1. 研究目的与意义
内容:参考中医健脾除湿的传统验方,以芡实为主要原料,辅以其他药食同源的中药材,采用饼干、水果脆片的形式,研究其配方、工艺流程,制定相应的质量标准,拟对影响芡实食品的感官的因素进行探索,以芡实食品感官评分为评价指标,分析优化获得芡实食品加工工艺参数,来设计出具有健脾除湿功效而又口感佳的芡实系列食品。
意义:为芡实等其他药食同源的药材的开发应用提供更多途径,填补以芡实为主料的功能性食品的空白;丰富人日常零食的种类,同时也可提供更广阔的芡实深加工渠道。
解决现代人脾胃弱,湿气重的不良健康状态。解决由于人体内的湿度超出人体适应能力而引发的一系列病症。
2. 文献综述
具有健脾除湿功能的芡实系列特色食品研究
摘 要:湿气与脾胃的联系,湿气的表现及祛湿手段。芡实是健脾除湿的代表性中药,并且具有丰富的营养价值和药用价值。本文通过研究以芡实为主料的功能性食品专利,及具有健脾除湿功能的食品专利,结合芡实本身的特性,为具有保健功效的芡实系列特色食品研究提供方向和指导。
关键词 除湿;健脾;芡实;质量标准
1.引言
湿是六淫之一,湿邪引起的疾病可见于人体的多个部位,内可及脏腑,外则侵经脉肌肉皮毛。[1]如若湿邪侵犯脏腑,常先困脾,伐损脾阳,出现食欲减退、腹部胀满、四肢不温、大便稀溏,或四肢浮肿、畏寒喜暖、小便不利等症状。[2] 随着现代生活方式和饮食习惯的改变,侵染湿邪的人群数量日益增加。
从中医角度来说,除湿有两种手段。第一种方法是淡渗利湿,可服用芡实、茯苓、泽泻、薏米、赤小豆、莲子等药物或食物;第二种方法是疏通气机,具体实施是健脾疏肝。根据现代医学对于湿邪致病特点的研究, 健脾疏肝后,湿气可以根除,[2] 淡渗利湿只能除掉已经生成的湿,不能防止湿邪的再次形成。
因此,随着中医治未病理念的深入人心,以及我国大健康产业的蓬勃发展,通过食疗的方法,改善人们体内湿邪导致的种种不适的需求日盛。那些具有淡渗利湿的功效,又可以健脾疏肝的食疗产品将会极具市场前景。基于此,本研究选定芡实作为具有健脾除湿功能的特色食品的主料,并对相关研究进展加以总结,以资借鉴。
2.专利产品研究
表1 以芡实为主料的功能性食品专利
发明 | 主要材料 | 产品形态 | 工艺 | 功效 |
一种芡实果醋的制作方法[4] | 芡实浆液、蓝莓浆液,细砂糖 | 液体果醋 | 酒精发酵、醋酸发酵、调配、均质 | 改善食欲、促进消化、养颜美容、润滑肌肤 |
一种营养全面、具有健脾作用的芡实双皮奶[5] | 芡实水提液、鸡蛋蛋清、木糖醇 | 半固体状双皮奶 | 乳制品制作、芡实水提液制作 | 健脾,提高免疫力,改善身体机能的作用 |
一种芡实饼干及其制作方法[6] | 芡实粉、山药粉、百合干品、核桃仁颗粒、标准粉、去壳鸡蛋等 | 固体饼干 | 和面、成型、制坯、烘烤、包装 | 润肺止咳平喘、健脾止泻、健肾益智等 |
芡实奶粉及制作方法[7] | 芡实粉,核桃粉,红枣粉,脱脂奶粉等 | 固体粉末 | 研磨、高压均质 | 开胃进食、固肾涩精、防止衰老、延年益寿 |
从功效上看,以芡实为主料的功能性食品主要功效都是健脾、提高免疫力,改善身体机能。芡实作为传统的保健食品资源。现代科学已从分子水平上证实了其所具有的营养保健功能及药用价值。芡实食品正以其安全、天然、富有营养和具有调节人体多项生理功能而赢得越来越多消费者的青睐,进一步开发利用芡实有非常良好的应用前景。
从产品形式上看,以芡实为主料的功能性食品形式多样,其中以固体为主,有待冲调的粉末,也有饼干;此外,也有做成了半固体的,但相对比较少,以芡实双皮奶为代表;以液体形式也非常常见,芡实果醋、芡实酒、芡实茶等。即使不考虑功效芡实也是非常适合作为食物材料的,既可以研磨也可以作提取液,使得芡实产品非常丰富。我国民间常用芡实煮粥,味道甜美可口,常食具有延年益寿的功效。但目前因其不耐贮存、食用不便,使其作用的发挥受到了很大限制。因此,开发方便食用而又易存储、耐贮存的芡实功能性特色食品有十分重要的意义。
表2 具有健脾除湿功能的食品专利
名称 | 主要材料 | 产品形态 | 工艺 |
一种健脾八珍糕及制备方法[8] | 党参、白术、茯苓、白扁豆、薏苡仁、山药、芡实、莲子、大米 | 固体糕点 | 超声波、微波-乙醇萃取浸泡、磨浆、低温烘干 |
一种健脾豆浆[9] | 大豆、高粱、薏仁、芝麻、菠萝、米汤、茼蒿、香菇 | 液体浓浆 | 豆浆研磨 |
一种健脾除湿茶[10] | 山药,茯苓,山楂,薏米,莲子,陈皮,党参 | 茶汤 | 茶包 |
一种红豆薏仁代餐粉[11] | 红豆,薏仁、小麦胚芽、枸杞和冰糖 | 固体粉末 | 低温烘焙、加热技术、粉碎 |
从材料选择上看,具有健脾除湿功能的食品会选用茯苓、薏仁,再辅以其他食材以及药食同源的药材。《黄帝内经》中就记载有这样的古方,功效就是健脾除湿,由红豆、茯苓、莲子、紫山药、燕麦、薏米、枸杞、白扁豆,八种食材按一定的配比熬煮,可见,芡实复方食品食疗效用更佳,需要进一步研究。
从产品形式上看,具有健脾除湿功能的食品大都是液体形式,或者待冲调的粉末,形式单一。首先,代餐粉从便携性上来说有所欠缺;其次,豆浆和茶饮料的适应群体是有限的,相当一部分不喜喝茶、也有相当一部分人对豆制品过敏。因此,需要从其他途径开发利用芡实,引进食品加工的新技术,丰富芡实的深加工方式,拓展开发应用前景。
3.芡实资源
3.1芡实简介
芡实(Euryale ferox Salisb)始载于《神农本草经》,列为上品,又名鸡头子,历版《中国药典》均有记载,为睡莲科1年生水生草本植物芡的干燥成熟种仁。素有水中人参和水中桂圆的美誉,是传统的中药材和珍贵的天然补品。[12]
《神农本草经》中对芡实的功效这样记载:益精气、除暑疾、补中、强志、令耳目聪明。《本草纲目》中则记载有交实止渴益肾,治遗精、小便不禁、白池带下[13]。中医将芡实归于脾、肾二经,民间自古亦有煮食芡实粥的习俗,以此取得补脾固肾的养生功能,因此芡实是药食两用的天然补品。
3.2芡实的种类
芡属植物只有芡实1种,一般分为南芡和北芡两个变种。南芡为芡实的栽培变种,植株个体较大,地上部器官除叶被有刺外,其他各部分均光滑无刺;北芡在我国南方各地浅水湖泊和沼泽中多有分布,植株个体和器官均较小,地上部器
官均密生刚刺,花深紫色,品质中等[14]。
表3 两种芡实比较
种类 | 产地 | 特征 | 优缺点 |
北芡 | 山东、皖北等北方地区 | 外种皮薄,表面粗糙,呈灰绿色或黑褐色,种子和种仁近圆形,欠整齐且较小,粳性 | 适应性较强 |
南芡 | 湖南、苏南、皖南等南方地区 | 外种皮表面光滑,呈棕黄色或棕褐色,种子较大,种仁圆整,糯性,煮食不易碎裂 | 外种皮厚且适应性、抗逆性差。 |
芡实主要以其种子内的种仁供食用,通称芡米,成熟的芡实为浆果,近球形,平均直径约15mm。干燥后芡实的种壳光滑、坚硬,颜色呈棕色,内部种仁为芡实米,即可食部分,呈淀粉质,微涩。芡实是我国重要的作物,我国栽培芡实每亩平均产量为330-350kg。[14]
3.3芡实的化学成分
芡实为种仁其化学成分主要以淀粉为主,此外,也分离鉴定出多种不同类型的化合物。主要以黄酮类物质为主,含量为14.60mg/100g。
化学成分有以下类型。
3.3.1. 黄酮类化合物(flavones)
芡实中黄酮类成分,目前分离鉴定出2种化合物,分别为5,7,4'-三羟基-二氢黄酮和5,7,3',4',5'-五羟基二氢黄酮[15]。
5,7,4'-三羟基-二氢黄酮 |
5,7,3',4',5'-五羟基二氢黄酮 |
图1 黄酮类化合物结构 |
3.3.2. 葡糖基甾醇类化合物(glucityl sterols)
芡实中葡糖基甾醇类化合物主要有:24-methylcholest5enyl-3βO-pyranoglucoside、24ethylcholest5enyl-3βOpyranoglucoside、24ethylcholesta5,22Edienyl-3βO-pyranoglucoside3种吡喃糖苷,它们可能是芡实的活性物质成分。此外,还有木脂素苷、异落叶松树脂醇-9-O-β-D-吡喃葡萄糖苷[13]。
3.3.3 环肽类化合物(cyclic peptide)
环肽是以氨基酸肽键形成的化合物,在植物化学中这一概念被扩大成以酰胺键形成的一类化合物。芡实中环肽类成分主要有:环(苯丙-丝) 、环(丙-脯)、环(苯丙-丙)等[13]。
环(苯丙-丝) 环(丙-脯) 环(苯丙-丙)
图2 环肽类化合物结构 |
3.3.4. 烷烃类化合物及不饱和脂肪酸(alkane and unsaturated fatty acid)
芡实挥发性化学成分主要有烷烃类及不饱和脂肪酸类化合物。含量较高的有9-十八碳烯酸、十六酸、z-9,12-十八碳二烯酸、二十四烷、2,6,10,15,19,23-六甲基-2,6,10,14,18,22-二十四碳六烯酸等化合物。
3.3.5. 其他化合物
5.1 碳水化合物类
芡实的主要成分为碳水化合物,包括淀粉、糖类和粗纤维,南芡和北芡的碳水化合物含量略有差异。这些碳水化合物中除其质量6 %左右为不溶性纤维素外, 多数可被人体消化吸收,是比较理想的膳食纤维源。[16]
5.2 蛋白质及氨基酸类
芡实蛋白质含量较丰富,且这些蛋白质容易被人体消化吸收和有效利用,尤其适于老人和儿童食用。另外,通过分析测定还发现芡实中还含有总量丰富、种类齐全的氨基酸。
5.3 矿物质
芡实作为一种水生植物,还含有对人具有重要生理功能的矿物质。南芡和北芡中磷的含量都很高,钙的含量南芡和北芡有较大差异, 北芡一般超50mg/kg, 南芡钙含量更是高达120mg/kg。
5.4 维生素
经测定, 芡实中含有多种人体所需要的维生素,其中维生素C可与某些蔬菜相媲美,此外E、B族维生素含量也较丰富。
5.5 脂类物质
芡实的脂类物质含量较低,一般不超过1g/100g,但是研究表明芡实脂类物质中脂肪酸的组成多为不饱和脂肪酸,具有多种生理调节功能。[17]
5.6 其他成分
芡实种仁中还含有抗氧化活性物质, 具有良好的抗氧化作用。其中乙酸乙酯提取物和生育酚都具有很强的抗氧化活性。可以此原料来进行天然抗氧化剂的提取、开发和利用。
芡实的营养成分表(mg/kg) | |||||||
基本营养素 | 维生素 | 矿物质 | 氨基酸 | ||||
水分 | 109.3 | VB1 | 6.0 | 磷 | 144.0 | 天冬酸 | 137.7 |
钙 | 123.3 | 谷氨酸 | 158.1 | ||||
蛋白质 | 96.8 | VB2 | 1.0 | 镁 | 284.7 | 丝氨酸 | 76.6 |
脂肪 | 6.7 | VB6 | 0.3 | 铁 | 146.1 | 甘氨酸 | 27.5 |
碳水化合物 | 776.0 | VC | 65.0 | 锌 | 21.2 | 组氨酸 | 112.2 |
VE | 41.0 | 锰 | 13.0 | 精氨酸 | 102.7 | ||
粗纤维 | 11.2 | 胡萝卜素 | 7.3 | 铜 | 6.2 | 苏氨酸 | 48.6 |
碘 | 9.6 | 丙氨酸 | 26.2 | ||||
硒 | 0.134 |
[18]
4.总结与讨论
目前中国对芡实的研究主要集中在其营养成分、生理活性方面。随着饼干、水果脆片等便携式食品在国内市场销售量的增加,开发各种类型的饼干、水果脆片屡见报道,目前以芡实为主料的功能性食品形式虽多样,还是仍以待冲调的固体粉末为主,实际上还可以根据芡实独特的生理保健功能, 开发包括芡实八宝粥、芡实焙烤制品、芡实冰淇淋、芡实香肠等多种形式的补肾、健脾、养颜等功能食品, 形成芡实功能食品系列。
芡实功能食品开发对于开发芡实资源, 增加芡农收入, 满足不同人群需求具有重要意义, 并在此基础上向芡实精、深加工发展, 逐步形成芡实资源开发的产业化。
本试验拟一是引进真空冷冻干燥技术,制作具有健脾除湿保健功效的芡实水果脆片,真空冷冻干燥技术是目前世界上最先进的食品加工技术之一,将新鲜芡实中的水分速冻成冰.在真空状态下供热升华干燥而制成脱水食品;二是制作以芡实为主料的具有健脾除湿保健功效的饼干,以影响芡实饼干的感官的因素如各主料的用量及比例、加糖量、加油量、辅助添加剂、烘焙温度、烘焙时间等进行探索,以饼干的感官评分为评价指标。本试验旨为芡实的开发应用提供更多途径,并创新研制出具有健脾除湿功能的特色食品。
参考文献
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3. 设计方案和技术路线
通过对以芡实为主料的专利食品,以及具有健脾除湿功效的专利食品的研究,配合芡实本身的特性和质量标准,制定产品技术方案,并通过实验不断优化原料配比和加工工艺,制作出一款受众范围广、保健食疗功能突出的特色食品。
4. 工作计划
2022年1月初:查文献,整理资料,整理研究现状。
2022年1月下旬:研究以芡实为主料的饼干的基本配方,明确各材料的用量及比例。
2022年2月:研究其他以芡实为主料的专利食品,以及具有健脾除湿功效的专利食品,为本研究提供技术指导与研究方向。
5. 难点与创新点
本课题在参考中医健脾除湿的传统验方的基础上,以饼干的形式,及新型的水果脆片技术,来设计出具有健脾除湿功效的芡实系列食品,充分发挥以芡实为主的,以及其他药食同源药材的药理价值,以食疗的方式和理念达到健脾除湿的效果,避免药物治疗带来的一系列副作用。
同时也旨在填补以芡实为主料的功能性食品的空白,为芡实等其他药食同源的药材的开发应用提供更多途径。
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