罗汉果饮料的研制探究范文

摘要:目的研制罗汉果保健饮料。方法以中药罗汉果为主要原料,将粉碎后的罗汉果经浸提等处理后,加入辅料进行调味。在单因素试验的基础上通过正交试验探索罗汉果饮料的配方,以感官评定为指标,通过正交试验和方差分析对饮料的配方和稳定性进行研究。结果最佳配方为:罗汉果与水的配比为1:200(m:V),柠檬酸添加量为0.04%,白砂糖添加量为0.05%;稳定剂及其添加量为海藻酸钠0.024%、黄原胶0.028%、CMC-Na0.028%。结论该饮料甜中带酸,色泽纯正,气味清香。

关键词:罗汉果;饮料;稳定剂

1引言

罗汉果(Siraitiagrosvenorii)是一种常用的传统中药,来源于葫芦科多年生藤本植物的果实[1]。味甘性凉,归肺、大肠经,有润肺止咳、生津止渴的功效、适用于肺热或肺燥咳嗽、百日咳及暑热伤津口渴、润肠通便等[2]。其营养价值很高,含丰富的维生素C(每100g鲜果中含400~500mg)以及糖甙、果糖、葡萄糖、蛋白质、脂类等[3]。此外罗汉果为国家卫生部、中医药管理局将其列入第一批“既是食品又是药品的品种名单”[4],其所含罗汉果甜甙比蔗糖甜300倍,不产生热量,是饮料、糖果行业的名贵原料,是蔗糖的最佳替代品[5]。现代医学证明,罗汉果对支气管炎、高血压等疾病有显著疗效[6]。本研究以中药罗汉果为主要原料,将粉碎后的罗汉果经浸提等处理后,加入辅料进行调味制成成品──罗汉果饮料,并对罗汉果饮料中柠檬酸的含量进行检测。

2材料与方法

2.1材料与仪器

罗汉果(LHG-01-XX-1507-08(LG),桂林产,龙脊罗汉果开发有限公司);白砂糖(食品级,广西特科食品有限公司);柠檬酸(纯度:99%,山东潍坊英轩食品公司);果胶(食品级,浙江省衢州果胶有限公司);瓜尔胶(食品级,郑州康帆生物科技有限公司);海藻酸钠(食品级,郑州市鸿科化工产品有限公司);黄原胶(食品级,淄博中轩生化有限公司);CMC-Na(食品级,河北百味生物科技有限公司)。YJGY-100高压均质机(天津特斯达食品科技有限公司);DHG-9035A电热鼓风干燥箱(上海一恒科技有限公司);YM-50立式压力蒸汽灭菌器(上海三申医疗器械有限公司);TDL-40B型低速离心机(上海安亭科学仪器厂);FA2004型精密电子天平(天津天马恒基仪);LC-1100高效液相色谱仪(杭州云泽色谱仪器设备有限公司);依利特BetasilC18(4.6mm×200mm,5µm)色谱柱。

2.2实验方法

2.2.1罗汉果饮料制备流程

罗汉果→挑选→粉碎→一次浸提→二次浸提→混合两次提取液→干燥→过滤→均质→加辅料(水、柠檬酸、白砂糖等)→杀菌→冷却→检验→包装→成品。

2.2.2罗汉果饮料制备工艺要点

(1)原材料预处理选取外观完整、品质纯正、保存完好、无腐烂现象的罗汉果,清水洗净,切分后制成粗粉低温烘干备用。(2)浸提参照传统中药提取方法,采取二次水煎煮浸提法[7]。将罗汉果粉末与水按比例1:10(g/mL)混合,将其在100℃条件下浸提45min,然后进行粗滤,取出滤液;再向滤渣中加入20~25mL的净化水100℃温度下进行第2次浸提30min,过滤;合并2次滤液,得到棕黄色的罗汉果浸提液。为保持饮料产品良好的品质和风味,浸提和配料用水必须经净化处理[7]。(3)混合、调配浸提后的罗汉果汁按比例将柠檬酸、白砂糖和稳定剂加入其中,搅拌均匀[6]。

2.2.3饮料稳定性实验

(1)稳定剂的筛选为使饮料质地均匀,避免沉淀现象发生,应在饮料中加入稳定剂,以保证饮料的稳定性。在罗汉果饮料最佳配方的条件下,以离心沉淀率为指标,结合离心后饮料的透明度,测定不同稳定剂的稳定效果[8-12]。结果显示,海藻酸钠、黄原胶和CMC-Na的离心沉淀率较低,因此稳定效果较好,且透明度也优于其他稳定剂。由于在饮料生产中通常采用2种或2种以上稳定剂进行复配以更好地提高产品的稳定剂,故本实验选择3种稳定剂进一步做复合配比试验。(2)罗汉果饮料稳定剂的确定将海藻酸钠、黄原胶、CMC-Na以0.020%、0.024%、0.028%的浓度分别加到饮料中,以沉淀率为指标,对单一稳定剂性能进行筛选,在此基础上通过单因素实验确定稳定剂的最佳比。具体操作:准确量取50mL配置好的饮料,称重。置于离心管中,在4000r/min的离心机中离心10min,离心结束后,准确称量上清液重量,离心沉淀率/%=[(样品饮料重量上清液重量)(g)/样品饮料重量(g)]×100[13]。

2.2.4饮料感官评价

选取10名经过感官评定训练的师生,根据饮料的色泽、气味、滋味和组织状态对饮料进行综合评分。感官评分标准见表1。综合评分77分及以上为优秀,46~77分为良好,46分以下不符合要求。

2.2.5单因素试验

以预实验为基础,同时对罗汉果饮料中罗汉果与水的配比(1:0、1:100、1:200、1:300、1:400、1:500)、柠檬酸的添加量(0、0.02%、0.04%、0.06%、0.08%、0.10%)、白砂糖的添加量(0、0.02%、0.04%、0.06%、0.08%、0.10%)进行单因素试验,根据感官评分选择单因素的最佳添加量。

2.2.6罗汉果饮料中柠檬酸含量检测

(1)色谱条件依利特BetasilC18(4.6mm×200mm,5µm)色谱柱;流动相:乙腈-水(45:55,V:V)，进行等度洗脱;流速:1mL/min;进样量:10μL;柱温:室温;检测波长:210nm。(2)对照品溶液的制备精密称取柠檬酸对照品适量,加纯净水加热溶解,制成浓度分别为1.4mg/mL的对照品溶液,既得。(3)供试品溶液的制备精密称取罗汉果药材(过20目筛)10g至烧杯中,加入纯净水200mL,制成浓度为50.0mg/mL的供试品储备液备用。精密吸取罗汉果供试品储备液1.0mL置10mL量瓶中,加蒸馏水稀释至刻度,摇匀,超声1h,取出放至室温,用蒸馏水补足损失的重量,过0.42μm微孔滤膜取续滤液,既得。(4)标准曲线的绘制精密吸取“2.2.6(2)”项下的对照品溶液4,8,12,16,20µL注入高效液相色谱仪,测定。以进样量(X)为横坐标,峰面积(Y)为纵坐标,绘制标准曲线,计算回归方程。

3结果与分析

3.1单因素试验

3.1.1罗汉果与水的配比对罗汉果饮料感官评分的影响

研究1:0、1:100、1:200、1:300、1:400、1:500共6个水平的罗汉果与水的配比对罗汉果饮料品质的影响。罗汉果饮料的感官评分为35.8、49.6、86.6、75.3、66.2、48.4。可知,当罗汉果与水配比为1:200时,罗汉果饮料的感官评分最高为86.6,此时罗汉果饮料的品质较好。

3.1.2柠檬酸的含量对罗汉果饮料感官评分的影响

研究0、0.02%、0.04%、0.06%、0.08%、0.10%共6个水平的柠檬酸添加量对罗汉果饮料品质的影响。罗汉果饮料的感官评分为76.2、77.8、81.7、71.3、68.2、66.8。可知,当柠檬酸为0.04%时,罗汉果饮料的感官评分最高为81.7,此时罗汉果饮料的品质较好。

3.1.3白砂糖的含量对罗汉果饮料感官评分的影响

研究0、0.02%、0.04%、0.06%、0.08%、0.10%共6个水平的白砂糖添加量对罗汉果饮料品质的影响。罗汉果饮料的感官评分为57.5、66.4、80.6、82.3、76.5、63.7。可知,当白砂糖为0.06%时,罗汉果饮料的感官评分最高为82.3,此时罗汉果饮料的品质较好。

3.2罗汉果饮料配方的确定

3.2.1罗汉果饮料配方的正交设计

以感官评定(2.2.4)为指标分别对罗汉果与水的比例、柠檬酸添加量,白糖添加量进行单因素考察实验。选定罗汉果与水比例范围为1:150~1:250(m:V),柠檬酸加量范围为0.04%~0.06%,白砂糖加量范围为0.05%~0.07%,在此基础上进行正交实验,确定罗汉果饮料的最佳配方[8]。

3.2.2罗汉果饮料最佳配方的确定

按3.2.1的方案进行三因素三水平的正交实验,罗汉果饮料最佳配方为A1B1C1,即罗汉果汁与水的比例为1:200(m:V),柠檬酸的加量为0.04%,白砂糖的加量为0.05%。由r值可得:影响饮料的主要因素依次为罗汉果汁与水的比例、白砂糖和柠檬酸。饮料正交试验的方差分析如表4所示。由F比可知,罗汉果汁与水比例、柠檬酸和白砂糖对饮料配方影响程度大小依次为混合汁比例、白砂糖和柠檬酸,与极差分析结果相一致。

3.2.3罗汉果饮料稳定剂的确定

离心沉淀率越小,表明饮料稳定性越好[14]。结果可以得出:影响复合稳定剂稳定效果的因素依次为黄原胶添加量>海藻酸钠添加量>CMC-Na添加量。通过验证性实验得到最优配比,即海藻酸钠0.024%、黄原胶0.028%、CMC-Na0.028%。

3.3罗汉果饮料中柠檬酸含量检测

3.3.1线性回归方程得到柠檬酸线性方程为Y=5940.6X+40041,r=0.9994。表明其线性关系良好。

3.3.2罗汉果饮料中柠檬酸含量

分别取柠檬酸对照品溶液及罗汉果供试品溶液10µL在“2.2.6”色谱条件下,注入高效液相色谱仪,读取成分色谱峰面积,代入标准曲线,计算罗汉果中柠檬酸的含量,结果为2.31mg/mL。

4结论与讨论

近年来我国经济稳定高速发展,不可避免地带来了很多环境污染以及生态问题。据悉,我国受雾霾天气影响的面积约占国土面积1/4,受影响约6亿人[15]。长期的雾霾天气会严重危害人体健康。对于当前环境问题对人体肺部造成伤害,目前市面上还没有找到实质性的解决办法,几乎还是空白的状态。本研究是从罗汉果的润肺保健方面进行研究和评价,从中医整体思维出发,细致剖析罗汉果的作用价值,从而研制出安全有效的罗汉果润肺保健饮料[16]。本研究以中药罗汉果为主要原料,将粉碎后的罗汉果经浸提等处理后,加入辅料进行调味制成成品。该饮料的优点有:罗汉果为天然中药,毒副作用小,对于润肺作用效果显著,方便获取实验结果。用药安全且营养丰富,含有丰富的葡萄糖、果糖、维生素E等多种维生素、多种氨基酸及黄酮类、生物碱等有益于人体的营养成分。罗汉果的产地广泛,易于种植,获取方便,并且罗汉果饮料的制作工艺简便,成本低,适合工业化,自动化批量生产。本文首先确定了以纯净水与罗汉果为主要原料,通过正交试验及SPSS17.0软件分析得出罗汉果饮料的最佳配方为:罗汉果汁和纯净水的体积比为1:200,柠檬酸0.04%,白砂糖0.05%。此外为使罗汉果饮料具有良好的稳定性,首先对稳定剂进行筛选,得出稳定效果较好的3种稳定剂并进行复合试验。通过正交试验及SPSS17.0软件分析可得出复合稳定剂的最佳组合为:海藻酸钠添加量为0.024%,黄原胶0.028%,CMC-Na0.028%。最后对罗汉果饮料中的柠檬酸和蔗糖进行有效成分的检测。此饮料为棕褐色,略有罗汉果清香,口感细腻柔和,酸甜适口。

参考文献

[1]邓卫利,苏尔进,巫月霞,等.富硒无籽罗汉果主要营养成分分析研究[J].大众科技,2016,18(7):4648.

[2]吕斌.科学食用罗汉果[J].绿化与生活,2012,(6):47.

[3]罗汉果-糖尿病人也能食用的“神仙果”[J].乡村科技,2013,(6):41.

[4]张庆莲,黄娟,吴智惠,等.罗汉果的药理及开发应用的研究概况[J].药学研究,2017,36(3):164165,186.

[5]罗汉果茶[J].湖南中医杂志,2016,32(10):135.

[6]黄善松,刘绍华,班强,等.广西区域性特色植物罗汉果的应用研究进展[J].企业科技与发展,2012,(21):1922.

[7]肖贵平.莲心菊花保健饮料的研制[J].农学学报,2012,2(3):4449.

[8]欧鸥.沙棘叶罗汉果复合饮料的研制[J].饮料工业,2017,20(4):2023.

[9]王琦.黄山贡菊饮料加工工艺的研究[D].合肥:安徽农业大学,2016.

[10]王晓妍.液态乳感官评定方法的研究[D].哈尔滨:黑龙江东方学院,2015.

[11]高磊,李慧芸.山药核桃乳饮料的工艺研究[J].农产品加工,2017,(16):2425.

[12]许彦.抹茶饮料复配稳定剂的筛选[J].保鲜与加工,2017,17(5):7580.

作者：高媛；李慧敏；赵彤彤；孙艳涛 单位：辽宁中医药大学药学院