山楂决明子甘草辣木叶复合固体饮料的研制

王小敏，岳舒芮，张朔生

（山西中医药大学制药与食品工程学院，山西晋中030619）

采用具有润肠通便功能的药食同源植物和新资源食品原料：山楂、决明子、辣木叶、甘草，开发一种具有通便功能的复合固体饮料，所用原料中山楂、决明子、甘草为药食同源植物，辣木叶为我国卫生部2012年批准的新资源食品。决明子主要活性成分为蒽醌类、苯丙吡咯酮类、脂肪酸类、多糖、氨基酸和矿物质，其中蒽醌类成分是决明子中主要的通便成分，含量约占1.2%左右[1]。研究表明蒽醌类物质可作用于大肠，在大肠中被水解，并刺激大肠神经从而加强肠道蠕动，同时抵制Na-K-ATP酶，减少大肠对水及钠离子的重吸收，进而起到通便的作用[2]；也有人认为蒽醌类物质通便作用是由于刺激胃肠道黏膜导致肠腔中蛋白质分泌增加而导致[3]。山楂富含苷类、黄酮类、山楂酸、蛋白质、胡萝卜素以及多种维生素，食用山楂能增加胃中消化酶的分泌，可促进消化，治疗消化不良，山楂还有抗氧化、降血脂、抗肿瘤、抗菌消炎等保健作用[4]。甘草具有补脾益气，清热解毒，祛痰止咳，缓急止痛，缓和药性、调和诸药的功效[5]，主要活性成分包括皂苷类、黄酮类、生物碱类等。辣木叶原产于印度，在我国云南等地均有种植，含有丰富的氨基酸、维生素、矿物质和膳食纤维，具有抗氧化、抗肿瘤、降血糖、降血脂、通便等多种生物学功能[6]。

1 材料与方法

1.1 材料

山楂、决明子、辣木叶、甘草：市售。黄原胶、阿拉伯胶、卡拉胶、羧甲基纤维素钠、海藻酸钠、果胶、木糖醇（均为食品级）：上海天宸生物科技有限公司；柠檬酸（食品级）：山东潍坊英轩实业有限公司；食盐（食品级）：中盐榆林盐化有限公司。

1.2 仪器与设备

电热鼓风干燥箱（GZX-9140MBE）：上海博讯实业有限公司医疗设备厂；HH-4数显恒温水浴锅；紫外-可见分光光度计（Ultra-3000）：北京普源精电科技有限公司；分析天平天平（AX224ZH1E）：奥克斯仪器常州有限公司；万能高速粉碎机（RRHP-100）：欧凯莱芙香港实业公司；旋转蒸发器（RE52CS-1）：山海坦泽仪器设备有限公司；真空干燥箱（DZF-6050）：嘉兴市中新医疗仪器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 原料煎煮工艺的优化

将山楂、决明子、辣木叶、甘草分别粉碎成粗粉，以质量比为5∶3∶2∶1混合均匀，加水煎煮，煎煮液过滤后，挥干水分得到干膏，干膏称重后计算干膏得率。以干膏得率为指标，采用单因素试验和正交试验考察加水倍数、煎煮时间、煎煮次数的影响，优化原料的最佳煎煮工艺。

1.3.2 制备固体饮料基粉

在优化的煎煮工艺下制备煎煮液，煎煮液减压蒸发浓缩至稠膏状后真空干燥箱中50℃干燥，干燥后粉碎过筛，即得固体饮料基粉。

1.3.3 基粉粒度的确定

选取固体饮料基粉粒径为 80、100、120、150、200目进行试验。取0.5 g固体饮料基粉，倒入温开水（60±1）℃50mL，用玻璃棒搅拌均匀后，通过悬浮效果及感官评价选择合适的基粉粒径。

1.3.4 增稠剂对固体饮料稳定性的影响

选取黄原胶、阿拉伯胶、卡拉胶、羧甲基纤维素钠、海藻酸钠、果胶作为备选增稠剂，通过初步观察固体饮料冲调后悬浮效果，以静置分层率和感官现象为指标，选出相同添加剂量下效果较好的增稠剂，并通过单因素试验确定此增稠剂的最佳用量。静置分层率/%=（上层析出水的体积／冲调后饮料的总体积）×100[7]。

1.3.5 固体饮料风味的优化

为加强固体饮料的适口性，调节适宜的糖酸比，加入适宜的风味剂可配制风味独特的固体饮料，在保证低糖、低热量的前提下，采用木糖醇作为甜味剂，食盐和柠檬酸作为风味调节剂，设计正交试验优化固体饮料风味剂的添加量。组成10人感官评价小组，根据口感、色泽香气、组织状态等3个方面综合评定，计算平均分作为该饮料的综合评分。评分标准见表1。

1.3.6 固体饮料感官评价

将制得的固体饮料用温开水（60±1）℃按照1∶100（g/mL）的比例冲调，倒入无色透明的容器中，置于明亮处观察其组织状态、色泽，嗅其气味，品尝滋味。

表1 固体饮料冲调后风味评分标准Table1 Scoring criteria of solid beverage

1.3.7 固体饮料水分含量的检测

根据GB/T 29602-2013《固体饮料》中的要求，本试验研制的固体饮料属于植物固体饮料中的草本固体饮料，其理化指标应包括水分含量，固体饮料含水量的检测采用GB 5009.3-2016《食品安全国家标准食品中水分的测定》中的方法进行。

2 结果分析

2.1 原料煎煮工艺优化

2.1.1 加水倍数对干膏得率的影响

山楂、决明子、辣木叶、甘草分别粉碎成粗粉，按照5∶3∶2∶1的质量比混合，用水煎煮，固定煎煮时间为60min，煎煮次数 2 次，研究加水倍数（4、6、8、10、12倍）对干膏得率的影响，见图1。

图1 加水量对干膏得率的影响Fig.1 Influenceofwater on drym atter yield

由图1可知，随加水量增多，干膏得率迅速增加，加水量为10倍时达到最大，10倍后略有下降，后期正交试验中选取8、10、12倍加水量。

2.1.2 煎煮时间对干膏得率的影响

山楂、决明子、辣木叶、甘草粉碎成粗粉，按照5∶3∶2∶1的质量比混合，用水煎煮，固定加水量为10倍，煎煮次数 2 次，研究煎煮时间（30、45、60、75、90min）对干膏得率的影响，见图2。

由图2可知，随着煎煮时间延长，干膏得率先增加后有所下降，煎煮时间为60min时达到最大，后期正交试验中煎煮时间选取45、60、75min。

图2 煎煮时间对干膏得率的影响Fig.2 Influenceofdecocting timeon d rymatter yield

2.1.3 煎煮次数对干膏得率的影响

山楂、决明子、辣木叶、甘草粉碎成粗粉，按照5∶3∶2∶1的质量比混合，用水煎煮，固定煎煮时间为60min，加水量为 10倍，研究煎煮次数（1、2、3、4、5次）对干膏得率的影响，见图3。

图3 煎煮次数对干膏得率的影响Fig.3 Influenceof decocting timeson drym atter yield

由图3可知煎煮次数为2次时干膏得率达到最大，增加煎煮次数干膏得率略有下降、可能是由于多次操作造成损失，后期正交试验中选取的煎煮次数为1、2、3 次。

2.1.4 正交试验优化提取工艺

根据单因素试验结果，以干膏得率为指标进行正交试验，试验采用四因素三水平正交设计表L9（34）优化原料的煎煮工艺，试验设计及结果见表2，正交试验方差分析见表3。

表2 提取条件的正交试验设计与结果Table2 Orthogonalexperim ent design and resultsof extraction conditions

续表2 提取条件的正交试验设计与结果Continue table2 Orthogonalexperimentdesign and resultsof extraction conditions

表3 正交试验方差分析Tab le3 Analysisof varianceof orthogonalexperim ent

由表2和表3可知，3个因素对干膏得率影响次序为：C（煎煮次数）＞A（加水量）＞B（煎煮时间），其中煎煮次数具有显著性影响（P＜0.05），加水量和煎煮时间影响不显著；根据直观分析结果可得最佳煎煮条件为A3B1C3，即加水量12倍，煎煮时间45min，煎煮次数3次；正交试验中没有与该条件相同的试验，故做验证试验得该条件下干膏得率为34.18%，略小于正交试验中最大干膏得率34.71%，但没有显著性差异，故本试验原料提取的最佳工艺为A3B1C3，即加水量12倍，煎煮时间45min，煎煮次数3次。

2.2 基粉粒度对固体饮料稳定性的影响

在最佳煎煮工艺条件下煎煮按比例混合的原料，过滤得到煎煮液后减压低温浓缩，真空干燥箱50℃干燥后粉碎过筛，得到固体饮料基粉，选择粒径为80、100、120、150、200 目基粉颗粒，用温开水（60±1）℃按照1∶100（g/mL）比例冲调后分析产品稳定性和口感，结果见表4。

由表4可知，固体饮料基粉粒径较大时其稳定性和口感都较差。随着饮料基粉粒径减小，沉淀减少稳定性逐渐增加，品尝时沙粒感逐渐减小，粒度在150目时饮料口感细腻，沉淀少稳定性好，200目基粉不易冲开，所以固体饮料基粉粒度选用150目。

表4 固体饮料粒度对稳定性影响Table4 Effectof sizeof solid beverageon stability

2.3 增稠剂对固体饮料稳定性的影响

取固体饮料基粉0.5 g，固定增稠剂添加量为0.015 g，分析不同种类增稠剂对固体饮料冲调悬浮性的影响，结果见表5。

表5 增稠剂对固体饮料稳定性的影响Table5 Effectof thickener on sensory quality

由表5可以看出，在增稠剂的添加量相同的情况下，比较了5种常见增稠剂发现添加黄原胶的固体饮料冲调后静置分层率低，产品均匀细腻且水析出较少，所以选取黄原胶作为固体饮料的增稠剂。取固体饮料基粉0.5 g，分析黄原胶添加量对固体饮料冲调悬浮性的影响，结果见表6。

表6 黄原胶剂量对饮料稳定性的影响Table6 Effectof xanthan gum on solid beverage stability

由表6以看出，每0.5 g固体饮料基粉中黄原胶的用量在0.015 g～0.025 g之间时，固体饮料冲调后静置分层率较低，产品均匀细腻且水析出较少，综合考虑选择每0.5 g基粉中添加0.015 g黄原胶。

2.4 固体饮料风味的优化

取150目固体饮料基粉0.5 g，加0.015 g黄原胶，选取木糖醇、柠檬酸、食盐为风味剂，设计四因素三水平正交试验L9（34）优化固体饮料中风味剂最佳配比，以感官评价为指标，试验结果见表7，正交试验方差分析见表8。

表7 风味剂配方优化正交试验设计及结果Table7 Design and resultsof op tim ization orthogonal test

表8 正交试验方差分析Table8 Analysisof varianceof orthogonalexperiment

由表7和表8可知，各因素对固体饮料口感的影响次序为：A＞B＞C，即木糖醇＞柠檬酸＞盐，其中木糖醇的添加量对固体饮料的感官指标具有显著性影响（P＜0.05），根据直观分析结果可得最佳配方为A3B1C2，即木糖醇0.30 g，柠檬酸0.004 g，食盐0.015 g，与试验综合评分最高的第7组试验相同，在此条件下综合评分为93。

2.5 固体饮料感官评价

制得的通便固体饮料为棕褐色粉末，气味清香，用温开水（60±1）℃冲调后状态稳定，颜色为棕褐色，口感细腻，味道酸甜爽口。

2.6 固体饮料水分含量的检测

经直接干燥法检测的固体饮料含水量为6.5%，符合国标GB/T29602-2013《固体饮料》中不高于7.0%的要求。

3 讨论

山楂、决明子、辣木叶、甘草粉按照5∶3∶2∶1的质量比混合，用水煎煮，最优煎煮条件为加水量12倍，煎煮时间45min，煎煮3次；以该提取物制备固体饮料的配方为：每0.5 g粒径为150目的基粉，添加黄原胶0.015 g，木糖醇 0.30 g，柠檬酸 0.004 g，食盐 0.015 g；制得的通便固体饮料为棕褐色粉末，气味清香，用温开水（60±1）℃冲调后状态稳定，颜色为棕褐色，口感细腻，味道酸甜爽口。固体饮料含水量为6.5%，符合GB/T29602-2013《固体饮料》中不高于7.0%的要求。蒽醌类物质作为决明子中重要的通便成分其水溶性差，提取溶剂一般为甲醇或乙醇，但出于对产品安全性以及成本考虑，本试验采用水煎煮的方式进行原料的处理，根据文献报道决明子水煎液中大黄酚的含量为0.114%[8]，据此可推测本试验制得的固体饮料中含有一定量的蒽醌类物质。后期可通过动物模型对本产品的通便活性进行验证。

参考文献：

[1]苏黎燕.决明子的药理成分、应用与进展[J].医学信息,2015,28(8):347-347

[2]周金黄,王建华,刘干中.世纪之交:现代中药药理学的回顾与展望[J].中国药理学会通讯,1999,16(3):627-629

[3]唐大轩,谭正怀,梁媛媛,等.大黄蒽醌致泻作用及其机理的初步研究[J].时珍国医国药,2007,18(6):1312-1314

[4]刘武.山楂的营养化学成分及保健作用[J].食品研究与开发,2002,23(5):65-66

[5]吕志杰.金匮要略注释[M].北京:中医古籍出版社,2003

[6]贺敏,贺银凤.辣木通便作用研究初探[J].内蒙古医学杂志,2009,41(12):1420-1423

[7]李梁,滕硕,刘超,等.杏皮渣膳食纤维固体饮料的研制[J].新疆农业大学学报,2012,35(4):317-320

[8]张启伟,阴健.生炒决明子及其煎剂中部分活性成分的比较[J].中草药,1996,27(2):79-81