葛根和山楂属于中华人民共和国卫生健康委员会公布的第一批“药食同源物质”[1],其悠久的历史可追溯至汉代的《神农本草经》及唐代的《食疗本草》。根据记载葛根属豆科多年生草本植物,味甘性平,能够解表发汗、生津止渴、升阳止泻[2-3];山楂隶属蔷薇科,具备酸甘微温的特性,可以消食健胃、行气散瘀、化浊降脂[4-5]。当前依据两种物质特性进行药食开发取得相应进展,在药用方面,科研人员以葛根和山楂为主要成分研制出葛山降脂颗粒、桑葛降脂丸、心血宁胶囊等中成药[6-8];在食用方面,以葛根和山楂分别为原材料开发的单一型或复合型产品已有报道,例如葛根发酵饮料、葛根玉竹饼干、石斛多糖山楂复合饮料、山药山楂酸奶等[9-12]。但当前关于葛根山楂复合草本饮料的研究鲜见。
本研究针对葛根与山楂的生物活性功能,采用单因素试验初步探索饮料配方基础条件,随后引入模糊数学感官评价技术,结合正交法优化配方,开发一款既满足营养高、口感佳,又兼具抗氧化与降血脂功效的葛根山楂复合饮料。以期推动葛根与山楂在健康饮品领域的深入应用,为食药同源植物资源的开发与利用提供参考。
新鲜葛根(江西横峰)、新鲜山楂(山东潍坊):市售;三氯蔗糖、柠檬酸(均为食品级):河南飞仕生物科技公司;维生素C(食品级):东北制药集团沈阳第一制药有限公司;抗坏血酸(vitamin C,VC):广东光华科技股份有限公司;芦丁标准品(92.8%):中国食品药品检定研究院;果胶酶(50 000 U/g)、胰脂肪酶(30 000 U/g)、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)、2,2'-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐[2,2'-azinobis-(3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonate),ABTS]、2,4-二硝基苯酚丁酸酯、三吡啶基三嗪(tripyridyl triazine,TPTZ)、牛磺胆酸钠三羟甲基氨基甲烷[tris(hydroxymethyl)aminomethane,Tris,99.9%]、2,4-二硝基苯酚丁酸酯(2,4-dinitrophenyl butyrate,PNPB,98%):上海源叶生物科技有限公司;亚硝酸钠、氢氧化钠、硝酸铝、氯化铁、硫酸亚铁、浓硫酸:四川西陇科学股份有限公司;磷酸盐缓冲液(0.1 mol/L,pH7.4):武汉赛维尔生物科技有限公司。除特殊标记外,以上试剂均为分析纯。
SP902SA 破壁机:浙江苏泊尔股份有限公司;RT2170 电磁炉:广东美的生活电器制造有限公司;DZKW-S-4 水浴锅:北京永光明医疗仪器有限公司;MS105DU 电子天平:瑞士梅特勒-托利多仪器有限公司;H/T16MM 台式高速离心机:湖南赫西仪器装备有限公司;PHS-3E pH 计:上海仪电科学仪器股份有限公司;UA-2600i 可见紫外分光光度计:日本岛津制作所股份有限公司;BGZ-70 电热恒温鼓风干燥箱:上海博迅医疗生物仪器股份有限公司;HH-501 超级恒温水浴锅:国华仪器制造有限公司;WAY(2WAJ)阿贝折射仪:上海索光光电技术有限公司;EPOCH 型酶标仪:美国伯腾仪器有限公司。
1.3.1 工艺流程
葛根→除杂、清洗→切片→打浆、护色→过筛→离心→葛根汁。
山楂→洗净→软化→打浆→酶解→灭酶→离心→山楂汁。
葛根汁、山楂汁混合→调配→均质→灌装→灭菌→成品。
1.3.2 葛根汁的制备
选取表皮无霉变、无明显损伤的新鲜葛根,充分洗去表面泥沙后去除表皮,切成长、宽为3~5 cm,厚为1 cm 的片块。按照料液比1∶2 (g/mL)加入纯净水使用破壁机进行打浆,同时加入0.1%的食品级维生素C 护色,之后通过纱布加压过200 目药典筛得到粗过滤液,后8 000 r/min 离心10 min,上清液即为葛根汁。
1.3.3 山楂汁的制备
挑选表面光洁、无腐烂变质的新鲜山楂,清水冲洗干净后,加入适量体积纯净水,温度控制为90~95 ℃,软化5 min 后去核。按照料液比1∶3(g/mL)加入纯净水使用破壁机打浆3~5 min,添加0.02% 的果胶酶,在温度50 ℃条件下酶解120 min,酶解结束后升温到85 ℃并保持3 min 使果胶酶彻底灭活,8 000 r/min 离心10 min,上清液即为山楂汁。
1.3.4 葛根山楂复合饮料单因素试验
1.3.4.1 葛根汁与山楂汁体积比的确定
三氯蔗糖添加量0.03%、柠檬酸添加量0.3%,以感官评分为评价指标,研究葛根汁与山楂汁体积比(1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5)对葛根山楂复合饮料感官品质的影响。
1.3.4.2 三氯蔗糖添加量的确定
葛根汁与山楂汁体积比1∶4、柠檬酸添加量0.3%,以感官评分为评价指标,研究三氯蔗糖添加量(0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%)对葛根山楂复合饮料感官品质的影响。
1.3.4.3 柠檬酸添加量的确定
葛根汁与山楂汁体积比1∶4、三氯蔗糖添加量0.03%,以感官评分为评价指标,研究柠檬酸添加量(0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%)对葛根山楂复合饮料感官品质的影响。
1.3.5 葛根山楂复合饮料工艺优化正交试验设计
在初步的单因素试验基础上,针对葛根山楂复合饮料的工艺配方优化,采用L9(33)正交试验设计。以葛根汁与山楂汁体积比(A)、三氯蔗糖添加量(B)和柠檬酸添加量(C)为考察因素,感官模糊评分作为核心评价指标,进行正交试验。正交试验因素与水平如表1 所示。
表1 葛根山楂复合饮料正交试验因素与水平
Table 1 Factors and levels of orthogonal design for Puerariae Lobatae Radix-hawthorn compound beverage
因素水平1 2 3 A 葛根汁与山楂汁体积比1∶3 1∶4 1∶5 B 三氯蔗糖添加量/%0.02 0.03 0.04 C 柠檬酸添加量/%0.2 0.3 0.4
1.3.6 感官评价方法
参考GB 7101—2022《食品安全国家标准 饮料》的感官评价标准,选择色泽、气味、滋味以及组织状态4 个核心因素对复合饮料进行感官评价。感官评价人员由10 位经感官评价培训专业人士组成,参照表2 葛根山楂复合饮料感官评价标准进行单独评价。之后建立模糊数学评价方法,根据感官评价员打分结果以及4 项指标的权重系数,计算饮料综合评分。
表2 葛根山楂复合饮料感官评价标准
Table 2 Sensory evaluation standards of Puerariae Lobatae Radix-hawthorn compound beverage
项目色泽气味滋味组织状态评分标准粉红色,颜色均一,色泽明亮红褐色,色泽较均匀协调明亮颜色过深或过浅,色泽不明亮浓郁宜人,葛根味和山楂味协调一致香味较淡或香味失调香味平淡或有异味口感细腻,酸甜适口滋味一般,酸甜失调风味不正,有苦涩味均匀一致,无沉淀及分层稍有浑浊,稍有分层浑浊,分层严重评分25~30 18~<25 0~<18 16~20 12~<16 0~<12 25~30 18~<25 0~<18 16~20 12~<16 0~<12
1.3.7 模糊数学感官评价模型的建立
由于传统感官评价方法个人主观影响较大,获取的结果存在一定的偶然性。模糊数学感官评价是将多种评价指标进行定量化的综合感官评价方法,能够很好地消除个人主观意识,从而得到更加科学和客观结果。具体创建步骤如下。
因素集的建立:本试验以调配后的色泽(u1)、气味(u2)、滋味(u3)和组织状态(u4)4 个评价指标作为葛根山楂复合饮料的因素集,即得到因素集U={u1,u2,u3,u4}。评定域级建立:以优(V1)、良(V2)、差(V3)作为葛根山楂复合饮料的评价集,即得到评价域集V={v1,v2,v3}。各评价指标满分为100,评分80~100 为优秀、60~79 为良好、60 以下为差。最后确定各指标的权重,分别为色泽(0.30)、气味(0.20)、滋味(0.30)、组织状态(0.20),得到权重集X={0.30,0.20,0.30,0.20}。统计10 名感官评价员的评价结果,将各因素按不同等级得票数除以10 得到矩阵R。模糊评价集结果就是将权重集和矩阵合成,即模糊评价集Y=X×R。为了更好地比较各样品的感官品质,分别赋予评价等级集K 优、良、中3 个等级,分数为100、70、40,再将模糊评价集的各数值乘以对应的等级分数,最终得到模糊数学综合评分(T=Y×K)。
1.3.8 山楂葛根复合饮料理化性质测定
1.3.8.1 pH 值测定
参考市售饮料企业检验方法,依据GB 5009.237—2016《食品安全国家标准 食品pH 值的测定》中的方法对饮料的pH 值进行测定。
1.3.8.2 总酸含量测定
根据GB 12456—2021《食品安全国家标准 食品中总酸的测定》中酸碱指示剂滴定法对复合饮料中的总酸含量进行测定。
1.3.8.3 可溶性固形物含量测定
根据GB/T 12143—2008《饮料通用分析方法》中的方法对复合饮料中的可溶性固形物含量进行测定。
1.3.8.4 澄清度测定
澄清度以复合饮料最大透光波长处的透光率表示,参考蒋鹏飞等[6]的方法进行测定。
1.3.8.5 多糖含量测定
参考孙海斓等[13]的方法绘制多糖标准曲线和测定饮料多糖含量。得到葡萄糖浓度(y)和对应吸光度(x)在0~0.10 mg/mL 范围内的标准曲线回归方程为y=10.947x-0.281(R2=0.998)。多糖含量测定:精确量取1 mL 复合饮料于试管中,之后依次加入5%苯酚溶液1 mL 和浓硫酸5 mL,摇匀置于沸水浴中加热20 min,冰浴冷却后于490 nm 波长条件下测定吸光度。多糖含量以1 mL 复合饮料中葡萄糖当量表示,单位为mg/mL。
1.3.8.6 总黄酮含量测定
参考《中华人民共和国药典》[14]、候深东等[15]的方法绘制黄酮标准曲线和测量复合饮料中黄酮含量。得到芦丁浓度(y)和对应吸光度(x)在0~0.18 mg/mL 的标准曲线回归方程为y=2.94x-0.017 2(R2=0.992)。含量测定:量取0.5 mL 复合饮料至25 mL 容量瓶,加水至6 mL 后摇匀。依次加入1 mL 5% NaNO2 溶液、1 mL 10% Al(NO3)3 溶液,加入后分别摇匀静置6 min、最后加入10 mL NaOH 溶液并定容至刻度,摇匀后静置15 min,于500 nm 波长测定吸光度。黄酮含量以1 mL复合饮料中芦丁当量表示,单位为mg/mL。
1.3.9 葛根山楂复合饮料抗氧化性质测定
1.3.9.1 DPPH 法测定复合饮料抗氧化活性
参考Gu 等[16]的方法并改进。用无水乙醇溶解配制20 mmol/L 的DPPH 溶液,4 ℃冰箱避光保存。吸取复合饮料150 μL,再加入2 850 μL DPPH 溶液(20 mmol/L),摇匀避光放置30 min 后于517 nm 波长处测定吸光度(A1),同时测定复合饮料与无水乙醇混合后的吸光度(A2),以相同体积纯水与的DPPH 溶液混合后的吸光度(A0)。葛根汁、山楂汁以及VC 阳性对照按照上述重复试验步骤,DPPH 自由基清除率(D,%)计算公式如下。
1.3.9.2 ABTS 法测定复合饮料抗氧化活性
参考Zhu 等[17]的方法并改进。ABTS 工作液的配制:称取ABTS 配制成7 mmol/L 的ABTS 溶液,称取过硫酸钾溶解配制成2.45 mmol/L 过硫酸钾溶液,之后将ABTS 溶液和过硫酸钾溶液等体积混合制备成ABTS储备液,避光条件下,将上述混合溶液避光放置12~16 h 使其充分反应。随后在使用前以无水乙醇为溶剂稀释该储备液,制备成工作液,保证吸光度稳定在0.70±0.02 的范围内。
ABTS+自由基清除能力的测定:吸取复合饮料加入ABTS 工作液,摇匀后在避光反应30 min,于734 nm 波长处测定吸光度(A1)。用纯水代替ABTS 工作液测量吸光度(A2)。用纯水代替复合饮料,在相同条件下测量吸光度(A0)。葛根汁、山楂汁以及VC阳性对照按照上述重复试验步骤,ABTS+自由基清除率(B,%)计算公式如下。
1.3.9.3 铁离子还原抗氧化能力(ferric ion reducing antioxidant power,FRAP)法测定复合饮料抗氧化能力
参考H Elhakem 等[18]的方法并改进,配制0~0.5 mmol/L FeSO4 标准溶液绘制硫酸亚铁标准曲线。移取复合饮料加入FRAP 工作液,于波长593 nm 处测定其吸光度,根据样品吸光度计算标准曲线上所对应的FeSO4 浓度得到FRAP 值,表示总抗氧化能力。葛根汁、山楂汁以及VC 阳性对照按照上述重复试验步骤,计算总抗氧化能力。
1.3.10 葛根山楂复合饮料体外降血脂效果测定
1.3.10.1 复合饮料结合牛磺胆酸盐能力测定
参照唐茹萌等[19]方法配制模拟胃液、模拟肠液以及牛磺胆酸钠溶液,并进行复合饮料与牛磺胆酸钠结合能力测定。取1 mL 复合饮料于试管中,加入1 mL模拟胃液,摇匀,37 ℃消化1 h。调节体系pH 值至6.3,加入4 mL 模拟肠液,37 ℃消化1 h。加入4 mL 牛磺胆酸钠溶液,37 ℃消化1 h。离心(4 000 r/min,5 min)取1 mL 上清液,加入3 mL 60% 的H2SO4 溶液70 ℃水浴20 min,冰浴冷却后在387 nm 处测定吸光度记为A1。用磷酸盐缓冲液代替牛磺胆酸钠溶液测吸光度记作A2。用纯水代替复合饮料,在相同条件下测量的吸光度记作A0,并按照下式计算牛磺胆酸盐结合率(N,%)。
1.3.10.2 复合饮料胰脂肪酶抑制测定
参考张会香等[20]的方法并改进。称取Tris 配制成0.01 mol/L Tri-HCl 缓冲液。用Tri-HCl 缓冲液溶解胰脂肪酶配制成0.5 mg/mL 酶液,离心(2 000 r/min、5 min)后取上清液,备用;另取PNPB 溶解得到浓度为12 mmol PNPB 溶液。取复合饮料与胰脂肪酶液等体积混合,37 ℃孵育30 min 后,加入 PNPB 溶液,再在37 ℃条件下反应20 min。反应结束后在405 nm 波长处测定吸光度(A1)。反应体系中以Tri-HCl 缓冲液替代酶溶液作为空白测定吸光度(A2),以纯水替代复合饮料作为正常组测定吸光度(A0),按照下式计算胰脂肪酶抑制率(Y,%)。
本文采用正交设计助手设计正交优化试验,采用SPSS 软件进行数据分析,Origin 9.1 进行绘图。
2.1.1 不同葛根汁与山楂汁体积比对复合饮料感官评分的影响
不同葛根汁与山楂汁体积比对复合饮料感官评分的影响如图1 所示。
图1 葛根汁与山楂汁体积比对复合饮料感官评分的影响
Fig.1 Effect of the volume ratio of Puerariae Lobatae Radix juice to hawthorn juice on the sensory evaluation of the compound beverage
由图1 可知,当葛根汁与山楂汁的体积比为1∶4时,复合饮料的感官评分最高,此时饮料色泽呈粉红色,气味协调浓郁,具有葛根与山楂的混合香味,口感绵软酸甜适中。若葛根汁添加量过多时,色泽呈现红褐色,影响饮料观感,同时葛根味较重,掩盖了山楂汁的独特气味,影响滋味评分,故整体感官评分偏低。因此,选择葛根汁与山楂汁体积比1∶3、1∶4、1∶5 作为正交试验因素考察水平。
2.1.2 三氯蔗糖添加量对复合饮料感官评分的影响
三氯蔗糖的添加有利于丰富饮料的口感,不同三氯蔗糖添加量对复合饮料感官品质的影响如图2 所示。
图2 三氯蔗糖添加量对复合饮料感官评分的影响
Fig.2 Effect of sucralose concentration on the sensory score of compound beverage
由图2 可知,当三氯蔗糖添加量不断增加,感官评分呈现逐渐升高后骤降的趋势。当三氯蔗糖添加量小于0.03%时,复合饮料酸味过重,适口性差;当三氯蔗糖添加量大于0.03% 时,复合饮料甜度过高,口感甜腻,掩盖了葛根汁与山楂汁原有的独特风味。而当三氯蔗糖添加量为0.03%时,复合饮料的口感细腻,酸甜适口。因此,选择三氯蔗糖添加量为0.02%、0.03%、0.04%作为正交试验因素考察水平。
2.1.3 柠檬酸添加量对复合饮料感官评分的影响
柠檬酸的添加不仅有利于改善饮料风味还有利于延长饮料货架期,不同柠檬酸添加量对复合饮料感官评分的影响如图3 所示。
图3 柠檬酸添加量对复合饮料感官评分的影响
Fig.3 Effect of citric acid concentration on the sensory score of compound beverage
由图3 可知,在前两个条件固定时,往体系内添加不同浓度的柠檬酸,感官评分呈现随柠檬酸添加量增加先缓慢上升后快速下降的变化趋势,当柠檬酸添加量为0.3%时,感官评分达到最大值。当柠檬酸添加量超过0.3%时,由于添加量过多,导致复合饮料口感涩滞,影响了复合饮料的整体接受度,因此选择柠檬酸添加量0.2%、0.3%、0.4%作为正交试验因素考察水平。
2.2.1 正交试验结果
由10 名专业培训的感官评价人员的感官评价投票结果见表3,正交试验结果见表4。
表3 感官评价票数分布
Table 3 Vote distribution of sensory evaluation
样品编号色泽气味滋味组织状态1 2 3 4 5 6 7 8 9 v13 4 3 4 6 5 6 6 6 v25 6 6 5 4 5 3 4 3 v32 0 1 1 0 0 1 0 1 v12 2 4 4 4 6 5 5 7 v27 7 6 5 6 3 3 4 2 v31 1 0 1 0 1 2 1 1 v13 3 5 2 2 7 0 4 3 v25 5 4 6 5 3 2 5 5 v32 2 1 2 3 0 8 1 2 v10 1 2 2 1 1 2 1 1 v27 6 6 6 6 7 5 8 6 v33 3 2 2 3 2 3 1 3
表4 葛根山楂复合饮料正交试验结果
Table 4 Orthogonal test results of Puerariae Lobatae Radixhawthorn compound beverage
试验号因素1 2 3 4 5 6 7 8 9 A1 1 1 2 2 2 3 3 3 B1 2 3 1 2 3 1 2 3 C1 2 3 2 3 1 3 1 2模糊数学综合评分70.6 73.9 77.5 73.6 78.7 83.2 69.7 80.8 79.9
续表4 葛根山楂复合饮料正交试验结果
Continue table 4 Orthogonal test results of Puerariae Lobatae Radix-hawthorn compound beverage
试验号因素B C 模糊数学综合评分k1 k2 k3 R A 74.0 78.5 76.8 4.5 71.3 77.8 80.2 8.9 78.2 75.8 75.3 2.9
由表4 可知,3 个因素对葛根山楂复合饮料感官品质影响的主次顺序为B>A>C,即影响最大的是三氯蔗糖添加量,然后是葛根汁与山楂汁体积比,影响最小的是柠檬酸添加量。根据k 值大小可知复合饮料的最佳工艺配方为A2B3C1,即葛根汁与山楂汁体积比1∶4、三氯蔗糖添加量0.04%、柠檬酸添加量0.2%。此试验条件恰好为正交试验第6 组,感官评分为83.2,是正交试验中的最高评分。
2.2.2 验证试验
对正交试验得到的最优配方A2B3C1 进行验证,最终饮料的模糊数学综合评分为85.6±1.8。使用最优配方制备的复合饮料感官评分稍高于正交试验中的评分结果,该条件下调配出的葛根山楂复合饮料色泽、风味以及滋味与正交试验结果接近,表明模糊数学感官评价结合正交试验优化复合饮料配方的试验条件和结果可靠。
2.3.1 感官品质
最佳调配工艺条件下的产品色泽均一、鲜亮,呈粉红色;气味清香味浓郁且宜人,整体无异味;品评口感酸甜适口;其组织状态均匀透亮,久置无大量沉淀物。
2.3.2 理化指标结果
在复合饮料最佳工艺条件下pH 值为3.25±0.12、总酸含量(以柠檬酸计)(3.36±0.18) g/L、可溶性固形物含量(9.00±0.50)%、澄清度(86.64±3.37)%、多糖含量和总黄酮含量分别为(24.03±0.57) mg/mL 和(0.894±0.064) mg/mL。
2.4.1 DPPH 自由基的清除能力结果
DPPH 是一种评价物质抗氧化能力的有力工具[21]。试验以35 μg/mL 的VC 溶液作为对照,同葛根山楂复合饮料进行抗氧化活性比较。葛根山楂复合饮料对DPPH 自由基清除率的影响见图4。
图4 葛根山楂复合饮料的DPPH 自由基清除率
Fig.4 DPPH free radical scavenging rate of Puerariae Lobatae Radix-hawthorn compound beverage
不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。
从图4 中可以看出,葛根汁、山楂汁和复合饮料的DPPH 自由基清除率分别74.32%、94.98% 以及94.23%,与VC 比较发现,葛根汁的DPPH 自由基清除率显著低于VC,而山楂汁和复合饮料的DPPH 自由基清除率与VC 基本相当或者略低,经显著性分析并无显著性差异。复合饮料的DPPH 自由基清除率由两种主要成分决定,其中山楂影响大于葛根,这可能与葛根榨汁工艺以及添加量有关。相关研究表明,黄酮具有良好的DPPH 自由基清除抗氧化效果[22],前期试验发现葛根榨汁工艺的黄酮提取量较低,经测葛根总黄酮含量为0.263 mg/mL,而山楂汁的总黄酮含量为0.882 mg/mL,葛根汁的低黄酮含量导致其DPPH 自由基清除率低,进而影响复合饮料的抗氧化性。总而言之,试验结果表明复合饮料呈现良好的抗氧化效果。
2.4.2 ABTS+自由基的清除能力结果
ABTS 作为一种高效灵敏的试剂,广泛应用于评价天然或合成化合物的抗氧化能力。葛根山楂复合饮料对ABTS+自由基清除率的影响见图5。
图5 葛根山楂复合饮料的ABTS+自由基清除率
Fig.5 ABTS+ free radical scavenging rate of Puerariae Lobatae Radix-hawthorn compound beverage
不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。
从图5 可以看出,作为阳性对照的VC 溶液,其ABTS+自由基清除率高达99.14%。葛根汁的ABTS+自由基清除率最低,只有63.56%,而山楂汁和复合饮料ABTS+自由基清除率均较高,分别为98.31% 和98.22%,显著性分析表明两者与试验浓度的VC 在清除ABTS+自由基效果上无显著差异。ABTS+自由基清除率试验与DPPH 自由基清除率试验对比分析发现呈现相同的趋势,进一步表明本试验制备饮料有较高抗氧化活性,且与两种主原料的抗氧化活性有关。
2.4.3 总抗氧化能力测定结果
总抗氧化能力是通过检测在734 nm 特征波长下抗氧化作用引起的吸光度变化,计算待测物的铁离子还原抗氧化能力(FRAP)值,反映样品中的抗氧化成分的总体效力[23]。葛根山楂复合饮料对总抗氧化能力的影响如图6 所示。
图6 葛根山楂复合饮料的总抗氧化能力
Fig.6 Total antioxidant capacity of Puerariae Lobatae Radixhawthorn compound beverage
不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。
FeSO4 浓度(y)在0~0.5 mmol/L 范围内,吸光度(x)线性范围良好,线性回归方程为Y=3.36x+0.157 3,R2=0.999 5。由图6 可知,葛根汁、山楂汁、复合饮料以及VC 阳性对照均有一定总抗氧化能力。葛根汁和山楂汁的总抗氧化能力分别为5.11、12.23,复合饮料总抗氧化能力为12.30。将以上三者与阳性对照为35 μg/mL VC溶液进行比较,三者总抗氧化能力均显著低于VC 溶液,VC 溶液总抗氧化效果达到14.12。进一步分析发现葛根汁抗氧化效果最差,而葛根山楂复合饮料与山楂汁总抗氧化效果无显著性差异。
2.5.1 体外牛磺胆酸盐结合率
牛磺胆酸钠是由牛磺胆酸与钠离子结合形成的一种常见结合性初级胆汁酸盐,是胆汁酸主要存在形式[24]。通过测定胆汁酸结合率可以评价体内胆固醇水平,进而表征食品成分在降低血脂方面功能。葛根山楂复合饮料的牛磺胆酸盐结合率见图7。
图7 葛根山楂复合饮料结合牛磺胆酸盐能力
Fig.7 Taurocholate-binding capacity of Puerariae Lobatae Radixhawthorn compound beverage
不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。
如图7 所示,通过辅助模拟胃肠消化,3 种样品中葛根山楂复合饮料的牛磺胆酸钠结合率最高,为25.62%,其次为山楂汁(22.84%),最低为葛根汁(14.76%)。表明3 种样品都有一定的降血脂效果,且在复合饮料中葛根与山楂有一定的叠加降血脂效果。相关研究表明,黄酮类物质对抑制胆汁酸重吸收、增加胆汁酸排泄、加大血液胆固醇代谢有促进作用[25]。所以结合总黄酮试验,可知牛磺胆酸钠结合试验可能与复合饮料中高黄酮含量有关。
2.5.2 体外胰脂肪酶抑制率
葛根山楂复合饮料的胰脂肪酶抑制率见图8。
图8 葛根山楂复合饮料的胰脂肪酶抑制率
Fig.8 Inhibitory rate of Puerariae Lobatae Radix-hawthorn compound beverage on pancrelipase
不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。
胰脂肪酶由胰腺腺泡细胞分泌到小肠中参与脂质代谢,可将膳食脂肪水解成甘油和脂肪酸,进而被人体吸收使血脂升高[26]。研究表明,如果能抑制胰脂肪酶活性,则能在一定程度上减少机体对膳食中脂肪的水解吸收,达到降低血脂的目的。如图8 所示,3 种被测物质均表现出一定的抑制胰脂肪酶的活性,其中山楂汁显著强于复合饮料和葛根汁,其胰脂肪酶抑制率达77.53%;而葛根汁和复合饮料的胰脂肪酶抑制率则分别为56.63%、71.13%。综上,葛根和山楂本身就具有较强的抑制胰脂肪酶活性效果,以其为原料开发的复合饮料亦有良好的抑制胰脂肪酶活性效果。
为开发药食同源理念的葛根山楂复合饮料,以葛根、山楂为原料,添加适量三氯蔗糖和柠檬酸以调节甜度并增添风味。通过单因素试验和正交试验,以模糊数学感官评分体系作为评价指标,确定葛根山楂复合饮料的最佳配方为葛根汁与山楂汁体积比1∶4、三氯蔗糖添加量0.04%、柠檬酸添加量0.2%。在最优配方下所制备的复合饮料模糊数学综合评分为85.6,其次色泽透亮呈现诱人的粉红色,质地细腻均匀,口感酸甜适中,拥有葛根和山楂的复合自然清香。综上,葛根山楂复合饮料具有较好的抗氧化和降血脂功效。鉴于葛根和山楂均为天然药食同源植物,该饮料在确保安全性的同时,同时具有功能性饮品的特点,适合广大消费者日常饮用,展现出广阔的市场潜力和良好发展前景。
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