添加鐵皮石斛功能成分的配方奶粉的制備工藝

雷驚云，晉皖豫，常佳，孔慧梅，陳京

1.浙江中醫藥大學生命科學學院（杭州 310053）；2.浙江省金華職業技術學院醫學院（金華 321017）

鐵皮石斛是干燥的蘭科植物的莖，被稱為“人間仙草”“千金草”，具滋陰清熱、益胃生津等功效，富含黃酮、多糖、石斛堿、酚類和氨基酸等成分。研究表明，鐵皮石斛擁有誘導骨髓間充質干細胞（BMSCs）神經元分化、增強免疫力、對抗機體氧化、保護肝臟、清咽潤肺、抗疲勞、改善腸胃功能、增加骨密度、抗腫瘤、降血壓、降血糖及預防輻射性損傷方面等[1-3]作用。傳統的鐵皮石斛制品如膠囊、石斛粉末、石斛楓斗等，大多通過加工鐵皮石斛莖獲得，幾乎沒有使用鐵皮石斛的花或葉為原料加工得到[4]。近年來，由于鐵皮石斛擴大了人工種植的面積，鐵皮石斛莖的生產量不斷提高，但采收莖的同時，大量葉、花等非藥用部位一直作為副產品而被丟棄，在一定程度上造成資源的浪費。

研究表明，鐵皮石斛葉富含黃酮、多糖及生物堿等化學成分[5-7]。通過利用紅外光譜技術測定鐵皮石斛不同部位活性成分及其含量，結果表明，鐵皮石斛不同部位的活性成分基本一致，僅含量有所差異[8]，所以鐵皮石斛的葉和莖藥用功效類似。

通過專利檢索發現，已開發的鐵皮石斛多糖食品、保健品種類較多，覆蓋面較廣，但無配方奶粉。奶粉是用鮮牛乳或山羊乳作為原材料，干燥后加入礦物質、維生素等得到的沖泡飲品。近年來，由于配方奶粉的出現，國產奶粉的質量和類型發生巨大變化[9]。配方奶粉因能額外添加各種營養物質，從而滿足不同群體的需要，逐漸流行起來，獲得消費者認可。

為充分利用鐵皮石斛的各個部位并增加其利用價值，此次試驗應用噴霧干燥技術，對添加含鐵皮石斛非資源部位有效成分的奶粉進行工藝優化。增添牛奶的營養之余，也對鐵皮石斛的非藥用部位進行合理利用，達到節約資源、資源價值創新和環境保護的目的，并對促進鐵皮石斛這種資源植物的循環綜合利用和經濟產業的發展產生積極作用。

1 材料與方法

1.1 試驗藥材

鐵皮石斛葉（采摘自浙江磐安），經過學校張水利教授的鑒定，該品種為蘭科植物鐵皮石斛（Dendrobium officinaleKimura et Migo）。將鐵皮石斛葉干燥后粉碎成粉末備用。

1.2 試驗儀器與設備

DJ-A1000型電子天平（福州華志科學儀器有限公司）；UV-5500紫外可見光光度計（上海元析儀器有限公司）；YC-019實驗室噴霧干燥機（上海雅程儀器設備有限公司）；ST-105A型紅外水分測定儀（廈門易仕特儀器有限公司）。

1.3 試驗試劑

纖維素酶、果膠酶（浙江一諾生物科技有限公司）；蘆丁標準品（上海士鋒生物科技有限公司，批號：18092775）；葡萄糖（天津市科密歐化學試劑有限公司）；乳糖、倍他環糊精（安徽山河藥用輔料股份有限公司）。

1.4 試驗方法

1.4.1 鐵皮石斛葉樣品中多糖和黃酮的提取

取鐵皮石斛葉粉末，按照文獻[10]采用酶解法提取多糖，藥液醇沉后靜置離心得多糖。藥渣按照文獻[11]加70%乙醇50 ℃超聲提取總黃酮。

1.4.2 含量的測定

采用苯酚-硫酸法測定多糖含量[10]。采用亞硝酸鈉-硝酸鋁法測定總黃酮含量[11]。

1.4.3 奶粉輔料添加比例正交設計

按照1.4.1的提取方法提取鐵皮石斛葉中的多糖和黃酮，選取提取液與牛奶體積比、乳糖添加量、環糊精添加量3個因素，按照表1 進行正交試驗，將提取液與牛奶、乳糖、環糊精按比例混合后進行噴霧干燥后得到配方奶粉。

表1 奶粉配方優化正交試驗水平設計表

1.4.4 奶粉品質考察指標

1.4.4.1 感官評分標準[12]

隨機選擇10人作為評審人，以表2的評分標準對奶粉的色澤、粉末狀態、氣味及滋味進行評分，除去得分最高的一個分數和得分最低的一個分數，取平均分作為感官評定得分。

表2 感官評分標準

1.4.4.2 含水量測定

使用水分測定儀測定含水量，平行測定3次取平均值。

1.4.4.3 得率

按正交試驗設計方案中的奶粉配方，配制與試驗組同等輔料添加比例和密度的混合乳，放置在90℃水浴鍋上使水分蒸發，至混合乳基本無水分變為固態后，轉入干燥箱內60 ℃干燥至恒重，稱重，計算得率。

2 結果與分析

2.1 標準曲線的繪制

以葡萄糖濃度或蘆丁濃度為橫坐標，相應的吸光度為縱坐標進行線性回歸，得到多糖和總黃酮的回歸方程：y=0.010 1x-0.046 1，R2=0.999 1；y=0.012 2x-0.042 6，R2=0.998 9。

2.2 正交試驗結果

選取提取液與牛奶體積比、乳糖添加量、環糊精添加量3個因素，進行正交試驗。以得率、含水量、感官評定為指標，對不同輔料添加比例制得的奶粉進行評定。結果見表3和表4。

表3 奶粉配方工藝正交試驗結果

表4 奶粉配方工藝正交方差分析表

結果表明：提取液與牛奶體積比、乳糖添加量、環糊精添加量均具有顯著性差異（P＜0.05），其最佳的奶粉配方條件為A2B1C1，即提取液與牛奶體積比10︰90、乳糖添加量0.05 g/mL、環糊精添加量0.04 g/mL。

2.3 優化工藝的驗證

按上述最優工藝參數進行試驗，計算得出奶粉的平均得率為67.25%，SRSD=1.68%（＜3%），表明試驗重復性較好。

3 結論與討論

通過酶解法提取多糖、超聲法提取黃酮，采用正交試驗對奶粉配方工藝進行考察，并以得率、含水量、感官評定為指標，制備添加含有鐵皮石斛有效成分的奶粉。結果表明，最佳輔料添加量為提取液與牛奶體積比10︰90，乳糖添加量0.05 g/mL，環糊精添加量0.04 g/mL。

經過最佳工藝制備的鐵皮石斛奶粉不僅顏色佳，有光澤，粉質細膩，口感好，添加了鐵皮石斛多糖和黃酮后使該奶粉除了具有奶粉固有的蛋白質等營養物質外，還增添了提高免疫力、抗氧化、改善腸胃功能等功效，具有較高營養價值，能夠滿足消費者的需求，適合在現代社會進行生產推廣。此次試驗通過探索中藥材與食品、飲品更加多樣化的結合方式，給人們帶來更加健康的生活。同時，對鐵皮石斛非資源部位進行合理利用，實現資源價值的創新和環保的目標，有助于推動鐵皮石斛和其他珍稀中藥材的全面高效的利用。