Design formuleringen af ​​instant Cistanche-kaffe og optimer dens fremstillingsproces

ABSTRAKT:

Formål: At optimere formuleringen og fremstillingsprocessen afinstant Cistanche kaffealt efter fabrikkens faktiske situation.

Metoder: Formuleringen afinstant Cistanche kaffeblev optimeret ved fuzzy sensorisk evaluering kombineret med et D-optimalt blandingsdesign og effekterne af totalt flødepulver, sukkerindhold, totalt ekstraktpulver og masseforholdet mellemCistancheog kaffekoncentrater på sensorisk score blev undersøgt. Regressionsmodellen mellem komponenterne og den sensoriske evaluering af instant Cistanche kaffe blev etableret, og de bedste fremstillingsbetingelser blev optimeret af JMP software.

Resultater: Den optimale formulering afinstant Cistanche kaffevar som følger: 20 procent samlet flødepulver, 25 procent blødt sukker, 55 procent totalt ekstraktpulver, forholdet mellemCistanche kaffewas 1:2 (m:m), the ratio of two mixed concentrates to maltodextrin was 1:0.6 and the ratio of powder to water at 1:8 was the best ratio. It was verified that the sensory score in this condition was 96.80 with a deviation from the predicted sensory score of 0.23%, and there was no significant difference (P>0.05). 

Konklusion Metoden og modellen etableret i denne undersøgelse er reelle og effektive, hvilket kan give grundlag og referencer for praktisk produktion.

SØGEORD:Cistanche; instant kaffe; uklar sensorisk evaluering; D-optimalt blandingsdesign; JMP

Introduktion

Cistanche blev første gang optaget i "Shen Nong's Materia Medica" og blev opført som topkarakteren. Dens smag er sød, salt og varm i naturen. Det har de funktioner, at det styrker nyrerne og styrker yang, nærer blod og fugter tørhed og fugter tarme og afføring. Det behandler hovedsageligt impotens og sædemission forårsaget af mangel på nyre-yang, utilstrækkelig essens og blod, hvid uklarhed, ømhed i taljen og knæene, tinnitus, svimmelhed, infertilitet på grund af kulde i paladset og forstoppelse på grund af tørhed i tarmene. [1-2]. Cistanche har vigtig medicinsk og spiselig værdi og er kendt som "ørkenginseng"[3]. Moderne farmakologiske undersøgelser har vist, at Cistanche har forskellige farmakologiske virkninger såsom anti-træthed, anti-aging, anti-oxidation, forbedring af immunitet, neurobeskyttelse og afføringseffekt [4]. I de senere år, med aldringen af ​​mit lands befolkning og folks stigende opmærksomhed på sundhed, er forskning, udvikling og udnyttelse af Cistanche Cistanche efterhånden blevet et hot spot, og Cistanche Cistanche-industrien har udviklet sig hurtigt.

Få en GRATIS PRØVE AF CISTANCHE INSTANCHE KAFFE

Den 6. januar 2020 udsendte Den Nationale Sundheds- og Sundhedskommission og Statens Administration for Markedsregulering i fællesskab "Meddelelse om pilotarbejde med håndtering af 9 stoffer såsom Codonopsis pilosula, der er både fødevarer og kinesiske medicinske materialer ifølge traditionen" Guowei Food Letter [2019] nr. 311, det foreslås at udføre pilotarbejde med produktion og drift af 9 stoffer såsom Cistanche, der både er fødevarer og traditionelle kinesiske medicinske materialer [5], der yder politisk støtte til forskning og udvikling af funktionel mad fra Cistanche Coffee, sammen med kakao og te, er kendt som de tre største drikkevarer i verden og har forskellige virkninger såsom forfriskende, hjælper fordøjelsen, sænker lipider og blodsukker, slukker tørst og diurese og forbedrer glukosemetabolismen [6]. De vigtigste aktive ingredienser i kaffe, såsom chlorogensyre, koffein, trigonelline, cafestol osv., er efterhånden blevet velkendte i offentligheden i de senere år [7]. Det anslås, at forbrugsskalaen på mit lands kaffemarked ved udgangen af ​​2023 vil overstige 180 milliarder yuan [8].

Ifølge rapporter er kaffedrikke med mælkesmag med mindre bitterhed, moderat sødme og blød smag mere populære i Kina [9‒10]. I forbedringen af ​​forarbejdningsteknologi og kvalitetskontrol kan kaffens bitterhed derfor reduceres passende, og andelen af ​​sukker og mælkepulver kan øges for at forbedre hjemmeforbrugernes præference for kaffeprodukter.

På nuværende tidspunkt fokuserer forskningsrapporterne om Cistanche for det meste på dets vigtigste kemiske bestanddele, farmakologiske effekter og sundhedsfunktioner, som er begrænset til grundforskning [2]. Antallet af patentansøgninger for Cistanche er relativt stort, men få omdannes til produkter eller praktiske anvendelser[11], mens produkterne fra Cistanche i Indre Mongoliet, Gansu og Xinjiang for det meste er baseret på råmaterialerne fra Cistanche, og der er få dybt forarbejdede produkter[12]. Derfor er det af stor praktisk betydning at udvikle Cistanche-produkter, berige deres produktstruktur, styrke produkttransformation og fremme udviklingen af ​​nedstrøms dybdeforarbejdningsindustrier [12].

Fuzzy comprehensive evaluation-metoden er en metode til omfattende evaluering efter at kvantificere nogle faktorer med uklare grænser og vanskelige at kvantificere ved at bruge nogle begreber i fuzzy matematik og anvende princippet om fuzzy relationssyntese [13]. Overvej indvirkningen af ​​forskellige faktorer på produktet for at foretage en objektiv, nøjagtig, videnskabeligt rimelig vurdering [14‒15]. D-optimalt blandingsdesign er at studere en eller flere responsvariable i henhold til ændringen af ​​blandingssammensætning. Ud fra den forudsætning, at den samlede andel af blandingskomponenter er lig med 100 procent, kan vi ved at sammenligne forholdet mellem de forskellige forhold mellem hver eksperimentel faktor og responsvariablerne få den har karakteristika for mindre antal eksperimenter, tilstrækkelig information og høj parameterforudsigelsesnøjagtighed [16-19].

JMP-software er en interaktiv visuel statistisk opdagelsessoftware [20]. Den har kraftfulde eksperimentelle designfunktioner, der dækker næsten alle almindelige eksperimentelle designværktøjer [21]. Under forudsætningen om effektivt at kontrollere fejl, kan den bruge færre eksperimenter. , opnå pålidelige resultater og er meget brugt [22-23]. I denne undersøgelse blev den uklare omfattende evalueringsmetode kombineret med det D-optimale blandingsdesign [24‒25] brugt til at optimere instantkaffeformlen af ​​Cistanche, kaffe, maltodextrin, fedtfrit pulver og skummetmælkspulver gennem den tilpassede eksperimentelle design af JMP software. Effekten af ​​kombinationsforholdet af 6 råvarer, blødt hvidt sukker og blandingsforholdet af rent vand på den sensoriske score af Cistanche instant kaffe, en regressionsmodel mellem hver komponent og den sensoriske evaluering af Cistanche instant kaffe blev etableret, og yderligere optimering blev udført i kombination med fabrikkens faktiske situation for at opnå de bedste resultater. optimale forarbejdningsbetingelser for at opnå øjeblikkelig cistanche med bedre sensorisk kvalitet og karakteristisk smag

Kaffe lægger også grundlaget for bedre udvikling og produktion af relaterede produkter.

1 Materialer og metoder

1.1 Materialer og reagenser

Cistanche tubulosa tørrede skiver (Hetian, Xinjiang); renset vand (Zhejiang Wahaha Changsheng Canned Food Co., Ltd.); Yunnan små kaffe italienske bønner (Kunming Friyang Coffee Co, Ltd); Kalinka instant skummetmælkspulver (Kalinkovich Dairy Processing Plant); Chayou kondenseret mælk Ikke-mejeri flødekande (Guangdong Wenhui Food Co., Ltd.); Maltodextrin (Shandong Dongwang Sugar Co., Ltd.); Blødt hvidt sukker (Liaoning-sukkerdistribution

Co., Ltd.); frysetørret instant kaffepulver (hjemmelavet); koffeinstandard (renhed større end eller lig med 98 procent, Shanghai Chunyou Biotechnology Co., Ltd.).

1.2 Instrumenter og udstyr

DFT-200En højhastigheds-universalkværn (Hangzhou Jutong Electronics Co., Ltd.); VSTLAB kaffekoncentrationsmåler (American VST Company); DZF-6020 vakuumtørreovn (Shanghai Boxun Medical Biological Instrument Co., Ltd.); LG-1 Vakuum frysetørremaskine (Beijing Songyuan Huaxing Technology Development Co., Ltd.); TNH multifunktionel udvindings- og koncentrationsenhed (Wenzhou Jinbang Light Industry Machinery Co., Ltd.); BVD4-30 bæltevakuumtørrer (Wenzhou Jinbang Light Industry Machinery Co., Ltd.); HDA- Mere end 200 bevægelsesmixere (Zhejiang Xiaolun Pharmaceutical Machinery Co., Ltd.); L-2130 højtydende væskekromatograf (Japan HITACHI Instrument Co., Ltd.); K9840 Automatisk Kjeldahl Nitrogen Analyzer (Shandong Haineng Scientific Instrument Co., Ltd.).

1.3 Eksperimentel metode

Denne undersøgelse tog tilberedningen af ​​Cistanche Cistanche instant kaffe i laboratoriet kombineret med fabrikstesten som eksempel, og udførte sensorisk evaluering af støbeeffekten og det færdige produkts kvalitet af Cistanche Cistanche instant kaffe.

1.3.1 Procesflow

Tilberedning af cistanche kaffe totalt infusionspulver→blanding af ingredienser→screening→målt fyld→emballage→inspektion→færdigt produkt.

1.3.2 Driftspunkter

(1) Fremstilling af Cistanche Cistanche kaffe totalekstraktpulver

100 kg hver af Cistanche-skiver og kaffebønner blev ekstraheret efter den bedste ekstraktionsproces optimeret i laboratoriet [26-27], filtreret gennem et dobbeltfilter, koncentreret til en fast relativ densitet med en vakuum-dobbelteffektkoncentrator og koncentreret til en fast relativ tæthed af en sfærisk koncentrator. Koncentratet tilsættes maltodextrin i et vist forhold for at gøre væskedensiteten mere end 1,25 g/cm3, derefter tørres det i en bæltevakuumtørrer, pulveriseres, passeres gennem en 80-maskesigte og stilles til side til senere. brug.

(2) Blanding af ingredienser

Bland skummetmælkspulver, ikke-mejeri flødekande, blødt hvidt sukker og frysetørret instant kaffepulver i en vis mængde. Kom de tilberedte ingredienser i multisportsmixeren og bland jævnt.

2 Resultater og analyse

2.1 Undersøgelsesresultater af total dyppepulverstøbningsproces

I båndtørringsprocessen, når den relative densitet af materialet er lav, vil det høje vandindhold forlænge tørretiden, og samtidig er materialet let at overløbe banen eller sprøjte og forårsage tab. Når materialetætheden er større end 1,30 g/cm3, er det let at blokere fordeleren, og det vil også forårsage diskontinuerlig og ujævn fordeling [37]. Da kravlehastigheden er langsom nok, og tiden for koncentratet i vakuumtilstand er lang nok, er fugtindholdet i det endelige tørrede produkt ikke meget anderledes [38]. Men hvis mængden af ​​tilsat maltodextrin er for lille, er det samlede ekstraktpulver ikke let at tørre til pulver. Efter at have undersøgt forholdet mellem blandet koncentrat og maltodextrin er resultaterne vist i tabel 3. Det viste sig, at ud fra forholdet mellem det blandede koncentrat og maltodextrin på 1:0,6 var materialet ensartet, kontinuerligt med få bobler, og farven på pulveret blev gradvist lysere. I betragtning af omkostningsfaktoren og kvaliteten af ​​det færdige produkt, bør det vælges, der kan gøre det samlede udvaskningspulver tørt. Minimum tilsætning af maltodextrin i pulverform.

Til sidst blev tilsætningsforholdet af maltodextrin valgt som 1:0.6 for efterfølgende eksperimenter. 2.2 Sensoriske evalueringsmetoder og evalueringsresultater Ifølge forsøgsdesignet blev der udført i alt 18 grupper af eksperimenter, og 10 smagere vurderede den ydre ydeevne, smagskompleksitet og grundsmagen af ​​Cistanche instant kaffe. De eksperimentelle evalueringsresultater for den første gruppe og antallet af dommere for hver karakter er vist i tabel 4.

2.8 Fysiske og kemiske indikatorer og mikrobielle indikatorer testresultater

Fugtindholdet er mindre end eller lig med 4,0 procent, proteinindholdet er større end eller lig med 4 procent, og koffeinindholdet er større end eller lig med 1200 mg/kg, hvilket opfylder de tekniske krav for det relevante indhold af instant/instant kaffedrikke i GB/T 29602-2013 "Solid Beverages". Det samlede antal kolonier er mindre end eller lig med 1000 CFU/g, de coliforme bakterier er mindre end eller lig med 10 MPN/100 g, skimmelsvampen er mindre end eller lig med 20 CFU/g, gæren er mindre end hhv. lig med 20 CFU/g, og patogene bakterier påvises ikke, alt i overensstemmelse med GB 7101-2015 "Mikrobielle grænsekrav i National Food Safety Standard for Beverages.

3 Konklusion og diskussion

Der er mange formelfaktorer, der skal optimeres i denne undersøgelse, og hver komponent stiger og falder. For eksempel ved hjælp af ortogonale eksperimenter, responsoverflade og andre eksperimentelle designmetoder er det umuligt at udtømmende og stereoskopisk frasortere den optimale formel med et lille antal eksperimenter. Formlen er sammensat af 6 råmaterialer, og blandingsfaktoren og den kontinuerlige faktor tilføjes gennem det tilpassede design af JMP-softwaren. Den optimerede forudsigelsesmodel er reel og effektiv og kan give en reference til faktisk produktion. Litteraturen og patenterne relateret til Cistanche-kaffe blev søgt, og det viste sig, at der var få relaterede undersøgelser [32,40].

Baseret på laboratorieforberedelsesprocessen optimerede denne undersøgelse yderligere tilberedningsprocessen af ​​Cistanche-instantkaffe på produktionslinjen, forbedrede succesraten for overgang til storskalaproduktion og etablerede standarder for, at produktet tilpasser sig fabrikkernes produktionskrav. I den opfølgende forskning bør man være opmærksom på kontrollen af ​​indholdsstandarderne for dets iboende aktive ingredienser (phenylethanolglycosider, koffein osv.), og samtidig bør man være opmærksom på at løse problemerne som f.eks. tab af ekstraktet og vanskeligheden ved at koncentrere materialerne under optimeringsprocessen. Cistanche cistanche instant kaffe fremstillet i denne undersøgelse udforsker en ny måde til dybdegående omfattende udvikling og udnyttelse af cistanche og kaffe og deres dybe forarbejdning, og bringer også en helt ny smag og valg til indenlandske kaffeforbrugere.

Hvis du har spørgsmål om Cistanche Coffee, bedes du sende os en e-mail på: wallence.suen@wecistanche.com