呂銘婷,李曉,曹龍輝,袁學(xué)文,劉奕文
(1.廣東第二師范學(xué)院生物與食品工程學(xué)院,廣東廣州 510225;2.廣東環(huán)境保護(hù)工程職業(yè)學(xué)院,廣東佛山 528216)
南非葉為斑鳩菊的葉,原產(chǎn)于熱帶非洲,又稱作杏葉斑鳩菊、苦茶葉、肝連、南非樹(shù)等,在當(dāng)?shù)乇蛔鳛橐环N蔬菜食用[1]。近年來(lái),研究者對(duì)南非葉的提取物進(jìn)行一系列的研究,發(fā)現(xiàn)其中含有多種活性成分,如黃酮類、酚酸類、生物堿、類固醇、倍半萜內(nèi)酯、類固醇類等物質(zhì)[2-3]。黃酮類物質(zhì)屬于多酚化合物中的一種,具有較強(qiáng)的抗氧化、抗菌、抗病毒、止血、鎮(zhèn)痛等功效[4],是調(diào)節(jié)健康的重要功能性成分,被列為保健食品的一類功能因子。多酚類化合物幾乎作為植物當(dāng)中的提取物被廣泛應(yīng)用于各類食品當(dāng)中[5-9]。南非葉作為一種藥食同源的植物,國(guó)外關(guān)于其應(yīng)用的報(bào)道多集中在藥理研究方面,如抗炎[10]、抗菌[11]、抗癌[12]等,國(guó)內(nèi)南非葉產(chǎn)品的報(bào)道十分罕見(jiàn),因此研究南非葉藥食同源的價(jià)值是資源開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵。
硬糖屬于無(wú)定性非晶體結(jié)構(gòu),含有較高的干固物,水分含量低、入口融化慢、耐咀嚼,主要以蔗糖為原料經(jīng)過(guò)高溫熬煮加工而成,在加工過(guò)程中,硬糖出現(xiàn)不同程度返砂、烊化等現(xiàn)象。淀粉糖漿的主要成分是葡萄糖、麥芽糖、低聚糖、糊精等,因其水解程度和生產(chǎn)工藝不同,各種糖分組成比例和種類各不相同。在硬糖的生產(chǎn)加工中,通常使用淀粉糖漿作為抗結(jié)晶體,減少糖溶液在重新排列過(guò)程中形成晶體時(shí)的分子運(yùn)動(dòng),適量添加可以明顯提高糖溶液的溶解度,使白砂糖濃縮后由結(jié)晶體轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)定性非晶體,使糖溶液在達(dá)到過(guò)飽和狀態(tài)時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)結(jié)晶現(xiàn)象[13],從而控制硬糖的返砂,提高硬糖的韌性和硬度,改善糖果的組織結(jié)構(gòu)和光亮度[14-15]。
以南非葉提取物為主要原料,加入淀粉糖漿、白砂糖、檸檬酸等輔料,制作具有一定的茶葉香味、口感適中且具有一定保健功效的南非葉硬糖,增加糖果的食用價(jià)值,提升糖果的品質(zhì),進(jìn)一步推廣藥食同源的南非葉在食品方面中的應(yīng)用。
淀粉糖漿,河南飛天農(nóng)業(yè)股份有限公司提供;食品級(jí)無(wú)水檸檬酸,濰坊英軒實(shí)業(yè)有限公司提供;南非葉,基地種植;白砂糖、純凈水,自購(gòu);福林酚試劑,上海金穗生物科技有限公司提供;沒(méi)食子酸(分析純),天津市北辰方正試劑廠提供;Na2CO3(含量≥99.8%),天津博迪化工股份有限公司提供。
DHG-9140A型鼓風(fēng)干燥箱、HWS26型電熱恒溫水浴鍋,上海一恒科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品;XFB-500型高速中藥粉碎機(jī),吉首市中誠(chéng)制藥機(jī)械廠產(chǎn)品;電子天平,上海佑科儀器儀表有限公司產(chǎn)品;UV-6000型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì),上海元析儀器有限公司產(chǎn)品。
1.3.1 工藝流程
①南非葉→干燥→粉碎→過(guò)篩→提取→渣液分離→南非葉提取液(濃縮4倍)→預(yù)處理→加檸檬酸;
②白砂糖+淀粉糖漿+水→溶糖→過(guò)濾→加熱熬煮;
①+②→冷卻→攪拌→澆?!鋮s成型→脫模→包裝→成品。
1.3.2 南非葉提取液的制備
將新鮮南非葉進(jìn)行干燥處理,粉碎后過(guò)80目篩,隨后取南非葉粉末,按照料液比1∶40(g∶mL)加入純凈水,放于溫度為95℃水浴中提取80 min,用紗布過(guò)濾2次后濃縮4倍,冷卻至室溫,即得南非葉提取液,放在暗處室溫下保存?zhèn)溆?,測(cè)定南非葉提取液中總酚含量。
1.3.3 南非葉提取液的總酚含量測(cè)定
采用福林酚法測(cè)定提取液中的總酚含量,取不同體積 (0, 0.4,0.8,1.2,1.6,2.0 mL) 的10 mg/100 mL沒(méi)食子酸標(biāo)準(zhǔn)液于20 mL具塞刻度試管中,加入3 mL福林酚試劑后滴加10%Na2CO3溶液3 mL,振蕩搖勻于室溫靜置1 h,滴加蒸餾水定容至20 mL,于波長(zhǎng)760 nm處測(cè)定吸光度,以吸光度為縱坐標(biāo),沒(méi)食子酸質(zhì)量濃度(mg/mL)為橫坐標(biāo),繪出標(biāo)準(zhǔn)曲線,取0.1 mL南非葉濃縮液按照上述步驟,測(cè)定其總酚含量,試驗(yàn)重復(fù)3次,取平均值。
1.3.4 南非葉提取液硬糖的制備工藝
將一定量的白砂糖、淀粉糖漿與水倒入鍋中混勻,溶解后將溫度控制在150~165℃內(nèi),糖液如細(xì)絲條狀流下,不易斷裂,則熬煮完成[16-17]。把糖漿放置于室溫中冷卻至100℃左右,添加一定量的提取液和檸檬酸,進(jìn)行調(diào)和、翻拌,冷卻至80℃左右,倒入塑料模盤后待冷卻成型,脫模后用糖果紙進(jìn)行包裝,整個(gè)過(guò)程中,溫度需要高于25℃且相對(duì)濕度低于50%。
1.3.5 南非葉硬糖最優(yōu)工藝研究
原料配比不同會(huì)對(duì)硬糖品質(zhì)產(chǎn)生影響,通過(guò)單因素試驗(yàn)分別研究南非葉提取液、白砂糖、糖漿、水、檸檬酸的用量對(duì)硬糖品質(zhì)的影響,運(yùn)用正交設(shè)計(jì)助手II V3.1軟件對(duì)硬糖研制過(guò)程中影響較大的4個(gè)因素進(jìn)行L9(34)正交優(yōu)化試驗(yàn),采用感官評(píng)定的方法,篩選出最佳工藝參數(shù)。
單因素試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見(jiàn)表1,正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見(jiàn)表2。
表1 單因素試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)
表2 正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)
1.3.6 感官檢驗(yàn)方法
采用評(píng)分的方法結(jié)合硬糖標(biāo)準(zhǔn)[18]對(duì)每組產(chǎn)品進(jìn)行感官檢驗(yàn),評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)為香味(3分)、形態(tài)(4分)、色澤(4分)、硬度(5分)、味道(5分)、口感(5分)、酸甜度(5分)、組織結(jié)構(gòu)(4分),共35分。
南非葉硬糖感官評(píng)分見(jiàn)表3。
表3 南非葉硬糖感官評(píng)分
1.3.7 抗氧化活性的研究
采用DPPH自由基清除法,研究保存3個(gè)月后的南非葉硬糖的抗氧化能力,配制質(zhì)量濃度為0.03 g/L的DPPH溶液溶解于甲醇中。取2 mL的質(zhì)量濃度為0.03 g/L的DPPH甲醇溶液和2 mL的樣品液迅速混勻,在暗處室溫中,靜置30 min后,用甲醇進(jìn)行調(diào)零,于波長(zhǎng)517 nm處的吸光度,記為As;按照以上步驟,取2 mL DPPH溶液和2 mL水于試管中,混合搖勻,于波長(zhǎng)517 nm處測(cè)定吸光度,記為Ac;然后取2 mL待測(cè)液和2 mL甲醇于試管中混合搖勻,作為空白對(duì)照組,于波長(zhǎng)517 nm處測(cè)定其吸光度,記為Asb。重復(fù)測(cè)3次,取平均值。樣品液處理步驟為取若干南非葉硬糖粉碎成粉末,加入30 mL食品級(jí)體積分?jǐn)?shù)70%乙醇后進(jìn)行超聲溶解50 min靜置,放于離心機(jī)以轉(zhuǎn)速5 000 r/min離心10 min后取上層清液,配制以總酚系列質(zhì)量濃度為30.0,25.0,20.0,15.0,10.0,5.0,2.5 μg/mL 的樣品液。選用抗壞血酸10 mg/100 mL維C作為陽(yáng)性對(duì)照,計(jì)算待測(cè)液和維C對(duì)DPPH自由基的清除率。計(jì)算公式如下:
根據(jù)福林酚法,以吸光度A為縱坐標(biāo),總酚質(zhì)量濃度(mg/mL) 為橫坐標(biāo),繪出標(biāo)準(zhǔn)曲線,測(cè)定0.1 mL濃縮4倍的南非葉提取液測(cè)得吸光度為0.867,總酚質(zhì)量濃度為0.007 7 mg/mL。
2.2.1 不同南非葉提取物用量對(duì)硬糖感官品質(zhì)的影響
在白砂糖用量80 g,淀粉糖漿用量30 g,水用量30 mL,檸檬酸用量0.3 g的條件下,研究南非葉提取液用量對(duì)硬糖感官品質(zhì)的影響。
不同南非葉提取液用量對(duì)硬糖感官品質(zhì)的影響見(jiàn)圖1。
圖1 不同南非葉提取液用量對(duì)硬糖感官品質(zhì)的影響
由圖1可知,硬糖的感官評(píng)分隨著南非葉提取液用量的增加呈先上升后下降的趨勢(shì),當(dāng)用量為4 mL時(shí),硬糖具有濃郁的茶味,色澤呈深黃色、無(wú)雜質(zhì),口感較好,感官評(píng)分最高;當(dāng)用量5 mL時(shí),硬糖雖然具有很濃的茶香味,可是口感較差,帶有苦澀的味道,感官評(píng)分最低。
2.2.2 不同白砂糖用量對(duì)硬糖感官品質(zhì)的影響
在南非葉提取液用量4 mL,淀粉糖漿用量30 g,水用量30 mL,檸檬酸用量0.3 g的條件下,研究白砂糖用量對(duì)硬糖感官品質(zhì)的影響。
不同白砂糖用量對(duì)硬糖感官品質(zhì)的影響見(jiàn)圖2。
圖2 不同白砂糖用量對(duì)硬糖感官品質(zhì)的影響
由圖2可知,硬糖的感官評(píng)分隨白砂糖用量的增加呈先上升再下降后逐漸平衡的趨勢(shì),當(dāng)白砂糖用量為70 g時(shí),硬糖中富有較濃的茶香味,色澤均勻、無(wú)雜質(zhì),形態(tài)完整無(wú)缺,酸甜適中,感官評(píng)分最高;當(dāng)用量超過(guò)70 g時(shí),南非葉香味較淡,硬糖偏甜,口感較差;在用量為80 g時(shí),感官評(píng)分最低;原因是白砂糖達(dá)到一個(gè)飽和狀態(tài),即使再加入更多的白砂糖,甜度相對(duì)不變。因此,曲線超過(guò)80 g趨于平穩(wěn)趨勢(shì)。試驗(yàn)表明,當(dāng)白砂糖用量為70 g時(shí),硬糖的色澤、成型、口感均較為理想。
2.2.3 不同淀粉糖漿用量對(duì)硬糖感官品質(zhì)的影響
在白砂糖用量70 g,南非葉提取液用量4 mL,水用量30 mL,檸檬酸用量0.3 g的條件下,研究淀粉糖漿用量對(duì)硬糖感官品質(zhì)的影響。
不同淀粉糖漿用量對(duì)硬糖感官品質(zhì)的影響見(jiàn)圖3。
圖3 不同淀粉糖漿用量對(duì)硬糖感官品質(zhì)的影響
由圖3可知,硬糖的感官評(píng)分隨淀粉糖漿用量的增加呈先上升再下降后平穩(wěn)的趨勢(shì),當(dāng)?shù)矸厶菨{用量為20 g時(shí),硬糖色澤均勻、無(wú)雜質(zhì),有濃濃的茶葉香味,不黏紙且不黏牙,口感較好,感官評(píng)分最高;當(dāng)用量超過(guò)30 g時(shí),糖果開(kāi)始黏牙且黏紙,口感較差,在用量為30 g時(shí)感官評(píng)分最差。試驗(yàn)表明,當(dāng)?shù)矸厶菨{用量為20 g時(shí),南非葉硬糖的吸濕性和成型性較好,有利于硬糖的保存。
2.2.4 不同水用量對(duì)硬糖感官品質(zhì)的影響
在白砂糖用量70 g,淀粉糖漿用量20 g,南非葉提取液用量4 mL,檸檬酸用量0.3 g的條件下,研究水用量對(duì)硬糖感官品質(zhì)的影響。
不同水用量對(duì)硬糖感官品質(zhì)的影響見(jiàn)圖4。
圖4 不同水用量對(duì)硬糖感官品質(zhì)的影響
由圖4可知,硬糖的感官評(píng)分隨水用量的增加呈先上升后下降的趨勢(shì),當(dāng)水用量為20 mL時(shí),硬糖具有茶葉香味,色澤呈深黃色均勻、無(wú)雜質(zhì),塊形端正,硬度適中,感官評(píng)分最好;當(dāng)水用量超過(guò)20 mL時(shí),硬糖逐漸變軟,塊形變形,在用量為50 mL時(shí),糖果最軟且無(wú)茶葉香味,口感最差,感官評(píng)分最低。試驗(yàn)表明,水用量為20 mL時(shí),硬糖的色澤、硬度等比較理想。
2.2.5 不同檸檬酸用量對(duì)硬糖感官品質(zhì)的影響
在白砂糖用量70 g,淀粉糖漿用量20 g,水用量20 mL,南非葉提取液用量為4 mL的條件下,研究檸檬酸用量對(duì)硬糖感官品質(zhì)的影響。
不同檸檬酸用量對(duì)硬糖感官品質(zhì)的影響見(jiàn)圖5。
圖5 不同檸檬酸用量對(duì)硬糖感官品質(zhì)的影響
由圖5可知,硬糖的感官評(píng)分隨檸檬酸用量的增加呈先上升后下降的趨勢(shì),當(dāng)檸檬酸用量為0.3 g時(shí),硬糖有著濃厚的茶葉香味,酸甜適中、口感良好,感官評(píng)分最高;當(dāng)用量少于0.3 g時(shí),硬糖偏甜、口感差,感官評(píng)分很低;當(dāng)用量高于0.3 g時(shí),硬糖偏酸、口感較差,感官評(píng)分較低。
南非葉提取液硬糖配方正交試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。
由表4可知正交試驗(yàn)的最優(yōu)配方組合為A1B1C2D1,即南非葉提取液3 mL,白砂糖60 g,淀粉糖漿20 g,水10 mL,檸檬酸0.3 g。此組合搭配制得南非葉硬糖具有南非葉香味、色澤均勻、口感好、味道適中等特點(diǎn)。
由正交試驗(yàn)可知最優(yōu)配方組合用量(南非葉提取液3 mL,白砂糖60 g,淀粉糖漿20 g,水10 mL,檸檬酸0.3 g)與正交試驗(yàn)表中的感官評(píng)分最高的配方組合(南非葉提取液5 mL,白砂糖60 g,淀粉糖漿30 g,水20 mL,檸檬酸0.3 g) 不一致,因此進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)選出最優(yōu)配方組合。
表4 南非葉提取液硬糖配方正交試驗(yàn)結(jié)果
驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。
表5 驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果
由表5結(jié)果可知,配方組合A1B1C2D1感官評(píng)分為28.50分,高于配方組合A3B1C3D2,因此最優(yōu)配方組合為南非葉提取液3 mL,白砂糖60 g,淀粉糖漿20 g,水10 mL,檸檬酸0.3 g。
南非葉硬糖與維C DPPH自由基清除率與質(zhì)量濃度關(guān)系見(jiàn)圖6。
圖6 南非葉硬糖與維C DPPH自由基清除率與質(zhì)量濃度關(guān)系
DPPH是一種穩(wěn)定固體自由基,常用于測(cè)定各種提取物的抗氧化能力[18]。由圖6可測(cè)得南非葉硬糖IC50為 13.67 μg/mL,而抗壞血酸 (維 C) IC50為 7.5 μg/mL,可知南非葉硬糖具有一定的抗氧化能力。
通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn),得到南非葉功能性硬糖的最佳配方用量為南非葉提取液3 mL,白砂糖60 g,淀粉糖漿20 g,水10 mL,檸檬酸0.3 g。對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行抗氧化研究發(fā)現(xiàn),產(chǎn)品具有一定抗氧化性能。選用南非葉為原料研制出的南非葉硬糖富含一定茶香味,口感良好、酸甜適中,具有一定的保健功效。