軟棗獼猴桃泡騰片研制及抗疲勞作用

金 巖，毛迪銳，喬善鵬，洪婉琪

(1.北華大學(xué)林學(xué)院，吉林 吉林 132013；2.中國科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所，江蘇 蘇州 215163)

軟棗獼猴桃(ActinidiaargutaSieb.et Zucc.)為獼猴桃科獼猴桃屬多年生落葉藤本植物，又稱軟棗子、獼猴梨、奇異莓，是長白山區(qū)著名的經(jīng)濟(jì)漿果[1].軟棗獼猴桃因營養(yǎng)豐富，風(fēng)味獨(dú)特，經(jīng)濟(jì)價(jià)值高，享有“水果之王”之稱.軟棗獼猴桃含有豐富的維生素C、果膠，以及鈣、磷、鐵等微量元素及多種氨基酸.其中，每100 g果實(shí)中維生素C含量高達(dá)350 mg，是普通水果的10倍以上[2].目前，軟棗獼猴桃的研究主要集中在品種育種[3]、組織栽培[4]、貯藏保鮮[5-8]、生理活性[9-12]等方面.何婷婷等[13]、王巖松等[14]研究發(fā)現(xiàn)，軟棗獼猴桃中多糖、黃酮、果膠等均具有較強(qiáng)的抗氧化作用.產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)性疲勞的主要原因是劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生大量自由基，體內(nèi)的自由基清除能力下降，因此，具有抗氧化作用的植物提取物可以延緩運(yùn)動(dòng)性疲勞的產(chǎn)生[15].由于軟棗獼猴桃采摘期短，果實(shí)不易貯藏，所以產(chǎn)品形式比較單一，鮮有關(guān)于軟棗獼猴桃片劑的文獻(xiàn)報(bào)道.泡騰片是一種含有崩解劑的片劑，具有易攜帶，口感好，在冷水中可以迅速崩解，吸收快等優(yōu)點(diǎn).在泡騰片中加入一些功能性成分[16]，可以豐富泡騰片的種類，同時(shí)提高泡騰片的功能性，如羅漢果復(fù)合飲料泡騰片[17]、鐵皮石斛泡騰片[18]、苦荬菜泡騰片[19]、花果茶泡騰片[20]等.泡騰片片劑的形式可以促進(jìn)人體對(duì)有效成分的吸收，提高生物利用度.本試驗(yàn)以軟棗獼猴桃為原料，通過單因素和正交試驗(yàn)優(yōu)化軟棗獼猴桃泡騰片配方，測定小鼠運(yùn)動(dòng)耐力和抗疲勞生化指標(biāo)，探究軟棗獼猴桃泡騰片的抗運(yùn)動(dòng)疲勞效果，以期提供一種便于攜帶、服用方便、吸收快、具有抗疲勞作用的泡騰片.

1 材料與方法

1.1 主要材料與試劑

軟棗獼猴桃(品種為富康)，采于吉林省集安市；果膠酶，酶活性100 000 U/g，山東隆科特酶制劑有限公司；食品添加劑，食品級(jí)，河南萬邦實(shí)業(yè)有限公司；20～22 g清潔級(jí)健康昆明種雄性小白鼠，購于長春億斯實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司，許可證編號(hào)：SCXK(吉)-2020-0002；抗疲勞生化指標(biāo)檢測試劑盒，南京建成生物工程研究所.其他試劑均為分析純.

1.2 主要儀器與設(shè)備

Y100M-2膠體磨，溫州市羅東電機(jī)廠；YC-1800噴霧干燥機(jī)，上海雅程儀器設(shè)備有限公司；YP-1400壓片機(jī)，上海順儀實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；5810R離心機(jī)，美國Eppendorf公司；全波長酶標(biāo)儀，美國BIOTEX公司；F6/10勻漿機(jī)，上海凈信實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司.

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 軟棗獼猴桃泡騰片制備

將軟棗獼猴桃放入80 ℃水中熱燙30 s去皮，打漿.在果漿中加入0.5%果膠酶，50 ℃下酶解2.5 h，過濾.在濾液中加入20%的麥芽糊精，在進(jìn)風(fēng)溫度150 ℃，進(jìn)樣速度0.4 L/h，進(jìn)風(fēng)量30 m3/h條件下噴霧干燥.將干燥后的果粉過40目篩子，制得軟棗獼猴桃粉(以下簡稱“軟棗粉”)，備用.以碳酸氫鈉為堿源、檸檬酸為酸源、乳糖為填充劑[21].稱取一定量的軟棗粉、檸檬酸、乳糖、甜蜜素、90%乙醇混勻，制酸粒軟材；稱取一定量的軟棗粉、碳酸氫鈉、乳糖、甜蜜素、90%乙醇混勻，制堿粒軟材.將酸粒、堿粒、聚乙二醇6000混勻后壓制成片劑，50 ℃烘干，即得軟棗獼猴桃泡騰片.

1.3.2 軟棗獼猴桃泡騰片配方優(yōu)化單因素試驗(yàn)

配方總量為100%，乳糖用量根據(jù)不同配方而變化.每片軟棗獼猴桃泡騰片規(guī)格為850 mg，建議溶解于100 mL純凈水中飲用.

1)軟棗粉添加量對(duì)泡騰片品質(zhì)的影響.分別準(zhǔn)確稱取15%、20%、25%、30%、35%、40%軟棗粉進(jìn)行單因素試驗(yàn).將制得的泡騰片溶解于100 mL純凈水中，以色澤、風(fēng)味、組織狀態(tài)、口感、溶解性為指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)(滿分100分)，確定軟棗粉的添加量.

2)崩解劑添加量對(duì)泡騰片品質(zhì)的影響.崩解劑含有酸源和堿源，通過酸源和堿源發(fā)生反應(yīng)生成二氧化碳.崩解劑酸、堿源按照質(zhì)量比1∶1混合，分別準(zhǔn)確稱取35%、40%、45%、50%、55%、60%崩解劑進(jìn)行單因素試驗(yàn).以組織狀態(tài)、口感和溶解性為指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)(滿分75分)，確定崩解劑的添加量.

3)崩解劑酸、堿源質(zhì)量比對(duì)泡騰片品質(zhì)的影響.崩解劑總量為50%，檸檬酸和碳酸氫鈉的質(zhì)量比分別按照3∶4、4∶4、5∶4、6∶4、7∶4、8∶4進(jìn)行單因素試驗(yàn).以組織狀態(tài)、口感和溶解性為指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)(滿分75分)，確定崩解劑酸、堿源質(zhì)量比.

4)甜蜜素添加量對(duì)泡騰片品質(zhì)的影響.分別準(zhǔn)確稱取2.5%、3.0%、3.5%、4.0%、4.5%、5.0%甜蜜素進(jìn)行單因素試驗(yàn).以口感作為指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)(滿分30分)，確定甜蜜素的添加量.

5)軟棗獼猴桃泡騰片配方優(yōu)化正交試驗(yàn).在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，選擇軟棗粉添加量，崩解劑添加量，崩解劑酸、堿源質(zhì)量比，甜蜜素添加量作為4個(gè)因素，采用L9(34)正交試驗(yàn)，通過感官評(píng)價(jià)、極差分析優(yōu)化軟棗獼猴桃泡騰片配方.

1.3.3 軟棗獼猴桃泡騰片評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

采用感官評(píng)價(jià)法評(píng)價(jià)軟棗獼猴桃泡騰片.由10人組成評(píng)分小組，綜合姚洪禮等[22]、鄭丹丹等[23]的方法，從色澤、風(fēng)味、組織狀態(tài)、口感和溶解性5個(gè)方面對(duì)軟棗獼猴桃泡騰片進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，設(shè)定每個(gè)指標(biāo)的權(quán)重分別為0.10、0.15、0.15、0.30、0.30，總分為100分.按照王青霞等[24]的方法測定軟棗獼猴桃泡騰片的崩解時(shí)間、溶液pH和發(fā)泡量：崩解時(shí)間越短，得分越高；發(fā)泡量越大，得分越高；溶液pH越接近4～5，得分越高.取10人評(píng)分的平均值作為泡騰片產(chǎn)品得分.評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表1.

1.3.4 軟棗獼猴桃泡騰片多糖含量測定

采用硫酸-苯酚法測定軟棗獼猴桃泡騰片中多糖的含量.

1.3.5 軟棗獼猴桃泡騰片維生素C含量測定

采用GB 5009.86—2016中抗壞血酸的測定方法測定軟棗獼猴桃泡騰片中維生素C含量.

1.3.6 抗疲勞試驗(yàn)

根據(jù)《保健食品功能評(píng)價(jià)》要求進(jìn)行試驗(yàn).將適應(yīng)7 d的小鼠按體質(zhì)量隨機(jī)分為對(duì)照組和低、中、高3個(gè)劑量試驗(yàn)組，每組10只.小鼠以成人用量10、20、30倍設(shè)置低、中、高劑量組[25]，分別為141.67、283.33、424.99 mg/kg，每20 g灌胃量為0.2 mL，對(duì)照組給予等體積的純凈水；每日灌胃1次，連續(xù)灌胃30 d，灌胃期間自由取食和飲水.參考楊巨峰等[26]的方法測定小鼠力竭游泳時(shí)間，參考張卓睿等[27]的方法進(jìn)行小鼠疲勞轉(zhuǎn)棒試驗(yàn).末次給樣30 min后，小鼠在不負(fù)重的情況下游泳60 min，休息10 min后，按照試劑盒提供的方法測定肝糖原(LG)、肌糖原(MG)、血乳酸(BLA)、血尿素氮(BUN)含量和乳酸脫氫酶(LDH)活力.

1.4 數(shù)據(jù)處理方法

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用SPSS 24軟件進(jìn)行分析，試驗(yàn)結(jié)果均用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，3個(gè)不同劑量試驗(yàn)組分別與對(duì)照組進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn).

2 結(jié)果與分析

2.1 軟棗獼猴桃泡騰片單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 軟棗粉添加量對(duì)泡騰片品質(zhì)的影響

軟棗粉添加量對(duì)泡騰片品質(zhì)的影響見圖1.軟棗粉添加量越大，軟棗獼猴桃的香氣越明顯，泡騰片中含有的活性成分維生素C和多糖就越多.隨軟棗粉添加量的增加，色澤、風(fēng)味和口感得分也隨之升高，但當(dāng)添加量達(dá)到40%時(shí)，出現(xiàn)半渾濁狀態(tài)，色澤得分有所降低；組織狀態(tài)和溶解性得分隨添加量的增加而下降.根據(jù)綜合評(píng)分，確定軟棗粉的添加量為30%～40%.

2.1.2 崩解劑添加量對(duì)泡騰片品質(zhì)的影響

崩解劑添加量對(duì)泡騰片品質(zhì)的影響見圖2.崩解劑添加量會(huì)影響產(chǎn)品的發(fā)泡量和崩解時(shí)間，崩解劑添加量在35%～60%時(shí)，溶解后的泡騰片溶液pH在4～5，沒有明顯變化.隨著崩解劑添加量的增加，崩解時(shí)間縮短，發(fā)泡量增加，但產(chǎn)生過多的氣體會(huì)掩蓋軟棗獼猴桃的香氣，泡騰片的綜合品質(zhì)降低.由圖2可知：崩解劑的最佳添加量為45%～55%.

圖1軟棗粉添加量對(duì)泡騰片品質(zhì)的影響Fig.1Effect of addition of fruits powder on thequality of effervescent tablets圖2崩解劑添加量對(duì)泡騰片品質(zhì)的影響Fig.2Effect of addition of disintegrating agent onthe quality of effervescent tablets

2.1.3 崩解劑酸、堿源質(zhì)量比對(duì)泡騰片品質(zhì)的影響

崩解劑酸、堿源質(zhì)量比對(duì)泡騰片品質(zhì)的影響見圖3.由圖3可見：當(dāng)檸檬酸與碳酸氫鈉的質(zhì)量比為3∶4時(shí)，產(chǎn)品崩解時(shí)間短，但溶液pH較高，影響產(chǎn)品口感，故排除；當(dāng)檸檬酸與碳酸氫鈉的質(zhì)量比為6∶4～8∶4時(shí)，崩解時(shí)間較長，溶液pH較低，酸感明顯，影響口感.根據(jù)綜合評(píng)分確定檸檬酸與碳酸氫鈉的質(zhì)量比為4∶4～6∶4.

2.1.4 甜蜜素添加量對(duì)泡騰片品質(zhì)的影響

甜蜜素添加量對(duì)泡騰片品質(zhì)的影響見圖4.當(dāng)甜蜜素添加量為2.5%時(shí)，產(chǎn)品的甜味較低，口感較差；當(dāng)添加量為4.5%時(shí)，甜蜜素的甜味覆蓋了軟棗獼猴桃的原有風(fēng)味.根據(jù)口感評(píng)分，確定甜蜜素添加量為3.0%～4.0%.

圖3崩解劑酸、堿源質(zhì)量比對(duì)泡騰片品質(zhì)的影響Fig.3Effect of acid-base ratio of disintegratingagent on the quality of effervescent tablets圖4甜蜜素添加量對(duì)泡騰片品質(zhì)的影響Fig.4Effect of addition of cyclamate supplementationon the quality of effervescent tablets

2.2 軟棗獼猴桃泡騰片正交試驗(yàn)結(jié)果

軟棗獼猴桃泡騰片最優(yōu)配方正交試驗(yàn)結(jié)果見表2.通過極差分析可知：影響軟棗獼猴桃泡騰片品質(zhì)的因素依次為軟棗粉添加量(A)>崩解劑添加量(B)>崩解劑酸、堿源質(zhì)量比(C)>甜蜜素添加量(D)；軟棗獼猴桃泡騰片最佳配方為A2B3C2D2.由于極差分析結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果不同，因此，進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn).結(jié)果可知：A2B3C1D2綜合評(píng)分略高于極差分析結(jié)果A2B3C2D2，即軟棗獼猴桃泡騰片的最佳配方為軟棗粉35%、檸檬酸27.5%、碳酸氫鈉 27.5%、甜蜜素3.5%、乳糖4.5%、聚乙二醇6000為2%.軟棗獼猴桃泡騰片呈黃綠色，表面完整，無花斑，可快速溶于水中，崩解時(shí)間為192 s，溶液pH為4.54，口感酸甜可口，無顆粒感，具有軟棗獼猴桃香氣.每片軟棗獼猴桃泡騰片(850 mg)中含有多糖60.00 mg，維生素C 2.454 mg.

表2 軟棗獼猴桃泡騰片最優(yōu)配方正交試驗(yàn)結(jié)果Tab.2 Orthogonal test results of optimal formulation of Actinidia arguta fruits effervescent tablet

與對(duì)照組相比，*.有顯著性差異(P<0.05)， **.有極顯著性差異(P<0.01).圖5 小鼠力竭游泳時(shí)間和疲勞轉(zhuǎn)棒時(shí)間Fig.5 Exhaustive swimming time and fatigue rotational time of mice

2.3 抗疲勞試驗(yàn)

2.3.1 運(yùn)動(dòng)耐力

由圖5可知，軟棗獼猴桃泡騰片低、中、高3個(gè)劑量組均可以提高小鼠力竭游泳時(shí)間和疲勞轉(zhuǎn)棒時(shí)間.與對(duì)照組相比，低、中、高3個(gè)劑量組分別延長小鼠力竭游泳時(shí)間35.03%、61.15%、89.81%，均呈極顯著差異；分別延長小鼠疲勞轉(zhuǎn)棒時(shí)間58.10%、122.86%、157.14%，低劑量組呈顯著差異，中劑量組和高劑量組均呈極顯著差異.試驗(yàn)結(jié)果表明，軟棗獼猴桃泡騰片可以顯著提高小鼠運(yùn)動(dòng)耐力.

2.3.2 抗疲勞生化指標(biāo)

BUN是蛋白質(zhì)在體內(nèi)的代謝產(chǎn)物，其含量反映了蛋白質(zhì)在體內(nèi)的分解代謝情況，同時(shí)也反映了身體對(duì)運(yùn)動(dòng)的耐受性[28].機(jī)體長時(shí)間大量運(yùn)動(dòng)會(huì)使血液中乳酸的濃度升高，乳酸堆積越多疲勞感就越明顯；BLA含量的變化可以反映機(jī)體有氧代謝的能力和機(jī)體疲勞程度[29].由圖6可知：與對(duì)照組相比，小鼠體內(nèi)BUN含量分別降低4.91%(P<0.01)、7.12%(P<0.01)、11.23%(P<0.01)，均呈極顯著差異；BLA含量分別降低5.18%(P<0.05)、11.65%(P<0.05)、20.33%(P<0.01)，低、中劑量組呈顯著差異，高劑量組呈極顯著差異.由此表明，軟棗獼猴桃泡騰片可以有效防止乳酸產(chǎn)生，抑制疲勞.

機(jī)體運(yùn)動(dòng)時(shí)能量的主要來源是糖原，因此，體內(nèi)LG和MG的含量可以反映小鼠的疲勞程度[30].由圖6可知：與對(duì)照組相比，LG含量分別增加35.35%(P<0.05)、40.40%(P<0.05)、58.08%(P<0.01)，MG含量分別增加29.41%(P<0.05)、64.71%(P<0.05)、85.29%(P<0.01)，低、中劑量組呈顯著差異，高劑量組呈極顯著差異；與對(duì)照組相比，LDH活力分別提高27.99%(P<0.05)、59.38%(P<0.01)、84.19%(P<0.01)，LDH可以將肌肉中過多的乳酸轉(zhuǎn)變?yōu)楸?，從而減少乳酸積累[31].LDH活力越強(qiáng)，抗疲勞效果就越好.由圖6可知：灌胃30 d 后，與對(duì)照組相比，低、中、高劑量組均使小鼠血清中的BUN和BLA含量顯著降低，LG、MG含量和LDH活力顯著提高.試驗(yàn)結(jié)果表明，軟棗獼猴桃泡騰片可以緩解疲勞，具有抗疲勞作用.

與對(duì)照組相比，*.有顯著性差異(P<0.05)，**.有極顯著性差異(P<0.01).圖6 軟棗獼猴桃泡騰片對(duì)小鼠體內(nèi)抗疲勞指標(biāo)的影響Fig.6 Effect of Actinidia arguta fruits effervescent tablet on antioxidant indices in

3 結(jié) 論

本研究以軟棗獼猴桃為原料，通過噴霧干燥、混合、壓片等工藝，制得軟棗獼猴桃泡騰片.通過單因素和正交試驗(yàn)確定了軟棗獼猴桃泡騰片的最佳配方：軟棗粉35%、檸檬酸27.5%、碳酸氫鈉27.5%、甜蜜素3.5%、乳糖4.5%、聚乙二醇6000 2%.軟棗獼猴桃泡騰片呈黃綠色，表面完整，無花斑，快速溶于水，崩解時(shí)間短，發(fā)泡量大，口感酸甜可口，具有獨(dú)特的天然軟棗獼猴桃風(fēng)味.每片泡騰片(850 mg)維生素C含量為2.454 mg，多糖含量為60.00 mg.抗疲勞試驗(yàn)結(jié)果表明：軟棗獼猴桃泡騰片可以提高小鼠運(yùn)動(dòng)耐力、乳酸脫氫酶活力和肝糖原、肌糖原含量，降低血清尿素氮和血乳酸的含量，具有顯著的抗疲勞作用.本研究利用軟棗獼猴桃中的活性成分開發(fā)口感好、生物利用率高的泡騰片，產(chǎn)品具有良好的市場前景，研究結(jié)果可為進(jìn)一步開發(fā)利用長白山特色漿果軟棗獼猴桃提供新思路.

致謝：本文是吉林省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目(202010201081)研究成果的一部分，北華大學(xué)林學(xué)院2018級(jí)、2019級(jí)食品科學(xué)與工程專業(yè)的苗曦戈、姜亞鵬、朱曉蓉同學(xué)參加了研究工作.