CN114145378A - 一种药食同源植物原粉压片润喉糖及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一款富含总黄酮、总皂苷等抗氧化价值的低糖植物原粉含片，配方为：罗汉果粉15％、青果粉16％、百合鳞茎粉7.1％、赤藓糖醇55％、柠檬酸0.45％，辅料(甜菊糖苷0.3％、阿拉伯胶5％)，以75％食品级乙醇做造粒润湿剂，加入1％硬脂酸镁混匀，再喷占压片量1/20(V/W)的L‑薄荷醇‑75％乙醇溶液，进行压片。在此工艺配方下，含片总黄酮含量10.08±0.05mg/g、总皂苷含量11.28±0.03mg/g、感官87分，品质综合评定0.9319，且HBT含片体外抗氧化能力优于市售普通含片(以下简称CSC)、体外血糖指数也低于CSC。
Description
技术领域
本发明属于润喉糖加工技术领域，具体涉及一种基于功能成分与感官分值综合评价的具有抗氧化功能的低糖型植物原粉压片润喉糖制备配方工艺与用途。
背景技术
机体自由基是以活性氧自由基为主，具有高度的化学活性，广泛参与细胞信号转导和生命过程，是机体有效的防御系统。但若不及时清除氧自由基，其过度积累会损害细胞结构和功能而导致病变(BU RLAKA et al,2019，Experimental Oncology,41(4):328-334)进而导致诸多疾病的发生与发展(Burlakaet al.,2019，Experimental Oncology,41(4):328-334)。研究表明，以氧为中心的自由基(也称活性氧ROS)的过度产生与抗氧化防御失衡可诱导氧化应激，抑制细胞脂质、蛋白质、DNA和RNA的正常功能(Gülcin,2012，ArchToxicol，86:345-391)，参与机体100多种疾病(如慢性炎症、动脉粥样硬化、糖尿病和某些类型的癌症等)的病理过程(Valkoet al.,2006，Chem Biol Int，160:1–10；Li et al.,2016,Crit Rev Food Sci Nutr,57:613–631.160:1-10)。
而通过抗氧化剂可以辅助机体清除多余活性氧自由基，减轻其对靶组织的损伤(Valko et al.,2006，Chem Biol Int，160:1–10)。体外补充抗氧化成分可以减轻氧化损伤和延缓衰老(VALKO et al,2006,Chem Biol Int，160(1):1-40.)，抑制促进炎症介质【如一氧化氮(NO)、前列腺素E2(PGE2)】的产生与活性(Benavente-Garcia et al.,2008，J AgricFood Chem，56:6185-6205)；直接降低促炎细胞因子(TNF-a和IL-1b)的基因表达方式(Sridharan et al.,2016,Food Chem Toxicol94:75-84)；进而降低相关疾病发生几率。因此，抗氧化是治疗炎症、肿瘤等疾病的基础与关键(Gülcin I,2012,Arch Toxicol，86:345–391；Li et al.,2016,Crit Rev Food Sci Nutr,57:613–631)。而相比化学来源的抗氧化剂，植物源抗氧化剂因其独特的效果与良好的安全性正逐渐引起人们关注(Ferlazzoetal.,2015，Evid Based Complement Altern Med，957031:1–14)，尤其是复方产品，由总黄酮、总皂苷这两种主要成分构成的抗氧化植物原料，能够阻止自由基链式反应的引发以及脂质过氧化【WANG et al,2018,Asian Journal of Pharmaceutical Sciences，13(1):12-23；YI et al,2017,Phytochemistry Reviews，16(3):479-511；Liu et al,2019,Fitoterapia,133:186-192.】。多种成分的精妙复配往往能获得协同效果，甚至发挥‘1+1＞2’的功效。如罗汉果(唐昀彤et al.,2020,中草药,52.09:2843-2850；张维et al.,2014,食品工业科技,35.12:393-397)、青果(何志勇et al.,2006,中成药,07:1024-1026)、百合(John et al.,2010,Journal of Agricultural and Food Chemistry,58(15),:8806-8813；雷卢恒et al.,2015，食品科学,(14):122-129)，以上原料被中医经典药典列为润喉、止咳、清热、抗炎类药物(高学敏et al.,2015,中国药典中药材及饮片彩色图鉴(第二卷)[M]，356,526,574)，现代被国家部门与专家认定为药食同源类原料，安全性好(予辑,2017,口腔护理用品工业,(06):24-28)。因此，从植物中研究筛选出抗氧化活性成分对于保护人类健康具有重要意义。
百合(鳞茎)，味甘、性平。据《本草纲目》记载“百合之根，以众瓣合成也，或云专治百合病故名，亦通”(本草纲目,2008,69)，中医传统认为具有养阴润肺、清心安神，消除咽喉肿痛、润肺止咳功能(中国药典中药材及饮片彩色图鉴(第二卷),2015,356；易磊,精编本草纲目[M],2010,182)，粟倩等人现代研究表明与这些功能相关的活性成分主要是百合鳞茎中的甾体皂苷、酚酸和多糖(中国药学杂志,2021,56(11):875-882)。
青果味甘酸、性温，中药典记载具有清热解毒、抑菌抗炎、利咽生津的功效(精编本草纲目,2010,240；中国药典中药材及饮片彩色图鉴(第二卷),2015,526)，陈碧琼等人研究表明青果的抗氧化、抑菌、抗病毒等功能性成分主要为黄酮、多酚、没食子酸、挥发油等内在成分(广州化工,2012,40(21):16-18.)。
罗汉果，味甘，性凉，归肺、脾经，中医认为具有清热润肺、利咽开音、润肠通便功能(中国药典中药材及饮片彩色图鉴(第二卷),2015,574)，黎海彬等人研究证实罗汉果中皂苷作为罗汉果甜味的主要成分，具有祛痰、镇咳等药理作用(食品研究与开发,2006,(02):85-87)。
薄荷始载于《唐本草》，性味辛凉，为我国传统中药，用于咽喉口齿诸病之要药，具有疏散风热、清利头目、利咽抗炎(本草纲目,2008,19；中国药典中药材及饮片彩色图鉴(第二卷)[M],2015,1032；中国现代中药,2020,22(06):979-984)，王铃研究表明薄荷主要化学成分L-薄荷醇，具有清新凉气，作为调味剂、清凉剂、杀菌剂广泛用于医药、食品等行业(L-薄荷醇合成工艺研究,浙江大学,2013)。
几千年来，由于人类对甜味的嗜好，使得糖果作为一种传统食品广受欢迎，然而高糖食品的过量摄入使得肥胖、龋齿、三高(高血压、高血糖、高血脂)等疾病的发病率增加，再加上陈仁杰等人发现近年受社会节奏加快、空气污染、以及过度用嗓职业性质等影响，咽喉不适成为现代人生活工作的又一大困扰(自然志,2013,35(05):342-344)。在倡导健康饮食大背景下，低糖型糖果正逐渐取代高糖型糖果，尤其某些具备一定健康保健功效的产品备受青睐(刘玉德主编，糖果巧克力配方与工艺，2008,化学工业出版社，北京：5)。卢羽玲等人调查发现目前市场常见清咽润喉产品多为药品治疗形式，从中医预防角度而言，经常食用具有清咽润喉功能的产品能够对嗓子起很好的保护和预防作用，同时，人们也更乐意选择食品形式的产品类型(轻工科技,2020,36(08):6-8+10)。张凯等人的市场调查结果显示，31％的中国消费者(如教师、话务员、销售员等)有食用清咽咽喉糖等功能性糖果的习惯(知识经济,2019(17):68-71)。因此以清咽润喉为功效的功能性、方便性、药食同源本草原料的食品受到消费者青睐。其中，通过原料粉直接压片制备的硬质含片糖果是低糖型糖果的主流产品之一，相较加热熬制的其它类型糖果及咀嚼型软糖，硬质压片糖果更利于功能因子的保护、吸收与缓释糖果巧克力:设计、配方与工艺(刘玉德主编，糖果巧克力配方与工艺，2008,化学工业出版社，北京：5)；Liu et al.,2019,Fitoterapia,133:186-192)。因此，低糖功能型压片糖果是食品工业与健康产业最为关注的问题之一，也是未来糖果产业发展的重要方向。而具有清新口气、利咽润喉效果的便携压片糖果，在年轻人群体里具有很大的市场(食品工业,2019,40(11):30-33)。
目前有关上述药食同源原料(罗汉果、青果、百合等)粉压片糖的研制未见报道与应用。公布号为CN112450311A的专利文献公开了一种由低聚异麦芽糖、黄精、枸杞子、玛咖粉、桑葚粉等组分制成的药食同源性压片糖,具有健脾润肺益肾、抗疲劳抗肿瘤,滋阴养血和生津润燥等功效；公布号为CN108420799A的专利文献公开了一种由r-氨基丁酸、百合粉、酸枣仁粉、脱脂奶粉等组分制成的药食同源压片产品，具有很明显的促眠解压、缓解疲劳的作用；公布号为CN108653539A的专利文献公开了一种由菊苣粉、栀子粉、桑叶、葛根、土茯苓、芹菜籽等组分制成的药食同源压片产品,具有降低尿酸、缓解头痛发热等功能。现有技术主要集中在其它成分与工艺的压片糖上，由于应用对象、功效及其技术手段大相径庭，对于以含功能成分的药食兼用植物原粉含片制备及功效评估不具技术启示。
发明内容
本发明的目的是提供一种药食同源植物原粉压片润喉糖，本发明基于中医经典药典中抗炎、抗氧化药食兼用植物筛选，将具有上述功效的罗汉果、青果、百合鳞茎原粉作为主原料；以不参与能量代谢的甜味剂；以柠檬酸、L-薄荷醇为矫味剂；配以其它辅料(阿拉伯胶、硬脂酸镁)后；以乙醇作造粒润湿剂，采用湿法造粒压片工艺制成植物原粉压片糖(HBT)。在此配方下，以功能成分(总皂苷、总黄酮)含量与感官分值的综合评价为指标，并对其抗氧化性、血糖指数进行评估，测得含片总黄酮含量10.08±0.05mg/g、总皂苷含量11.28±0.03mg/g、感官分值87分，其品质综合评定分值为0.9319，且HBT含片具有一定的抗氧化能力，清除DPPH自由基、羟自由基(·OH)，以及对Fe3+还原能力均优于市售普通含片Commercial sugary candy(CSC)，体外血糖指数低于含蔗糖矫味剂的CSC。总体而言，此低糖型药食同源植物原粉压片糖活性成分与感官分值高，低糖、抗氧化功能好，配方设计合理，为预防自由基引起的咽炎等低糖保健食品开发提供参考，以及咽炎、高血糖消费人群，提供传统含糖糖果的潜在替代品。
根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种药食同源植物原粉压片润喉糖，包括如下成分：罗汉果粉、青果粉、百合鳞茎粉、甜味剂、矫味剂、粘合剂和润滑剂。本发明以总皂苷含量、总黄酮含量、感官评价为评价指标，回归模型的系数评估及显著性检验表明一次项中功能性药食兼用成分罗汉果与青果对低糖型润喉糖品质综合分值影响极显著。
优选的，所述甜味剂为不参与能量代谢的甜味剂，所述不参与能量代谢的甜味剂为糖醇和甜菊糖苷，所述糖醇包括山梨糖醇、甘露糖醇、赤藓糖醇、麦芽糖醇、乳糖醇或木糖醇中的任意一种。
优选的，所述矫味剂为柠檬酸和L-薄荷醇。
优选的，所述粘合剂为阿拉伯胶。
优选的，所述润滑剂为硬脂酸镁。
优选的，所述甜味剂为赤藓糖醇和甜菊糖苷、所述矫味剂为柠檬酸和L-薄荷醇，所述粘合剂为阿拉伯胶，所述润滑剂为硬脂酸镁。本发明以总皂苷含量、总黄酮含量、感官评价为评价指标，回归模型的系数评估及显著性检验表明，交互项中赤藓糖醇与柠檬酸二者交互显著影响产品综合品质分值。
按照重量百分比计算，罗汉果粉3-19％、青果粉4-20％、百合鳞茎粉6-8％、赤藓糖醇40-60％、甜菊糖苷0.2-0.4％、L-薄荷醇0.1-0.3％、柠檬酸0.4-0.6％、粘合剂阿拉伯胶4-6％、润滑剂硬脂酸镁0.5-1.5％。进一步优选为：罗汉果粉15％、青果粉16％、百合鳞茎粉7.1％、赤藓糖醇55％、甜菊糖苷0.3％、L-薄荷醇0.15％、柠檬酸0.45％、阿拉伯胶5％、硬脂酸镁1％。
根据本发明的另一个方面，本发明提供了一种药食同源植物原粉压片润喉糖的制备方法，包括如下步骤：
1)原料粉碎、过筛
罗汉果、青果、百合鳞茎、赤藓糖醇、甜菊糖苷、柠檬酸分别粉碎后过80目标准分样筛，粘合剂阿拉伯胶、润滑剂硬脂酸镁粉碎后可用60目筛，冷藏备用。
2)称量混匀
按百分比称取各原辅料混合均匀；
3)制软材：
上步混合原辅料粉放入白瓷托盘，用小喷雾瓶均匀逐量喷雾75％(V/V体积比)润湿剂乙醇；不断地搅拌揉搓混合，使乙醇喷洒均匀充分，直到粉团握之成团，轻压即散，呈松软沙状得软材。
4)制粒：
使用挤出式制粒法，将上一步制作好的软材放于18目(1mm粒径)标准分样筛，压过筛网制成颗粒状湿粒；观察过筛情况，若细粉过多，说明黏合剂用量太少；若软材粘在筛网过多，或有长条状，则说明黏合剂用量过多。
5)干燥：
预设50℃烘箱，湿粒均匀平铺干燥至恒重(约10min-30min)。
6)整粒：
干燥后为避免干粒粘结，需过18目(1mm粒径)筛使颗粒均匀；为避免细粉过多，过筛部分继续用80目筛不加外力自然过筛，选取筛上部分，完成整粒。
7)总混：
将整粒后的颗粒加入润滑剂硬脂酸镁混合5min(如粘结性不好，可用硬脂酸镁水溶液喷淋混合，至半干不湿状，下料压片；硬脂酸镁熔点低，干燥的热颗粒中不宜加入，否则影响润滑。
8)压片：
压片前用喷雾占压片量1/20(V/W体积重量比)的L-薄荷醇-75％乙醇溶液，保证L-薄荷醇添加量占压片质量的0.15wt％，静置一段时间(沈关媛et al，2019,食品工业科技,(18):121-126)确保诱发粘结力，压片时控制环境相对湿度60％以下，将混合硬脂酸镁均匀的糖颗粒缓慢放入进料斗，调整压片机上下模头和压力使压制出的片剂大小适合，硬度，脆碎度适合；保持片剂硬度在70N-120N之间，若压片框与压头黏连物料可每次压前用棉签涂少量润滑剂硬脂酸镁。
压片后装袋、抗氧化与低糖评估：压片用分析天平测量片重，计数后密封于食品级铝箔真空包装袋，热合封口机密封好备测。观测糖片感官评分、检测功能性成分(总黄酮、总皂苷)含量、综合分值，验证试验中测抗氧化性、血糖指数GI。
本发明所产生的技术效果：
本发明旨在研制一款富含总黄酮、总皂苷等抗氧化价值的低糖植物原粉含片，基于植物源抗氧化剂独特的效果与良好的安全性，天然活性物质总黄酮和总皂苷构成了植物源抗氧化。压片工艺中加入的适中润湿剂和润滑剂使本产品具有更好的均匀光滑的外观和硬度，口感清凉、酸甜适宜，含片功能性成分总黄酮含量10.08±0.05mg/g、总皂苷含量11.28±0.03mg/g，微观结构颗粒成分易吸附，成分与色泽保持较好，具有一定的抗氧化与还原能力，清除DPPH自由基、羟自由基(·OH)，以及对Fe3+还原能力优于市售普通含片CSC，体外血糖指数低于含蔗糖矫味剂的CSC。
相较于市面上加蔗糖的加热熬制糖，本产品制作过程中无需考虑由于温度导致的糖弹性、韧性的改变以及焦化、水解问题，同时，本产品对机器设备及工序要求较低，无需考虑糖液保温等问题；而对比不添加蔗糖的熬制糖，本产品避免了因有机酸分解导致的营养成分流逝以及生成有机醛、酸类以及色素等对人体无益的物质，血糖指数低于含蔗糖矫味剂的市售普通含片CSC 41.01％，属于低血糖指数食品，可减少龋齿发生，使含片更适宜抗自由基引起的咽炎等炎症人群，以及高血糖、高血脂消费人群。相较加热熬制的其它类型糖果及咀嚼型软糖，硬天然生物活性物质压片糖果更利于功能因子的保护、吸收与缓释。
附图说明
图1为本发明植物原粉低糖型润喉压片糖与市售含片(CSC)、VC的抗氧化性能评估对比图；其中(A)为对DPPH的清除能力；(B)为植物原粉低糖型润喉压片糖对·OH的清除能力；(C)为总还原力图。
图2为植物原粉低糖型润喉压片糖不同时间体外多糖的水解率与市售含片(CSC)、白面包(RFWB)的对比图。
图3植物原料低糖型润喉压片糖及混合粉外观形态图(a为压片糖，b为原料混合粉)。
图4植物源低糖型润喉压片糖产品颗粒微观结构电镜扫描图(图4中A-D分别为含片原料粉颗粒在放大500-10000倍的扫描电镜下，5-100μm视野下微观结构)。
图5为本发明工艺流程图。
具体实施方式
实施例1
功能成分与感官分值综合评价最优的植物原粉压片润喉糖制备及其功效评估。
1.1植物原粉压片(HBT)制备原料与试剂：
百合鳞茎干粉(Dried powder of lily bulb)购自江西万载千年食品有限公司(中国江西万载)(Wanzai,Jiangxi,China)，罗汉果干粉(Dried powder of Siraitiagrosvenorii Fruit)购自上海今良食品技术有限公司(中国上海)，青果干粉(Driedpowder of Canariumalbum Fruit)重庆市江津区淘家乡电子商务有限责任公司(中国重庆江津)，L-薄荷醇购自河南俊衡生物科技有限公司(中国河南郑州)，甜菊糖苷购自深圳市兴牧生物工程有限公司(中国广东深圳)，赤藓糖醇、无水柠檬酸、阿拉伯胶、硬脂酸镁购自商丘佳凝贸易有限公司(中国河南睢县)，以上原料均为食品级，粉碎后过80目筛低温封存，使颗粒粒度细腻均匀。
人参皂苷标准品G861279-20mg(≥95％，HPLC)、芦丁标准品RG912-25g(≥98％，HPLC)、香草醛及其它化学试剂购自上海腾准生物科技有限公司(中国上海)，均为分析纯。
1.2植物原粉压片(HBT)制备方法与评价指标：
按照重量百分比称取低糖型润喉压片糖原料(罗汉果粉15％、青果粉16％、赤藓糖醇55％、柠檬酸0.45％)，与其它成分甜菊糖苷0.3％、阿拉伯胶5％、百合鳞茎粉7.1％配制软材，混合均匀后过18目筛制成颗粒，50℃烘干至水分≤3％，将干燥后的颗粒过18目筛后再过80目筛，使颗粒粒度分布均匀，筛上产物加入1％的润滑剂硬脂酸镁混匀，占压片量1/20(V/W体积重量比的L-薄荷醇-75％乙醇溶液(保证L-薄荷醇添加量占压片质量的0.15wt％)雾化喷洒在颗粒上，混合均匀后压片机进行压片，将上述制成的HBT真空包装，以评估优化试验中各组含片总黄酮含量、总皂苷含量、感官分值及其综合评价。
1)压片糖中总皂苷含量的测定(高氯酸-香草醛显色法)：参照现有技术林硕等(林硕et al.,2009,食品科学,(14):72-75)方法；
2)压片糖中总黄酮含量测定【NaNO2-Al(NO3)3-NaOH比色法】：参考现有技术
J.M.et al的方法(
et al.,2007,Revista Boliviana De Química,24(1),:5-9.)；
3)感官评价
采用百分制评分法，参考Zeeshan等人方法(Zeeshan et al.2017,Journal ofFood Processing&Technology,8(3):1-4.)，略有修改：选定十位评价员对优化试验中(详见实例2响应面法)各组含片(HBT)进行风味、外观、口感三个方面的感官评价，其中风味满分为40分，外观满分30分，口感满分为30分，总分100分，产品最后得分为去掉最高分和最低分后的平均分数，具体评价标准详见表1。
表1感官评价标准
4)综合分值
以优化试验中各组含片(HBT)感官评价分值(sensory evaluation score)、总黄酮含量测定值、总皂苷含量测定值的综合值为评定指标，三个指标权重系数分别为0.4，0.3和0.3，含片综合评分计算公式如下：
综合分值Y＝(Gi/Gmax)×0.4+(Hi/Hmax)×0.3+(Zi/Zmax)×0.3......................(1)
式中：Gi—每组感官评分测定值，Gmax—CCD设计30组中感官评分的最大值；Hi—每组总黄酮含量测定值，Hmax—CCD设计30组中总黄酮含量的最大值；Zi—每组总皂苷含量测定值，Zmax—CCD设计30组中总皂苷含量的最大值。
5)数据处理：使用Design Expert V 8.0.6软件对计算得到的综合评分结果进行优化和方差分析，得到最佳配方并进行验证试验。各组试验重复3次，取其平均值，结果均采用平均值±标准差(x±s)表示。
1.3响应面法优化低糖型植物原粉压片糖(HBT)配方
功效成分、矫味剂是影响植物原粉含片营养与风味品质的重要因素，试验中将影响功效与风味的主成分原料罗汉果粉、青果粉、赤藓糖醇、柠檬酸添加量作为关键工艺参数进行优化。采用Design-Expert.V8.0.6.1统计软件，利用响应面方法Response SurfaceMethodology(RSM)中的中心组合设计(CCD)，以上述4个因素(主要功能成分添加量)为自变量，每个因素取5个水平，以-2、-1、0、+1、+2编码，以HBT总皂苷含量、总黄酮含量、感官评价的综合分值为响应值，进行试验设计，试验方案见表2。
表2中心组合试验设计因素水平表
按照中心组合设计原理(CCD)的试验方案进行四因素五水平模型试验，试验结果见表3。运用Design-Expert 8.0.6.1软件，对表3中响应值与各因素进行多元回归拟合，得到综合评分(Y)对编码自变量(X1)、(X2)、(X3)、(X4)的二次多项回归方程：
Y＝0.70+0.036X1+0.072X2+0.008X3－0.023X4+0.011X1X2－0.001X1X3+0.021X1X4－0.003X2X3－0.013X2X4－0.032X3X4+0.021X1 2－0.004X2 2+0.007X3 2+0.021X4 2
表3中心组合试验设计及其响应值
对上述回归模型方差分析结果如表4所示,由表4可知：F检验表明回归模型具有很高的F值(F＝4.84)和很低的P值(P＝0.0022)，说明模型高度显著。方程失拟项不显著(P＞0.05)，表明所建立的回归二次模型可以用来分析低糖型润喉糖的配方优化。根据所建立的模型进行参数最优化分析，得到低糖型润喉压片糖综合最佳配方(罗汉果粉15％、青果粉16％、赤藓糖醇55％、柠檬酸0.45％)，该配方正好出现在试验结果表3中，是其综合评分最高的第8组.该组总黄酮含量、总皂苷含量、感官分值的综合评定分值为0.9657分。
本发明采用的中心复合设计(CCD)和响应面方法(RSM)统计技术，通常用于从合适的实验设计中获取定量数据以及确定多元方程，它为海量多变量系统建模提供了足够的数据，最大限度地减少了实验误差。本研究设计模型可涵盖上述主成分所有配比效果，从表中可以看出，总黄酮、总皂苷、口感感官综合品质评价最高分，并非是各主原料罗汉果粉、青果粉、赤藓糖醇、柠檬酸重量配比最高组。其中各配方中罗汉果粉配比最高的第18组、青果粉配比最高的第20组，含片总黄酮含量(分别为10.282mg/g、9.116mg/g)、总皂苷含量(分别为9.898mg/g、10.149mg/g)并非各组最高，而口感感官分值较低(分别为73分、59分)，导致产品品质综合分值较低(分别为0.8400分、0.7576分)；同样配方中赤藓糖醇配比最高的第22组、柠檬酸配比最高的第24组，也因口感分值(分别是71分、77分)较低，总黄酮含量(分别为7.67mg/g、9.843mg/g)、总皂苷含量(分别为7.751mg/g、8.756mg/g)均不高，导致产品综合评价值较低(分别为0.7070分、0.8150分)。事实上在前期预试验中，将上述各成分重量配比调制最高值(即罗汉果粉19％、青果粉20％、赤藓糖醇60％、柠檬酸0.6％)，导致其它辅料含量少、成型难，且口感苦涩、失去糖果口感定位意义。
相比之下通过CCD模型设计，各主成分精妙配比的最佳组(第8组)，其产品总黄酮含量(11.285mg/g)、总皂苷含量(11.082mg/g)、口感感官分值(89分)，及其综合品质评价分值(为0.9657)均最高，
后续此最佳配方验证实验也说明了这一点，即此配方精妙组合的产品总黄酮含量10.08±0.05mg/g、总皂苷含量11.28±0.03mg/g、感官分值87分，其品质综合评定分值为0.9319，与理论预测值误差小于5％，且体外抗氧化性、血糖指数均低于市售普通糖果(CSC)。可见对于总皂苷含量、总黄酮含量、口感感官是由上述主成分(罗汉果粉、青果粉、赤藓糖醇、柠檬酸)精妙组合、协同产生的作用效果，并非单一一种或者两种原料所决定的，也并非是由一种或者两种原料重量决定的，也并非原料本身固有的技术效果，是各组分之间具有协同作用。
回归模型的系数评估及显著性检验表明一次项中X1和X2的偏回归系数极显著，说明功能性药食兼用成分罗汉果与青果对低糖型润喉糖品质综合分值影响极显著，交互项中X3X4的偏回归系数显著，说明赤藓糖醇与柠檬酸二者交互显著影响产品综合品质分值。
表4各因素方差分析表
注：*显著水平(P＜0.05)；**极显著水平(P＜0.01)。
1.4优化的低糖型植物原粉压片糖(HBT)配方功效验证
根据所建立的模型进行参数最优化分析，得到低糖型润喉压片糖综合最佳配方(罗汉果粉15％、青果粉16％、赤藓糖醇55％、柠檬酸0.45％)，出现在试验结果表3中，是其综合评分最高的第8组，其总黄酮含量、总皂苷含量、感官分值的综合评定分值为0.9657分。按上述条件进行验证，即该配方与其它成分甜菊糖苷0.3％、阿拉伯胶5％、百合鳞茎粉7.1％配制软材，混合均匀后过18目筛制成颗粒，50℃烘干至水分≤3％，分别加入占总量1％的润滑剂-硬脂酸镁、0.15wt％-薄荷醇，压片后测得产品总黄酮含量10.08±0.05mg/g、总皂苷含量11.28±0.03mg/g、感官分值87分，其品质实际综合评定分值为0.9319，与理论预测值小于5.00％，表明该配方精妙组合、协调效应可靠。
为进一步验证在此条件下，最佳配方产品品质综合效果，按上述配方对其抗氧化能力、血糖指数进行测评验证。
(一)、验证指标测定方法：
1、体外抗氧化活性(In vitro Antioxidant Activity of)
DPPH(2,2-二苯基-1-苦基肼)自由基清除能力：参考
等(Pío-León etal.,2018,Journal of Food Biochemistry,42(3):1-10)的方法；
羟自由基(·OH)清除率能力：参考Li的方法(Li,2013,Fujian Agriculture andForestry University,2013:54.)，并稍作修改；
总还原力的测定：参照Wang等(Wang et al.,2021,American Journal ofBiochemistry and Biotechnology,17(1):97-108)的方法。2、体外血糖生成指数：参照Englyst(Englyst et al.,1999,The American journal of clinical nutrition,69(3):448-504.)和Goni等(
et al.,1997,Nutrition Research,17(3):427-437.)体外试验法，略作修改；
(1)产品多糖体外水解率：
①含淀粉成分产品(最佳配方含片HBT、参比食品白面包RFWB))水解为葡萄糖的酶水解率测定，首先将样品预处理，其次用DNS法测定产品淀粉不同时间被酶水解为葡萄糖的量，在此基础上，计算产品不同时间水解速率：
HBT(or RFWB)产品淀粉水解率(％)＝【取样时间点水解的葡萄糖量×0.9】/样品总质量；
②含蔗糖成分产品(CSC)水解为葡萄糖(和果糖)的水解速率测定，样品预处理，后进行蔗糖酸水解，接着测定糖片不同时间酸水解还原糖的量，在此基础上，计算CSC产品不同时间水解率：
CSC产品多糖水解率(％)＝【取样时间点水解的葡萄糖量×0.95】/对照样品总质量；
(2)产品水解指数(HI)：HI＝产品不同时间取样点的水解速率曲线下的面积/参比样品(RFWB)水解率曲线下的面积×100；
(3)产品体外血糖生成指数(GI)：GI＝39.71+0.549HI。
3、微观结构电镜(scanning electron microscopy-SEM))扫描：采用扫描电子显微镜观测含片颗粒粉的微观形态(Correia et al.,2013,Journal of Thermal AnalysisandCalorimetry,111(3):1691-1698)，含片粉碎后在40℃恒温干燥12h，将原料粉均匀涂在模具上，金属喷涂后，电镜扫描进行观察。
(二)功效验证结果：
1、抗氧化能力分析与比较
(1)样品对DDPH自由基的清除作用：由图1(A)可知，样品与对照清除DPPH自由基的能力均随浓度的升高而增强。低糖型草本含片(HBT)清除DDPH自由基的能力低于同浓度下阳性对照VC，但高于市售普通含片(CSC)(马来西亚进口大马碧富薄荷柠檬味糖果，来自大马碧富(杭州)贸易有限公司)，经计算，HBT、CSC和VC对DPPH自由基清除率的IC50分别为0.4398、1.108和0.1131mg/mL,较低的IC50值意味着需要较少的抗氧化分子来降低50％自由基能力，而具有较高的抗氧化活性(Bruno et al.,2019,Molecules:(24):3617-3633)，说明HBT对DDPH清除效果虽弱于阳性对照VC，但始终强于市售普通含片(CSC)。
(2)样品对羟自由基的清除作用：由图1(B)可知，不同浓度样品均有清除羟基自由基(·OH)的作用，且在浓度0.05-1.00mg/mL内呈现剂量-效应关系。HBT、CSC和VC的半数清除浓度IC50分别为0.3856、1.1721和0.1650mg/mL，表明HBT清除羟基自由基的效果优于市售普通含片(CSC),低于阳性对照VC，但当HBT样品质量浓度升高到1mg/mL时，对·OH的清除率达到90.41％，接近VC水平，可能由于高浓度时抗氧化活性成分与·OH电子的结合均接近饱和，·OH自由基处于平衡状态，使自由基清除率接近(KINMOLADUN et al.,2007,Sci ResEssays,2(6):191-194)。
(3)样品总还原力：常用还原铁氰化钾的能力来测定还原力的大小,抗氧化剂将Fe3+还原为Fe 2+,通过测定700nm处的吸光度来判断抗氧化剂还原力的大小(Wang et al.,2019,Food Ferment Ind,45(15):170-175)，各组样品总还原力如图1(C)所示，以VC为阳性对照，HBT在不同质量浓度下的总还原力略低于VC，但均大于相同浓度下CSC，且随着浓度的增加有所增加,有良好的量效关系，通过计算，HBT、CSC、VC总还原力中值效应浓度分别为0.661、1.494、0.454mg/mL,表明HBT总还原力强于CSC,具有较强的还原性。
业已证实，罗汉果、青果、百合鳞茎中总皂苷、总黄酮类功能性成分具有较强的抗氧化活性。本研究上述抗氧化性分析表明，最优工艺条件下产品HBT抗氧化能力高于市售普通含片CSC，其原因也与含片中罗汉果、青果、百合鳞茎原粉中这些功能成分的精妙配比有关，使得HBT总黄酮、总皂苷含量分别达到10.08±0.05mg/g、11.28±0.03mg/g，这些成分成为HBT抗氧化功能的物质基础，上述数据也说明本产品具有成为替代普通含片的抗氧化食品的潜能。
2、样品体外多糖水解及其血糖指数(GI)分析与比较
GI是衡量某种食物在食用后引起的餐后血糖反应的常用指标，体现了机体对摄入该食物后血糖的调控能力，产品体外血糖指数(GI)，通过产品体外多糖水解指数(HI)、产品体外多糖消化速率计算获得，下面分别分析不同产品体外多糖水解及其血糖指数：
(1)样品多糖体外水解速率：产品多糖水解速率表示在不同时间产品内多糖的水解百分率。其曲线如图2所示，各组产品内多糖在0-90min之间水解率显著升高，随后缓慢上升至平稳。以白面包(RFWB)为计算体外GI的参照食品，其淀粉最终消化速率为80.42％，市售含片(CSC)对照组最终多糖消化速率为37.66％，而本试验低糖型草本含片(HBT)多糖消化率均低于上述产品，仅为21.95％。说明相较于淀粉含量高的白面包、蔗糖甜味剂的普通含片，本含片中百合鳞茎粉、罗汉果粉原料虽然含有淀粉、低分子糖等增加糖分的公认成分，但由于本配方中成分含量的精妙配比，使产品糖分含量与消化速率均低于普通含糖食品，且通过添加恰当比例非糖甜味剂(赤藓糖醇、甜菊糖苷)与酸味剂(柠檬酸)，使产品达到最佳糖酸比、酸甜适宜，降低糖分含量的同时也兼顾了润喉糖产品感官定位。
(2)样品多糖水解指数(HI)与血糖生成指数(GI)：血糖生成指数GI是指相比于蔗糖或白面包摄入后体内血糖变化程度，含糖食物使血糖水平相对升高的相对能力。由表5知，优化配方的低糖草本含片(HBT)多糖水解指数(HI)为22.50，低于对照组市售普通含片CSC的88.45，由前述方法文献方程产品体外血糖生成指数(GI)＝39.71+0.549HI(式中HI分别为HBT和CSC的水解指数)。可以得到HBT血糖生成指数为52.06，较市售含片CSC低41.01％，属于低血糖指数食品(GI≤55)，而市售普通含片CSC的GI预测值为88.26，属于高血糖指数食品(GI＞75)，表明在含片中百合鳞茎粉、罗汉果粉原料虽含有淀粉、低分子糖等增加血糖指数的公认成分，但由于本配方中成分含量的精妙配比，使其血糖指数低于普通糖果，且通过添加恰当比例非糖甜味剂(赤藓糖醇、甜菊糖苷)与酸味剂(柠檬酸)，使产品达到最佳糖酸比、酸甜适宜，降低血糖指数的同时也兼顾了润喉糖产品感官定位。
表5产品水解指数和血糖指数
3、产品外观及微观结构电镜扫描图
(1)产品外观：如图3，植物微粉压片外观基本色为淡黄色，更接近白色，与加工前原料粉体颜色及其混合颜色相符。原料微粉以白色百合粉为主，含少量棕色罗汉果粉、绿色青果粉，即压片加工过程对色泽保护较好。
(2)产品颗粒微观结构电镜扫描图：
图4中A-D分别为含片原料粉颗粒在放大500-10000倍的扫描电镜下，5-100μm视野下微观结构：
其中图D为电子扫描显微镜放大10000倍后，在5μm视野下原料粉单个颗粒微观结构，可以看出原料微观颗粒外形呈不规则形；图A、B、C分别为电子扫描显微镜放大500倍、1000倍、2000倍后，在100μm、50μm、20μm视野下，原料粉不同颗粒微观结构，可以看出各微观颗粒大小不一、小颗粒(除少量散落外)大部分附着在大颗粒周围，表明本植物源含片成分丰富、分子间易相互作用、交联反应，使颗粒易黏结。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种药食同源植物原粉压片润喉糖，包括如下成分：罗汉果粉、青果粉、百合鳞茎粉、甜味剂、矫味剂、粘合剂和润滑剂。
2.根据权利要求1所述的药食同源植物原粉压片润喉糖，其特征在于：所述甜味剂为不参与能量代谢的甜味剂，所述不参与能量代谢的甜味剂为糖醇和甜菊糖苷，所述糖醇包括山梨糖醇、甘露糖醇、赤藓糖醇、麦芽糖醇、乳糖醇或木糖醇中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的药食同源植物原粉压片润喉糖，其特征在于：所述矫味剂为柠檬酸和L-薄荷醇。
4.根据权利要求1所述的药食同源植物原粉压片润喉糖，其特征在于：所述粘合剂为阿拉伯胶。
5.根据权利要求1所述的药食同源植物原粉压片润喉糖，其特征在于：所述润滑剂为硬脂酸镁。
6.根据权利要求1所述的药食同源植物原粉压片润喉糖，其特征在于：所述甜味剂为赤藓糖醇和甜菊糖苷、所述矫味剂为柠檬酸和L-薄荷醇，所述粘合剂为阿拉伯胶，所述润滑剂为硬脂酸镁。
7.根据权利要求6所述的药食同源植物原粉压片润喉糖，其特征在于：按照重量百分比计算，罗汉果粉3-19％、青果粉4-20％、百合鳞茎粉6-8％、赤藓糖醇40-60％、甜菊糖苷0.2-0.4％、L-薄荷醇0.1-0.3％、柠檬酸0.4-0.6％、粘合剂阿拉伯胶4-6％、润滑剂硬脂酸镁0.5-1.5％。
8.根据权利要求7所述的药食同源植物原粉压片润喉糖，其特征在于：按照重量百分比计算，罗汉果粉15％、青果粉16％、百合鳞茎粉7.1％、赤藓糖醇55％、甜菊糖苷0.3％、L-薄荷醇0.15％、柠檬酸0.45％、阿拉伯胶5％、硬脂酸镁1％。
9.一种权利要求1-8任一项所述的药食同源植物原粉压片润喉糖的制备方法，包括如下步骤：
1)原料粉碎、过筛
罗汉果、青果、百合鳞茎、赤藓糖醇、甜菊糖苷、柠檬酸分别粉碎后过80目标准分样筛，粘合剂阿拉伯胶、润滑剂硬脂酸镁粉碎后可用60目筛，冷藏备用；
2)称量混匀
按百分比称取各原辅料混合均匀；
3)制软材：
上步混合原辅料粉放入白瓷托盘，用小喷雾瓶均匀逐量喷雾75V％润湿剂乙醇；不断地搅拌揉搓混合，使乙醇喷洒均匀充分，直到粉团握之成团，轻压即散，呈松软沙状得软材。
4)制粒：
使用挤出式制粒法，将上一步制作好的软材放于18目标准分样筛，压过筛网制成颗粒状湿粒；
5)干燥：
预设50℃烘箱，湿粒均匀平铺干燥至恒重；
6)整粒：
干燥后为避免干粒粘结，需过18目筛使颗粒均匀；为避免细粉过多，过筛部分继续用80目筛不加外力自然过筛，选取筛上部分，完成整粒；
7)总混：
将整粒后的颗粒加入润滑剂硬脂酸镁混合；
8)压片：
压片前用喷雾L-薄荷醇-75％乙醇溶液，静置一段时间以诱发粘结力，压片时控制环境相对湿度60％以下，将混合硬脂酸镁均匀的糖颗粒缓慢放入进料斗，调整压片机上下模头和压力使压制出的片剂大小适合，硬度，脆碎度适合。
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