猴头菇与四君子汤配伍饮料的研究
2021-09-01朱佳源谭周进刘又嘉肖嫩群
朱佳源,谭周进,刘又嘉,肖嫩群,
(1. 湖南中医药大学药学院,湖南 长沙 410208;2. 中医方证研究转化医学湖南省重点实验室,湖南 长沙 410208)
四君子汤是传统中药汤剂调理脾胃的典型及常用方,此配方主要为人参、白术、茯苓与炙甘草。人参为五加科植被人参干燥根和根茎,据《神农本草经》记载:“久服,轻身延年”,主要成分为人参皂苷、人参多糖、氨基酸等,水提法可发挥健脾养胃作用[1-2]。白术是菊科苍术属植物白术的茎状根,其主要成分为挥发油、多糖及多种氨基酸等,其中白术内酯Ⅰ及挥发油成分具有健脾燥湿,增强胃肠蠕动功能[3]。茯苓为多孔菌科真菌茯苓的干燥菌核,可治疗食少便溏、四肢乏力等脾虚症状[4-5]。炙甘草是豆科植物甘草的干燥根茎经蜜炮制后得,主治脾胃亏虚、倦怠乏力等[6]。四君子汤主要对调节胃肠蠕动、抗黏膜损伤、提高免疫力、改善肠道菌群等方面[7-10]有确切疗效。猴头菇是很好的保健和摄生作用的药食两用食材,口感独特、多维营养,功效主要是利五脏、健脾胃、补亏虚。近年来研究发现,其含蛋白质、脂肪等营养物质和多糖、低聚糖、萜类等多种活性成分[11],对健脾养胃、提高免疫力、改善消化系统功能等有明显功效[12-14]。但由于猴头菇直接食用口感较差且难以达到有效阈(活性物质浓度较低),工艺复杂或易致生物活性改变等因素影响,使得其资源优势向产业优势转变受阻[15]。于是根据“医食同源”“药食同源”理论,笔者拟将调理脾胃经典方四君子汤与猴头菇相配伍,研制出调理脾胃,防治脾虚便秘的药膳饮品,为开发新的药膳饮品提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 原 料药食材:人参(吉林,人工种植)、茯苓(云南)、白术(浙江)、炙甘草(新疆),均由湖南中医学大学第一附属医院提供,并经中药房人员鉴定合格(肖冰梅,教授,湖南中医药大学中药鉴定教研室);猴头菇:湖南省食用菌研究所提供,经鉴定合格。调味剂:柠檬酸(上海九洁实业有限公司);白砂糖(青岛蜜福堂食品有限公司)。稳定剂: 黄原胶(上海九洁实业有限公司)。其他: 医用脱脂纱布;纸杯、玻璃棒、量筒等若干。
1.1.2 仪器设备YP-B2002马头牌电子天平(上海光正医疗仪器有限公司);DSX-280A高压手提式蒸汽灭菌锅(上海宜川仪表厂);SW-CJ-IFD超净工作台(北京半导体设备一厂);WS2-133-65恒温水浴锅(上海医疗器械三厂);老药师常温煎药机(长沙市卓成医疗器械有限公司);TG16-WS台式超高速低温离心机(长沙湘仪离心机仪器公司);旋转蒸发仪RE-200013(巩义市予华仪器有限责任公司)。
1.2 试验方法
1.2.1 养胃四君茶工艺流程根据处方分析,各味药中的有效成分大都可以溶于热水,出于经济健康且传统中药多为水煎等多角度考虑,处方拟采用热水提取法。具体流程如下:
原料鉴定→筛选→加工→冲洗→风干→药汁煮提→四层纱布粗滤2次→减压抽滤(120目)→风味调配→均质→灌装→高压灭菌→成品。
1.2.2 浸提工艺正交试验先进行四君子茶汁液及猴头菇汁提取。然后在单因素试验基础上确定范围,再通过正交试验优化药膳汁提取工艺。以煎煮时间、加水量、煎煮次数、浸泡时间4个因素按L9(34)[16]正交表来设计(表1)。按设计的工艺条件,以经典处方比例称取药材,按试验设计提取合并,四层纱布过滤2次,过滤器减压抽滤(120目)备用待测定。取100 mL水提液(相当于50 g生药量),置衡定的蒸发皿中,于75℃水浴上加热蒸干,将残渣放在105℃的恒温烤箱中干燥3 h,拿出放在干燥器中,待冷却至常温,称总固形物重量,计算出膏率(出膏率=干膏量/生药量×100%)。
表1 浸提工艺L9(34)正交试验因素与水平设计
1.2.3 药食材配方优化试验设计将上述试验所得工艺参数制备四君子汤与猴头菇汁,按照表2设计四君汤与猴头菇配伍比。邀请20位可全程接受品鉴人员组成感官评定小组,11女9男。采用双盲原则所有样品编码,在室温下进行品评,品评前1 h内勿进食,1 d不吃刺激性食物、使用化妆品或有气味的洗涤液洗手,并用温水漱口以保持口腔清爽,且烦躁时不进行[17]。按GB 7101—2015标准及刘静波等[18]的方法设定:①评价对象域Y。Y={y1,y2,y3,y4,y5,y6,y7,y8,y9,y10,y11}是指研究过程中,需要进行评价的产品集合[18]。用Yj代表对产品的综合评价,其j=1,2,…,11(表2)。②评价因素域U。U={色泽形态、香气、口味}。③评价等级域V。V={优,良,中,差}。④评价权重域W。W={a1,a2,a3}是指各评价因素的权重系数的集合。结合GB 7101—2015食品国家标准及魏仲珊等[17]和刘静波等[18]的方法,采用二元对比决定法确定3项指标的权重。选取10名为志愿者对参加评价的因素做一对一比较,重要记1分,次要0分,自身比较按1分记。各项指标总得分与总得分的比即为权重,分析可知:W={0.3,0.3,0.4}。⑤评定标准见表3。
表2 药食材配伍比例
1.2.4 药辅比试验单因素试验设计:通过预试验,发现药膳汁浓度(E)、白砂糖(F)、柠檬酸(G)、黄原胶(H)不同添加量对产品感官品质影响大,采用单因素试验法分别确定添加量范围。E为5%、10%、15%、20%、25%,F为1%、2%、4%、6%、8%,G为0.03%、0.06%、0.09%、0.12%、0.15%,H为0.005%、0.01%、0.02%、0.04%、0.06%,分别设置5个水平单因素试验。正交试验设计:根据单因素试验结果,确定4因素取值范围,4个因子按L9(34)正交表来设计(表4),以表3为评价标准,选定10名符合条件志愿者进行打分(满分100分),选定最佳药辅比方案。
表3 口服液感官质量评定标准
表4 药辅比L9(34)正交试验因素与水平设计 (%)
1.2.5 微生物检测采用MPN和平板计数法,取3个平行样品,检测其微生物污染程度[19],记录试验结果,参照下表判断是否符合标准。
2 结果与分析
2.1 浸提工艺正交试验结果
由表5中极差分析可知,影响固形物得率的主次顺序是:A、B、D、C,其中A影响最为显著,工艺参数A1B2C2D2最佳,即煎煮时间1 h,加水量10倍,煎煮次数2次,浸泡时间2 h。具体操作为武火煮沸改文火60 min,煮提2次混匀,4层纱布过滤2次,冷却装瓶后冷藏于4℃冰箱备用。
表5 浸提工艺L9(34)正交试验结果
2.2 配方优化结果
2.2.1 建立模糊综合数学评价矩阵根据对各个样品的感官指标得分数结果统计,如表6所示。
表6 感官评价指标及记分
据模糊变换原理:Y(评价对)=A·R,则对j号样品的综合评定结果为:Yj=A·Rj。A表示评价权重集,R为模糊关系矩阵,矩阵中的数值是表格中数值除以总人数20进行归一化再进行模糊变换。因此各样品综合评定结果矩阵为:
1号样品 :U色形={0.2 0.25 0.4 0.15}
U香气={0.2 0.4 0.25 0.15}
U口感={0.05 0.25 0.15 0.55}
2号样品:U色形 ={0.45 0.2 0.35 0}
U香气={0.2 0.4 0.25 0.15}
U口感={0.45 0.35 0.2 0}……
11号样品:U色形={0.4 0.45 0.1 0.05}
令综合评价结果为B,依据模糊变换原理:B=(b1,b2,b3,b4)=W×R。
2.2.2 模糊数学评定结论根据最大隶属度原则,综合评价结果为:B1最大隶属度为0.31,由于后两位相加大于0.5,则等级为差;B2最大隶属度为0.375,由于后两位相加大于0.5,则等级为良;B3最大隶属度为0.395,由于后两位相加大于0.5,则等级为中;B4最大隶属度为0.445,则等级为良;B5最大隶属度为0.355则等级为中;B6最大隶属度为0.425,由于后两位相加大于0.5,则等级为差;B7最大隶属度为0.375,则等级为差;B8最大隶属度为0.35,由于后两位相加大于0.5,则等级为差;B9最大隶属度为0.35,则等级为良;B10最大隶属度为0.4,由于后两位相加大于0.5,则等级为中;B11最大隶属度为0.42,由于后两位相加大于0.5,则等级为良。结论推算:将模糊综合评价结果的各个量分别乘以其对应得分值,并进行加和得到各试验组的模糊处理评价综合分数如下。
A1=0.14×90+0.295×80+0.255×70+0.31×60=72.65;
A2=0.375×90+0.32×80+0.26×70+0.045×60=80.25;
A3=0.185×90+0.395×80+0.345×70+0.075×60=61.92;
A4=0.155×90+0.445×80+0.33×70+0.07×60=76.85;
A5=0.165×90+0.33×80+0.355×70+0.15×60=75.1;
A6=0.18×90+0.36×80+0.425×70+0.035×60=76.85;
A7=0.26×90+0.3×80+0.375×70+0.065×60=77.55;
A8=0.32×90+0.26×80+0.35×70+0.07×60=75.3;
A9=0.35×90+0.29×80+0.29×70+0.07×60=76.5;
A10=0.175×90+0.4×80+0.375×70+0.05×60=77;
A11=0.42×90+0.36×80+0.175×70+0.045×60=81.55
归 一 化 后 得:A1=0.086,A2=0.091,A3=0.090,A4=0.090,A5=0.087,A6=0.092,A7=0.090,A8=0.088,A9=0.096,A10=0.091,A11=0.096,排 序 可 以 看 出A11>A9>A6。综合分数结合最大隶属度可以判断11号最好,9号稍次。考虑该产品为长期服用,选择猴头菇较多组,故选9号样品药食材配伍比例(人参:茯苓:白术:炙甘草:猴头菇= 2∶3∶3∶1∶3.9),评定等级为优、综合分数评价高,可接受性最好。
2.3 药辅比正交试验结果
由表7的极差分析可知,影响饮料品质的主次顺序是:药膳汁浓度(E)>黄原胶添加量(H)>白砂糖添加量(F)>檬酸添加量(G),其中影响最为显著,组合E3试验分数之合最高。由表7可知,最佳水平组合为E2F3G1H2,即最佳配比为药膳汁浓度20%、白砂糖添加量4%、檬酸添加量0.06%、黄原胶添加量0.02%。
表7 药辅比L9(34)正交试验设计与结果
2.4 食品安全微生物检测
采用MPN和平板计数法,取3个平行样品,检测其微生物污染程度[19],记录试验结果,判断是否符合《食品安全国家标准食品微生物检验》[20]标准。经计算发现:菌落总数、大肠杆菌、霉菌、致病菌平均数量分别为13 CFU/mL、1 CFU/L、0、0符合食品安全微生物指标。
3 小结与讨论
猴头菇营养价值高,主要含有蛋白质、脂肪等营养物质和多糖、低聚糖等活性成分,且安全无毒,是很好的保健和摄生作用的药食两用食材,但味道稍苦涩且直接食用难以达到有效阈(活性物质在菇体中浓度低)[11-12]。四君子汤是传统中药汤剂,具有调理脾胃、益气健脾的功效,与猴头菇进行深加工时相配合能增其效用。此研究以四君茶和猴头菇为主要原料,应用模糊数学感官评定结合正交试验,将主观赋权与客观赋权相结合,有效解决了感官评价中主观性问题,使结果更真实、客观、可靠[17-18]。通过试验得出最佳水提工艺参数:提取时间1 h、加水10倍、提取2次、浸泡2 h;药食配方比例人参:茯苓:白术:炙甘草:猴头菇约 2∶3∶3∶1∶3.9。试验确定了产品的影响因素为:药膳汁>黄原胶>白砂糖>柠檬酸。最终优选出风味参数为:药膳汁20%,白砂糖4%,柠檬酸0.06%,黄原胶0.02%。此研究不仅为工业化生产提供了可靠的工艺参考,而且丰富了市场上中草药饮料的品种,为下一步食用菌深加工提供了一定的依据。