复方荷叶减脂功能饮料的研制
2020-07-26王鸿宾
王鸿宾
(重庆市渝西中学 重庆 401326)
随着人们生活水平的改善,人类疾病谱也发生了改变,肥胖症发病率逐年增高。迄今,WHO(Word Health Organization世界卫生组织)已确认肥胖症是一种常见病,并向全世界发出忠告:“肥胖病将成为全球首要健康障碍[1]。”据调查发现,市场上流通最多的是西药制成的减肥产品,大多对人体会产生副作用,由此,人们更青睐于健康饮品的减肥方式。查阅药典,从中选取了三种药食同源的材料,其中荷叶、淡竹叶中富含生物碱,具有很好的减脂功能,甘草具有调和诸药,补脾益气的功效,结合三者的优点,拟研制一款健康的具有减脂功能的凉茶饮品。
荷叶,为睡莲科植物莲(Nelumbo nucifera Gaertn)的干燥叶,含有生物碱、黄酮、挥发油、有机酸等多种化学成分[2]。其中荷叶碱能促进脂肪分解,同时具有利尿通便、通肠毒、降脂除油、清暑解热等作用,能明显降低血清中甘油三醇和胆固醇的含量,具有调节血脂的保健作用[3][4][5]。
淡竹叶,为禾本科植物淡竹叶(Lophatherum gracile Brongn)的干燥茎叶,目前,淡竹叶已知的化学成分主要以黄酮类为主,此外还包括挥发油类、三萜类、酚酸、多糖、氨基酸等[5]。明代李时珍在《本草纲目》称它:甘、寒、无毒、去烦热、利小便、清心,有清热泻火、除烦止渴、利尿通淋之功效[6][7]。
甘草,为豆科植物甘草(Glycyrrhiza uralensis Fisch)的干燥根和根茎。甘草的化学成分有三萜皂苷、黄酮、香豆素生物碱等,主要的活性物质是三萜皂苷和黄酮类[8]。中医理论认为,甘草性甘、平,入肝、脾、肺经,补脾益气,清热解毒,缓急止痛。调和诸药,素有“和气佬”之称。近年来,甘草的浸提物添加于啤酒、饮料、糖果、酱油等食品中[9][10]。
综上所述,本研究就是以荷叶、淡竹叶、甘草为主要原料,根据其营养成分和风味特点,配以白砂糖调味,研制出口感独特、营养丰富的减脂复合饮料。我国荷叶、淡竹叶资源丰富,但利用率较低,故此研究也拓宽了荷叶、淡竹叶这种天然食用资源的应用前景。
一、材料与方法
(一)材料
荷叶、淡竹叶和甘草(购自重庆市渝中区菜园坝中药材专业市场),一级白砂糖(购自新世纪百货超市)。
(二)仪器
C21-WK2102电磁炉(广东美的生活电器制造有限公司)、EL204-IC电子天平(梅特勒-托利多仪器【上海】有限公司)、BCD-215KS冰箱(青岛海尔股份有限公司)、漏勺、玻璃杯、中药浸提锅。
(三)实验原理
荷叶、淡竹叶、甘草中含有多种生理性活性物,有黄酮类化合物及五环三萜类化合物,根据原料中有效成分,选用水浸提法,在不同加水量和温度下将荷叶、淡竹叶、甘草中的有效成分充分提取出来[11]。通过蒸馏浓缩达到所需浓度,经初步精制后按调配成产品,经装罐、封口、杀菌,制成荷叶、淡竹叶、甘草复合保健凉茶。
(四)实验方法
1.工艺流程
其中在调配时,运用DPS7.4数据处理系统软件,通过正交实验的方法,确定了4因素3水平做9次处理实验,结合结果分析筛选出饮料最佳配方。
2.操作要点
(1)荷叶浸提液的制备
选择叶片完整,大小均匀,无虫蛀的干制荷叶,称取荷叶400g,将其摘掉结蒂部分,剪成长3cm、宽1cm的长条,放入浸提锅中,用大量筒量取4000ml水,倒入浸提桶中对干制荷叶进行浸泡吸水,静置2h。然后放在电磁炉上大火煮沸,再转至90℃温度下熬煮1.5h;第二次加水4000ml,煮沸后90℃下熬煮1h;第三次加水2000ml,煮沸后90℃下熬煮1h。过滤收集三次熬煮后的汁液,倒入浸提锅中,大火煮沸,再转小火熬煮2.5h,在熬煮过程中要不停地搅拌,以免其中的沉淀物产生糊化反应。最后当溶液密度达到1.05-1.1时,过滤收集浓缩后及浸提液共计365g,此荷叶浸提液的测量密度为1.06。
(2)淡竹叶浸提液的制备
选择叶片完整,大小均匀,无霉变虫蛀的干制淡竹叶,称取干制品400g,放入浸提锅中,用量筒量取4000ml水,倒入浸提桶中对淡竹叶进行浸泡吸水,静置2h。然后放在电磁炉上大火煮沸,再转至90℃温度下熬煮1.5h;第二次加水4000ml,煮沸后90℃下熬煮1h;第三次加水2000ml,煮沸后90℃下熬煮1h。过滤收集三次熬煮后的汁液,倒入浸提锅中,大火煮沸,再转小火熬煮2.5h,在熬煮过程中要不停地搅拌,以免其中的沉淀物产生糊化反应。最后过滤收集浓缩后及浸提液,浸提液为330g,此淡竹叶浸提液的测量密度为1.06。
(3)甘草浸提液的制备
选择无霉变虫蛀的干制甘草,称取制品500g,放入浸提锅中,第一次用量筒量取5000ml水加入甘草中,大火煮沸后转小火,在90℃热水中浸提1.5h;第二次加水2000ml,煮沸后转小火,在90℃热水中浸提1h;第三次加水2000ml,煮沸后转小火,在90℃热水中浸提1h。过滤收集三次熬煮后的汁液,倒入浸提锅中,大火煮沸,再转小火熬煮2.5h,在熬煮过程中要不停地搅拌,以免其中的沉淀物产生糊化反应。最后过滤收集浓缩后及浸提液共计570g,此荷叶浸提液的测量密度为1.08。
(4)浸膏的制备
将荷叶、淡竹叶、甘草的浸提液放入冰箱中,使其中的絮状物进行沉淀,静置沉淀24h后取出,提取出上清液,装罐,写上标签,制成浸膏。
(5)调配
取出淡竹叶、荷叶、甘草浸膏,以及白砂糖,采取正交试验的步骤,运用的是9处理3因素4水平的方法,逐步进行添加调配。先在玻璃杯中按表中的量加入浸提液,再分别加入500ml纯净水,配制出9份配方。
(6)杀菌、装罐
以95℃杀菌,杀菌时间为15min,然后进行无菌灌装并冷藏,温度为2-6℃。
(五)感官评定
感官评价标准根据淡竹叶、荷叶和甘草的特性,以及饮料的相关感官标准,分别从产品的颜色、香味、口味三方面进行感官评分,总分共计100分,其中颜色30分,香味20分,口味50分。
(六)应用软件
在做正交实验数据分析时,所采用的是DPS7.4数据处理系统软件。
二、结果与分析
(一)复方荷叶凉茶饮料最佳配方设计
在单因素实验基础上,运用DPS7.4数据处理系统软件对荷叶、淡竹叶复合饮料的主要影响因素:荷叶浸提液、淡竹叶浸提液、甘草浸提液、白砂糖进行4因素3水平正交实验,以确定各成分的最佳配比。
表1 正交实验因素水平表
由表1可以得出,根据单因素实验选取4种因素的最佳浓度,再由最佳浓度上下选取两个梯度值得到三个水平。
表2 正交实验表
由表2可以看出,本实验对样品进行了9次处理,经过DPS7.4数据系统分析得到上表数据。从极值R的大小可以得出各因素对实验的影响程度,其中A>C>B>D,即淡竹叶>甘草>荷叶>白砂糖。其中淡竹叶浸提液的添加量影响最大,其添加量影响凉茶的香气和口味;其次是甘草浸提液的添加量,白砂糖的量影响作用最小。
表3 方差分析结果
由表3方差分析结果,可以知道因素各水平间对应的试验结果的差异究竟是由于因素水平不同引起的,还是由于试验误差引起的。说明A是显著,因素C较显著,因素B不显著;因素D的水平改变对试验结果基本无影响,可从经济、操作等角度考虑取值。
表4 处理结果
由表4处理结果中不难看出,其中5、6、8号最为显著,说明其口味、颜色、香气更好。结合之前的评分,可得出荷叶、淡竹叶、甘草复合饮料的最佳配方为A2B2C3D2,即淡竹叶9.7g/1L,荷叶4.38g/1L,甘草4.38g/1L,白砂糖24g/1L,按此配方进行三次验证实验,感官评分平均值为88分,说明A2B2C3D2组合为最佳配方。
(二)感官评价
感官评价结果:颜色呈黄色,无杂质,具有荷叶和淡竹叶特有的淡雅芳香气味,口感爽滑,无苦涩味和异味,并且无明显沉淀现象。
三、结论与展望
(一)实验结论
经过实验最后筛选出了饮料最佳配方,确定为荷叶10%,淡竹叶20%,甘草12%,白沙糖58%。这款饮料具有减脂、降血糖、抗炎等保健作用,并且含有丰富的矿物质和维生素,其中的荷叶所含的生物碱具有减脂的效果,淡竹叶含镁丰富故具有清心除烦的作用,二者的结合让饮料的营养功效更均衡。本研究表明,这种复合饮料在食品与营养保健方面具有一定的开发价值,但有待动物实验进一步研究其保健功能。
本品也有需改善的地方,因是草本植物制取的饮料,在长时间的储存过程中,可能会出现沉淀的现象,那么在配制之前最好将淡竹叶、荷叶、甘草浸膏进行离心处理,以减少成品出现沉淀的情况。饮料在制作过程中需注意卫生问题,使用的器具都需消毒处理,避免出现灰尘及细菌的污染。
(二)实验展望
现今,肥胖人群越来越多,这款具有清肠去火型的饮料还是很有市场优势的,让人们在解渴的同时还能达到保健的作用。本品中添加的甜味剂是白砂糖,但是白砂糖热量较高,人们的健康意识也越来越强,都在适当减少高糖分食物的摄入。所以说,针对如糖尿病患者、肥胖人群、以及老年人等需要摄入少量糖的人群,可对生产配方进行改良,进而让更多人群享受到无糖饮料,减少糖类的摄入。对此,可以将工艺中的白砂糖换成甜菊糖苷、木糖醇等天然低能量的甜味剂,在人们满足口感的同时,又能起到保健功能。