麥芽咀嚼片配方工藝及促消化功能研究

高如意，曹苗苗，郭小莉，鄧辰辰，胡寶玲，劉文英，許明君

（江蘇康緣藥業(yè)股份有限公司，中藥制藥過程新技術(shù)國家重點實驗室，江蘇 連云港 222001）

大麥是我國重要的經(jīng)濟作物，具有藥用、食用、飼用、釀造等多種用途，經(jīng)過泡發(fā)后烘干，可以制得麥芽。麥芽能夠藥食兩用，用為食物原料時，可以制成麥芽粉，釀酒、烘焙等食品；麥芽也可入藥，具有消食、健脾、回乳等功效，麥芽[1-4]具有很好的促進消化功能，麥芽咀嚼片以麥芽、白術(shù)等為原料制成[5-6]，經(jīng)提取、濃縮、干燥后制得的干膏粉滋味苦澀[7-8]，難以下咽。本研究主要采用模糊評價[9-10]結(jié)合正交實驗[11-12]的方法研究麥芽咀嚼片配方工藝，并研究麥芽咀嚼片對動物的促消化功能實驗。

1 材料與方法

1.1 材料

麥芽、白術(shù)、微晶纖維素、淀粉、糊精、檸檬酸等：購于市場。

實驗動物，SPF級雄性KM小鼠和SD大鼠，成年小鼠60只，成年大鼠48只，均為6周齡：北京華阜康生物科技股份有限公司繁殖。

儀器試劑：加熱套：鞏義市予華儀器有限公司；鼓風干燥箱：上海一恒科學儀器有限公司；分析天平：BSA 224S-CW Sartorius；灌胃針、活性炭活性炭：上?；瘜W試劑廠生產(chǎn)；阿拉伯膠：山東德佳生物科技有限公司。

1.2 工藝流程

麥芽等經(jīng)提取→濃縮→噴干→總混→制?！！鷫浩频?。

1.3 實驗方法

1.3.1 單因素實驗設計

以壓片效果和口感為指標，篩選稀釋劑、矯味劑、潤滑劑等輔料。

1.3.1.1 稀釋劑選擇 主要考察微晶纖維素、淀粉、糊精、糖粉、乳糖等輔料對制粒和壓片效果的影響，添加量均為30%。

1.3.1.2 矯味劑篩選 主要篩選不同的甜味劑和酸味劑對咀嚼片口感的影響。

1.3.1.3 潤滑劑篩選 在制粒后的顆粒中加入適量的潤滑劑，可使咀嚼片的外觀光滑、完整，主要篩選滑石粉、硬脂酸鎂、二氧化硅。

1.3.2 正交實驗設計

在單因素實驗篩選基礎上，分別考察甜菊糖苷、檸檬酸、微晶纖維素和硬脂酸鎂相對于干膏粉的添加量對咀嚼片感官評價影響，各因素水平見表1。

表1 正交實驗因素水平表Table1 The table of factors and levels of orthogonal test %

1.3.3 建立評價方法和模糊數(shù)學模型

1.3.3.1 評定人員的選擇、評價標準和評價方法確定 選擇10名食品類專業(yè)技術(shù)人員，男女各5人，小組成員身體健康，無嗜酒嗜煙等不良嗜好，能對咀嚼片的感官指標進行獨立評價分析。結(jié)合相關文獻[13-14]和本產(chǎn)品特點，確定產(chǎn)品感官評價標準由色澤、組織形態(tài)、口感、咀嚼性四個因素構(gòu)成，參考的感官評價標準見表2。

表2 感官評價標準Table 2 The reference standard of sensory

感官評價標準由色澤、組織形態(tài)、口感、咀嚼性四個因素構(gòu)成，還需對其權(quán)重進行分配，權(quán)重分配方案目的是反應四個因素的重要性反應程度，在對麥芽咀嚼片進行感官評定時，參考姬長英、余疾風[15-16]的強制決定法及二元比對決定法，確定色澤、形態(tài)、組織結(jié)構(gòu)和滋味氣味的權(quán)重，對麥芽咀嚼片參加評價的因素一一進行對比，重要因素得1分，次要得0分，自身比較得1分，結(jié)果見表3。

表3 感官評價指標權(quán)重分布Table 3 The reference standard of sensory

10名成員的總分為 100，四個評價因素與總分的比重即為權(quán)重，以字母K表示各因素的權(quán)重，經(jīng)計算得K=（K1，K2，K3，K4）=（0.15，0.20，0.35，0.30）

1.3.3.2 建立模糊綜合評價數(shù)學模型 根據(jù)正交實驗表L9（34）中組合進行實驗制得9組咀嚼片樣品，由10名小組成員對咀嚼片的色澤、組織形態(tài)、口感和咀嚼性分別進行評分，根據(jù)評分建立模糊綜合評價數(shù)學模型。

1.3.4 動物功能實驗方法

按最佳配方工藝制備的中試樣品，人體推薦用量：每日5.34 g/60 kg BW。實驗動物：選用小鼠60只，按體重分為5組，每組12只，作為實驗一批，進行小腸運動實驗；大鼠48只，按體重分為4組，每組12只，進行大鼠體重、體重增重、攝食量、食物利用率實驗和消化酶的測定[17]。劑量：小鼠設置低中高劑量組，即每日0.44、0.89、2.67 g/kg BW，加無菌水溶解至100 mL，受試物每日一次經(jīng)口給予，連續(xù)灌胃12 d后進行小腸運動實驗，小鼠灌胃體積為10 mL/kg BW，同時設一空白對照組和一模型對照組，以無菌水代替受試物，每日灌胃體積與受試物相同。大鼠實驗設置低中高劑量組，即每日 0.22、0.44、1.34 g/kg BW，以無菌水溶解，受試物每日一次經(jīng)口給予，連續(xù)灌胃12 d后進行小腸運動實驗。小鼠灌胃體積為5 mL/kg BW。同時設一空白對照組和一模型對照組，以無菌水代替受試物，每日灌胃體積與受試物相同。

體重、體重增重、攝食量、食物利用率，小腸運動實驗和消化酶測定三方面任二方面實驗結(jié)果陽性，可判定該受試樣品促進消化功能動物實驗結(jié)果陽性。

1.3.4.1 小鼠小腸運動實驗 連續(xù)給予受試物12 d后，各組小鼠禁食不禁水16 h。模型對照組和各劑量組給予復方地芬諾酯（5 mg/kg BW），空白對照組給予無菌水。30 min后各劑量組分別給予含相應受試物的墨汁（含5%的活性炭、10%阿拉伯樹膠），空白對照組和模型對照組給墨汁灌胃。25 min后立即脫頸椎處死動物，打開腹腔分離腸系膜，剪取上端自幽門、下端至回盲部的腸管，置于托盤上，輕輕將小腸拉成直線，測量腸管長度為“小腸總長度”，從幽門至墨汁前沿為“墨汁推進長度”。按下式計算墨汁推進率。

1.3.4.2 大鼠消化酶的測定 實驗開始時動物體重的差異應不超過平均體重的10%。經(jīng)口給予受試樣品。實驗結(jié)束前各組動物禁食不禁水24 h，麻醉大鼠幽門結(jié)扎法收集4 h內(nèi)排出的胃液，測定每小時內(nèi)胃液量。取胃液1.0 mL放入50 mL的三角瓶中，加入0.05 mol/L鹽酸溶液15.0 mL搖勻，放入新鮮制作的蛋白管2根。塞好瓶口，在37 ℃恒溫箱中孵育24 h，取出蛋白管，用游標卡尺測量蛋白管兩端透明部分的長度（mm），以四端之值求平均值。計算胃蛋白酶活性和排出量。胃蛋白酶蛋白酶(μ/h)=胃蛋白酶活性× 每小時胃液量

1.3.4.3 大鼠體重、體重增重、攝食量和食物利用率實驗 實驗開始時動物體重的差異應不超過平均體重的 10%。經(jīng)口給予受試樣品，每周測 2次體重和食物攝入量。實驗結(jié)束時計算體重、體重增重和食物利用率。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素實驗結(jié)果

2.1.1 稀釋劑篩選結(jié)果

通過表4的稀釋劑篩選結(jié)果，并結(jié)合咀嚼片的組織形態(tài)，微晶纖維素的制粒和壓片效果最好。

表4 稀釋劑篩選Table 4 The screening of diluent

2.1.2 矯味劑篩選結(jié)果

由表5可知，口感最佳的酸味劑是檸檬酸、甜味劑是甜菊糖苷。

表5 矯味劑篩選Table 5 The screening of flavors

2.1.3 潤滑劑篩選

經(jīng)篩選，硬脂酸鎂的潤滑效果最佳。

2.2 正交實驗結(jié)果

將 9組實驗數(shù)據(jù)（見表 6）分別除以品評總?cè)藬?shù) 10人，得到 9個模糊評判矩陣，分別對應1～9號實驗，例如1號樣品模糊矩陣如下：

表6 感官評價結(jié)果Table 6 The experimental results of sensory quality evaluation

根據(jù)模糊變化原理，用隸屬函數(shù)對矩陣中的數(shù)據(jù)進行模糊計算，計算各樣品對評價因素的綜合隸屬度Y=K×R，如

模糊評價總分計算：每個因素的優(yōu)、良、中、差四個評價等級對應分數(shù)為90、80、70、60。將綜合評價結(jié)果分別乘以相應的分值并進行加和，最后可得出每個樣品最后總得分，結(jié)果見表7。

表7 正交試驗綜合評價結(jié)果Table 7 Results of orthogonal evaluation

本實驗采用極差分析法，極差大小反應每個因素對咀嚼片感官評價的影響程度，從表7中可以看出，影響因素大小順序為檸檬酸＞甜菊糖苷＞微晶纖維素＞硬脂酸鎂，最優(yōu)組合為A2B2C3D2，即添加2%檸檬酸、0.1%甜菊糖苷、40%微晶纖維素、1%硬脂酸鎂。

2.3 動物功能實驗結(jié)果

2.3.1 對小腸運動實驗墨汁推進率的影響

由表8可知，經(jīng)口給予小鼠不同劑量的受試物12 d后，模型對照組與空白對照組比較，墨汁推進率降低，P值顯示有顯著性差異，表明模型建立成功。與模型對照組比較，0.89 g/kg BW組和2.67 g/kg BW組墨汁推進率提高，P值顯示有顯著性差異。

表8 受試物對墨汁推進率的影響（±SD）Table 8 The influence of test substance on ink advancing rate (±SD)

表8 受試物對墨汁推進率的影響（±SD）Table 8 The influence of test substance on ink advancing rate (±SD)

注：#：與空白對照組比較有顯著差異；*：與模型對照組比較有顯著差異。

組別 動物數(shù)/只墨汁推進率/%墨汁推進率平方根反正弦數(shù)值 P值空白對照 12 76.4±6.4 1.07±0.08 —模型對照 12 33.6±6.2# 0.62±0.07# 0.000 0.44 g/kg BW 12 37.2±11.2 0.65±0.12 0.751 0.89 g/kg BW 12 45.1±11.9* 0.73±0.12* 0.032 2.67 g/kg BW 12 60.7±11.8* 0.90±0.13* 0.000

2.3.2 對大鼠胃蛋白酶排出量的影響

由表9可知，經(jīng)口給予大鼠不同劑量的受試物32 d后，與空白對照組間比較，1.34 g/kg BW組胃蛋白酶排出量提高，P值顯示有顯著性差異。

表9 受試物對大鼠胃蛋白酶排出量的影響（±SD）Table 9 Influence of test substance on pepsin excretion in rats (±SD)

表9 受試物對大鼠胃蛋白酶排出量的影響（±SD）Table 9 Influence of test substance on pepsin excretion in rats (±SD)

注：*：與空白對照組比較有顯著差異。

劑量 動物數(shù) 胃蛋白酶排出量/(μ/h) P值空白對照組 12 384±146 —0.22 g/kg BW 12 411±143 0.948 0.44 g/kg BW 12 464±178 0.427 1.34 g/kg BW 12 637±132* 0.000

2.3.3 大鼠體重、體重增重、攝食量和食物利用率實驗

由表10可知，大鼠的初始體重在各劑量組與空白對照組比較，P值顯示差異均無顯著性。經(jīng)口給予大鼠不同劑量的受試物32 d后，大鼠的體重在高劑量組與空白對照組間比較，P值顯示差異均無顯著性。

表10 受試物對大鼠體重的影響（±SD）Table 10 The influence of test substance on rat body weight (±SD)

表10 受試物對大鼠體重的影響（±SD）Table 10 The influence of test substance on rat body weight (±SD)

組別 動物數(shù)/只 體重/g P值 體重/g P值實驗前 實驗后空白對照 12 153.4±4.8 - 382.3±15.3 -0.22 g/kg BW 12 153.4±4.7 1.000 384.2±13.6 0.986 0.44 g/kg BW 12 154.1±4.0 0.953 393.2±16.6 0.294 1.34 g/kg BW 12 153.2±4.1 1.000 386.9±22.4 0.849

由表11可知，經(jīng)口給予大鼠不同劑量的受試物32 d后，大鼠攝食量在各劑量組與空白對照組間比較，P值顯示差異無顯著性。

表11 受試物對大鼠攝食量的影響（±SD）Table 11 The influence of test substance on rat food intake (±SD)

表11 受試物對大鼠攝食量的影響（±SD）Table 11 The influence of test substance on rat food intake (±SD)

組別 動物數(shù)/只 攝食量/g P值空白對照組 12 834.9±60.5 -0.22 g/kg BW 12 848.2±39.7 0.845 0.44 g/kg BW 12 862.7±50.3 0.377 1.34 g/kg BW 12 846.6±43.2 0.887

由表12可知，經(jīng)口給予大鼠不同劑量的受試物32 d后，大鼠食物利用率在各劑量組與空白對照組間比較，P值顯示差異均無顯著性。

表12 受試物對大鼠食物利用率的影響（±SD）Table 12 The influence of test substance on rat food utilization (±SD)

表12 受試物對大鼠食物利用率的影響（±SD）Table 12 The influence of test substance on rat food utilization (±SD)

組別 動物數(shù)/只食物利用率/%食物利用率平方根反正弦數(shù)值 P值空白對照組 12 27.5±1.4 0.55±0.02 -0.22 g/kg BW 12 27.2±1.0 0.55±0.01 0.970 0.44 g/kg BW 12 27.7±1.7 0.55±0.02 0.955 1.34 g/kg BW 12 27.6±2.1 0.55±0.02 0.999

3 結(jié)論

通過模糊評價與正交實驗設計方法[18-19]的綜合運用，對組織形態(tài)、口感、氣味、咀嚼性等主觀性指標進行評分，最終篩選出最佳工藝和配方：添加2%檸檬酸、0.1%甜菊糖苷、40%微晶纖維素、1%硬脂酸鎂。動物實驗表明，0.89 g/kg BW與2.67 g/kg BW組均能提高小鼠小腸運動實驗墨汁推進率，但差異性不同（P＜0.05與P＜0.001），1.34 g/kgBW組能提高大鼠胃蛋白酶排出量（P＜0.001），并且對大鼠體重增長、攝食量、食物利用率無不良影響，根據(jù)《保健食品檢驗與評價技術(shù)規(guī)范》（2003年版）對促進消化保健功能食品的判定標準可知，麥芽咀嚼片具有促進消化的功能。本實驗進一步研究麥芽產(chǎn)品的制備工藝以及促消化的保健功能，也為麥芽的深入開發(fā)和應用提供參考。