾片感官品质综合得分为80.67分,高于其中的最高得分,产品外观呈淡红色,溶解均匀,口感酸甜适宜,风味独特,具有最佳感官品质。

3 讨论

研究结果表明,酸枣仁-茯苓-百合泡腾片的感官品质综合得分随各原料添加量增加呈先升后降趋势,与其他关于泡腾片配方的研究结果相一致[14,17]。适宜的原料添加量为产品带来最佳崩解时间、风味口感及外观状态,印证了各原料在泡腾片生产中的作用及对其感官品质的影响。聚乙二醇是影响酸枣仁-茯苓-百合泡腾片感官品质的重要因素,与其他研究存在差异[15]。可能是由于聚乙二醇在泡腾片中起到黏合润湿的作用,该研究中酸枣仁、茯苓和百合皆以固体干料的形式加入,增加了黏合润湿的难度所致。

近年来,将药食同源植物资源应用于普通食品乃至功能性食品的研究不断深入。研究选取酸枣仁、茯苓及百合为原料进行配伍复合,是基于酸枣仁、茯苓和百合3种药食同源植物资源具有相似的生理功能及保健功效,其中以睡眠改善功效最为显著。该研究虽对酸枣仁-茯苓-百合泡腾片进行了配方优化,但未对其功效性进行验证。若其睡眠改善功能得以验证,则可在改善人们睡眠的同时,避免长期服用化学助眠药物所带来的安全隐患,提高人们的生活质量。药食同源植物资源种类多样,且生理功能各不相同。该研究仅着眼于酸枣仁、茯苓和百合3种食品资源,关于其他药食同源食品资源的进一步开发利用仍然值得进行多方位的深入研究和论证。

4 结论

以药食同源植物酸枣仁、茯苓及百合为原料,开发酸枣仁-茯苓-百合泡腾片,并对其配方参数进行优化。通过单因素和正交试验确定酸枣仁-茯苓-百合泡腾片的最佳配方参数:酸枣仁添加量为5%,茯苓添加量为15%,百合添加量为20%,柠檬酸添加量为25%,碳酸氢钠添加量为30%,甘露醇添加量为5%,聚乙二醇添加量为1%。最佳配方生产的泡腾片产品外观呈淡红色,溶解均匀,口感酸甜适宜,风味独特,具有最佳感官品质,其工艺可行。

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