石斛花功能飲品的制作工藝及優(yōu)化

王佳萌 陳寶怡 費 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。霍山石斛的石斛花中也含有豐富的營養(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，石斛花新型運動功能飲品市場廣闊[1-2]。石斛花新型運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)。運動疲勞與自由基的生成有很大關(guān)系，劇烈的運動會產(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，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動飲料原料[9-11]，研制一款運動功能飲品，為石斛花功能飲品開發(fā)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

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 試驗方法

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，即力竭運動時間。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗

2.1.1 石斛花提取液的添加量對運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，運動功能飲品的感官評分最差，僅為58.1?？傮w來說，石斛花運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動功能飲品感官評分的影響

2.1.2 葡萄糖添加量對運動功能飲品感官評分的影響葡萄糖添加量對石斛花運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動功能飲品。

圖3 葡萄糖加量對運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，石斛花運動功能飲品的感官評分下降到70.2?？傮w來說，石斛花運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動功能飲品感官評分的影響

2.2 正交試驗

石斛花運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 石斛花運動功能飲品對運動能力的影響

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 對小鼠運動能力的影響運動耐力及運動持續(xù)時間是運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動能力的強(qiáng)弱。經(jīng)高、中、低不同劑量組的石斛花運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動能力。

3 結(jié)論

經(jīng)正交試驗發(fā)現(xiàn)，石斛花運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，石斛花運動功能飲品對小鼠的運動能力具有一定促進(jìn)作用。