Влияние распылительной и вакуумной сублимационной сушки на качество твердого напитка из комплекса Cistanche Deserticola и мармеладного

Влияние распылительной и вакуумной сублимационной сушки на качествоЦистанхе пустыннаякомплексный твердый напиток с мармеладомЛЮ Лан, ЧЖАН Чжэнь, Ли Вэй, ДУ Цзяньмин, ШИ Цзяньли, ЧЭНЬ Исюань, Цзинь Лина (Колледж пищевых наук и инженерии, Сельскохозяйственный университет Ганьсу, Ланьчжоу, 730070, Китай)

Аннотация В этом исследованиипустынная цистанхе пустынная и мармелад, которые являются характерными ресурсами провинции Ганьсу, были использованы в качестве сырья для приготовления твердых напитков путем распылительной сушки (SD) и вакуумной сублимационной сушки (VFD) соответственно. Было исследовано влияние различных методов сушки на микроструктуру, сенсорное состояние, физические свойства, гигроскопичность, растворимость и антиоксидантную способность твердых напитков.

Результаты показали, что VFD имеет гораздо меньшую пористую структуру, чем SD. ΔE образца SD составляла 35,37, а ΔE образца VFD составляла 46,25, что демонстрировало очевидную разницу в цвете. Сенсорное обнаружение различий в качестве напитков. Физический анализ отпечатков пальцев показал, что SD имел лучшую сжимаемость и однородность, чем VFD, а сходство между SD и VFD было9.68%. Гигроскопические показатели СД и ВФД составили 19,64% и 18,99% соответственно. Гигроскопическое ускорение СД составляло -0.002 6 г/ч2. Растворимость образцов СД составила 96,58%, время растворения – 52,38 с, время смачивания – 89,85 с. Результаты показали, что скорость удаления свободных радикалов DPPH в образцах SD и VFD была лучше, чем в образцах VFD, а скорость удаления свободных радикалов DPPH в образцах SD и VFD снизилась на 50,64% и 53,03% соответственно. Результаты показали, что методы сушки влияют на микроструктуру твердых напитков, и, наконец, органолептические, физические свойства и антиоксидантная способность твердых напитков, полученных разными методами сушки, различаются.Это исследование предоставило поддержку и рекомендации по развитию Cistanche Deserticola и мармеладу.

Ключевые словараспылительная сушка; вакуумная сублимационная сушка; твердый напиток; физический отпечаток пальца; антиоксидантная активность

Инновации и развитие твердых напитков в Китае происходят довольно быстро, и перспективы рынка очень многообещающие. По сравнению с другими типами напитков твердые напитки богаты питательными веществами, имеют уникальный вкус и долговечны при хранении. Они популярны среди потребителей, поскольку их легко носить с собой, их можно смешивать и пить в соответствии с личными предпочтениями [1].

Основные процессы сушки для производства твердых напитков в настоящее время включают распылительную сушку (SD) и сублимационную сушку в вакууме (VFD) [2].

Цистанхе пустынная YC Ma— многолетнее травянистое растение, являющееся особым источником пищи и лекарств в провинции Ганьсу. Он содержит богатые активные ингредиенты, такие как полисахариды, флавоноиды иполифенолы[3]. Среди активных ингредиентов содержаниеПолисахариды Cistanche Deserticolaотносительно высок и имеет множество функций, таких как антиоксидантное, слабительное действие и воздействие на кишечную флору [4]. Использование Cistanche Deserticola в основном сосредоточено в клинической медицине, а также в разработке и использовании продуктов медицинского назначения. В настоящее время существует мало продуктов питания, использующих Cistanche Deserticola в качестве сырья, и он имеет большие перспективы развития. Красные финики (Zizyphus Jujuba Mill) — зрелые плоды семейства Рамновые. Они имеют долгую историю выращивания и богаты питательными веществами. Они являются популярной едой. По данным литературы, красные финики содержат активные ингредиенты, такие как полисахариды и фенолы [5]. Полисахариды красного финика являются одними из важных активных ингредиентов, которые могут усиливать иммунную функцию, противостоять окислению и улучшать желудочно-кишечную среду [6]. Продукты из красных фиников богаты питательными веществами, имеют высокую ценность и пользуются большим рыночным спросом. Разработка продуктов из красных фиников также является горячей темой. Полисахариды обладают хорошей антиоксидантной способностью, что часто выражается в скорости клиренса ДППГ и АБТС. Качество твердых напитков, полученных разными способами сушки, различно. Среди них основные физические свойства, растворимость, пищевая ценность и органолептические качества представляют интерес для общественности. В настоящее время исследования твердых напитков в основном сосредоточены на активных ингредиентах и ​​ароматизаторах, и между основными физическими и химическими свойствами и микроструктурой самих твердых напитков мало связи. В данном исследовании в качестве основного сырья использовались пустынная цистанхе пустынная, красные финики и др. Распылительная сушка и вакуумная сублимационная сушка были выбраны в соответствии с реальными производственными условиями. Твердые напитки готовили путем экстракции воды, концентрирования, сушки и других процессов. Сначала органолептическое состояние твердого напитка сравнивали с результатами сканирующей электронной микроскопии и измеряли основные физические свойства полученного композитного твердого напитка из цистанха и фиников красного. Затем использовали физический отпечаток пальца для сравнения и анализа физических свойств твердого напитка, строили гигроскопическую кривую твердого напитка и измеряли растворимость. Затем образец растворяли, чтобы имитировать желудочно-кишечное пищеварение in vitro, и качество твердого напитка связывали с его микроструктурой, что послужило основой для разработки и исследования качества новых твердых напитков в будущем.

1 Материалы и методы

1.1 Материалы, реактивы и инструменты

Материалы и реагенты: Цистанхе пустынный пустынный из округа Миньцинь города Увэй, красные финики из Ланьчжоу, белый сахар (коммерчески доступный), лимонная кислота (пищевая; Henan Shengfa Biotechnology Co., Ltd.), мальтодекстрин (пищевой; Шаньдун). Xiwang Sugar Co., Ltd.), свиной пепсин (1:3 000 Shanghai Yuanye Technology Co., Ltd.), свиной трипсин (1:4 000 Shanghai Yuanye Technology Co., Ltd.), DPPH (1,1-дифенил-2-пикрилгидразил; Hefei Bomei Biotechnology Co., Ltd.), а остальные реагенты имели отечественную аналитическую степень чистоты. Приборы: роторный испаритель (RE52CS-1; Шанхайский завод биохимических инструментов Яронг); распылительная сушилка (BILON-6000Y; Shanghai Bilang Instrument Manufacturing Co., Ltd.); вакуумная сублимационная сушилка (scientz-20F/A; Ningbo Xinzhi Biotechnology Co., Ltd.); электрическая печь для струйной сушки (HGZF-Ⅱ/H101-3; Shanghai Yuejin Medical Instrument Co., Ltd.); лазерный анализатор размера частиц (Bettersize2600; Dandong Better Instrument); магнитная мешалка с постоянной температурой (комплект HHS1-; Shanghai Yuejin Medical Instrument Co., Ltd.); высокоскоростная центрифуга с охлаждением (TGL-16M; Hunan Xiangyi Laboratory Instrument Development Co., Ltd.); полнополосный считыватель микропланшетов (SpectraMaxABS Plus; Shanghai Meigu Molecular Instrument Co., Ltd.); сканирующий электронный микроскоп окружающей среды (Japan Electron Optics Co., Ltd.).

1.2 Метод испытания

1.2.1 Технологическая схема приготовления сложных твердых напитков

Приготовление технологического процесса твердого напитка: порошок сырья → экстракция → компаундирование → концентрирование → сушка → дробление → готовый продукт. Взвесьте порошок сырья в соответствии с соотношением цистанха пустынного и красных фиников 3,45:6,55, хорошо перемешайте, добавьте чистую воду в соответствии с соотношением материал-жидкость 1:4{{10}} г/мл. , кипятить при 75 градусах 3,5 часа и профильтровать. Добавьте к экстракту 0,4% лимонной кислоты, 7% белого сахара и 0,9% мальтодекстрина в пропорции для приготовления маточного раствора напитка. Перемешайте исходный раствор и поместите его в ротационный испаритель, чтобы сконцентрировать его до плотности 1,2-1,3 г/см3. Запечатайте экстракт полиэтиленовой пленкой для дальнейшего использования.

(1) Подготовка проб SD: исходный раствор напитка всасывали в распылительную сушилку для сушки. Температура входящего воздуха была установлена ​​на уровне 160 градусов, скорость перистальтического насоса составляла 15 об/мин, а скорость потока входящего воздуха составляла 40 м3/ч. Образец просеивали через сито 80-.

(2) Подготовка образца VFD: Толщина экстракта в культуральной чашке контролируется на уровне около 5 мм. Его предварительно замораживают в холодильнике в течение 48 часов, а затем переносят в вакуумную сублимационную сушилку. В процессе сушки давление поддерживают ниже 20 Па до завершения сушки. После сушки в течение 48 часов образец вынимают и измельчают через сито 80- для получения образца.

1.2.2 Органолептическое определение и определение микроструктуры твердых напитков

1.2.2.1 Микроструктура

Условия определения в сканирующем электронном микроскопе (СЭМ): фиксируют образец двусторонним скотчем, гальванопокрытием и золотым напылением, помещают в сканирующий электронный микроскоп, наблюдают и фотографируют микроструктуру. Ссылаясь на литературу Chen Henghui et al. [8] увеличение выбирается в 50, 100 и 500 раз.

1.2.2.2 Определение цвета

Образец добавляется для заполнения культуральной чашки, L*, a* и b* образца измеряются колориметром и рассчитывается общая цветовая разница.

1.2.2.3 Сенсорная оценка твердых напитков GB 7101-2022 «Напитки по национальному стандарту безопасности пищевых продуктов» описывает цвет, вкус, запах и текстуру образцов до и после смешивания.

1.2.3 Физические характеристики и сходство твердых напитков, полученных разными методами сушки

Ссылаясь на метод Chen Henghui et al. [7,8] измерялись следующие вторичные показатели: плотность утряски (TD), объемная плотность (BD), сжатие (DC), пористость (P), угол естественного откоса ( ), коэффициент Хауснера (HR), влагопоглощение ( H), содержание воды (W), средний размер частиц (D50), ширина распределения частиц по размерам (Размах), диапазон размеров частиц (Ширина). Ссылаясь на метод Chen Anli et al. [9,10] показатели были преобразованы и объединены в 5 основных показателей: упаковывание, сжимаемость, текучесть, стабильность и однородность. Первичными показателями считаются 5 измерений координат, а для получения подобия рассчитывают евклидово расстояние. Чем ближе сходство к 0, тем менее схожи физические свойства. Рассчитывается по следующей формуле: Евклидово расстояние:

1.2.4 Исследование гигроскопичности

1.2.4.1 Сбор данных о гигроскопичности

Обратитесь к методу Wang Yangyang et al. [11] и модифицируйте его, измерьте изменение веса до и после поглощения влаги в разные моменты времени (2, 4, 6, 8, 10, 12, 18, 24, 36, 48, 60, 72, 84, 96, 108). , 120, 132, 144, 156, 168 ч) и проводят 2 параллельных испытания. Скорость поглощения влаги

формула следующая:

Где: m1-масса чашки и образца до поглощения влаги, г; м2-масса чашки и образца после поглощения влаги, г; м0-вес блюда, гр.

1.2.4.2 Подбор данных

Ссылаясь на метод Yang Wei et al. В [12] процесс поглощения влаги твердыми напитками отображался с использованием диаграммных данных, подгонялись данные о поглощении влаги, сравнивалась степень соответствия уравнения кривой поглощения влаги и выбиралась соответствующая модель для анализа на основе степени примерки.

1.2.5 Способность к растворению

Растворимость, время растворения и время погружения при смачивании определяли по методу Chen Anli et al. [9].

1.2.6 Моделирование желудочно-кишечного пищеварения in vitro

Пищеварительный раствор готовили по методу Цинь, Ши Цуй и др. [13,14] и модифицированы. Твердый напиток готовили в виде раствора с концентрацией 1 мг/мл. Желудочно-кишечное пищеварение in vitro моделировали по методу Zheng Min et al. [15]. Определяли скорость удаления свободных радикалов DPPH расщепленным раствором. В качестве контроля определяли скорость удаления свободных радикалов DPPH раствором витамина С.

Приготовление искусственного желудочного сока: точно взвесьте 2,5 г пепсина, добавьте небольшое количество воды для его растворения, добавьте 4,10 мл HCl, а затем долейте воду до 250 мл. pH раствора HCl с концентрацией 1 моль/л доводили до 1,3 и хранили при температуре 4 градуса.

Приготовление моделируемой кишечной жидкости: аккуратно возьмите 1,36 г дигидрофосфата калия и растворите его в воде, разбавьте до 200 мл 4% раствором NaOH, доведите pH до 7,0 с помощью 1 моль/л раствора NaOH и растворить 20 г свиного трипсина в воде. После смешивания двух растворов добавьте воду, чтобы разбавить ее до 400 мл, и храните при температуре 4 градуса.

Определение скорости удаления свободных радикалов DPPH: см. метод Wan Liujing et al. [16] и измените его. Эффект улавливания свободных радикалов ДФПГ определяется по формуле:

Где: A0 представляет собой оптическую плотность контрольной группы, измеренную с помощью 10 мкл безводного этанола + 190 мкл безводного этанола-DPPH; A1 представляет собой оптическую плотность раствора образца, измеренную с помощью 10 мкл раствора для расщепления + 190 мкл безводного этанола-DPPH. Контроль и образец представляют собой поглощение при 515 нм.

1.2.7 Обработка данных

Для обработки и анализа данных использовались Origin2022, spss26, Excel и другое программное обеспечение.