大豆肽真菌多糖口服液配方的工艺优化
2020-01-13范晋铭巩婷婷柯涛
范晋铭,巩婷婷,柯涛*
南阳师范学院生命科学与技术学院(南阳 473061)
近10余年,肽在人体中的作用引起科学界高度重视。大量研究结果表明,蛋白质摄入后,并不完全水解成氨基酸,大部分以肽的形式吸收,同时发现,多肽被吸收速率比同组成的氨基酸快[1]。不仅如此,特定低聚肽和多肽具有调节植物神经系统、活化细胞免疫机能、改善心血管功能和抗衰老等生理活性[2]。大豆蛋白是一种优质植物蛋白,具有价格低廉、营养全面而丰富的特点。大豆蛋白质富含天冬氨酸、赖氨酸、谷氨酸等多种氨基酸,对于补充和平衡人和动物的营养起到其他动物和植物来源蛋白质难以替代的作用,而大豆的酶解产物——大豆肽不但具有与大豆蛋白相同营养成分,而且更易消化吸收,更重要的是具有生理调节功能和保健功效,适用于各种原因引起的胃肠功能紊乱或衰竭患者,以及其他难以依赖正常动物或植物蛋白质补充氨基酸营养素的患者服用[3]。
真菌多糖和高等植物体多糖一样,是由醛糖和酮糖通过糖苷键缩合而成的多聚物,与蛋白或多肽的结合物被称为糖蛋白或糖肽。真菌多糖作为一种天然生物大分子,食用功效广泛,且安全无毒,逐渐成为生物学和医学关注热点。真菌多糖具有清除自由基、提高抗氧化酶活性和抑制脂质过氧化活性,可起到保护生物膜和延缓衰老作用,因此成为保健食品和药品开发的重要来源[4]。中国发现有价值的真菌多糖近30种,如香菇多糖、猪苓多糖、灵芝多糖、云芝多糖等多糖制剂已走向市场。云芝多糖具有抗肿瘤、增强免疫力和抗氧化等多种生理活性与功能。云芝多糖是一种免疫调节剂和免疫增强剂,通过调节和增强机体免疫功能[5],特别是增强T淋巴细胞功能而发挥抗肿瘤作用。其效价高于灵芝和猪苓多糖,对小鼠肉瘤S-180抑制率99.3%~99.9%,清除超氧阴离子自由基的作用明显,与VC接近。云芝多糖还具有镇痛、镇静、降血糖、防动脉硬化、抗乙肝病毒等功效[6]。香菇多糖抗瘤抗癌疗效好,且毒副作用小,是值得临床推广的天然药物。国内外学者将其作为生物调节剂应用于临床,并对其药理学进行深入研究,它通过提高患者免疫力防止肿瘤恶化,可减少手术副作用,并有助于术后恢复[7]。
以大豆肽为主原料,以苹果酸和木糖醇、阿斯巴甜分别为酸度剂和甜度剂,运用单因素试验和正交试验,协调原料、酸度剂、甜度剂三者关系,配制满足人们需求的功能性饮料,同时为大豆肽其他相关产品开发奠定基础。
1 材料与方法
1.1 材料、试剂与仪器
大豆肽粉(实验室制备);苹果酸、木糖醇、果胶、羧甲基纤维素钠(郑州康源化工产品有限公司);蜂蜜;云芝多糖;香菇多糖(康舟真菌多糖有限公司);纯净水。
1.2 试验方法
1.2.1 大豆肽的添加量对口服液的影响
采用红糖添加量2.0%、蜂蜜添加量1.5%、木糖醇添加量6%、苹果酸添加量0.05%、果胶添加量0.3%,大豆肽添加量分别为0.5%,1.0%,1.5%,2.0%和2.5%,进行单因素试验。以感官评分为评判指标,分析确定最适宜的大豆肽粉添加量。
1.2.2 羧甲基纤维素钠的添加量对口服液的影响
采用大豆肽粉添加量1.5%、红糖添加量1.5%、蜂蜜添加量1.5%、木糖醇添加量5%、苹果酸添加量0.05%,羧甲基纤维素钠添加量分别为0.1%,0.2%,0.3%,0.4%和0.5%,进行单因素试验。以感官评分为评判指标,分析确定最适宜的羧甲基纤维素钠添加量。
1.2.3 红糖的添加量对口服液的影响
采用大豆肽粉添加量1.5%、蜂蜜添加量1.5%、木糖醇添加量6%、苹果酸添加量0.05%、果胶添加量0.3%、红糖添加量分别为1.0%,1.5%,2.0%,2.5%和3.0%,以感官评分为评判指标,分析确定大豆肽口服液中最适宜的红糖添加量。
1.2.4 蜂蜜的添加量对口服液的影响
采用大豆肽粉的添加量1.5%、红糖添加量1.5%、木糖醇添加量6%、苹果酸添加量0.05%、果胶添加量0.3%,蜂蜜添加量分别为1.0%,1.5%,2.0%,2.5%和3.0%,以感官评分为评判指标,分析确定最适宜的蜂蜜添加量。
1.2.5 木糖醇添加量对口服液的影响
采用大豆肽粉添加量1.5%、红糖添加量1.5%、蜂蜜添加量1.5%、苹果酸添加量0.05%、果胶添加量0.3%,木糖醇添加量分别为4%,5%,6%,7%和8%,以感官评分为评判指标,分析确定最适宜的木糖醇添加量。
1.2.6 苹果酸添加量对口服液的影响
采用大豆肽粉添加量1.5%,红糖添加量1.5%,蜂蜜添加量1.5%,木糖醇添加量5%,果胶添加量0.3%,苹果酸添加量分别为0.01%,0.03%,0.05%,0.08%和0.10%,以感官评分为评判指标,分析确定最适宜的苹果酸添加量。
1.2.7 果胶添加量对口服液的影响
采用大豆肽粉添加量1.5%、红糖添加量1.5%、蜂蜜添加量1.5%、木糖醇添加量5%、苹果酸添加量0.05%,果胶添加量分别为0.05%,0.10%,0.20%,0.30%和0.40%,以感官评分为评判指标,分析确定最适宜的果胶添加量。
1.2.8 正交试验方法
根据单因素试验结果,设计正交试验。配方中红糖添加量1.5%,蜂蜜添加量1.5%不变,主要考虑大豆肽粉添加量(A)、苹果酸添加量(B)、木糖醇添加量(C)、羧甲基纤维素钠即CMC(D),水平设计见表1。
表1 L9(34)正交试验因素水平表
1.2.9 云芝多糖添加量对口服液的影响
采用大豆肽粉添加量1.5%、红糖添加量1.5%、蜂蜜添加量1.5%、木糖醇添加量5%、苹果酸添加量0.05%、羧甲基纤维素钠添加量0.4%,云芝多糖添加量分别为0.01%,0.03%,0.04%,0.05%和0.06%。以感官评分为评判指标,分析确定云芝多糖大豆肽口服液中最适宜的云芝多糖添加量。
1.2.10 香菇多糖添加量对口服液的影响
采用大豆肽粉添加量1.5%、红糖添加量1.5%、蜂蜜添加量1.5%、木糖醇添加量5%、苹果酸添加量0.05%、羧甲基纤维素钠0.4%,香菇多糖添加量分别为0.01%,0.03%,0.04%,0.05%和0.06%,以感官评分为评判指标,分析确定香菇多糖大豆肽口服液中最适宜的香菇多糖添加量。
1.2.11 大豆肽口服液品质评定
甜度使用数字式糖度计测定。pH使用酸度计进行测定。取100 mL大豆肽口服液以3 000 r/min速度离心10 min,倒出上部均匀状态的饮料,称量剩余沉淀质量,计算大豆肽饮料稳定性,平行测试3次,取平均值为最终结果,数值越大产品稳定性越好。
1.2.12 大豆肽口服液感官评定指标
由10名专业人员组成评价小组,按照评分标准分别从色泽、滋味、香气、组织状态四方面对样品感官品质进行评分,评分标准见表2。
表2 大豆肽口服液感官品质评分标准
2 结果与分析
2.1 大豆肽添加量对口服液的影响
随着大豆肽粉添加量增加,大豆肽饮料感官评分达到一个峰值后开始下降。大豆肽粉添加量过低时,大豆肽口服液味道比较寡淡,肽味不很明显,且焦香味也较淡;随着大豆肽粉量增加,肽的风味逐渐明显,香味逐渐表现,大豆肽添加量1.5%时,风味最好;继续增加大豆肽时,就出现肽的苦味(图1)。
图1 大豆肽的添加量对口服液感官评价的影响
2.2 红糖添加量对口服液的影响
如图2可知,随着红糖添加量增加,口服液的甜味和颜色都随之增加,感官评价越来越好;但是红糖添加量增加到一定程度后,由于甜度较大而口感较腻,产品品质随之下降。因此红糖添加量1.5%时,感官评价最好。
图2 红糖添加量对口服液感官评价的影响
2.3 蜂蜜添加量对口服液的影响
如图3可知,随着蜂蜜添加量增加,口服液甜味随着增加,感官评价得分提升;但是增加到一定程度后,由于甜度较大而口感较腻,产品品质随之下降。因此当蜂蜜添加量1.5%时,感官评价最好。
2.4 苹果酸添加量对口服液的影响
如图4可知,随着苹果酸添加量增加,大豆肽口服液酸味随之增加,口感越来越爽口;但继续增加苹果酸,大豆肽口服液会出现沉淀,且口服液口感会因过酸出现不适感。苹果酸添加量0.05%时,口感最好。
图3 蜂蜜添加量对口服液感官评价的影响
图4 苹果酸添加量对口服液感官评价的影响
2.5 木糖醇的添加量对口服液的影响
如图5可知,随着木糖醇添加量增加,口服液甜味随之增加,口感越来越好;木糖醇的用量5%时,感官评价最好;继续增加会由于甜度较大而出现口感下降。
图5 木糖醇的添加量对口服液感官评价的影响
2.6 果胶添加量对口服液的影响
如图6所示,随着果胶添加量增加,口服液的口感越来越好,溶液稳定性相对较高;果胶添加量0.3%时,效果相对最好;但继续增加,会随着放置时间延长出现轻微沉淀。因此果胶最适添加量0.3%。
图6 果胶添加量对口服液感官评价的影响
2.7 羧甲基纤维素钠的添加量对口服液的影响
如图7所示,随着羧甲基纤维素钠(CMC)添加量增加,口服液口感越来越好,有特有醇厚感,CMC添加量0.4%时,效果最佳。继续添加会导致口服液黏稠度越来越大。
图7 CMC添加量对口服液感官评价的影响
2.8 正交试验结果
根据单因素试验结果确定制备大豆肽口服液的适宜大豆肽粉、苹果酸、木糖醇、羧甲基纤维素钠(CMC)、红糖、蜂蜜添加量,按照正交试验所设计的因素水平,以感官品质评价标准为依据,结果进行感官评价打分。正交试验和感官品质测评结果见表3。
结果表明,影响大豆肽口服液品质的主次因素依次为A>C>B>D,最优配方为A2C2B2D2。正交试验中无最优配方,因此进行3组验证试验,A2C2B2D2比A2C1B3D2在口感方面更为细腻柔和,酸甜适中,因此确定A2C2B2D2为最优配方,大豆肽粉添加量1.5%、红糖添加量1.5%、蜂蜜添加量1.5%、木糖醇添加量5%、苹果酸添加量0.05%、羧甲基纤维素钠添加量0.4%。
表3 正交试验结果
2.9 真菌多糖的添加量对口服液的影响
如图8所示,随着真菌多糖添加量增加,口服液颜色越来越重,同时呈现真菌多糖特有苦味感,这种苦味达到一定程度会出现不适感,感官评价呈现先增加后下降趋势,因此,云芝多糖添加量0.04%、香菇多糖添加量0.05%时,感官评价最好。
2.1 0 大豆肽多糖口服液产品品质评价
大豆肽多糖口服液产品组织状态均匀一致,无沉淀物和悬浮物;色泽鲜明,清澈,半透明,红棕色;具有大豆肽独特的风味,有适宜的焦香味;酸甜适宜,细腻柔和。大豆肽多糖口服液产品总甜度平均为16.4%,pH 4.6~4.8,稳定性98.7%,大豆肽含量1.5%,云芝多糖和香菇多糖含量分别为0.04%和0.05%。
图8 真菌多糖的添加量对口服液感官评价的影响
3 结论
试验以大豆肽粉为原料,通过大豆肽添加量、甜度剂、酸度剂三者的协调配比制作大豆肽口服液系列产品。调配几种大豆肽口服液相关产品。配方为:大豆肽粉1.5%、红糖1.5%、蜂蜜1.5%、木糖醇5%、苹果酸0.05%、羧甲基纤维素钠0.4%。针对需要提高免疫力的人群,研制真菌多糖口服液,即云芝多糖大豆肽口服液和香菇多糖大豆肽口服液。这种针对特殊人群的口服液可作为需要提高免疫力或预防癌症人群的保健品,也可作为癌症患者辅助治疗品,具有推广价值。