Ortogonal design og sensorisk evaluering av en funksjonell drikkevare som inneholder cistanche-, honning- og lyciumekstrakter
Nov 21, 2025
2 Resultater og diskusjon
2.1 Optimalisering av formuleringen og prosessen for Cistanche Blend Liquor
Tabell 3. Sensorisk evaluering av stemmeresultatene for hver prøve
| Tall | Aroma - utmerket | Aroma - Tilfredsstillende | Aroma - Dårlig | Smak - utmerket | Smak - Tilfredsstillende | Smak - dårlig | Farge - utmerket | Farge - Tilfredsstillende | Farge - Dårlig | Utseende - utmerket | Utseende - Tilfredsstillende | Utseende - Dårlig | Sensoriske resultater |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 3 | 5 | 2 | 3 | 4 | 3 | 5 | 4 | 1 | 4 | 3 | 3 | 5.741 |
| 2 | 5 | 2 | 1 | 3 | 6 | 2 | 4 | 7 | 0 | 7 | 3 | 0 | 6.398 |
| 3 | 4 | 4 | 1 | 4 | 5 | 1 | 6 | 3 | 1 | 6 | 4 | 0 | 6.104 |
| 4 | 5 | 1 | 0 | 5 | 4 | 1 | 6 | 2 | 2 | 7 | 2 | 1 | 6.530 |
| 5 | 7 | 2 | 0 | 8 | 1 | 0 | 7 | 2 | 0 | 7 | 3 | 0 | 7.076 |
| 6 | 6 | 3 | 0 | 7 | 2 | 0 | 6 | 3 | 0 | 6 | 4 | 0 | 6.416 |
| 7 | 4 | 4 | 1 | 6 | 3 | 0 | 5 | 4 | 0 | 4 | 5 | 0 | 5.876 |
| 8 | 5 | 3 | 1 | 6 | 2 | 1 | 6 | 3 | 0 | 5 | 4 | 0 | 6.512 |
| 9 | 2 | 4 | 3 | 4 | 4 | 3 | 4 | 5 | 2 | 4 | 3 | 4 | 5.837 |
Tabell 4. Ortogonal testdesign og resultater
| Tall | A: Cistanche deserticola-ekstrakt (nivå) | B: Honning (nivå) | C: Lysiumekstrakt (nivå) | Sensoriske resultater |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | 1 | 1 | 5.741 |
| 2 | 1 | 2 | 2 | 6.398 |
| 3 | 1 | 3 | 3 | 6.104 |
| 4 | 2 | 1 | 2 | 6.530 |
| 5 | 2 | 2 | 3 | 7.076 |
| 6 | 2 | 3 | 1 | 6.416 |
| 7 | 3 | 1 | 3 | 5.876 |
| 8 | 3 | 2 | 1 | 6.512 |
| 9 | 3 | 3 | 2 | 5.837 |
| A: Cistanche deserticola-ekstrakt | B: kjære | C: Lysiumekstrakt | |
|---|---|---|---|
| K₁ | 18.243 | 18.147 | 17.994 |
| K₂ | 20.022 | 19.986 | 19.440 |
| K₃ | 18.225 | 18.357 | 19.056 |
| R² | 1.797 | 1.839 | 1.446 |
Vekter: Aroma=0.230, Smak=0.360, Farge=0.210, Utseende=0.200
Basert på de optimale Cistanche-ekstraktbetingelsene oppnådd fra foreløpige enkeltfaktortester og responsoverflatemetodikk, ble det utført et ortogonalt eksperiment med tre faktorer på tre nivåer. De valgte faktorene var tilsetningsmengdene av Cistanche-ekstrakt (A), honning (B) og gojibærekstrakt (C), med uklar matematikk sensorisk evalueringsscore som respons. En 3-faktor, 3-nivå ortogonal design ble arrangert i henhold til L9(3^4) ortogonal tabell.
Cistanche Deserticola brennevin
Supportive Service Of Wecistanche - Den største cistanche-eksportøren i Kina:
E-post:wallence.suen@wecistanche.com
2.2 Fysisk-kjemiske egenskaper til vinprøver behandlet med ulike aldringsmetoder
Fig. 1 Varmekart over fysisk-kjemiske indekser av vinprøver med forskjellige akselererende aldringsbehandlinger
Som vist i tabell 3 og 4, var rekkefølgen av påvirkning av råvareforhold på sensorisk evaluering B (honningtilsetning) > A (tilsetning av cistancheekstrakt) > C (tilsetning av gojibærekstrakt). Den optimale kombinasjonen var A2B2C3, tilsvarende 100 ml cistancheekstrakt, 10 ml honning og 14 ml gojibærekstrakt, dvs. 80,6 % cistancheekstrakt, 8,1 % honning og 11,3 % gojibærekstrakt. Fem valideringsforsøk ble utført under den optimale formuleringen, og ga en endelig sensorisk poengsum på 7,114, høyere enn hvert element i tabellen, noe som indikerer god nøyaktighet av den optimaliserte formelen.
Ved å sammenligne de fysisk-kjemiske indeksene til de eksperimentelle væskene (Figur 1), ble det funnet at i forhold til kontrollen (CK) viste alle tre aldrende prøvene (WB, CS og HXT) redusert alkoholinnhold. Den minste reduksjonen skjedde i CS, ca. 0,5 % vol, etterfulgt av WB på ca. 1,29 % vol. Dette kan skyldes at etanol deltar i estersyntese eller gjennomgår termisk dekomponering [28,29]. Fordi aldring av aktivt karbon lett kan forårsake etanoltap [18], viste HXT-gruppen den største nedgangen, opptil 3,01 % vol. Organiske syrer er viktige aromabidragsytere i Cistanche brennevin og indikerer i stor grad brennevinskvalitet [30]. Dataene viste at, bortsett fra CS, sank total surhet i de to andre behandlede gruppene signifikant (P < 0,05). I mellomtiden, siden aktivert karbon mangler selektivitet i adsorpsjon, var den totale surheten i HXT signifikant lavere enn i andre behandlinger (P < 0,05), noe som førte til høyeste pH i HXT, mens pH i de andre behandlingsgruppene ikke endret seg signifikant. Disse funnene stemmer overens med Gong Dexuan et al. [31]. Sammenlignet med CK, falt innholdet av løselige faststoffer i alle tre aldringsbehandlingene, med CS som har de høyeste løselige faststoffene blant de behandlede gruppene, muligens fordi ultralydkavitasjon og termiske effekter akselererer biokjemiske reaksjoner og øker amylaseaktiviteten, og fremmer stivelsesnedbrytning til reduserende sukker [32]. Antioksidantkapasitetsanalyse viste at både CS og WB betydelig forbedret total antioksidantkapasitet (P < 0,05), med CS som økte T-AOC med 56,02 % over CK. Oppsummert påvirket forskjellige aldringsmetoder de fysisk-kjemiske egenskapene til Cistanche-blandingsvæsken. Blant dem ga CS relativt overlegen total antioksidantkapasitet, total surhet og løselige faste stoffer, noe som er gunstig for kvalitetsforbedring.
Cistanche Deserticola brennevin
2.3 Fargeparametre for prøver med forskjellige aldringsbehandlinger
Fargemålinger for prøvene med forskjellig alder er vist i figur 2. L*-verdiene for alle tre gamle prøvene var høyere enn CK, med WB som viste den høyeste L*, 45,97 % høyere enn CK. a*-verdiene for HXT og CK var de laveste og ikke signifikant forskjellige (P > 0,05), mens CS hadde den høyeste a* med signifikante forskjeller fra de andre gruppene (P < 0,05). b*-verdien var høyest i HXT, etterfulgt av WB, noe som indikerer mer gulaktige nyanser i HXT og WB, i samsvar med de visuelle resultatene i figur 3. Dette kan skyldes at WB øker kollisjoner mellom karotenoidmolekyler, noe som forårsaker π-orbital elektronforstyrrelse [33], noe som letter frigjøring og oppløsning av organelleveggen og frigjøring av karotenoider fra celleveggen og karotenoider. matrise. Cab-verdien inkluderer bidrag fra enog b*; en høyere Cab indikerer mer konsentrert farge og høyere metning [34]. Alle tre aldringsbehandlingene økte Cab, med CS som den høyeste, som indikerer den største fargemetningen. Nyansevinkelen (Hab) reflekterer fargetonen; høyere verdier indikerer mer uttalte fargeegenskaper. Som vist i figur 2, hadde WB de mest distinkte fargetrekkene, etterfulgt av CS; CK og HXT delte samme Hab. Kroma øker med mørkere kroppsfarge; CS og CK hadde høyest kroma, og figur 3 viser en tydelig forskjell mellom CS og de andre behandlingene (P < 0,05). Siden lavere fargetone innebærer en rødere farge og HXT hadde den høyeste fargetonen mens CK og CS hadde den laveste og identiske fargetonen, ble HXT skjevt gult, mens CK og CS var skjevt rødt. Totalt sett ga de tre aldringsbehandlingene distinkte fargeforskjeller; CS ga en lys, levende, myk rødbrun nyanse.
Fig. 2 Fargeindeks for vinprøver med forskjellige akselererende aldringsbehandlinger
Fig. 3 Fargekarakterisering av vinprøver med forskjellige akselererende aldringsbehandlinger
2.4 Aromaindekser for prøver under forskjellige aldringsbehandlinger
Flyktige forbindelser er kritiske indikatorer på smakskvalitet i blandingsvæsker. Totalt 58 flyktige forbindelser ble påvist, inkludert 7 høyere alkoholer, 5 fettsyrer, 28 estere, 9 benzenderivater og 9 andre forbindelser (Figur 4A). CS-gruppen hadde det høyeste totale antallet flyktige stoffer ved 20 884,69 ug/L, 10,10 % høyere enn CK (18 968,72 ug/L).
Høyere alkoholer er viktige aromakomponenter i saus-aroma Baijiu; de gir elegante alkoholiske toner, forbedrer kroppens kompleksitet og øker oppfatningen av sødme [35]. Sammenlignet med CK hadde både WB og CS flere arter av høyere alkoholer, og det totale høyere alkoholinnholdet i CS var betydelig høyere enn CK, spesielt inkludert 1-pentanol, 1-heksanol og 1-nonanol, som sammen bidro med grønne, sitrus- og søte toner til CS. Fettsyrer kan gi ubehagelig harsk, osteaktig og fet lukt; totale fettsyrer i WB og CS gikk ned med henholdsvis 44,78 % og 28,30 % mot CK. Under aldring forestrer fettsyrer med høyere alkoholer for å danne estere, og forbedrer dermed aromakvaliteten [36].
I Cistanche blandingsbrennevin utgjør estere over 90 % av de totale flyktige stoffene. Studier har identifisert etylacetat, etylheksanoat og etylbutyrat som nøkkelestere i blandingsvæsker [37]. I denne studien viste bare CS en signifikant økning i total estere versus CK (P < 0,05), med total etylestere 11,57 % høyere enn CK. CS hadde en rikere flyktig profil, inkludert etylacetat, isoamylacetat, etyldekanoat og isoamylbutyrat, samt δ-dekalakton unikt for CS, og dannet til sammen en rik bukett. Siden CK manglet raffinert aroma fra ubehandlede råvarer, fremmet aldring dannelsen av blomster- og fruktige estere, og forbedret aromakvaliteten [28]. Videre, ifølge JIA [33] og andre, er økende estere et kjennetegn på aldring, noe som indikerer at ultralyd- og mikrobølgebehandlinger begge utøver aldringseffekter på Cistanche-blandingsvæsken [30].
Benzenderivater og andre forbindelser bidrar også betydelig. Etylbenzoat, etylfenylacetat, furfural og 2-nonanon var rikelig i CS, og ga behagelige rosenrøde, florale og karamelltoner, som positivt forbedret aromakompleksiteten.
Et varmekart ble generert for å visualisere forskjeller i flyktig innhold mellom behandlinger (figur 4B). CS viste tydelig høyere nivåer av mange flyktige stoffer, inkludert 1-nonanol, etylacetat, isoamylacetat, isoamylbutyrat, δ-dekalakton, etylfenylacetat og furfural. WB hadde relativt høyere innhold av geranylaceton og laurylalkohol. HXT viste generelt lavere innhold på tvers av klasser, sannsynligvis fordi aktivert karbon adsorberte og fjernet noen aromaforbindelser mens de fjernet bismak [38].
Fig. 4 Analyse av flyktige forbindelser i brennevinsprøver med forskjellig akselererende aldringsbehandlingsinnhold
2.5 Differensielle aromaforbindelser blant aldringsbehandlinger
Ved å bruke de 58 påviste flyktige forbindelsene som avhengige variabler og de forskjellige behandlingene som uavhengige variabler, skilte ortogonal partiell minste kvadraters-diskriminerende analyse (OPLS-DA) effektivt de fire gruppene (figur 5A). Modellens forklaringsevne for X (R^2X) var 0,999, for Y (R^2Y) var 0,997, og prediksjonsevnen (Q^2) var 0,962; med både R^2 og Q^2 > 0,5 var modelltilpasningen akseptabel [39]. Etter 200 permutasjonstester (Figur 5B), var avskjæringen av Q^2-regresjonslinjen med y-aksen mindre enn 0, noe som indikerer ingen overtilpasning og gyldig modellverifisering; dermed er resultatene egnet for differensialanalyse.
Markørforbindelser med VIP > 1 i OPLS-DA-modellen (syv estere, en høyere alkohol og en annen forbindelse) ble analysert. Det kombinerte varmekartet (Figur 6) viser at de fleste markøraromaforbindelser, spesielt estere, var signifikant høyere i CS enn i andre prøver (P < 0,05). Disse forbindelsene forbedret florale og fruktige notater, og demonstrerer ytterligere at ultralydaldring forbedrer aromakvaliteten til Cistanche-blandingsbrennevin.
2.6 Sensorisk evaluering av prøver under ulike aldringsbehandlinger
Indikatorvekter ble bestemt ved brukerundersøkelse og sammenkoblede sammenligningsmetoder, og resultatene ble normalisert for å få vektsettet. Den uklare omfattende evalueringsmetoden kvantifiserer sammenhengene mellom flere sensoriske faktorer og idealiserer deres essensielle egenskaper og dynamiske prosesser, og reduserer dermed subjektiviteten mellom evalueringsindekser og sensoriske faktorer og forbedrer den vitenskapelige strengheten og nøyaktigheten til resultatene [40]. CS-prøven oppnådde den høyeste sensoriske poengsummen, 7.691. Denne prøven viste en livlig rødbrun farge og den høyeste totale antioksidantkapasiteten (2,59), og viste en nær assosiasjon (figur 1).
3 Konklusjoner
En Cistanche-blanding ble utviklet med Cistanche, honning og gojibær som råmateriale. Gjennom enkeltfaktortester og responsoverflateoptimalisering, og ved å bruke uklar matematisk sensorisk evaluering som kriterium, bestemte en ortogonal design den optimale formuleringen som 80,6 % Cistanche-ekstrakt, 8,1 % honning og 11,3 % gojibærekstrakt, der den høyeste sensoriske poengsummen var 7,114. Deretter ble tre aldringsmetoder - ultralyd, mikrobølgeovn og aktivert karbon - brukt for å evaluere deres innvirkning på brennevinskvaliteten. Alle tre påvirket aroma og fysisk-kjemiske egenskaper. Spesielt økte ultralyd den totale antioksidantkapasiteten (P < 0,05) betydelig, samtidig som relativt små endringer i grunnleggende fysisk-kjemiske indekser opprettholdes; den behandlede brennevinen virket rødbrun; typene og innholdet av flyktige forbindelser økte betydelig (P < 0,05); og sensorisk evaluering (7.691 poeng) indikerte optimal aroma og smak. Oppsummert viser ultralydbehandling et sterkt brukspotensial i blandingsvæsker for å forbedre kvaliteten på Cistanche-blandingsvæsken og gir datastøtte for produksjon.
Referanser
[1] Munire·Mutalifu, Aini·Ersman, Ye Yijie, et al. Mangfold av endofytiske bakterier i Cistanche og isolasjon og screening av funksjonelle stammer [J]. Mikrobiologi Kina, 2024: 1–19.
[2] Wang F, Li R, Tu P, et al. Totale glykosider av Cistanche deserticola fremmer nevrologisk funksjonsgjenoppretting ved å indusere nevrovaskulær regenerering via Nrf-2/Keap-1-vei hos MCAO/R-rotter [J]. Frontiers in Pharmacology, 2020, 11: 236.
[3] Li Yingman. Studie på funksjonelle faktorer og mekanismer ved Cistanche for å forsinke aldring [D]. Tianjin: Tianjin universitet for tradisjonell kinesisk medisin, 2023, 9–10.
[4] Chen A, Wan F, Ma G, et al. Radiofrekvensvakuumtørkingsstudie på tørkeegenskapene og kvaliteten til Cistanche-skiver og analyse av varmeuniformitet [J]. Foods, 2024, 13(17): 2672–2672.
[5] Helsedepartementet i Folkerepublikken Kina. National Food Safety Standard destillert brennevin og deres blandede brennevin: GB 2757-2012 [S]. Beijing: China Standards Press, 2013: 1.
[6] Zhang Jun, Zhang Dongxue, Zhou Guowang, et al. Utvikling av en komposittblanding med havtorn og Hibiscus Manihot [J]. Liquor-Making Science & Technology, 2017, (2): 33–36.
[7] Zhang Lipan, Guan Bingfeng, Hu Guifang, et al. Utvikling av en peon-cornus-goji-vin og dens antioksidantaktivitet [J]. Matvitenskap og teknologi, 2021, 46(4): 70–74.
[8] Raquel RS, Laura VA, Manuel SJ, et al. Optimalisering av prosessen med maserasjon av aromatiske og medisinske planter i destillater av druerester for å oppnå urtelikører og brennevin [J]. Journal of Science of Food and Agriculture, 2016, 96(14): 4760–4771.
[9] Chen Jiangping. Behandlingsteknologi for en blanding av brennevin med okra, goji og krysantemum [J]. Modern Food, 2018(8): 4.
[10] He Famei. Studie og funksjonell evaluering av saus-aroma honningblanding brennevin [D]. Guizhou universitet, 2020.
[11] Ball, David W. Den kjemiske sammensetningen av honning [J]. Journal of Chemical Education, 2007, 84(10): 1647–1650.
[12] Zhang Min. Effekter av bryggeprosesser på polyfenoliske antioksidantkomponenter i mjød [D]. Guangzhou: South China Agricultural University, 2016: 27–28.
[13] Zhang Miaomiao, Cao Guozhen, Miao Jianshun, et al. Fremskritt innen fysiske metoder for å akselerere aldring av brygget brennevin [J]. Science and Technology of Food Industry, 2015, 36(12): 395–399.
[14] Hu Li, Lu Zhen, Li Wei. Modningsakselerasjon av korn Baijiu med aktivert karbon for bruk av alkoholholdig drikke [J]. Brewing, 2017, 44(02): 99–101.
[15] Wu Zhifei, Liu Zheng, Lu Yanxiang, et al. Effekter av forskjellige aldringsakselerasjonsmetoder på sausaroma Baijiu [J]. Matforskning og utvikling, 2023, 44(16): 143–149.
[16] Zhu Meiling, Ni Shugan, Luo Gaojian, et al. Application of novel activated carbon for alcoholic beverages in blend liquors [J]. Liquor-Making Science & Technology, 2022(4): 86–89.
[17] Wu Z, Lv S, Xiao P, et al. Omfattende analyse av risikofaktorer (metanol, acetaldehyd og høyere alkoholer) i alkoholholdige drikker og deres reduksjonsstrategier: GC-MS-analyse og modifisert aktivert karbonadsorpsjon og karakterisering [J]. Food Chemistry, 2024, 460: 140461.
