刺梨功能性冲剂的研制
2021-03-11张新宇曾永清张冠华张纯刚
◎ 张新宇,曾永清,张冠华,张 强,张纯刚
(辽宁中医药大学药学院,辽宁 大连 116620)
刺梨富含维生素C,刺梨果肉中维生素C 含量约为1 500 mg/100 g,因此具有抗氧化、增强人体免疫力的功效[1-2]。黄芽汤出自清代黄元御先生的《四圣心源》,其组方中提到:“人参入戊土而益胃气,走己土而助脾阳,理中第一。甘草入脾、胃两经,补益中焦脾胃,养育四旁。茯苓利水燥土。干姜燥湿温中,行郁降浊,补益火土,消纳饮食。”由此可见,4 种药材合用,具有养脾健胃的功效[3]。现将刺梨与黄芽汤经冷冻干燥制备成冻干粉[4],加以风味剂木糖醇制成刺梨功能性冲剂。目前,市场上未发现相关产品,在此背景下开发了此产品,希望推向市场。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
刺梨、人参、茯苓、干姜和甘草,均为市售;β-麦芽糊精、木糖醇,均为食品级;对照品人参皂苷Rb1(批号:ST02480120),购自上海诗丹德标准技术服务有限公司;乙腈、甲醇,均为色谱级,购自瑞典欧森巴克化学公司;娃哈哈纯净水,购自娃哈哈集团有限公司。
1.2 仪器与设备
WGL-230B 型电热鼓风干燥箱(天津市泰斯特仪器有限公司)、PTHW 型调温控温加热电热套(上海予华仪器有限公司)、FA1004 型精密电子天平(天津天马衡基仪器有限公司)、DZF6020 型真空冷冻干燥机(广州市康恒仪器有限公司)以及Agilent 1100 高效液相色谱仪(安捷伦科技公司,包括四元泵,VWD可变波长扫描紫外检测器,Chemstations 化学工作站)。
1.3 HPLC 法测定黄芽汤煎煮液中人参皂苷Rb1 的含量
1.3.1 色谱条件
色谱柱:ChromCore ARC18(5 μm,4.6×150 mm);流动相:乙腈-水,按表1 梯度洗脱;检测波长:203 nm;柱温:室温;流速:1.0 mL·min-1;进样量20 μL。
表1 梯度洗脱表
1.3.2 对照品溶液的制备
精密称取人参皂苷Rb1对照品2.002 mg 于10 mL容量瓶中,加甲醇适量,超声溶解,放至室温定容,摇匀,即得人参皂苷Rb1对照品溶液。
1.3.3 供试品溶液的制备
取制备好的黄芽汤煎煮液适量,过0.22 μm 微孔滤膜2 次,作为供试品溶液。
1.4 黄芽汤煎煮工艺的优化
将人参、干姜、茯苓和甘草粉碎后过40 目筛,以3 ∶2 ∶2 ∶2 的质量比例混合均匀,加水回流煎煮,煎煮液过0.22 μm 微孔滤膜,作为供试品溶液进样,以人参皂苷Rb1浸出量为指标[5],以加水倍数、煎煮时间、煎煮次数作为正交试验的影响因素,采用3 因素3 水平正交设计表L9(33)优化黄芽汤煎煮工艺,正交试验设计表见表2。
表2 L9(33)正交试验设计表
1.5 制备黄芽汤冻干粉及刺梨冻干粉
将优化后的煎煮工艺下制备的黄芽汤煎煮液过滤后,进行预冻及冷冻干燥,粉碎过筛密封包装,即得黄芽汤冻干粉。将刺梨鲜果清洗后去核去刺,压榨成汁,低温澄清后过滤,进行预冻及冷冻干燥,粉碎过筛密封包装,即得刺梨冻干粉。
1.6 基粉粒度的确定
选取冲剂基粉粒径为80 目、100 目、150 目进行试验。取1 g 冲剂基粉,倒入(60±1)℃温开水50 mL,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。
1.7 冲剂基粉添加比例及风味的优化
为加强冲剂的适口性,需采用最佳混合比例来添加刺梨冻干粉与黄芽汤冻干粉,以及加入木糖醇作为风味剂配制冲剂。设定刺梨冻干粉添加量为50%、70%、80%和90%,黄芽汤冻干粉添加量则为50%、30%、20%和10%进行感官评分,用以确定冲剂基粉添加比例;再在确定冲剂基粉添加比例后,加入20%、30%、40%比例的木糖醇,用以优化风味。
1.8 冲剂的感官评定
采用综合评分的方法,组成10 人感官评价小组,根据冲调后的色泽、滋味、气味等各项感官指标,取平均值为最终得分,评分标准见表3。
表3 品质评价计分标准表
2 结果与分析
2.1 HPLC 法测定黄芽汤煎煮液中的人参皂苷Rb1 含量结果
2.1.1 专属性考察
分别精密吸取空白甲醇、对照品溶液、供试品溶液各20 μL,按1.3.1色谱条件进样测定,色谱图见图1~图3,其中人参皂苷Rb1对照品出峰时间为61.174 min,供试品中人参皂苷Rb1出峰时间为61.186 min,待测指标成分分离度均符合分析要求。
图1 空白溶剂色谱图
图2 对照品色谱图
图3 供试品色谱图
2.1.2 线性关系考察
将人参皂苷Rb1对照品溶液用甲醇逐级稀释配制浓度为200.2 μg·mL-1、100.1 μg·mL-1、50.05 μg·mL-1、25.02 μg·mL-1、12.51 μg·mL-1和6.25 μg·mL-1的 系列标准溶液,分别进样20 μL,以质量浓度为横坐标(X),以峰面积为纵坐标(Y)进行线性回归,回归方程为Y=21 530X-52 195,R2=0.999 8。结果表明人参皂苷Rb1在相应的质量浓度范围内线性关系良好。
2.2 黄芽汤正交试验优化提取工艺
由表4 正交试验结果可知,3 个因素对人参皂苷Rb1浸出量的影响次序为C(煎煮次数)>A(加水倍数)>B(煎煮时间)。根据人参皂苷Rb1浸出量的含量可知最优提取工艺为A3B1C3,即加水倍数24 倍,煎煮时间30 min,煎煮3 次。
表4 L9(33)正交试验结果表
2.3 基粉粒度对冲剂稳定性的影响
通过悬浮效果及感官评价选择合适的基粉粒径,结果见表5。根据感官评定结果,基粉粒径为100 目与150 目时,基粉复溶效果均好,且口感细腻、稳定性较好,但是150 目的基粉静电效果较强,易吸附于包装材料内部,易使原料损失较大,考虑成本因素,故选用100 目作为基粉粒径。
表5 感官评价结果表
2.4 冲剂基粉添加比例及风味的优化
由图4、图5 可知,刺梨冻干粉添加量为80%时,口感最佳,但经人工品尝后发现甜度偏低,因此选用添加木糖醇来进行调味,根据感官质量评分结果,最终选定基粉添加比例为:刺梨冻干粉80%,黄芽汤冻干粉20%;风味剂木糖醇的添加量为基粉总量的30%。
图4 刺梨冻干粉添加量对感官评价的影响图
图5 木糖醇添加量对感官评价的影响图
3 结论
本实验以刺梨、人参、茯苓、甘草和干姜为原料,经蒸煮、冷冻干燥处理,加以适当的辅料,按比例混合而成的刺梨功能性冲剂,具有开胃健脾、补充维生素C 的功效。通过正交实验优化原料的提取工艺,得到最佳提取工艺为:加水倍数24 倍,煎煮时间30 min,煎煮次数3 次。提取物冷冻干燥后粉碎过筛得冲剂基粉,通过感官评价对基粉粒径、风味剂添加量进行优化,确定该冲剂最佳配方为:冲剂基粉添加量0.5 g(粒度为100 目,80%刺梨冻干粉,20%黄芽汤冻干粉),木糖醇0.15 g(30%)。制得的功能性冲剂为淡黄色,口感细腻且香甜,该工艺简单科学,可工业化生产。