麦芽咀嚼片配方工艺及促消化功能研究

高如意，曹苗苗，郭小莉，邓辰辰，胡宝玲，刘文英，许明君

（江苏康缘药业股份有限公司，中药制药过程新技术国家重点实验室，江苏 连云港 222001）

大麦是我国重要的经济作物，具有药用、食用、饲用、酿造等多种用途，经过泡发后烘干，可以制得麦芽。麦芽能够药食两用，用为食物原料时，可以制成麦芽粉，酿酒、烘焙等食品；麦芽也可入药，具有消食、健脾、回乳等功效，麦芽[1-4]具有很好的促进消化功能，麦芽咀嚼片以麦芽、白术等为原料制成[5-6]，经提取、浓缩、干燥后制得的干膏粉滋味苦涩[7-8]，难以下咽。本研究主要采用模糊评价[9-10]结合正交实验[11-12]的方法研究麦芽咀嚼片配方工艺，并研究麦芽咀嚼片对动物的促消化功能实验。

1 材料与方法

1.1 材料

麦芽、白术、微晶纤维素、淀粉、糊精、柠檬酸等：购于市场。

实验动物，SPF级雄性KM小鼠和SD大鼠，成年小鼠60只，成年大鼠48只，均为6周龄：北京华阜康生物科技股份有限公司繁殖。

仪器试剂：加热套：巩义市予华仪器有限公司；鼓风干燥箱：上海一恒科学仪器有限公司；分析天平：BSA 224S-CW Sartorius；灌胃针、活性炭活性炭：上海化学试剂厂生产；阿拉伯胶：山东德佳生物科技有限公司。

1.2 工艺流程

麦芽等经提取→浓缩→喷干→总混→制粒→整粒→压片制得。

1.3 实验方法

1.3.1 单因素实验设计

以压片效果和口感为指标，筛选稀释剂、矫味剂、润滑剂等辅料。

1.3.1.1 稀释剂选择 主要考察微晶纤维素、淀粉、糊精、糖粉、乳糖等辅料对制粒和压片效果的影响，添加量均为30%。

1.3.1.2 矫味剂筛选 主要筛选不同的甜味剂和酸味剂对咀嚼片口感的影响。

1.3.1.3 润滑剂筛选 在制粒后的颗粒中加入适量的润滑剂，可使咀嚼片的外观光滑、完整，主要筛选滑石粉、硬脂酸镁、二氧化硅。

1.3.2 正交实验设计

在单因素实验筛选基础上，分别考察甜菊糖苷、柠檬酸、微晶纤维素和硬脂酸镁相对于干膏粉的添加量对咀嚼片感官评价影响，各因素水平见表1。

表1 正交实验因素水平表Table1 The table of factors and levels of orthogonal test %

1.3.3 建立评价方法和模糊数学模型

1.3.3.1 评定人员的选择、评价标准和评价方法确定 选择10名食品类专业技术人员，男女各5人，小组成员身体健康，无嗜酒嗜烟等不良嗜好，能对咀嚼片的感官指标进行独立评价分析。结合相关文献[13-14]和本产品特点，确定产品感官评价标准由色泽、组织形态、口感、咀嚼性四个因素构成，参考的感官评价标准见表2。

表2 感官评价标准Table 2 The reference standard of sensory

感官评价标准由色泽、组织形态、口感、咀嚼性四个因素构成，还需对其权重进行分配，权重分配方案目的是反应四个因素的重要性反应程度，在对麦芽咀嚼片进行感官评定时，参考姬长英、余疾风[15-16]的强制决定法及二元比对决定法，确定色泽、形态、组织结构和滋味气味的权重，对麦芽咀嚼片参加评价的因素一一进行对比，重要因素得1分，次要得0分，自身比较得1分，结果见表3。

表3 感官评价指标权重分布Table 3 The reference standard of sensory

10名成员的总分为 100，四个评价因素与总分的比重即为权重，以字母K表示各因素的权重，经计算得K=（K1，K2，K3，K4）=（0.15，0.20，0.35，0.30）

1.3.3.2 建立模糊综合评价数学模型 根据正交实验表L9（34）中组合进行实验制得9组咀嚼片样品，由10名小组成员对咀嚼片的色泽、组织形态、口感和咀嚼性分别进行评分，根据评分建立模糊综合评价数学模型。

1.3.4 动物功能实验方法

按最佳配方工艺制备的中试样品，人体推荐用量：每日5.34 g/60 kg BW。实验动物：选用小鼠60只，按体重分为5组，每组12只，作为实验一批，进行小肠运动实验；大鼠48只，按体重分为4组，每组12只，进行大鼠体重、体重增重、摄食量、食物利用率实验和消化酶的测定[17]。剂量：小鼠设置低中高剂量组，即每日0.44、0.89、2.67 g/kg BW，加无菌水溶解至100 mL，受试物每日一次经口给予，连续灌胃12 d后进行小肠运动实验，小鼠灌胃体积为10 mL/kg BW，同时设一空白对照组和一模型对照组，以无菌水代替受试物，每日灌胃体积与受试物相同。大鼠实验设置低中高剂量组，即每日 0.22、0.44、1.34 g/kg BW，以无菌水溶解，受试物每日一次经口给予，连续灌胃12 d后进行小肠运动实验。小鼠灌胃体积为5 mL/kg BW。同时设一空白对照组和一模型对照组，以无菌水代替受试物，每日灌胃体积与受试物相同。

体重、体重增重、摄食量、食物利用率，小肠运动实验和消化酶测定三方面任二方面实验结果阳性，可判定该受试样品促进消化功能动物实验结果阳性。

1.3.4.1 小鼠小肠运动实验 连续给予受试物12 d后，各组小鼠禁食不禁水16 h。模型对照组和各剂量组给予复方地芬诺酯（5 mg/kg BW），空白对照组给予无菌水。30 min后各剂量组分别给予含相应受试物的墨汁（含5%的活性炭、10%阿拉伯树胶），空白对照组和模型对照组给墨汁灌胃。25 min后立即脱颈椎处死动物，打开腹腔分离肠系膜，剪取上端自幽门、下端至回盲部的肠管，置于托盘上，轻轻将小肠拉成直线，测量肠管长度为“小肠总长度”，从幽门至墨汁前沿为“墨汁推进长度”。按下式计算墨汁推进率。

1.3.4.2 大鼠消化酶的测定 实验开始时动物体重的差异应不超过平均体重的10%。经口给予受试样品。实验结束前各组动物禁食不禁水24 h，麻醉大鼠幽门结扎法收集4 h内排出的胃液，测定每小时内胃液量。取胃液1.0 mL放入50 mL的三角瓶中，加入0.05 mol/L盐酸溶液15.0 mL摇匀，放入新鲜制作的蛋白管2根。塞好瓶口，在37 ℃恒温箱中孵育24 h，取出蛋白管，用游标卡尺测量蛋白管两端透明部分的长度（mm），以四端之值求平均值。计算胃蛋白酶活性和排出量。胃蛋白酶蛋白酶(μ/h)=胃蛋白酶活性× 每小时胃液量

1.3.4.3 大鼠体重、体重增重、摄食量和食物利用率实验 实验开始时动物体重的差异应不超过平均体重的 10%。经口给予受试样品，每周测 2次体重和食物摄入量。实验结束时计算体重、体重增重和食物利用率。

2 结果与分析

2.1 单因素实验结果

2.1.1 稀释剂筛选结果

通过表4的稀释剂筛选结果，并结合咀嚼片的组织形态，微晶纤维素的制粒和压片效果最好。

表4 稀释剂筛选Table 4 The screening of diluent

2.1.2 矫味剂筛选结果

由表5可知，口感最佳的酸味剂是柠檬酸、甜味剂是甜菊糖苷。

表5 矫味剂筛选Table 5 The screening of flavors

2.1.3 润滑剂筛选

经筛选，硬脂酸镁的润滑效果最佳。

2.2 正交实验结果

将 9组实验数据（见表 6）分别除以品评总人数 10人，得到 9个模糊评判矩阵，分别对应1～9号实验，例如1号样品模糊矩阵如下：

表6 感官评价结果Table 6 The experimental results of sensory quality evaluation

根据模糊变化原理，用隶属函数对矩阵中的数据进行模糊计算，计算各样品对评价因素的综合隶属度Y=K×R，如

模糊评价总分计算：每个因素的优、良、中、差四个评价等级对应分数为90、80、70、60。将综合评价结果分别乘以相应的分值并进行加和，最后可得出每个样品最后总得分，结果见表7。

表7 正交试验综合评价结果Table 7 Results of orthogonal evaluation

本实验采用极差分析法，极差大小反应每个因素对咀嚼片感官评价的影响程度，从表7中可以看出，影响因素大小顺序为柠檬酸＞甜菊糖苷＞微晶纤维素＞硬脂酸镁，最优组合为A2B2C3D2，即添加2%柠檬酸、0.1%甜菊糖苷、40%微晶纤维素、1%硬脂酸镁。

2.3 动物功能实验结果

2.3.1 对小肠运动实验墨汁推进率的影响

由表8可知，经口给予小鼠不同剂量的受试物12 d后，模型对照组与空白对照组比较，墨汁推进率降低，P值显示有显著性差异，表明模型建立成功。与模型对照组比较，0.89 g/kg BW组和2.67 g/kg BW组墨汁推进率提高，P值显示有显著性差异。

表8 受试物对墨汁推进率的影响（±SD）Table 8 The influence of test substance on ink advancing rate (±SD)

表8 受试物对墨汁推进率的影响（±SD）Table 8 The influence of test substance on ink advancing rate (±SD)

注：#：与空白对照组比较有显著差异；*：与模型对照组比较有显著差异。

组别 动物数/只墨汁推进率/%墨汁推进率平方根反正弦数值 P值空白对照 12 76.4±6.4 1.07±0.08 —模型对照 12 33.6±6.2# 0.62±0.07# 0.000 0.44 g/kg BW 12 37.2±11.2 0.65±0.12 0.751 0.89 g/kg BW 12 45.1±11.9* 0.73±0.12* 0.032 2.67 g/kg BW 12 60.7±11.8* 0.90±0.13* 0.000

2.3.2 对大鼠胃蛋白酶排出量的影响

由表9可知，经口给予大鼠不同剂量的受试物32 d后，与空白对照组间比较，1.34 g/kg BW组胃蛋白酶排出量提高，P值显示有显著性差异。

表9 受试物对大鼠胃蛋白酶排出量的影响（±SD）Table 9 Influence of test substance on pepsin excretion in rats (±SD)

表9 受试物对大鼠胃蛋白酶排出量的影响（±SD）Table 9 Influence of test substance on pepsin excretion in rats (±SD)

注：*：与空白对照组比较有显著差异。

剂量 动物数 胃蛋白酶排出量/(μ/h) P值空白对照组 12 384±146 —0.22 g/kg BW 12 411±143 0.948 0.44 g/kg BW 12 464±178 0.427 1.34 g/kg BW 12 637±132* 0.000

2.3.3 大鼠体重、体重增重、摄食量和食物利用率实验

由表10可知，大鼠的初始体重在各剂量组与空白对照组比较，P值显示差异均无显著性。经口给予大鼠不同剂量的受试物32 d后，大鼠的体重在高剂量组与空白对照组间比较，P值显示差异均无显著性。

表10 受试物对大鼠体重的影响（±SD）Table 10 The influence of test substance on rat body weight (±SD)

表10 受试物对大鼠体重的影响（±SD）Table 10 The influence of test substance on rat body weight (±SD)

组别 动物数/只 体重/g P值 体重/g P值实验前 实验后空白对照 12 153.4±4.8 - 382.3±15.3 -0.22 g/kg BW 12 153.4±4.7 1.000 384.2±13.6 0.986 0.44 g/kg BW 12 154.1±4.0 0.953 393.2±16.6 0.294 1.34 g/kg BW 12 153.2±4.1 1.000 386.9±22.4 0.849

由表11可知，经口给予大鼠不同剂量的受试物32 d后，大鼠摄食量在各剂量组与空白对照组间比较，P值显示差异无显著性。

表11 受试物对大鼠摄食量的影响（±SD）Table 11 The influence of test substance on rat food intake (±SD)

表11 受试物对大鼠摄食量的影响（±SD）Table 11 The influence of test substance on rat food intake (±SD)

组别 动物数/只 摄食量/g P值空白对照组 12 834.9±60.5 -0.22 g/kg BW 12 848.2±39.7 0.845 0.44 g/kg BW 12 862.7±50.3 0.377 1.34 g/kg BW 12 846.6±43.2 0.887

由表12可知，经口给予大鼠不同剂量的受试物32 d后，大鼠食物利用率在各剂量组与空白对照组间比较，P值显示差异均无显著性。

表12 受试物对大鼠食物利用率的影响（±SD）Table 12 The influence of test substance on rat food utilization (±SD)

表12 受试物对大鼠食物利用率的影响（±SD）Table 12 The influence of test substance on rat food utilization (±SD)

组别 动物数/只食物利用率/%食物利用率平方根反正弦数值 P值空白对照组 12 27.5±1.4 0.55±0.02 -0.22 g/kg BW 12 27.2±1.0 0.55±0.01 0.970 0.44 g/kg BW 12 27.7±1.7 0.55±0.02 0.955 1.34 g/kg BW 12 27.6±2.1 0.55±0.02 0.999

3 结论

通过模糊评价与正交实验设计方法[18-19]的综合运用，对组织形态、口感、气味、咀嚼性等主观性指标进行评分，最终筛选出最佳工艺和配方：添加2%柠檬酸、0.1%甜菊糖苷、40%微晶纤维素、1%硬脂酸镁。动物实验表明，0.89 g/kg BW与2.67 g/kg BW组均能提高小鼠小肠运动实验墨汁推进率，但差异性不同（P＜0.05与P＜0.001），1.34 g/kgBW组能提高大鼠胃蛋白酶排出量（P＜0.001），并且对大鼠体重增长、摄食量、食物利用率无不良影响，根据《保健食品检验与评价技术规范》（2003年版）对促进消化保健功能食品的判定标准可知，麦芽咀嚼片具有促进消化的功能。本实验进一步研究麦芽产品的制备工艺以及促消化的保健功能，也为麦芽的深入开发和应用提供参考。