応答曲面法とその抗酸化活性分析を組み合わせたファジィ数学官能評価によるカンクンナツメ飲料配合の最適化
Mar 14, 2024
抽象的な：
客観的：霊武長棗とカンクサを原料として、甘味と栄養豊富な飲料を開発しました。
方法:応答曲面と組み合わせたファジィ数学的感覚によるカンカンケ・霊武長棗飲料配合の最適化とその内容総多糖類,総ポリフェノール,フラボノイド、 そして抗酸化作用最適化された製品が決定されました。
結果：飲料の最適な比率は、応答曲面分析によって、ナツメ果汁 40%、カンカン果汁 16%、キシリトール 6%、およびクエン酸 0.12% と決定されました。 最適配合で調製した飲料の総多糖類、ポリフェノール、フラボノイドの含有量はそれぞれ2.{9}7mg/mL、0.25mg/mL、0.09mg/mLであった。 の抗酸化テスト結果を示しました総抗酸化力飲料の{{0}}.91μmol FeSO4/mL、ヒドロキシルラジカルとスーパーオキシドアニオンラジカルの消去能力は0.7mg VC/mL、0.112mg VC/mLでした。
結論：ファジィ数学的官能評価と応答曲面法によって最適化された距離ナツメ飲料は、透明で甘い味、調和のとれた香り、そして豊富な栄養を持っています。
キーワード:キスタンケ デスタティコーラ;霊武長棗;複合飲料;多糖類;抗酸化活性
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キスタンケ デスティコーラ YCMa。寄生性の多年生草本植物です。 フェニルエタノール配糖体、多糖類、アミノ酸、フラボノイド、アルカロイドなどの生物学的活性成分が豊富に含まれています。肝臓保護特性[1-3] 血中脂質を低下させます。 [4]、免疫を調節する[5]、神経保護[6,7]
骨密度の改善 [8]、疲労の軽減 [9]、腸の浄化、腸の保湿 [10、11] などの機能的活動があり、「」としても知られています。砂漠高麗人参".
2022年、Cistanche desserticolaは寧夏回族自治区の物質管理パイロットとして、伝統に従って食品および伝統的な漢方薬の両方として承認され、Cistanche desserticolaの開発と利用の重要な基盤となった。 カンクサは水分と糖分が多く含まれているため、収穫後の鮮度を保ち、保存することが困難です。 通常は乾燥させて食べます。 伝統的な食べ方は、ワインに浸す、スープにする、お粥にする、肉を煮込むなどですが、これによって有効成分の含有量や味が変わります。 霊武長棗 (Zizyphus jujuba Mill cv. Lingwu changzao) は寧夏回族自治区霊武市で生産され、国家地理的表示製品です。 フルーツが豊富に含まれています多糖類、フラボノイド、トリテルペン、ポリフェノール、ミネラル、ビタミン [12]
亜鉛1.4mg/100g、鉄331mg/100g、ビタミンC 642mg/100gが含まれています。
「果物の王様」と呼ばれています。 医学では、心臓と肺に潤いを与え、咳を和らげ、5つの内臓に栄養を与え、高血圧や動脈硬化に優れた治療効果をもたらします[13、14]。
しかし、新鮮な霊武ナツメの果実は保存に耐えられず、収穫後も呼吸強度が高いため、水分の損失と果実の軟化、脆さの低下、高分子の分解、栄養素の損失が発生し、味と栄養の質に影響を及ぼします。 15-17]。
この研究では、新鮮なニクイナツメと霊烏ナツメを原料として使用し、反応曲面とファジィ数学的官能評価法を使用してニクイナツメとナツメの配合割合を最適化し、複合飲料の物理的および化学的指標と抗酸化活性を測定しました。最適なフォーミュラ条件。 霊武ナツメ資源の合理的利用と食品原料としてのカンクサの包括的開発を促進するために、理論的根拠が提供されます。
1 材料と方法
1.1 材料と試薬
Lingwu Changzao は市販されています。 Desert Cistanche desserticola (寧夏回族自治区銀川市産) 寧夏回族自治区農林科学院農業バイオテクノロジー研究センター実験基地。 クエン酸、キシリトール、キサンタンガム、ショ糖脂肪酸エステル、エリソルビン酸ナトリウム、α-アミラーゼ（2000U/g）、セルラーゼ（100000U/g）、ペクチナーゼ（10000U/g）（全て食品グレード） 河南万邦化学技術有限公司.; 硫酸第一鉄、サリチル酸、過酸化水素 (すべて分析用純粋) Shanghai Guangnuo Chemical Technology Co., Ltd.; 塩酸 (分析的に純粋) 煙台双双化学有限公司; グルコース (分析的に純粋) Fufeng Biotechnology Co., Ltd.; 無水炭酸ナトリウム (分析的に純粋) Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd.; 福林フェノール成都科龍化学有限公司; ビタミン C 標準、水酸化ナトリウム 成都金山化学試薬有限公司; ピロガロール 合肥BASFバイオテクノロジー株式会社
1.2 機器と装置
LZ25Easy119 ジューサー 美的グループ株式会社; JM-L80 コロイドミル 上海ノニ軽工業機械有限公司; pHS-25 pH メーター Shanghai Instrument and Electrical Scientific Instrument Co., Ltd.; MC-15恒温水槽常州能器器械有限公司; FJ-200 高速分散ホモジナイザー Shanghai Benang Scientific Instrument Co., Ltd. UV-5500H 紫外分光光度計 Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd.
1.3 方法
1.3.1 配合飲料の製造工程
1.3.1.1 カンクのデザートティコーラジュースの調製
花が咲いていない、病気や害虫のない新鮮なニクイナを選び、洗って沈殿物、皮、鱗片を取り除き、セラミックナイフで約5mmの薄切りにし、97度〜1度の熱湯で湯通しします。 {11}}0 度で 5 ～ 10 分間。 冷却後、材料と液体の比率1:3に従って水を加え、叩解して粉砕し、コロイドミルを使用してpHを6.4に調整し、0.1%のα-アミラーゼを加え、75度で1時間酵素的に加水分解する。 酵素加水分解後の200メッシュガーゼフィルターを予備として使用します。
1.3.1.2 カンクサの果汁収量の測定
果汁収量=m1 - m2
m3×100%
式では次のようになります。
m1-生産されたカンクサ果汁の質量、g;
添加した蒸留水の m2- 質量 g;
m3-Cistanche desserticola 原料の質量、g。
カンクサの果汁収率は５６．３７％であった。
1.3.1.3 ナツメジュースの調製
カビや腐りのない新鮮な果物を選び、皮をむき、芯を取り除き、1×1cm以下の小片に切ります。 材料と液体の比率が1:1.5になるように水を加え、泡立て器に入れて泡立て、コロイドグラインダーを使用してpHを4に調整します。{{10}}。 、0.2% ペクチナーゼと 0.1% セルラーゼを加え、50 度で 1 時間酵素加水分解し、完全に酵素加水分解した後 200 メッシュのガーゼで濾過し、保管します。
1.3.1.4 長棗ナツメの果汁収量の測定
果汁収量=m1 - m2
m-m0
×100%
式では次のようになります。
m-ナツメの質量、g;
m0-ナツメの芯の質量、g;
m1-準備されたナツメジュースの品質、g;
m2-加えられた蒸留水の質量。
霊武長草の果汁収率は63.72%であることが確認されています。
1.3.1.5 導入
混合ジュースにキシリトール、クエン酸、複合安定剤（キサンタンガム：ショ糖脂肪酸エステル：エリソルビン酸ナトリウム＝２：１：１）を順次加え、均一にかき混ぜます。
1.3.1.6 均質化
調製した配合飲料を12000r/minで2分間均質化し、副原料を均一に混合します。
1.3.1.7 フィルタリング
均質化された混合ジュースを濾過し、ガラス瓶に注ぎます。
1.3.1.8 滅菌
低温殺菌法を使用し、85度で15分間殺菌し、冷却します。
1.3.2 異なるカンクサ果汁添加量（5%、10%、15%、20%、25%）におけるカンクン・デスティコーラとナツメ複合飲料配合の単一因子実験の最適化長ナツメ果汁添加量(20%、30%、40%、50%、60%)、キシリトール添加量(2%、4%、6%、8 ％、10％）、クエン酸添加（0.04％、0.08％、0.12％、0.16％、0.20％）
単一因子実験は、キスタンケ デスティコーラとナツメ配合飲料の感覚特性に重大な影響を与える因子条件を決定するために実施されました。
1.3.3 キスタンケ・デザートティコーラとナツメ配合飲料の配合最適化のための応答曲面試験
単一因子実験に基づいて、応答値として官能スコア (Y) を使用して、4- 因子および 3- レベルの応答曲面最適化テストが実施されました。 応答曲面テストの係数とレベルを表 1 に示します。
1.3.4 カンクとナツメ配合飲料のファジィ数学的官能評価法
単一因子実験では、この研究における官能評価は評価者のスコアに基づいていました。
評価指標は平均値（合計点は90点）となります。 ファジーは応答曲面テストで使用されます
数学的評価法を用いて,Cistanche desserticolaとナツメ配合飲料の官能品質を総合的に評価した。
1.3.4.1 因子セットとコメントセットの確立
味 (U1)、色 (U2)、食感 (U3)、匂い (U4) の 4 つの側面に基づく
評価指標は、Cistanche desserticola とナツメ配合飲料の評価係数セット、つまり U= を構成します。
(味 U1、色 U2、組織の状態 U3、匂い U4)。 優れた (V1)、良好
カンクサとナツメ配合飲料の各要素の組成（V2）、中程度（V3）、および不良（V4）
要素の一連のレビュー、つまり V= (優れた V1、良好な V2、中程度の V3、不良な V4)、官能評価
価格のグレーディング基準を表 2 に示します。
表2 ファジィ数学的官能評価基準
表 3 各要素の重み分布
1.3.4.3 ファジィ行列の構築と評価結果の決定
異なるサンプルに対応する評価投票数をカウントし、その投票数を官能評価参加者数の合計10で割ることにより、味、色、食感、匂いの4要素のファジィ行列Aiが得られます。各サンプルの。 ファジィ変換原理 Yi=R×Ai (R は重みセット、Ai はファジィ行列) に従って、各サンプルのファジィ関係総合評価セット Yi が得られます。 最後に、ファジィ関係総合評価セットに各グレードの対応するスコア（優：90、良：70、中：50、劣：30）を乗じて加算し、各サンプルのファジィ感覚総合スコアを求めます。
1.3.5 キスタンケ・デザートティコーラおよびナツメ配合飲料製品の物理的および化学的指標の測定
総多糖類: アンスロン比色法 [18] によって測定されます。 総フェノール: フォーリンフェノール法を使用しました [19]。 総フラボノイド: 亜硝酸ナトリウム - 硝酸アルミニウム発色法を使用しました [20]。
1.3.6 Citanche desserticola およびナツメ配合飲料製品の物理的および化学的指標の測定
1.3.6.1 FRAP法による総削減能力の決定
Bebzie et al.の方法を参照してください。 [21]、FRAP 標準曲線: 1.8 mL TPTZ (2,4,6-トリピリジルトリアジン) 作業溶液とさまざまな濃度の 0.2 mL FeSO4 を加え、593 nm で吸光度を測定します。 (FeSO4 濃度 0.1、0.2、0.3、0.4、0.5mmol/L は FeSO4 の吸光度値を意味します)量は 0.02, 0.04, {{30}}.06, 0.08, 0.1μmol。) 基準を引くこれに基づいて曲線を作成し、サンプルの総還元能力は FeSO4μmol/L mL の平均値に相当します。 サンプリング溶液 0.2 mL に TPTZ (2,4,6-トリピリジルトリアジン) ワーキング溶液 1.8 mL を加え、37 度で 10 分間反応させ、593 nm の吸光度を測定します。 各サンプルに対して実験を 3 回繰り返します。
1.3.6.2 ヒドロキシルラジカル消去能の測定
Yan Shifangらの方法を参照してください。 [22]、6mmol/LFeSO4、6mmol/L サリチル酸、および 1mL のサンプルをそれぞれ試験管に加え、均一に混合した後、1mL の 6mmol/LH2O2 溶液を加えて反応を開始します。 37度の水槽に30分間浸した後、吸光度を測定します。 VCを基準物質として使用し、結果はVC(mg)当量/mLで表されます。
1.3.6.3 スーパーオキシドアニオンのフリーラジカル消去能力の測定
ピロガロール自動酸化法を使用し、50 mmol/L トリス塩酸緩衝液 (pH 8.2) 4.5 mL を取り、25 度の水浴中で 20 分間インキュベートした後、サンプル溶液 1 mL と 0.5 mL を加えます。 4.5 mmol/L ピロガロール。 溶液を秤量し、振盪して混合し、次に２５度の水浴に入れて５分間反応させた。 8 mol/L HCl 1 mL を加えて反応を停止し、320 nm の吸光度を測定します。 VCを基準物質として用い、結果はVC(mg)当量/mLで表した。
1.3.7 統計
分散分析には SPSS ソフトウェアを使用し、分析と描画には Origin 8.0 ソフトウェアを使用し、応答曲面最適化テスト データ処理には Design-expert 13 ソフトウェアを使用しました。
