Összegzés

Desert Cistanche (Cistanche deserticola YC Ma)jellegzetességegyógyszer-élelmiszer homológiaÉszaknyugat-Kína homokos régióiból származó erőforrás, amelyet ökológiai és táplálkozási szempontból egyaránt értékelnek. Azzá alakítvatartósított gyümölcs snackekkiterjesztheti az értékláncot a nyers gyógynövényektől a fogyasztók számára kész funkcionális élelmiszerekig.

Ebben a tanulmányban optimalizáltunk egyultrahangos cukorinfiltráció (ozmotikus infúzió)folyamat a Desert Cistanche szeletekhez segítségévelegytényezős kísérletekés aBox–Behnken válaszfelület kialakítása, amit érzékszervi és minőségi értékelés követ. Az optimalizált eljárással tartósított gyümölcs aaranysárga megjelenés, egyenletes nedvesség, puhán rágós és ruganyos harapás, nincs kemény közepe, tiszta édesség mellékíz nélkül.

 

Cistanche gyári folyamat

Kattintson a további információért

Optimális feltételek:

Cukoráteresztési idő:60 min

Cukoráteresztési hőmérséklet:50 fok

Ultrahangos teljesítmény:90 W

Az érzékszervi pontszámra gyakorolt ​​hatás (magas → alacsony):
Idő > Ultrahangos teljesítmény > Hőmérséklet

Ez a munka gyakorlati feldolgozási referenciaként szolgálfunkcionális Cistanche tartósított gyümölcsés támogatja a Desert Cistanche erőforrások nagy értékű felhasználását.

Kulcsszavak (SEO):Desert Cistanche tartósított gyümölcs,Cistanche deserticolasnack, ultrahangos cukorinfiltráció, ultrahangos ozmotikus dehidratáció, gyógyszer-élelmiszer homológia, feniletanoid-glikozidok, echinakozid, akteozid, funkcionálisan tartósított gyümölcs, Cistanche feldolgozási technológia

 

1. Miért érdemes a Desert Cistanche-t tartósított gyümölccé fejleszteni?

1.1 Mi az a Desert Cistanche (Cistanche deserticola)?

Cistanche deserticolaaz Orobanchaceae családba tartozó évelő parazita gyógynövény, főként parazitálóHaloxilon ammodendrongyökerei. Nagy értékű hagyományos kínai gyógyászati ​​anyag, kívülről szépen elrendezett húsos pikkelyek.

Világszerte körülbelül 20 Cistanche faj fordul elő főleg Eurázsia és Észak-Afrika száraz vidékein. Kínában a két általános típus azCistanche sivatagiésTubulosa Cistanche.

A termékfejlesztők számára fontos:A Desert Cistanche 2023. november 17-én hivatalosan is felkerült Kína "gyógyszer–élelmiszer homológia" listájára., amely megerősíti pozícióját a funkcionális élelmiszerek és a napi-egészségügyi snack formátumok terén.

1.2 Funkcionális érték és főbb bioaktív anyagok (miért törődnek vele a fogyasztók)

A Desert Cistanche gazdag táplálkozási és funkcionális összetevőiről ismert, beleértve:

Fenil-etanol-glikozidok (PhG-k)(gyakran képviseliakteozid/verbaszkozidésechinakozid)

Poliszacharidok

Iridoidok

Lignans

Nyomelemek

Ezeket a vegyületeket gyakran (kutatási összefüggésben) társítják az antioxidáns, gyulladáscsökkentő, anti-apoptotikus és memóriatámogatási potenciállal, így a Cistanche a modern funkcionális snackek ígéretes összetevőjévé válik.

1. táblázat: A sivatag szenzoros pontozási kritériumaiC. deserticolatartósított gyümölcs

Tétel (mindegyik 20 pont)	Pontozási kritériumok	Pontszám tartomány
Íz/Íz	Édes-savanyú kiegyensúlyozott; gazdag és lágy íz; kellemes édesség	16–20
	Édes ízű, de íze enyhén enyhe; nincs utóíz	10–15
	Túl édes vagy túl savanyú; rossz ízű	0–9
Textúra/Szájérzet	Mérsékelt lágyság; jó érzés a szájban; kompakt/rugalmas szövet	16–20
	Enyhén puha vagy enyhén kemény; jó érzés a szájban; viszonylag tömör szövet	10–15
	Túl kemény vagy túl puha; rossz szájérzet; durva szövet	0–9
Megjelenés	Jó teltség/teltség	16–20
	Viszonylag jó gömbölyű	10–15
	Szegény kövérség	0–9
Szín	Világos sárga; egyenruha; nincs cukorkristályosodás ("homokosság")	16–20
	Sötét sárga; viszonylag egységes; cukorkristályosodás nincs, vagy enyhe	11–15
	Sötét sárga; nem egységes; nyilvánvaló cukorkristályosodás	0–9
Aroma	Erős és tiszta gyümölcsös illat; nincs kellemetlen szag; hosszan tartó aroma	16–20
	Könnyebb gyümölcsös illat vagy enyhén karamellszerű; nincs mellékszag	10–15
	Nincs gyümölcsös aroma, vagy savanyú/égett/kénszerű mellékszagok	0–9

2. Miért érdemes ultrahangos cukorinfiltrációt tartósított gyümölcsökhöz?

A tartósított gyümölcs klasszikus kategória Kínában, és különösen népszerű továbbra iscsökkentett cukortartalmúverziók. A tartósított gyümölcs gyártása soráncukor beszivárgásaelengedhetetlen ahhoz, hogy:

gátolja a mikrobiális növekedést (megőrző hatás)

javítja az ízt és a szájérzetet

stabilizálja a textúrát

A gyakori beszivárgási technológiák a következők:

mikrohullámú cukor beszivárgása

vákuum cukor beszivárgás

ultrahangos cukorinfiltráció

A mikrohullámú módszerek gyengébb színhez és magasabb barnuláshoz vezethetnek. A vákuumos beszivárgás gyors, egyenletes behatolást biztosít.Ultrahang, azonban széles körben használják, mert mikroszkopikus csatornákat hozhat létre, és felgyorsítja a szöveti víz és az infúziós oldat közötti tömegtranszfert, ami gyakran javítja az átfogó minőséget.

2. táblázat: Tényezők és szintek a Box–Behnken tervezéshez

Szint	V: Cukoráteresztési idő (perc)	B: Cukoráteresztési hőmérséklet ( fok )	C: Ultrahangos teljesítmény (W)
-1	50	45	80
0	60	50	90
1	70	55	100

3. Anyagok, műszerek és feldolgozási folyamat (gyárbarát)

3.1 Nyersanyagok

Cistanche sivatagiHotanból, Hszincsiangból, Kínából

70 fokos Brix sűrített almalé(cukoroldatként használják; laborban elkészítve)

3.2 Főbb reagensek

C-vitamin, citromsav, nátrium-klorid, galluszsav, etanol, folin-reagens, nátrium-karbonát, rutin, nátrium-nitrit, alumínium-nitrát, nátrium-hidroxid, oxálsav és 2,6-diklór-fenolindofenol (mind analitikai minőségű).

3.3 Berendezés (ipari vonatkozású)

A főbb használt eszközök a következők:

ultrahangos processzor (KH-800KDB)

szárítókemence

textúra elemző

színmérő

GC–MS és LC–MS rendszerek aromákhoz és bioaktív anyagokhoz

potenciometrikus titrátor, UV-Vis spektrofotométer, centrifuga

 

3. táblázat A válaszfelületi kísérlet eredményei

Fut	A (kódolt / tényleges, min)	B (kódolt / tényleges, fokozat )	C (kódolt / tényleges, W)	Érzékszervi pontszám
1	0 (60)	-1 (45)	1 (100)	77.4
2	-1 (50)	0 (50)	1 (100)	77.8
3	1 (70)	0 (50)	-1 (80)	73.2
4	-1 (50)	1 (55)	0 (90)	76.2
5	1 (70)	-1 (45)	0 (90)	79.8
6	0 (60)	-1 (45)	-1 (80)	76.2
7	0 (60)	0 (50)	0 (90)	86.0
8	1 (70)	1 (55)	0 (90)	73.6
9	0 (60)	0 (50)	0 (90)	87.8
10	-1 (50)	-1 (45)	0 (90)	74.0
11	0 (60)	0 (50)	0 (90)	85.4
12	-1 (50)	0 (50)	-1 (80)	73.8
13	0 (60)	0 (50)	0 (90)	86.2
14	0 (60)	1 (55)	1 (100)	76.4
15	0 (60)	0 (50)	0 (90)	83.8
16	1 (70)	0 (50)	1 (100)	77.6
17	0 (60)	1 (55)	-1 (80)	75.8

4. Feldolgozási módszer: Desert Cistanche Preserved Fruit

4.1 Munkafolyamat

Kiválasztás → Mosás → Szeletelés → Fehérítés → Cukor beszivárgás (ultrahanggal segített) → Szárítás

4.2 Működési pontok (a fő gyártási részletek)

Válasszon egységes, sértetlen Cistanche-t; gyengéden mossa le, hogy megakadályozza a szövetrepedést és a lé elvesztését.

Hámozza meg és szeletelje fel a Cistanche-t egyforma szeletekre.

Steam blansírozás at100 fok 120 másodpercig.

Használat70 fokos Brix sűrített almaléinfúziós oldatként; előadniultrahangos cukorbeszivárgáskülönböző feltételek mellett.

Szárítsuk sütőben kb80 fokon 3 óráig.

4. táblázat: Varianciaanalízis (ANOVA) a regressziós modellhez

Forrás	Négyzetek összege	df	Közepes négyzet	F-érték	P-érték	Jelentőség
Modell	379.52	9	42.17	17.74	0.0005	Jelentős
A	0.720	1	0.720	0.3028	0.5992
B	3.64	1	3.64	1.53	0.2556
C	13.00	1	13.00	5.47	0.0519
AB	17.64	1	17.64	7.42	0.0296
AC	0.040	1	0.040	0.0168	0.9004
I.E	0.090	1	0.090	0.0379	0.8513
A²	122.55	1	122.55	51.55	0.0002
B²	86.98	1	86.98	36.58	0.0005
C²	98.84	1	98.84	41.57	0.0004
Maradó	16.64	7	2.38
Az illeszkedés hiánya	8.29	3	2.76			Nem jelentős
Tiszta hiba	8.35	4	2.09
Teljes	396.16	16

Modell statisztikák:R2=0.958R^2=0.958R2=0.958, Radj2=0.904R^2_{\\text{adj}}=0.904Radj2​=0.904, Rpre2=0.6322R^2_{\\text{pre}}=0.6322Rpre2​=0.6322
Std. fejlesztő: 1.54; Átlagos: 78.88; C.V. (%): 1.95

5. Érzékszervi értékelés (termék által vezetett optimalizálás)

Érzékszervi kiértékelés következettGB/T 10782-2021pontozási módszer segítségével. Tíz képzett paneltag értékelte a terméket; az eredményeket átlagolták.

A kereskedelmi fejlesztés szempontjából ez fontos:érzékszervi pontszámegy praktikus, a fogyasztókat szem előtt tartó index, amely közvetlenül tükrözi, hogy a termék vonzó-e megjelenésében, aromájában, ízében és állagában.

5. táblázat A sivatagi ciszternában tartósított gyümölcs színanalízise

Paraméter	Érték
L*	50.46 ± 0.42
a*	-0.71 ± 0.01
b*	15.25 ± 0.38
ΔE	46.40 ± 1.02

 

6. Az előzetes optimalizálás fő lépései: Szeletvastagság és blansírozási idő

6.1 Legjobb szeletvastagság:4 mm

A szeletvastagságot itt teszteltük2, 3, 4, 5, 6 és 7 mmmiközben más feltételeket állandóan tart.

Ha a szeletek túl vékonyak: szerkezete megsérül, a túlzott cukorbehatolás túlságosan lágy érzetet, zsugorodást, ízösszetevők elvesztését és szárítás utáni hozamcsökkenést okoz.

Ha a szeletek túl vastagok: a cukor beszivárgása megnehezül; a közepe kevéssé édesített, a textúra kemény lesz, és a szín kevésbé vonzó lehet.

Legjobb eredmény: 4 mm vastagság, a legmagasabb érzékszervi pontszámmal (81,2). A termék telt, világossárga, mérsékelten édes, kellemesen rágható volt, miközben megőrizte a Cistanche jelleget.

6.2 Legjobb blansírozási idő:20 min

A blansírozási időt a következő időpontban teszteltük5, 10, 15, 20, 25, 30 min.

Túl rövid: az enzim inaktiválása nem elegendő; a maradék polifenol-oxidáz elősegíti a barnulást és a sötétedést; a szövet sűrű marad és ellenáll a cukor beszivárgásának; íze nyers/ fanyar lehet.

Túl hosszú: a szövet túlzottan meglágyul; csökken a víztartás; összeomlik és összezsugorodik; az oldható tápanyagok és ízanyagok kimosódnak; a rágóképesség csökken.

Legjobb eredmény: 20 min, telt megjelenést, világossárga színt, kiegyensúlyozott édességet és rugalmas textúrát eredményez.

 

6. táblázat Aromás vegyületek elemzése sivatagi cisztanche-konzervált gyümölcsben

Nem.	RT (perc)	Relatív tartalom (%)	Összetett (angol)	Molekuláris képlet	CAS-szám
1	13.62	33.9929 ± 0.1680	1-Oktanol	C₈H₁₈O	111-87-5
2	15.07	3.1072 ± 0.1401	izooktanol	C₈H₁₈O	26952-21-6
3	17.21	0.9097 ± 0.0099	1-oktén	C₈H₁₆	111-66-0
4	18.56	47.1520 ± 0.1178	Nonanal	C₉H₁₈O	124-19-6
5	21.72	1.0031 ± 0.0016	Ciklopentadekanol	C₁₅H₃₀O	4727-17-7
6	22.52	0.4175 ± 0.0026	5,6-epoxi- -ionon	C₁₃H₂₀O₂	23267-57-4
7	23.43	6.7981 ± 0.0249	Undecanal	C₁₁H₂₂O	112-44-7
8	23.98	0.8613 ± 0.0181	1-tetradekanol	C₁₄H₃₀O	112-72-1
9	26.73	0.3909 ± 0.0102	Dodecanal	C₁₂H₂₄O	112-54-9
10	27.62	0.3438 ± 0.0092	Decane	C₁₀H₂₂	124-18-5
11	30.12	0.8872 ± 0.0066	Ciklopentadekán	C₁₅H₃₀	4727-17-7
12	31.97	0.7857 ± 0.0039	Pentadekán	C₁₅H₃₂	629-62-9
13	32.50	0.1622 ± 0.0021	Dodecane	C₁₂H₂₆	112-40-3
14	40.06	1.2256 ± 0.0203	Pentadekán	C₁₅H₃₂	629-62-9
15	42.70	0.4593 ± 0.0074	Eikozán	C₂₀H₄₂	112-95-8
16	46.27	0.2887 ± 0.0127	Metil-palmitát	C₁₇H₃₄O₂	112-39-0

7. Az ultrahangos cukorbeszivárgás optimalizálása (a vizsgálat magja)

7.1 Egytényezős kísérletek (trendfelfedezés)

Alapfeltételek: cukor beszivárgási ideje40 min, hőmérséklet40 fok, ultrahangos teljesítmény70 W.

Teszttényezők és szintek:

Idő: 20, 30, 40, 50, 60, 70 min

Hőmérséklet:30, 35, 40, 45, 50, 55 fok

Ultrahangos teljesítmény: 50, 60, 70, 80, 90, 100 W

Megfigyelt trendek:

Az érzékszervi pontszám nőtt, majd hosszabb idővel csökkent;csúcs 60 percnél.

Az érzékszervi pontszám nőtt, majd csökkent a hőmérséklettel;csúcs 50 fok. A magasabb hőmérséklet növeli a membrán permeabilitását és csökkenti az oldat viszkozitását, fokozva a tömegátadást – de a túl magas körülmények ronthatják a minőséget.

Érzékszervi pontszám emelkedett a hatalom a60–90 Wtartományban, és elérte a csúcsot90 W.

7.2 A válaszfelület módszertana (Box–Behnken tervezés)

Az egytényezős eredmények alapján és a cukorkristályosodás ("homok visszaáramlás") csökkentése érdekében az érzékszervi minőség megőrzése mellett a cukoroldat tömeghányadát a következőre állítottuk be.70%.

Három tényezőt választottak ki:

V: beszivárgási idő

B: beszivárgási hőmérséklet

C: ultrahangos teljesítmény

Másodfokú regressziós modellt állítottak fel az YYY szenzoros pontszámra A, B és C tekintetében, amely erős statisztikai szignifikanciát és jó illeszkedést mutat. Az elemzés azt mutatta, hogy a hatások nem tisztán lineárisak:kölcsönhatások és nemlineáris kifejezések voltak jelentősek.

A tényező fontossága (magas → alacsony):
Idő > Teljesítmény > Hőmérséklet

7.3 Optimális feldolgozási paraméterek (gyártáshoz kerekítve)

A modell által megjósolt optimum hozzávetőlegesen:

60,5 perc, 49,6 fok, 91,3 W

A gyakorlati gyártásellenőrzés érdekében a feltételeket a következőre kerekítettük:

Idő: 60 perc

Hőmérséklet: 50 fok

Ultrahang teljesítmény: 90 W

A validációs kísérletek kiváló egyezést mutattak az előre jelzett és mért szenzoros pontszámok között (relatív hiba kb0.4%), jelezve, hogy a modell irányíthatja a gyártást.

 

7. táblázat. A sivatagi ciszternában tartósított gyümölcs textúrájának elemzése

Paraméter	Érték
Hámlási keménység (N)	0.241 ± 0.038
Rugalmasság (mm)	0.822 ± 0.297
A hús törékenysége (g·s)	245.997 ± 19.908
Szilárdság (g·s)	0.001 ± 0.012

 

8. Az optimalizált tartósított gyümölcs minőségi értékelése

8.1 Színjellemzők

A koloriméter eredményei (L*, a*, b*) összesített értéket mutattaksárga-barnatónus mérsékelt fényességgel és minimális zöld árnyalattal, amely összhangban van a tartósított gyümölcsfeldolgozás jellemzőivel.

 

 

TCM Cistanche kivonat alkalmazás

8.2 Illékony aromaösszetétel (GC–MS)

Az illékony összetevőket azonosították és hat kategóriába sorolták:

aldehidek

alkoholok

alkének

alkánok

ketonok

észterek

Kulcsfontosságú érzékszervi értelmezés a termékfejlesztéshez:

Aldehidek (domináns):nonanal, undecanal, dodecanal
Ezek a közepes szénláncú zsíraldehidek alacsony szagküszöbökkel rendelkeznek, és zsíros-édes, citrusos, viaszos és virágos jegyekkel rendelkeznek. A tartósított gyümölcsrendszerekben gyakran lipidoxidációból és/vagy Maillard-típusú utakból származnak melegítés és magas cukor mellett.

Alkoholok:izooktanol, 1-oktanol, ciklopentadekanol, 1-tetradekanol
A rövidebb szénláncú alkoholok enyhe édes/zöld/citrusos jegyeket és kerekséget adnak. A hosszabb szénláncú alkoholok alacsony illékonyságúak és fixálószerként működnek, támogatva a tartós aromát.

Alkén:1-oktén
Hozzájárul a friss zöld jegyekhez, segít csökkenteni a zsírosodást.

Alkánok:dekán, pentadekán, eikozán
Általában alacsony aromájú, inkább inert háttér/illékony hordozóként működik.

Keton:5,6-epoxi- -ionon
Klasszikus virágkompozíció ibolyaszerű, édes gyümölcsös és fás tónusokkal, fokozva az eleganciát és a komplexitást.

Észter:metil-palmitát
Jellemzően gyenge viaszos/gyümölcsös háttér; korlátozott közvetlen hatás, de hozzájárul a teljes mátrixhoz.

Összességében az optimalizált termék agazdag, lekerekített aroma, amelyet aldehidek dominálnak, amit a virágos/gyümölcsös árnyalat és a hosszabb ideig tartó utójegyek támogatnak – jó aromaminőséget sugallva a snack kereskedelmi forgalomba hozatalához.

8.3 Textúra profil

Az optimalizált folyamat alatt:

a felület alacsony keménységű (puha külső)

a rugalmasság közepes volt (részleges felépülés kompresszió után)

a hús rendkívül puha és nagyon alacsony keménységű volt

Terméktervezési szempontból ez azt jelzi, hogy alágy-rágós stílustartósított gyümölcsöt, hanem azt is sugallja, hogy a szerkezeti megerősítés (ha szükséges) módosítást igényelhet a szárítási görbén, a szeletvastagság-eloszlás szabályozásán vagy az infúzió utáni beállításon.

8.4 Fiziko-kémiai tulajdonságok

Jelzett eredmények:

nedvességtartalom megfelel a vonatkozó nemzeti szabványoknak; a szárítási szint megfelelő volt

a kiszáradási arány mérsékelt volt

a rehidratációs teljesítmény kiváló volt (egyezik a lazább belső szerkezettel)

az oldható szilárd anyagok javítják az édességet és a szájban való érzetet

a teljes savasság mérsékelt volt

alacsony a C-vitamin tartalma (valószínűleg a feldolgozás során fellépő hőérzékenység miatt)

Összességében a fiziko-kémiai minőség jó volt, a C-vitamin a gyengébb pont a hőkezeléssel tartósított gyümölcsökben.

8.5 Funkcionális komponensek (bioaktív retenció)

A tartósított gyümölcs megőrizte mérhető funkcionális összetevőit:

összes feniletanoid glikozid (PhG): kb0.797%

összes flavonoidot és összes polifenolt mutattak ki

az összcukor magas volt (49.21 g/100 g), összhangban van a tartósított gyümölcs jellemzőivel

Ez alátámasztja a gyártásának megvalósíthatóságát afunkcionális stílusú Cistanche tartósított gyümölcsamely megtartja a jellegzetes bioaktív markereket, miközben snackbarát ízt biztosít.

8. táblázat: A sivatag fizikai-kémiai tulajdonságaiC. deserticolatartósított gyümölcs

Tétel	Érték
Nedvességtartalom (%)	23.19 ± 0.42
Vízveszteség aránya (%)	20.7 ± 0.6
Rehidratációs arány (%)	128.3 ± 0.6
Az oldható szilárdanyag-tartalom növekedése (%)	34.5 ± 0.6
Összes savtartalom (g/kg)	13.60 ± 0.26
C-vitamin (mg/100 g)	1.10 ± 0.03

 

9. Következtetések (Mit jelent ez a Cistanche gyárai és termékcsoportjai számára)

A Desert Cistanche alapanyagot felhasználva funkcionális tartósított gyümölcsterméket fejlesztettünk ki egyultrahangos cukorbeszivárgásmegközelítés. Az egytényezős kísérletek és a Box–Behnken válaszfelület optimalizálás és a szenzoros pontozás, mint alapvető indikátor kombinálásával alegjobb folyamatmegerősítették:

60 perc beszivárgási idő

50 fokos beszivárgási hőmérséklet

90 W ultrahang teljesítmény

Az ilyen körülmények között előállított termék a következőket mutatta be:

természetes aranysárga szín, egységes megjelenés, nedves textúra

tiszta édesség mellékízek nélkül

puha, rágós, ruganyos harapás kemény mag nélkül

összességében kiváló érzékszervi minőség

A felállított regressziós modell jól illeszkedik és használhatóstabil folyamatvezérlés és skálázási irányítás. Ahogy a gyógyszer-élelmiszer homológ ipar folyamatosan növekszik, a Desert Cistanche tartósított gyümölcsök erős kereskedelmi potenciált mutatnak, és segíthetnek integrálni a sivatagi ökológiai iparágakat a modern funkcionális élelmiszergyártással.

 

9. táblázat: Bioaktív vegyületek a sivatagbanC. deserticolatartósított gyümölcs

Tétel	Érték
Akteozid/verbaszkozid (%)	0.158 ± 0.014
Echinakozid (%)	0.639 ± 0.034
Összes flavonoid (%)	1.072 ± 0.005
Összes polifenol (%)	0.07788 ± 0.001
Összes cukor (g/100 g)	49.21 ± 0.160