Optimización de la formulación de la bebida Cistanche-Lingwu Long Jujube mediante evaluación sensorial matemática difusa combinada con el método de superficie de respuesta y su análisis de actividad antioxidante
Mar 14, 2024
Abstracto:
Objetivo:Utilizando azufaifa larga Lingwu y cistanche como materias primas para desarrollar una bebida que tenga un sabor dulce y una rica nutrición.
Métodos:Optimización de la formulación de la bebida cistanche-Lingwu long jujube mediante sensorial matemático difuso combinado con la superficie de respuesta y el contenido depolisacárido total,polifenoles totales,flavonoides, yactividades antioxidantesen el producto optimizado.
Resultados:La proporción óptima de bebida se determinó mediante un análisis de la superficie de respuesta como 40 % de jugo de azufaifo largo, 16 % de jugo de cistanche, 6 % de xilitol y 0.12 % de ácido cítrico. Los contenidos de polisacáridos, polifenoles y flavonoides totales de la bebida preparada bajo la fórmula óptima fueron 2,07 mg/mL, 0,25 mg/mL y 0,09 mg/mL, respectivamente. Elprueba antioxidanteresultadosdemostró que elcapacidad antioxidante totalde la bebida fue {{0}}.91 μmol FeSO4/mL, y la capacidad de eliminación del radical hidroxilo y del radical anión superóxido fue 0.7 mg VC/mL y 0,112 mg VC/mL.
Conclusión:La bebida de azufaifa a distancia optimizada mediante evaluación sensorial matemática difusa y método de superficie de respuesta tiene un sabor claro y dulce, un aroma armonioso y una rica nutrición.
Palabras clave:cistanche deserticola;azufaifa larga lingwu;bebida compuesta;polisacárido;actividad antioxidante
EXTRACTO DE CISTANCHE DE ALTA CALIDAD
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Cistanche deserticola YCMa.Es una planta herbácea parásita perenne. Es rico en ingredientes biológicamente activos, incluidos glucósidos de feniletanol, polisacáridos, aminoácidos, flavonoides, alcaloides, etc.propiedades protectoras del hígado[1-3] y reduce los lípidos en sangre. [4], regular la inmunidad[5],neuroprotección[6,7]
Tiene actividades funcionales como mejorar la densidad ósea [8], aliviar la fatiga [9], limpiar los intestinos e hidratarlos [10, 11], y también se conoce como "ginseng del desierto".
En 2022, Cistanche deserticola fue aprobada como piloto de gestión de sustancias en Ningxia como alimento y medicina tradicional china según la tradición, lo que proporciona una base importante para el desarrollo y utilización de Cistanche deserticola. Debido a que Cistanche deserticola contiene un alto contenido de agua y azúcar, es difícil mantenerla fresca y almacenarla después de la cosecha. Generalmente se seca y se come. Las formas tradicionales de consumirlo son remojar en vino, hacer sopa, hacer gachas, guisar carne, etc., lo que afecta el contenido y el sabor de los ingredientes activos. Lingwu changzao (Zizyphus jujuba Mill cv. Lingwu changzao) se produce en la ciudad de Lingwu, Ningxia, y es un producto con indicación geográfica nacional. El fruto es rico enpolisacáridos, flavonoides, triterpenos, polifenoles, minerales y vitaminas [12]
, que contiene zinc 1,4 mg/100 g, hierro 331 mg/100 g, vitamina C 642 mg/100 g, y
Conocido como el "Rey de las Frutas". En medicina, puede humedecer el corazón y los pulmones, aliviar la tos, nutrir los cinco órganos internos y tiene buenos efectos curativos sobre la hipertensión y la arteriosclerosis [13, 14].
Sin embargo, las frutas frescas de azufaifa Lingwu no son resistentes al almacenamiento y aún tienen una alta intensidad de respiración después de la cosecha, lo que resulta en pérdida de agua y ablandamiento de las frutas, reducción de la fragilidad, degradación de macromoléculas y pérdida de nutrientes, lo que afecta el sabor y la calidad nutricional. 15-17].
Este estudio utiliza Cistanche deserticola fresca y azufaifa Lingwu como materias primas, utiliza superficie de respuesta y métodos de evaluación sensorial matemática difusa para optimizar la proporción de la bebida compuesta de Cistanche deserticola y azufaifa, y determina los indicadores físicos y químicos y la actividad antioxidante de la bebida compuesta bajo las condiciones óptimas de la fórmula. Para promover la aplicación racional de los recursos de azufaifa Lingwu y el desarrollo integral de Cistanche deserticola como materia prima alimentaria se proporciona una base teórica.
1 Materiales y métodos
1.1 Materiales y reactivos
Lingwu Changzao está disponible comercialmente; Desierto Cistanche deserticola (producido en Yinchuan, Ningxia) Base experimental del Centro de Investigación de Biotecnología Agrícola de la Academia de Ciencias Agrícolas y Forestales de Ningxia; Ácido cítrico, xilitol, goma xantana, éster de ácido graso de sacarosa, eritorbato de sodio, -amilasa (2000 U/g), celulasa (100000 U/g), pectinasa (10000 U/g) (toda la categoría alimentaria) Henan Wanbang Chemical Technology Co., Ltd .; sulfato ferroso, ácido salicílico, peróxido de hidrógeno (todos analíticos puros) Shanghai Guangnuo Chemical Technology Co., Ltd.; Ácido clorhídrico (analíticamente puro) Yantai Shuangshuang Chemical Co., Ltd.; Glucosa (analíticamente pura) Fufeng Biotechnology Co., Ltd.; Carbonato de sodio anhidro (analíticamente puro) Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd.; Fu Linfenol Chengdu Kelong Chemical Co., Ltd.; estándar de vitamina C, hidróxido de sodio Chengdu Jinshan Chemical Reagent Co., Ltd.; pirogalol Hefei BASF Biotechnology Co., Ltd.
1.2 Instrumentos y equipos
Exprimidor LZ25Easy119 Midea Group Co., Ltd.; Molino coloidal JM-L80 Shanghai Noni Light Industry Machinery Co., Ltd.; pHS-25 medidor de pH Shanghai Instrument and Electrical Scientific Instrument Co., Ltd.; MC-15Un baño de agua a temperatura constante Changzhou Noki Instrument Co., Ltd.; Homogeneizador de dispersión de alta velocidad FJ-200 Shanghai Benang Scientific Instrument Co., Ltd.; Espectrofotómetro UV-5500H UV Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd.
1.3 Método
1.3.1 Proceso de preparación de bebida compuesta.
1.3.1.1 Preparación del jugo de Cistanche deserticola
Seleccionar Cistanche deserticola fresca que no haya florecido y esté libre de enfermedades y plagas de insectos, enjuagar para eliminar sedimentos, pelar y escamas, cortar en rodajas finas de unos 5 mm con un cuchillo de cerámica y blanquear en agua hirviendo a 97 grados a 1{ {11}}0 grados durante 5 a 10 minutos. Después de enfriar, agregue agua según la proporción de material a líquido de 1:3, bata y triture, use un molino coloidal para ajustar el pH a 6,4, agregue 0,1 % de amilasa, hidrolice enzimáticamente a 75 grados durante 1 hora; Filtro con gasa de malla 200 después de hidrólisis enzimática de repuesto.
1.3.1.2 Determinación del rendimiento de jugo de Cistanche deserticola
Rendimiento de jugo=m1 - m2
m3×100%
En la fórmula:
m1-la masa de jugo de Cistanche deserticola producida, g;
m2-masa g de agua destilada añadida;
m3-La masa de materia prima de Cistanche deserticola, g.
Se determinó que el rendimiento del jugo de Cistanche deserticola fue del 56,37%.
1.3.1.3 Preparación de jugo de azufaifa
Elija frutas frescas que no tengan moho ni podredumbre, límpielas, quíteles el corazón y córtelas en trozos pequeños de menos de 1 × 1 cm. Añade agua según la proporción de material a líquido de 1:1,5, luego colócalos en una batidora para batirlos y romperlos, luego usa un molinillo coloidal para ajustar el pH a 4.{{10}}. , agregue 0.2 % de pectinasa y 0,1 % de celulasa, hidrolícelos enzimáticamente a 50 grados durante 1 hora, filtre a través de una gasa de malla 200 después de la hidrólisis enzimática completa y reserve.
1.3.1.4 Determinación del rendimiento de jugo de azufaifa de Changzao
Rendimiento de jugo=m1 - m2
m-m0
×100%
En la fórmula:
m-la masa de azufaifa, g;
m0-la masa del núcleo de azufaifo, g;
m1-Calidad del jugo de azufaifa preparado, g;
m2-La masa de agua destilada añadida.
Se ha determinado que el rendimiento de jugo de Lingwu Changzao es del 63,72%.
1.3.1.5 Implementación
Agregue xilitol, ácido cítrico y estabilizador compuesto (goma xantana: éster de ácido graso de sacarosa: eritorbato de sodio 2:1:1) al jugo mezclado uno tras otro y revuelva uniformemente.
1.3.1.6 Homogeneización
Homogeneizar la bebida compuesta preparada a 12000 r/min durante 2 minutos para mezclar los materiales auxiliares de manera uniforme.
1.3.1.7 Filtrado
El jugo compuesto homogeneizado se filtra y se vierte en botellas de vidrio.
1.3.1.8 Esterilización
Utilice el método de pasteurización, esterilice a 85 grados durante 15 minutos y enfríe.
1.3.2 Optimización del experimento de factor único de fórmula de bebida compuesta de Cistanche deserticola y azufaifo en diferentes cantidades de adición de jugo de Cistanche deserticola (5%, 10%, 15%, 20%, 25%) y cantidades de adición de jugo de azufaifo largo (20%, 30%, 40%, 50%, 60%), adición de xilitol (2%, 4%, 6%, 8 %, 10%), adición de ácido cítrico (0,04%, 0,08%, 0,12%, 0,16%, 0,20%)
Se realizó un experimento de un solo factor para determinar las condiciones de los factores que tienen un impacto significativo en las propiedades sensoriales de la bebida compuesta de Cistanche deserticola y azufaifa.
1.3.3 Prueba de superficie de respuesta para la optimización de la fórmula de la bebida compuesta de Cistanche deserticola y azufaifa
Con base en el experimento de un solo factor, se realizó una prueba de optimización de la superficie de respuesta de 4-factor y 3-nivel utilizando la puntuación sensorial (Y) como valor de respuesta. Los factores y niveles de prueba de la superficie de respuesta se muestran en la Tabla 1.
1.3.4 Método de evaluación sensorial matemática difusa de Cistanche deserticola y bebida compuesta de azufaifo
En el experimento de un solo factor, la evaluación sensorial en este estudio se basó en las puntuaciones de los evaluadores.
El valor medio se utiliza como índice de evaluación (la puntuación total es 90); difuso se utiliza en la prueba de superficie de respuesta
Se utilizó el método de evaluación matemática para evaluar de manera integral la calidad sensorial de la bebida compuesta de Cistanche deserticola y azufaifa.
1.3.4.1 Establecimiento de conjunto de factores y conjunto de comentarios
Basado en cuatro aspectos: sabor (U1), color (U2), textura (U3) y olor (U4).
Los índices de evaluación constituyen el conjunto de factores de evaluación de Cistanche deserticola y bebida compuesta de azufaifa, es decir, U=
(Sabor U1, color U2, estado del tejido U3, olor U4). Excelente (V1), bueno
(V2), media (V3) y mala (V4) composición para cada factor de la bebida compuesta de Cistanche deserticola y azufaifa
El conjunto de revisiones de elementos, es decir V=(excelente V1, bueno V2, medio V3, pobre V4), evaluación sensorial.
Los estándares de clasificación de precios se muestran en la Tabla 2.
Tabla 2 Estándar de evaluación sensorial matemática difusa
Tabla 3 La distribución del peso de cada factor.
1.3.4.3 Establecimiento de matriz difusa y determinación de resultados de evaluación
Cuente el número de votos de calificación correspondientes a diferentes muestras y divida el número de votos por el número total de personas que participan en la evaluación sensorial, 10, para obtener la matriz difusa Ai de los cuatro factores de sabor, color, textura y olor. de cada muestra. De acuerdo con el principio de transformación difusa Yi=R×Ai, donde R es el conjunto de pesos y Ai es la matriz difusa, se obtiene el conjunto de evaluación integral de relaciones difusas Yi para cada muestra. Finalmente, el conjunto de evaluación integral de relaciones difusas se multiplica por las puntuaciones correspondientes de cada grado (Excelente: 90, Bueno: 70, Medio: 50, Deficiente: 30) y luego se suman para obtener la puntuación integral sensorial difusa de cada muestra.
1.3.5 Determinación de indicadores físicos y químicos de productos de bebidas compuestas de Cistanche deserticola y azufaifa
Polisacáridos totales: determinados por el método colorimétrico de antrona [18]. Fenoles totales: se utilizó el método del fenol folin [19]. Flavonoides totales: se utilizó el método de desarrollo del color nitrito de sodio-nitrato de aluminio [20].
1.3.6 Determinación de indicadores físicos y químicos de productos de bebidas compuestas de Cistanche deserticola y azufaifa
1.3.6.1 Determinación de la capacidad reductora total por método FRAP
Haciendo referencia al método de Bebzie et al. [21], curva estándar FRAP: 1,8 ml de solución de trabajo de TPTZ (2,4,6-tripiridiltriazina) más 0.2 ml de FeSO4 de diferentes concentraciones y medir la absorbancia a 593 nm. (Concentración de FeSO4 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5 mmol/L significa el valor de absorbancia de FeSO4 cantidad es 0.02, 0.04, {{30}}.06, 0,08, 0,1 μmol.) Dibuje un estándar curva basada en esto, y la capacidad reductora total de la muestra es equivalente a FeSO4μmol/L mL media. Agregue 1,8 ml de solución de trabajo de TPTZ (2,4,6-tripiridiltriazina) a 0,2 ml de solución de muestreo, reaccione a 37 grados durante 10 minutos y mida el valor de absorbancia a 593 nm. Repita el experimento tres veces para cada muestra.
1.3.6.2 Determinación de la capacidad de eliminación de radicales hidroxilo
Haciendo referencia al método de Yan Shifang et al. [22], agregue 6 mmol/LFeSO4, 6 mmol/L de ácido salicílico y 1 ml de muestra al tubo de ensayo respectivamente, mezcle uniformemente y luego agregue 1 ml de solución de 6 mmol/LH2O2 para iniciar la reacción. Después de 30 minutos en un baño de agua a 37 grados, mida el valor de absorbancia. Utilizando VC como sustancia de referencia, los resultados se expresan como VC (mg) equivalente/mL.
1.3.6.3 Determinación de la capacidad de eliminación de radicales libres del anión superóxido
Usando el método de autooxidación de pirogalol, tome 4,5 ml de tampón Tris-HCl de 50 mmol/L (pH 8,2), incúbelo en un baño de agua a 25 grados durante 20 minutos, luego agregue 1 ml de solución de muestra y 0,5 ml. de 4,5 mmol/L de pirogalol. La solución se pesó, se agitó y se mezcló, luego se colocó en un baño de agua a 25 grados para que reaccionara durante 5 minutos. Agregue 1 ml de HCl de 8 mol/L para terminar la reacción y mida la absorbancia a 320 nm. Utilizando VC como sustancia de referencia, los resultados se expresaron como VC (mg) equivalente/mL.
1.3.7 Estadísticas
Se utilizó el software SPSS para el análisis de varianza, el software Origin 8.0 para el análisis y el dibujo, y el software Design-expert 13 para el procesamiento de datos de prueba de optimización de la superficie de respuesta.
