高瑞萍,馮敏,王福強(qiáng),吳振*,李守寶
1. 重慶工商大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院(重慶 400067);2. 四川省廣元市旺蒼縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局(廣元 628200);3. 重慶市中藥研究院,中藥健康學(xué)重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(重慶 400065);4. 重慶硒旺華寶生物科技有限公司(重慶 409127)
天麻,蘭科植物天麻(Gastrodia elataBl.)塊莖,作為一種常用中藥,最早以“赤箭”之名列入《神農(nóng)本草經(jīng)》,具有息風(fēng)止痙、平抑肝陽、祛風(fēng)通絡(luò)的功效,含有大量天麻素及其衍生物,有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和保健價(jià)值,補(bǔ)益功效備受推崇[1-2]*。2019年,天麻被納為“按照傳統(tǒng)既是食品又是中藥材的物質(zhì)”管理試點(diǎn),具有巨大開發(fā)前景。國(guó)家衛(wèi)生健康委員會(huì)食品安全標(biāo)準(zhǔn)與監(jiān)測(cè)評(píng)估司將天麻列入“按照傳統(tǒng)既是食品又是中藥材的物質(zhì)”的原因在于:天麻在貴州省和云南省等地有作為食品原料食用歷史,主要食用方式為燉肉、入菜、火鍋等,并且規(guī)定過敏體質(zhì)人群不宜食用[3]*。
四川、重慶、云南、貴州、安徽等地均已將天麻“按照傳統(tǒng)既是食品又是中藥材的物質(zhì)管理”試點(diǎn)進(jìn)行食品生產(chǎn)許可備案,重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)天麻食品原料科學(xué)種植、天麻食品研發(fā)及加工要求、食品安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)等內(nèi)容,并且上述不同地區(qū)根據(jù)天麻種植規(guī)模、產(chǎn)量、產(chǎn)業(yè)發(fā)展成熟度、食品安全管控能力等因素,規(guī)定天麻試點(diǎn)的食品品種類別[4-6]*。該方案的實(shí)施,為天麻食品的問世奠定法律基礎(chǔ),助推天麻的種植、生產(chǎn)和加工等產(chǎn)業(yè)全鏈的發(fā)展。同時(shí),隨著大健康產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,現(xiàn)代社會(huì)醫(yī)療模式由傳統(tǒng)治療型向預(yù)防保健型轉(zhuǎn)變,人們對(duì)“藥食同源”類食品的需求不斷升高[7]*。
通常干制天麻質(zhì)地堅(jiān)硬,感官質(zhì)量差、質(zhì)量損失嚴(yán)重,難以保持原有風(fēng)味,常用于入藥或打粉,作為食品原料難度大。相比之下,新鮮天麻更宜作為食品加工原料,但新鮮天麻因含水量高、酶活性強(qiáng)、呼吸強(qiáng)度大而難以保存,采摘后極易腐爛,一般貯藏期較短[8-10]*。研發(fā)新鮮天麻深加工產(chǎn)品,在不降低天麻營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的前提下,充分利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)開發(fā)相關(guān)天麻食品,成為近年來研究的熱點(diǎn)[11-14]*。研究發(fā)現(xiàn),天麻普通食品種類較多,主要包括米面制品類、酒類、飲料類、茶類、果脯蜜餞類等,可見天麻普通食品種類較為豐富,受到大眾青睞[1,*15-17]*。試驗(yàn)考慮到天麻的加工特點(diǎn)及其功效,同時(shí)輔助添加百合、玉竹、紅棗和枸杞子等,通過原輔料之間合理配伍及功效互補(bǔ)[18]*,經(jīng)過工藝篩選和優(yōu)化,旨在研發(fā)一款適宜老年人的新鮮烏天麻濃縮湯料產(chǎn)品。
新鮮烏天麻(Gastrodia elataBl. f.glaucaS. Chow,2022年2月采自重慶市石柱土家族自治縣洗新鄉(xiāng)豐田村銅天朝);玉竹、百合、紅棗、枸杞子(均購自重慶市解放路中藥材專業(yè)市場(chǎng));豬筒骨(購自重慶永輝超市);食用鹽(中鹽上海市鹽業(yè)有限公司);天麻素、對(duì)羥基苯甲醇(上海源葉生物科技有限公司);甲醇(分析純,重慶川東化工有限公司);甲酸(色譜純,麥克林);乙腈(色譜級(jí),美國(guó)Fisher公司)。
FA1604電子分析天平(舜宇恒平儀器);CM-5色差儀(柯尼卡美能達(dá));電磁爐(C22-RT22E01,美的多功能電磁爐);超聲波清洗器(KQ3200E,昆山市超聲儀器有限公司);高效液相色譜儀(Shimadzu 20A,日本島津公司)。
1.3.1 新鮮烏天麻基本理化成分和功效成分測(cè)定
水分測(cè)定按照GB 5009.3—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測(cè)定》[19]*;淀粉含量測(cè)定按照GB 5009.9—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中淀粉的測(cè)定》[20]*;粗纖維含量測(cè)定參照GB/T 5009.10—2003《植物類食品中粗纖維的測(cè)定》[21]*;蛋白質(zhì)含量測(cè)定參照GB 5009.5—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》,采用索氏抽提法測(cè)定[22]*;灰分測(cè)定按照GB 5009.4—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中灰分的測(cè)定》,采用灼燒法測(cè)定[23]*。
天麻素和對(duì)羥基苯甲醇測(cè)定按照前期已報(bào)道的方法進(jìn)行測(cè)定[24]*。采用shim-pack VP-ODS色譜柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);流速1.0 mL/min;柱溫35 ℃;進(jìn)樣量10 μL;檢測(cè)波長(zhǎng)270 nm;采用梯度洗脫[乙腈(A)-0.1%甲酸(B)]:0~8 min,體積分?jǐn)?shù)99%~98% B;8~15 min,體積分?jǐn)?shù)98%~92% B;15~25 min,體積分?jǐn)?shù)92% B;25~35 min,體積分?jǐn)?shù)92%~85% B;35~45 min,體積分?jǐn)?shù)85% B;45~50 min,體積分?jǐn)?shù)85%~80% B;50~60 min,體積分?jǐn)?shù)80% B。
1.3.2 原輔料預(yù)處理方法
各藥食同源類原輔料均滿足中國(guó)藥典的規(guī)定[25]*。
烏天麻、玉竹和百合的預(yù)處理:將新鮮天麻清洗干凈,橫切成0.8~1.5 cm片狀;玉竹和百合清洗干凈后,泡水30 min待用。
豬骨濃湯熬制:稱取500 g新鮮豬筒骨,焯水處理30 min;采用清水再次清洗筒骨后,煮制4~5 h(1 000 mL),過濾、熱灌裝(200 g/袋)、封口,采用巴氏殺菌(65 ℃,30 min),冷凍貯藏待用。
1.3.3 天麻濃縮湯料制備工藝
骨湯、百合、玉竹、紅棗和食用鹽煮制60 min→加入烏天麻、枸杞子再煮制預(yù)設(shè)定時(shí)間→熱灌裝(每袋200 g)、封口→巴氏殺菌(65 ℃,30 min)→4 ℃冷藏
1.3.4 單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)
烏天麻濃縮湯料的基本配方:鮮烏天麻10~30 g、玉竹4 g、百合4 g、紅棗 7 g、枸杞子2 g、豬筒骨白湯200 g、食用鹽6.5 g;煮制功率300~1 600 W、煮制時(shí)間20~40 min。其中單因素固定條件為鮮烏天麻25 g/200 g、功率800 W、時(shí)間30 min(添加量均按照過濾后的200 g豬筒骨白湯計(jì)算)。
根據(jù)單因素的試驗(yàn)結(jié)果,設(shè)計(jì)三因素三水平正交試驗(yàn)[26]*,分別考察烏天麻添加量、煮制時(shí)間和煮制功率的單因素作用和交互作用(表1),確定新鮮烏天麻濃縮湯料的最佳工藝條件。
表1 新鮮烏天麻濃縮湯料正交設(shè)計(jì)表
1.3.5 濃縮湯料色差測(cè)定和感官評(píng)定
1.3.5.1 色差的測(cè)定
使用色差儀分別測(cè)量不同條件下的烏天麻濃縮湯料產(chǎn)品濾液的色差變化(ΔE*),各取3份樣品測(cè)定。
1.3.5.2 烏天麻半固態(tài)濃縮湯的感官評(píng)定
按照食品感官評(píng)價(jià)的原則及湯料常用的感官評(píng)價(jià)方法[27-29]*,將濃縮湯料加入5~6倍水煮開后,分別從新鮮烏天麻濃縮湯料的色澤、口感、香味、質(zhì)地4個(gè)方面進(jìn)行感官評(píng)價(jià),邀請(qǐng)男女評(píng)價(jià)員各5人,見表2。
表2 新鮮烏天麻濃縮湯料的感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
國(guó)內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn),烏天麻含有多種人體所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),如淀粉、蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)、天麻素及對(duì)羥基苯甲醇等[30]*,天麻中的天麻素及其衍生物具有調(diào)節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)活性、增強(qiáng)免疫力和改善心血管系統(tǒng)能力[31-32]*的功效。試驗(yàn)所采用的新鮮烏天麻基本營(yíng)養(yǎng)成分和功效成分見表3。其富含天麻素及對(duì)羥基苯甲醇,說明烏天麻食品具有廣闊的應(yīng)用前景。
表3 新鮮烏天麻基本理化成分
2.2.1 新鮮烏天麻添加量的影響
選擇煮制時(shí)間30 min、煮制功率800 W,考察烏天麻添加量對(duì)濃縮湯料品質(zhì)的影響。由圖1可知,隨著烏天麻添加量的增加,烏天麻煮制的熟化程度不完全,且在該過程中濃縮湯料的色差逐漸增加,樣品的色差值在烏天麻添加量25~30 g時(shí)趨于平穩(wěn)。由表4可知,天麻添加量25 g的評(píng)分最高,說明天麻添加量在25 g/200 g時(shí)濃縮湯最受好評(píng)。同時(shí)烏天麻添加量過高時(shí),天麻本身具有的不良“馬尿”氣味就會(huì)凸顯[33]*。因此,選取25 g/200 g為濃縮湯料制作的最佳烏天麻添加量。
圖1 新鮮烏天麻添加量對(duì)濃縮湯料品質(zhì)外觀和色差的影響
表4 新鮮烏天麻添加量對(duì)濃縮湯料感官評(píng)價(jià)的影響
2.2.2 煮制功率的影響
選取烏天麻添加量20 g/200 g、煮制時(shí)間30 min,考察煮制功率(微火300 W、小火800 W、中火1 000 W、大火1 300 W和超大火力1 600 W)對(duì)濃縮湯料品質(zhì)的影響,結(jié)果見圖2和表5。煮制功率對(duì)濃縮湯料的色差有顯著影響,隨著煮制功率的增加,烏天麻濃縮湯料的色差逐漸增加。功率增大,有利于其有效成分的溶出和擴(kuò)散。煮制功率對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)價(jià)影響見表5,煮制功率在800 W時(shí)評(píng)分最高。功率太高,會(huì)破壞天麻切片的品質(zhì)。因此,選取煮制功率800 W為濃縮湯料最佳煮制條件。
圖2 煮制功率對(duì)濃縮湯料品質(zhì)外觀和色差的影響
表5 煮制功率對(duì)濃縮湯料感官評(píng)價(jià)的影響
2.2.3 煮制時(shí)間的影響
選擇烏天麻添加量20 g/200 g、煮制功率800 W,考察不同煮制時(shí)間(20~40 min)對(duì)濃縮湯料品質(zhì)的影響(圖3和表6)。隨著煮制時(shí)間的增加,烏天麻濃縮湯料的色差呈現(xiàn)下降趨勢(shì),在30~40 min時(shí)逐漸趨于平緩。由表6可知,烏天麻濃縮湯在煮制時(shí)間25 min時(shí)評(píng)分最高。前期研究發(fā)現(xiàn),適當(dāng)?shù)恼糁铺幚?,可顯著提高天麻中的天麻素及天麻酚苷類功效成分含量,但長(zhǎng)時(shí)間蒸煮可能會(huì)影響天麻中巴利森苷類成分含量[34]*。同時(shí)長(zhǎng)時(shí)間蒸煮會(huì)導(dǎo)致天麻質(zhì)地軟化,不利于產(chǎn)品的貯藏。因此,選取25 min為烏天麻濃縮湯料的最佳煮制時(shí)間。
圖3 煮制時(shí)間對(duì)濃縮湯料品質(zhì)外觀和色差的影響
表6 煮制時(shí)間對(duì)濃縮湯料感官評(píng)價(jià)的影響
正交試驗(yàn)中的烏天麻濃縮湯料品質(zhì)外觀見圖4。由表7中極差R值可知,影響新鮮烏天麻濃縮湯料的3個(gè)因素主次關(guān)系依次為煮制功率≈煮制時(shí)間>天麻添加量,煮制功率和煮制時(shí)間是正交試驗(yàn)中影響烏天麻濃縮湯色差和感官總評(píng)分的主要因素。烏天麻添加量越大,濃縮湯料色澤越深,但香味濃郁;天麻添加量越少,其色澤較淺,但缺少香味;煮制時(shí)間過短,濃縮湯料香味較差、色澤較淺、口感生硬,煮制時(shí)間過長(zhǎng),其味變苦并夾雜著糊味、色澤呈現(xiàn)深褐色、口感差且沒有嚼勁;合適的煮制時(shí)間有利于烏天麻濃縮湯香味濃郁清爽。煮制功率過大夾雜糊味,煮制功率過小香味無法體現(xiàn)出來、產(chǎn)品口感軟綿,且產(chǎn)品口感夾生。不同因素之間存在的互作效應(yīng)也會(huì)有所影響。綜合感官評(píng)分結(jié)果可知,正交試驗(yàn)最優(yōu)組合為B3C3A2,即天麻添加量25 g/200 g、煮制時(shí)間30 min、煮制功率1 000 W。在該最優(yōu)條件下進(jìn)行3次試驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn),此時(shí)新鮮烏天麻濃縮湯料色澤較好、口感較佳、香味濃郁、質(zhì)地較適宜,說明在該工藝條件制作可得到良好的烏天麻濃縮湯料。
表7 烏天麻濃縮湯料加工工藝的正交試驗(yàn)結(jié)果
圖4 正交試驗(yàn)中的烏天麻濃縮湯料品質(zhì)外觀
所采用的新鮮烏天麻營(yíng)養(yǎng)豐富,功效成分含量較高。利用新鮮烏天麻濃縮湯料的色差和感官評(píng)價(jià)等2個(gè)指標(biāo)考察烏天麻添加量、煮制功率和煮制時(shí)間對(duì)烏天麻濃縮湯料煮制工藝進(jìn)行優(yōu)化。試驗(yàn)結(jié)果表明,適宜的新鮮烏天麻濃縮湯料加工工藝為天麻添加量25 g/200 g、煮制功率1 000 W、煮制時(shí)間30 min,此時(shí)濃縮湯料品質(zhì)最佳,此工藝可作為新鮮烏天麻濃縮湯料的工業(yè)化制備提供參考。后續(xù)還需對(duì)新鮮烏天麻濃縮湯料的滅菌方式、貯藏期間品質(zhì)的穩(wěn)定性及貨架期進(jìn)行深入研究。