王佳萌 陳寶怡 費(fèi) 繼 楊幫順 陳 瑞
(皖西學(xué)院,安徽 六安 237012)
霍山石斛為中國蘭科石斛屬草本,又名“米斛”“龍頭鳳尾草”,原產(chǎn)于安徽六安,適宜在半陰、溫暖、濕潤的環(huán)境中生長。其主要使用部位為莖干,可以入藥、泡茶和燉湯等,咀嚼后有強(qiáng)烈的回味。對霍山石斛體內(nèi)活性物質(zhì)的研究,也大多是以莖部為研究對象進(jìn)行的。石斛花的利用相對較少,很多作為廢料被丟棄掉,造成了浪費(fèi)?;羯绞氖ㄖ幸埠胸S富的營養(yǎng)物質(zhì),如蛋白質(zhì)、氨基酸、多糖、維生素C 和脂肪等,部分次生代謝物如多酚、單寧、黃酮也在石斛花中被檢測到。一些公司嘗試用霍山石斛的石斛花為原料開發(fā)新產(chǎn)品,主要是將干燥的石斛花制成花茶,以延長石斛花的保質(zhì)期。但干燥過程中的高溫度容易破壞石斛花的色澤和營養(yǎng)物質(zhì)。石斛花深加工的研究,可以有效提高石斛產(chǎn)業(yè)的價值。
在霍山石斛的石斛花深加工方面,石斛花新型運(yùn)動功能飲品市場廣闊[1-2]。石斛花新型運(yùn)動功能飲品的成功開發(fā)可以增加人們的選擇。此外,石斛花中的多糖具有良好的抗氧化、抗疲勞作用,而且安全性較高[3-4],能夠減輕長期亞健康所帶來的負(fù)面效應(yīng)。運(yùn)動疲勞與自由基的生成有很大關(guān)系,劇烈的運(yùn)動會產(chǎn)生大量的自由基,導(dǎo)致肝、骨骼肌的線粒體脂質(zhì)過氧化,導(dǎo)致機(jī)體的生物膜功能下降[5-8]。與其他蛋白、氨基酸相比,多糖具有良好的溶解性能,并能快速在體內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn),降低能量消耗,使其更易于被人體吸收和使用。本研究將霍山石斛的鮮花作為運(yùn)動飲料原料[9-11],研制一款運(yùn)動功能飲品,為石斛花功能飲品開發(fā)提供參考。
霍山石斛(產(chǎn)于大別山區(qū)的安徽省霍山縣);赤蘚糖醇(erythritol)、檸檬酸(citric acid)、黃原膠(xanthan gum)、羧甲基纖維素鈉(Sodium carboxymethyl cellulose)均為食品級;無水葡萄糖(阿拉?。?;試驗的用水為去離子水。
電子天平(ME-104,南京智諾);粉碎機(jī)(WFM-10,江陰萬通);提取鍋(TQG 型,武漢顯海);均質(zhì)機(jī)(JZH50-80,上海錦竹);高速冷凍離心機(jī)(Cen-Lee16K,湖南湘立);超低溫冰箱(MDF-86V340E-80,安徽美菱)。
1.2.1 工藝流程石斛花功能飲品工藝流程如圖1 所示。具體流程:石斛花提取液的制備:霍山石斛的石斛花粉碎后,按照1∶25(m∶V)的料水比加純凈水、在80 ℃的條件下,微波輔助浸取1 h,過濾得到石斛花提取液;調(diào)配:按照比例將輔料純凈水、檸檬酸、葡萄糖,添加到石斛花的提取液中,攪拌均勻后,用均質(zhì)機(jī)在50 ℃下均質(zhì)20 min;灌裝殺菌:將成品料液加熱至80 ℃,灌裝密封,90 ℃殺菌20 min。
圖1 石斛花功能飲品工藝流程
1.2.2 優(yōu)化設(shè)計以石斛花提取液添加量30%、葡萄糖添加量5%和檸檬酸添加量0.2%為基礎(chǔ),改變石斛花提取液添加量(20%、25%、30%、35%、40%)、葡萄糖添加量(3%、4%、5%、6%、7%)和檸檬酸添加量(0.10%、0.15%、0.20%、0.25%、0.30%),研究霍山石斛花提取液添加量(A)、葡萄糖添加量(B)和檸檬酸添加量(C)對飲料感官評定的影響。
在上述單因素試驗的基礎(chǔ)上,以石斛花功能飲品的感官評定為指標(biāo),設(shè)計正交試驗,確定石斛花功能飲品中霍山石斛提取液、葡萄糖及檸檬酸的最佳添加量。
1.2.3 感官評價石斛花功能飲品的感官評定小組由20 人組成,分別從石斛花功能飲品的香氣、色澤、口感和組織形態(tài)4 個方面對石斛花功能飲品進(jìn)行評價,具體評定標(biāo)準(zhǔn)見表1。
表1 石斛花功能飲品感官評定標(biāo)準(zhǔn) 單位:分
1.2.4 抗疲勞試驗設(shè)計將小鼠隨機(jī)分為4 組(n=10),灌胃給藥,灌胃頻率為1 次/d,連續(xù)30 d,灌胃劑量分別為低劑量組(10 mL/kg)、中劑量組(20 mL/kg)、高劑量組(30 mL/kg)。用0.9%的生理鹽水灌胃作為空白對照組。灌胃期間小鼠可自由進(jìn)食和飲水。末次灌胃30 min后,將小鼠置于50 cm×50 cm×50 cm 的玻璃水槽中(水深30 cm、水溫25 ℃),記錄小鼠在玻璃水槽中的游泳開始至力竭完全沒入水中10 s,即力竭運(yùn)動時間。
2.1.1 石斛花提取液的添加量對運(yùn)動功能飲品感官評分的影響石斛花提取液的添加量對石斛花運(yùn)動功能飲品感官評分的影響如圖2所示。當(dāng)霍山石斛的石斛花提取液添加量達(dá)到20%時,石斛花運(yùn)動功能飲品的感官評分為69.7。當(dāng)霍山石斛的石斛花提取液添加量為25%時,石斛花運(yùn)動功能飲品的感官評分達(dá)到峰值,為84.1。隨著石斛花提取液的繼續(xù)添加,運(yùn)動功能飲品的感官評分明顯下降。當(dāng)霍山石斛的石斛花提取液添加量為40%時,運(yùn)動功能飲品的感官評分最差,僅為58.1??傮w來說,石斛花運(yùn)動功能飲品的感官評分隨著石斛花提取液添加量的逐漸增加,呈先增大后減小趨勢。
圖2 石斛花提取液添加量對運(yùn)動功能飲品感官評分的影響
2.1.2 葡萄糖添加量對運(yùn)動功能飲品感官評分的影響葡萄糖添加量對石斛花運(yùn)動功能飲品感官評分的影響如圖3 所示。當(dāng)葡萄糖的添加量達(dá)到3%時,運(yùn)動功能飲品的感官評分為58.2,為最差值。隨著葡萄糖的繼續(xù)添加,運(yùn)動功能飲品的感官評分逐漸上升。當(dāng)葡萄糖的添加量達(dá)到5%時,石斛花運(yùn)動功能飲品的感官評分為80.9。當(dāng)葡萄糖的添加量為6%時,功能飲品的感官評分達(dá)到峰值,為83.2。隨后葡萄糖含量的繼續(xù)升高,對石斛花運(yùn)動功能飲品的感官評分逐漸造成負(fù)面影響。當(dāng)葡萄糖的添加量為7%時,石斛花運(yùn)動功能飲品的感官評分下降到76.7??傮w來說,高葡萄糖添加量的石斛花運(yùn)動功能飲品,其感官評定分?jǐn)?shù)高于低葡萄糖添加量的石斛花運(yùn)動功能飲品。
圖3 葡萄糖加量對運(yùn)動功能飲品感官評分的影響
2.1.3 檸檬酸添加量對石斛花運(yùn)動功能飲品感官評分的影響檸檬酸不僅可以增加飲品的酸甜口感,還可以起到防腐抑菌的作用,保證產(chǎn)品在貨架期內(nèi)的質(zhì)量和口感可以保持穩(wěn)定。檸檬酸添加量對石斛花運(yùn)動功能飲品感官評分的影響如圖4所示。當(dāng)葡萄糖的添加量達(dá)到0.10%時,石斛花運(yùn)動功能飲品的感官評分為61.9。當(dāng)葡萄糖的添加量達(dá)到0.15%時,石斛花運(yùn)動功能飲品的感官評分為81.1。當(dāng)檸檬酸添加量為0.20%時,石斛花運(yùn)動功能飲品的感官評分達(dá)到峰值,為85.1。隨著檸檬酸含量的繼續(xù)升高,石斛花運(yùn)動功能飲品的感官評分下降。當(dāng)葡萄糖的添加量達(dá)到0.30%時,石斛花運(yùn)動功能飲品的感官評分下降到70.2??傮w來說,石斛花運(yùn)動功能飲品的感官評分隨著檸檬酸添加量的逐漸增加,呈先增大后減小趨勢。
圖4 檸檬酸加量對石斛花運(yùn)動功能飲品感官評分的影響
石斛花運(yùn)動功能飲品的綜合感官的評分的均值及其極差如表2 所示。從分析結(jié)果來看,判斷石斛花運(yùn)動功能飲品的綜合感官評定的影響因素順序分別為石斛花提取液>葡萄糖>檸檬酸。另外,從綜合的感官評分來分析,3 種因素的最佳組合方式為A2B1C1,即石斛花提取液含量為25%,葡萄糖含量為5%,檸檬酸含量為0.15%,此時,霍山石斛運(yùn)動飲品色澤均勻、透亮,酸甜適中,綜合感官最佳,綜合評分為84.3。
表2 正交試驗方案
2.3.1 對小鼠體重的影響由表3 可知,相對于空白對照組,高、中、低劑量組石斛花運(yùn)動功能飲品飼喂的小鼠,在其生長周期中均發(fā)育正常,并且小鼠體重差異不大(P>0.05)。飼喂30 d 后,高、中、低劑量組小鼠的平均體重分別是23.87、23.54、24.13 和24.01 g,這表明石斛花運(yùn)動功能飲品未發(fā)現(xiàn)副作用,對小鼠的生長未產(chǎn)生負(fù)面影響。
表3 石斛花功能飲品對小鼠體重的影響 單位:g
2.3.2 對小鼠運(yùn)動能力的影響運(yùn)動耐力及運(yùn)動持續(xù)時間是運(yùn)動能力最直接的體現(xiàn),小鼠游泳時間的長短可以反映小鼠運(yùn)動能力的強(qiáng)弱。經(jīng)高、中、低不同劑量組的石斛花運(yùn)動功能飲品灌胃后的小鼠,游泳力竭時間,由對照組的293 s,分別提高到了402、459 和525 s,并且隨著劑量的增大,對小鼠游泳時間的正面影響顯著增強(qiáng)(P<0.05)。這表明石斛花功能飲品可以明顯提升小鼠運(yùn)動能力。
經(jīng)正交試驗發(fā)現(xiàn),石斛花運(yùn)動功能飲品的最佳工藝條件:霍山石斛的石斛花提取液25%、葡萄糖5.0%、檸檬酸0.15%。對石斛花功能飲品感官評分影響的關(guān)系為石斛花提取液添加量>葡萄糖添加量>檸檬酸添加量。小鼠運(yùn)動能力試驗表明:小鼠飼喂石斛花功能飲品30 d 后,小鼠體重變化無差異(P>0.05),而游泳持續(xù)時間延長明顯(P<0.05)。由此表明,石斛花運(yùn)動功能飲品對小鼠的運(yùn)動能力具有一定促進(jìn)作用。