Проектирайте формулата на разтворимото кафе Cistanche и оптимизирайте производствения му процес

РЕЗЮМЕ:

Цел: Оптимизиране на формулировката и производствения процес наразтворимо кафе Cistancheспоред действителното положение на фабриката.

Методи: Формулирането наразтворимо кафе Cistancheбеше оптимизиран чрез размита сензорна оценка, съчетана с D-оптимален дизайн на сместа и ефектите на общата сметана на прах, съдържанието на захар, общия екстракт на прах и масовото съотношение наЦистанчеи концентратите на кафе бяха изследвани по сензорен резултат. Установен е регресионният модел между компонентите и сензорната оценка на инстантното кафе Cistanche и най-добрите условия за производство са оптимизирани от софтуера JMP.

Резултати: Оптималната формула наразтворимо кафе Cistancheбеше както следва: 20 процента обща сметана на прах, 25 процента мека захар, 55 процента общ екстракт на прах, съотношението наКафе цистанчеwas 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). 

Заключение Методът и моделът, установени в това проучване, са реални и ефективни, което може да осигури основа и референции за практическо производство.

КЛЮЧОВИ ДУМИ:Цистанче; разтворимо кафе; размита сензорна оценка; D-оптимален дизайн на сместа; JMP

Въведение

Cistanche е записано за първи път в "Materia Medica на Shen Nong" и е посочено като най-висок клас. Вкусът му е сладък, солен и топъл. Той има функции за ободряване на бъбреците и укрепване на ян, подхранване на кръвта и овлажняване на сухотата, както и овлажняване на червата и дефекацията. Той лекува главно импотентност и семенна емисия, причинени от дефицит на бъбречен ян, недостатъчна есенция и кръв, бяло помътняване, болезненост на кръста и коленете, шум в ушите, световъртеж, безплодие поради студ в двореца и запек поради сухота на червата. [1–2]. Cistanche има важна медицинска и ядивна стойност и е известно като „пустинен женшен“[3]. Съвременните фармакологични изследвания показват, че Cistanche има различни фармакологични ефекти като анти-умора, анти-стареене, анти-оксидация, повишаване на имунитета, невропротекция и слабителен ефект [4]. През последните години, със застаряването на населението на моята страна и нарастващото внимание на хората към здравето, изследванията, развитието и използването на Cistanche Cistanche постепенно се превърнаха в гореща точка и индустрията на Cistanche Cistanche се разви бързо.

Вземете БЕЗПЛАТНА ПРОБА ОТ РАЗТВОРИМО КАФЕ CISTANCHE

На 6 януари 2020 г. Националната здравна и здравна комисия и Държавната администрация за регулиране на пазара издадоха съвместно „Известие относно пилотната работа по управлението на 9 вещества като Codonopsis pilosula, които са едновременно храна и китайски медицински материали според традицията“ Guowei Food Letter [2019] № 311, се предлага да се извърши пилотна работа по производството и експлоатацията на 9 вещества като Cistanche, които са както храна, така и традиционни китайски медицински материали [5], осигурявайки политическа подкрепа за научноизследователска и развойна дейност от функционалната храна на Cistanche Кафето, заедно с какаото и чая, е известно като трите основни напитки в света и има различни ефекти като освежаване, подпомагане на храносмилането, понижаване на липидите и кръвната захар, утоляване на жаждата и диуреза и подобряване на метаболизма на глюкозата [6]. Основните активни съставки в кафето, като хлорогенна киселина, кофеин, тригонелин, кафестол и др., постепенно станаха добре познати на обществеността през последните години [7]. Изчислено е, че до края на 2023 г. мащабът на потреблението на пазара на кафе в моята страна ще надхвърли 180 милиарда юана [8].

Според докладите кафеените напитки с аромат на мляко с по-малко горчивина, умерена сладост и мек вкус са по-популярни в Китай [9‒10]. Следователно, при подобряването на технологията на обработка и контрола на качеството, горчивината на кафето може да бъде подходящо намалена и делът на захарта и млякото на прах може да бъде увеличен, за да се подобри предпочитанието на местните потребители към кафе продуктите.

Понастоящем изследователските доклади за Cistanche се фокусират най-вече върху основните му химични съставки, фармакологични ефекти и здравни функции, които са ограничени до основни изследвания [2]. Броят на патентните заявки за Cistanche е сравнително голям, но малко са преобразувани в продукти или практически приложения[11], докато продуктите на Cistanche във Вътрешна Монголия, Гансу и Синцзян се основават предимно на суровините на Cistanche и има няколко дълбоко преработени продукти[12]. Поради това е от голямо практическо значение да се разработят продукти на Cistanche, да се обогати тяхната продуктова структура, да се засили продуктовата трансформация и да се насърчи развитието на индустриите за дълбока обработка надолу по веригата [12].

Методът за размита цялостна оценка е метод за цялостна оценка след количествено определяне на някои фактори с неясни граници и трудни за количествено определяне чрез използване на някои концепции на размитата математика и прилагане на принципа на синтез на размита връзка [13]. Обмислете въздействието на различни фактори върху продукта, за да направите обективна, точна, научно обоснована оценка [14‒15]. D-оптималният дизайн на сместа е да се изследват една или повече променливи на реакцията според промяната на състава на сместа. При предпоставката, че общият дял на компонентите на сместа е равен на 100 процента, чрез сравняване на връзката между различните съотношения на всеки експериментален фактор и променливите на отговора, можем да получим, че има характеристиките на по-малък брой експерименти, достатъчно информация и висока точност на предсказване на параметрите [16–19].

Софтуерът JMP е интерактивен софтуер за визуално статистическо откриване [20]. Той има мощни експериментални дизайнерски функции, обхващащи почти всички основни инструменти за експериментален дизайн [21]. При предпоставката за ефективен контрол на грешките, той може да използва по-малко експерименти. , дават надеждни резултати и се използват широко [22–23]. В това проучване методът за размита цялостна оценка, съчетан с дизайна на D-оптималната смес [24‒25], беше използван за оптимизиране на формулата за разтворимо кафе от Cistanche, кафе, малтодекстрин, обезмаслено прах и обезмаслено мляко на прах чрез персонализирани експериментални проектиране на JMP софтуер. Установен е ефектът от комбинираното съотношение на 6 суровини, мека бяла захар и съотношението на смесване на чиста вода върху сензорния резултат на разтворимо кафе Cistanche, регресионен модел между всеки компонент и сензорната оценка на разтворимо кафе Cistanche и по-нататъшна оптимизация беше проведено в комбинация с действителната ситуация на фабриката, за да се получат най-добри резултати. оптимални условия на обработка, за да се получи инстантен цистанс с по-добро сензорно качество и характерен вкус

Кафето също така поставя основата за по-добро развитие и производство на свързани продукти.

1 Материали и методи

1.1 Материали и реактиви

Cistanche tubulosa сушени резени (Hetian, Xinjiang); пречистена вода (Zhejiang Wahaha Changsheng Canned Food Co., Ltd.); Юнанско малко кафе на италиански зърна (Kunming Friyang Coffee Co., Ltd.); Инстантно обезмаслено мляко на прах Калинка (МП Калинкович); Безмлечна сметана за кондензирано мляко Chayou (Guangdong Wenhui Food Co., Ltd.); Малтодекстрин (Shandong Dongwang Sugar Co., Ltd.); Мека бяла захар (разпространение на захар от Ляонин

ООД.); Лиофилизирано разтворимо кафе на прах (домашно приготвено); стандарт за кофеин (чистота по-голяма или равна на 98 процента, Shanghai Chunyou Biotechnology Co., Ltd.).

1.2 Инструменти и оборудване

DFT-200Високоскоростна универсална мелница (Hangzhou Jutong Electronics Co., Ltd.); Измервател за концентрация на кафе VSTLAB (American VST Company); DZF-6020 Вакуумна сушилня (Shanghai Boxun Medical Biological Instrument Co., Ltd.); LG-1 машина за вакуумно сушене чрез замразяване (Beijing Songyuan Huaxing Technology Development Co., Ltd.); TNH многофункционална единица за екстракция и концентриране (Wenzhou Jinbang Light Industry Machinery Co., Ltd.); BVD4-30 лентова вакуумна сушилня (Wenzhou Jinbang Light Industry Machinery Co., Ltd.); HDA- Повече от 200 миксера за движение (Zhejiang Xiaolun Pharmaceutical Machinery Co., Ltd.); L-2130 високоефективен течен хроматограф (Япония HITACHI Instrument Co., Ltd.); K9840 Автоматичен азотен анализатор Kjeldahl (Shandong Haineng Scientific Instrument Co., Ltd.).

1.3 Експериментален метод

Това проучване взе за пример приготвянето на разтворимо кафе Cistanche Cistanche в лабораторията, комбинирано с фабричния тест, и извърши сензорна оценка на ефекта на формоване и качеството на крайния продукт на разтворимото кафе Cistanche Cistanche.

1.3.1 Поток на процеса

Приготвяне на прах за пълна инфузия на кафе cistanche→смесване на съставките→пресяване→измерено пълнене→опаковане→инспекция→завършен продукт.

1.3.2 Оперативни точки

(1) Приготвяне на прах от пълен екстракт от кафе Cistanche Cistanche

100 kg всяка от парчетата Cistanche и кафеените зърна се екстрахират съгласно най-добрия процес на екстракция, оптимизиран в лабораторията [26–27], филтрират се през двоен филтър, концентрират се до фиксирана относителна плътност чрез вакуумен концентратор с двоен ефект и се концентрират до фиксирана относителна плътност от сферичен концентратор. Към концентрата се добавя малтодекстрин в определено съотношение, за да се направи плътността на течността повече от 1,25 g/cm3, след което се изсушава в лентова вакуумна сушилня, пулверизира се, преминава през 80-мрежесто сито и се оставя настрана за по-късно използване.

(2) Смесване на съставките

Смесете обезмаслено мляко на прах, немлечна сметана, мека бяла захар и лиофилизирано разтворимо кафе на прах в определена пропорция. Поставете подготвените съставки в многофункционалния миксер и разбъркайте равномерно.

2 Резултати и анализ

2.1 Резултати от изследването на процеса на цялостно прахово формоване с потапяне

В процеса на сушене на колана, когато относителната плътност на материала е ниска, високото съдържание на вода ще удължи времето за сушене и в същото време материалът лесно може да прелее пистата или да се пръсне и да причини загуби. Когато плътността на материала е по-голяма от 1,30 g/cm3, е лесно да се блокира разпределителят и това също ще причини прекъснато и неравномерно разпределение [37]. Тъй като скоростта на пълзящия механизъм е достатъчно ниска и времето на концентрата във вакуумно състояние е достатъчно дълго, съдържанието на влага в крайния изсушен продукт не се различава много [38]. Въпреки това, ако количеството добавен малтодекстрин е твърде малко, общият екстракт на прах не може лесно да се изсуши на прах. След изследване на съотношението на смесен концентрат и малтодекстрин, резултатите са показани в таблица 3. Установено е, че започвайки от съотношението на смесения концентрат към малтодекстрин от 1:0,6, материалът е еднороден, непрекъснат, с малко мехурчета и цветът на праха постепенно стана по-светъл. Като се има предвид коефициентът на разходите и качеството на крайния продукт, той трябва да бъде избран така, че да направи целия прах за излугване сух. Минимално добавяне на малтодекстрин на прах.

Накрая, съотношението на добавяне на малтодекстрин беше избрано като 1:0.6 за следващите експерименти. 2.2 Методи за сензорна оценка и резултати от оценка Съгласно експерименталния план бяха проведени общо 18 групи експерименти и 10 дегустатори оцениха външното представяне, сложността на вкуса и основния вкус на разтворимото кафе Cistanche. Резултатите от експерименталната оценка на първата група и броя на съдиите за всяка степен са показани в таблица 4.

2.8 Резултати от изпитването на физични и химични показатели и микробни индикатори

Съдържанието на влага е по-малко или равно на 4.{1}} процента, съдържанието на протеин е по-голямо или равно на 4 процента, а съдържанието на кофеин е по-голямо или равно на 1200 mg/kg, което отговаря на техническите изисквания за съответното съдържание на инстантни/разтворими кафе напитки в GB/T 29602-2013 „Твърди напитки“. Общият брой на колониите е по-малък или равен на 1000 CFU/g, колиформните бактерии са по-малки или равни на 10 MPN/100 g, плесента е по-малка или равна на 20 CFU/g, дрождите са по-малко от или равна на 20 CFU/g и не се откриват патогенни бактерии, всичко в съответствие с GB 7101-2015 "микробни гранични изисквания в Националния стандарт за безопасност на храните за напитки.

3 Заключение и дискусия

Има много формулни фактори, които трябва да бъдат оптимизирани в това изследване, и всеки компонент се увеличава и намалява. Например, използвайки ортогонални експерименти, повърхност на реакция и други експериментални методи за проектиране, е невъзможно изчерпателно и стереоскопично да се отсее оптималната формула с малък брой експерименти. Формулата се състои от 6 суровини, а факторът на смесване и непрекъснатият фактор се добавят чрез персонализирания дизайн на софтуера JMP. Оптимизираният прогнозен модел е реален и ефективен и може да предостави справка за действителното производство. Бяха претърсени литературата и патентите, свързани с кафе Cistanche, и беше установено, че има малко свързани проучвания [32,40].

Въз основа на процеса на лабораторна подготовка, това проучване допълнително оптимизира процеса на приготвяне на разтворимо кафе Cistanche на производствената линия, подобри степента на успеваемост на прехода към широкомащабно производство и установи стандарти за адаптиране на продукта към производствените изисквания на фабриките. При последващите изследвания трябва да се обърне внимание на контрола на стандартите за съдържание на присъщите му активни съставки (фенилетанол гликозиди, кофеин и др.) и в същото време да се обърне внимание на решаването на проблеми като загуба на екстракт и трудността при концентриране на материалите по време на процеса на оптимизация. Инстантното кафе Cistanche cistanche, приготвено в това проучване, изследва нов начин за задълбочено цялостно разработване и използване на цистанче и кафе и тяхната дълбока обработка, а също така носи чисто нов вкус и избор на домашните потребители на кафе.

Ако имате някакви въпроси относно Cistanche Coffee, моля, изпратете ни имейл на: wallence.suen@wecistanche.com