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雪莲果系列制品的研制



全 文 :食 品 科 技
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY 2012年 第37卷 第1期食品开发
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雪莲果(俗名Yacon,学名:Smal l an thus
sonchifolius),又称亚贡、菊薯、地参果等,属菊
科向日葵属,原产南美安第斯山脉,是当地印第
安人的传统食物[1]。果实为块根,酷似红薯,含水
量较高。低聚果糖为主要的糖类物质,占果实干
收稿日期:2011-05-17 *通讯作者
作者简介:高媛媛(1985—),女,安徽蚌埠人,硕士研究生,研究方向为粮油与植物蛋白工程。
基的45%~65%[2]。它能通过刺激人体肠道中的有
益菌如双歧杆菌或乳酸杆菌的生长,极大地改善
肠道功能,此外雪莲果还含有20多种人体必需的
氨基酸,丰富的矿物质,酚酸、类黄酮、萜类、
挥发油、纤维素等,保健价值极高。可以降低血
高媛媛,郑为完*,杨 婧,刘 凡,冯韬霖,薛 军,陈倩雯
(南昌大学食品科学与技术国家重点实验室,南昌 330047)
摘要:为提高雪莲果的利用价值和开发新的功能性食品,以新鲜雪莲果为原料,榨汁后滤液喷
雾干燥制备雪莲果汁粉,滤渣制备雪莲果渣粉。考察了护色剂对雪莲果汁粉及出粉率的影响,
并对产品中低聚果糖的含量进行了测定。再以玉米胚芽油为芯材,雪莲果汁及其他材料为壁
材,采用微胶囊技术研发新型的功能性雪莲果汁粉末油脂。结果表明:0.20%的柠檬酸护色效果
较好,制备的雪莲果汁粉末油脂表面油含量2.11%,包埋率92.6%,冲溶后的乳状液有雪莲果香
且稳定性好。
关键词:雪莲果;果汁粉;果渣粉;玉米胚芽油;微胶囊;粉末油脂
中图分类号: TS 255.4 文献标志码: A 文章编号:1005-9989(2012)01-0094-05
The series products of yacon(Smallanthus Sonchifolius)
GAO Yuan-yuan, ZHENG Wei-wan*, YANG Jing, LIU Fan, FENG Tao-lin, XUE Jun, CHEN Qian-wen
(State Key Laboratory of Food Science and Technology, Nanchang University, Nanchang
330047)
Abstract: In order to improve the utilization value of yacon and develop new functional food, yacon fruit
was pulped and the fi ltrate was spray dried to Yacon fruit powder, the fi lter residue was made to marc
powder. Effects of color fixative on the fruit power and the flour yield were investigated, the Fructo-
oligosaccharides (FOS) content of the products was determined. A new type of yacon microencapsulated
powder oil with function was prepared by spray drying, with the corn germ oil as core material, and the
yacon fruit juice and other materials as wall materials. The results showed that, the protecting color effect
is fi ne with addition of 0.20% citric acid, the surface oil content of the yacon juice powdered oil is 2.11%
and the embedding effi ciency is 92.6%. The dissolution of yacon juice powdered oil was stable and has
yacon aroma.
Key words: yacon; fruit powder; marc powder; corn germ oil; microencapsulation; powder oil
雪莲果系列制品的研制
DOI:10.13684/j.cnki.spkj.2012.01.043
食 品 科 技
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY2012年 第37卷 第1期 食品开发
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糖、血脂和胆固醇,防治高血压、糖尿病以及老
年人心脑血管病[3-5]。
玉米胚芽油含有较高的营养价值,脂肪酸多
由油酸、亚油酸和亚麻酸等不饱和脂肪酸组成,
不含胆固醇,富含VE、植物甾醇、磷脂等。其中
亚油酸能促进胆固醇转变为胆酸排出体外,有良
好的降脂作用,还能预防心血管疾病,VE可以降
低体内过氧化物自由基水平,因此有“营养健康
油”之美称[6-8]。
雪莲果含有多酚类物质,在空气中易氧化腐
败,保存期短,营养损失大。本文以雪莲果为原
料研制雪莲果汁粉、果渣粉,再以玉米胚芽油为
芯材,雪莲果汁等材料为壁材研发雪莲果汁粉末
油脂,为开发其他功能性食品提供原料,也进一
步提高了雪莲果的利用价值。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
新鲜雪莲果:市售;辛烯基琥珀酸淀粉酯:
实验室自制;金龙鱼玉米胚芽油:益海嘉里食品
有限公司;其他试剂均为AR级。
1.2 仪器与设备
食品料理机:山东九阳股份有限公司;高速
剪切机:无锡市佳诺精细化工设备厂;FA1604电
子天平:上海精天电子仪器厂;SLS高压均质机:
上海东华高压均质机厂;MDRP - 5型离心、压力
二流体喷雾干燥机:锡山市现代喷雾干燥机厂;
XL-30-E环境扫描电镜:飞利浦公司。
1.3 工艺流程
1.3.1 雪莲果汁(渣)粉的工艺流程
雪莲果→挑选→清洗→破碎→2%淡盐水浸泡
→(热烫)→护色剂处理→榨汁→过滤→剪切→喷雾
干燥→雪莲果汁粉 ↓
滤渣→真空干燥
→粉碎→雪莲果渣粉
1.3.2 雪莲果汁粉末油脂的工艺流程
色效果。其中热烫选择2、4、6 min,柠檬酸和抗
坏血酸(Vc)选择0.10%、0.20%、0.30% 3个水平,
再根据单因素实验来考察护色处理对雪莲果汁、
果汁粉及出粉率的影响。
1.4.2 护色处理评价方法 选择感官正常的30人作
为评价小组,将经过护色处理的雪莲果汁色泽(3
分)、果汁清亮度(2分)、果汁粉色泽(5)以及出粉率
作为主要指标进行评价[9],评价指标如表1。
表 1 雪莲果护色处理感官评价指标
指标 评价标准 评价区间/分
果汁色
泽(3分)
雪莲果固有的色泽(黄色中略带红色~
淡橙色) 1.6~3
色泽较淡(淡黄绿色~黄色中略带红色) 0.6~1.5
色泽较深(黑褐色~棕褐色) 0~0.5
果汁清亮
度(2分)
高 1.1~2.0
较高 0.6~1.0
低 0~0.5
果粉色
泽(5分)
雪莲果固有的色泽(黄色中略带红色~
淡橙色)或乐于接受的色泽 3.6~5
色泽较淡(淡黄绿色~黄色中略带红色)
或较易接受的色泽 1.1~3.5
色泽较深(黑褐色~棕褐色)
或其他不易接受的色泽 0~1
1.4.3 雪莲果汁(渣)粉分析测定方法
1.4.3.1 感官要求检测 从色泽、组织形态、杂
质、滋味和气味来评价雪莲果汁(渣)粉。
1.4.3.2 理化指标的测定 水分含量:参照GB/T
5009.3-2010测定;蛋白质含量:参照GB 5009.5-
2010测定;还原糖含量:参照GB/T 5009.7-2008
测定;总酸(以苹果酸计)含量:参照GB/T 12456-
2008测定;膳食纤维含量:改良的Southgate法[10]。
1.4.3.3 低聚果糖的测定 雪莲果中的低聚果糖含
量采用高效液相色谱检测方法[11],以水和乙腈为
流动相,梯度洗脱,氨基色谱柱分离,蒸发光散
射检测器(evaporative light-scattering detector, ELSD)
检测雪莲果和果汁(渣)粉里的低聚果糖含量。
1.4.4 雪莲果汁粉末油脂的研制 根据预实验结果
与实验室多年的经验,采用表2的基本配方研发雪
莲果汁粉末油脂。
1.4.4.1 雪莲果汁粉末油脂稳定性测定方法[12] 应
1.4 实验方法
1.4.1 雪莲果汁粉的护色研究 选择热烫、加柠
檬酸、加抗坏血酸3种方法单独及搭配使用考察护
表2 雪莲果汁粉末油脂基本配方表 %
芯材 壁材
油脂 聚甘油酯 淀粉酯 雪莲果汁(干固形物) 麦芽糊精 稳定剂
30 1.7 14 54.3
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食 品 科 技
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY 2012年 第37卷 第1期食品开发
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用分层体积数法,将均质后的乳状液倒入带有刻
度的试管内,常温下静置6 h,观察分层情况。
乳化稳定性(%)=(100-上层分层体积(mL)/乳状
液总体积(mL))×100
1.4.4.2 雪莲果汁添加量确定 根据表2配方分别
选择占乳化体系中固形物含量10%、15%、20%、
25%、30%(以干固形物计算)的雪莲果汁考察添加
量对乳状液稳定性的影响,麦芽糊精添加量相应
减少。
1.4.4.3 单一稳定剂的选择 分别选择黄原胶、
阿拉伯胶、卡拉胶、羧甲基纤维素钠(CMC)和藻
酸丙二醇酯(PGA)作为稳定剂进行单因素实验,
考察稳定剂对乳状液稳定性及雪莲果汁粉末油脂
的影响。
1.4.4.4 复配稳定剂的选择 文献记载复合稳定剂
要优于单一稳定剂的稳定效果[13]。选择稳定效果
较好的3种稳定剂进行复配实验,2种稳定剂复配
效果可能优于3种,因此选择1种水平添加量为0,
正交实验设计见表3。
表3 雪莲果汁粉末油脂稳定剂复配正交因素水平表
水平
因素
PGA/% A 黄原胶/% B CMC/%C
1 0 0 0
2 0.5 0.5 0.5
3 1.0 1.0 1.0
1.4.5 雪莲果汁粉末油脂品质及性能检测
1.4.5.1 感官指标评价 用外观、色泽、滋味与气
味、组织状态等感官指标来评定雪莲果汁粉末油
脂及复原乳。
1.4.5.2 包埋率的测定 雪莲果汁粉末油脂作为
微胶囊产品,油脂包埋率是衡量微胶囊化效果
(Microencapsulation efficiency, ME)的重要指标。
喷金后置于电子显微镜样品室中,对样品进行观
察并拍照,放大倍数为200~6000倍。
2 结果与分析
2.1 雪莲果汁粉的护色研究
由评价小组按照评价指标对雪莲果汁及果汁
粉进行感官评价,评价结果如表4所示。
表4 雪莲果护色处理感官评价结果
实验项目 果汁色泽(3分)
果汁清亮
度(2分)
果粉色
泽(5分)
处理效果
(10分)
出粉率
/%
热烫2 min 1.0 1.0 2.9 4.9 5.08
热烫4 min 1.0 0.9 2.6 4.5 4.86
热烫6 min 1.1 1.0 2.6 4.7 4.73
柠檬酸0.10% 0.8 0.5 1.7 3.0 6.80
柠檬酸0.20% 2.6 1.2 4.2 8.0 6.92
柠檬酸0.30% 2.4 1.3 4.3 8.0 6.95
Vc 0.10% 1.7 1.2 1.4 4.3 6.72
Vc 0.20% 1.9 1.2 1.0 4.1 7.03
Vc 0.30% 1.9 1.2 0.8 3.9 6.90
热烫2min+
柠0.20% 2.0 1.4 3.5 6.9 5.20
热烫2min+
Vc 0.10% 2.1 1.5 1.7 5.3 5.03
柠0.20%+
Vc 0.10% 1.9 0.9 2.0 4.8 6.85
热烫2min+
柠0.20%+
Vc 0.10%
1.5 1.3 2.8 5.6 5.14
雪莲果是一种易发生褐变的水果,鲜切加工
极易变色,影响口感,因此采用热烫,添加柠檬
酸、抗坏血酸单独及复合使用进行护色。
结果表明:热烫并不利于生产果粉,喷雾干
燥时会有大量损失;添加抗坏血酸使果汁呈硫磺
色,果汁粉呈黄红色,可能是Vc喷雾时发生了化
学反应。选择单独添加0.20%的柠檬酸作为护色剂
效果较好,有机酸降低了溶液的pH,酸性环境抑
制了多酚氧化物的活性[16]。成本也较低,生产过
程好控制。
2.2 雪莲果汁(渣)粉的分析测定
2.2.1 感官分析结果 雪莲果汁粉:色泽淡黄偏象
牙色,有轻微结块,无明显杂质,质感较细腻,
不黏手。果汁粉冲溶后溶液橙黄色,较澄清,无
肉眼可见杂质。无异味,有雪莲果独特清香;味
道酸甜可口。
雪莲果渣粉:色泽橙黄偏暗,颗粒较细,无
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采用碱性乙醚提取法[14]测定雪莲果汁粉末油
脂含油量。
表面油含量测定采用石油醚提取法[15]。
1.4.5.3 雪莲果汁粉末油脂电镜扫描分析 通过
SEM可以观察雪莲果汁粉末油脂颗粒的表面结
构,将样品均匀地撒在有胶性物质的样品台上,
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异味,有雪莲果淡淡清香。
2.2.2 理化指标
表5 雪莲果汁(渣)粉的理化指标测定结果
项目 水分含量/%
蛋白质含
量/%
总糖含量
/%
总酸含量/
(g/kg)
膳食纤维
含量/%
果汁粉 6.54 3.40 30.88 1.57 1.47
果渣粉 4.17 4.10 15.46 0.338 57.84
经过喷雾干燥的雪莲果汁粉和真空干燥的果
渣粉的水分含量均低于10%,能够达到长期保存
的目的;蛋白质含量较高,营养成分较丰富。雪
莲果汁粉的总糖含量达30.88%,有明显甜味,膳
食纤维含量为1.47%,果汁粉几乎全溶。雪莲果渣
粉的膳食纤维含量高达57.84%,是一种可以开发
具有保健作用的休闲食品的原料,同时也使雪莲
果得到最大的利用。
2.3 低聚果糖的测定结果
表6 低聚果糖含量 mg/g
项目 蔗果三糖 蔗果四糖 蔗果五糖
雪莲果 18.68 13.74 7.54
雪莲果汁粉 84.06 79.92 46.47
雪莲果渣粉 32.15 29.08 19.60
实验结果表明,雪莲果及其制品都含有丰
富的低聚果糖,其蔗果三糖((l-Kestose,GF2)、
蔗果四糖(Nys tose,GF3)和蔗果五糖((1F-p-
Fructofuranosystose,GF4)含量依次降低。雪莲果
汁粉因为含水量较低,其低聚果糖含量相对较
高,既可以作为果汁饮料的甜味剂又可作为功能
食品添加剂应用到其他食品生产中。雪莲果渣粉
的低聚果糖含量也较高。根据文献记载,随着雪
莲果存储时间增长,低聚果糖会发生分解,含量
降低[17]。本实验雪莲果鲜果低聚果糖含量相对文
献记载较低,可能是存储了一段时间的原因。
2.4 雪莲果汁添加量对稳定性的影响
雪莲果汁中含有有机酸、果肉、细小纤维素
等会破坏乳状液的稳定性,但较少的果汁又会使
粉末油脂失去雪莲果的味道,因此,果汁的添加
量(以干固形物计)对产品有很大的影响。根据表2
配方,不添加稳定剂,糊精添加量相应减少,将
雪莲果汁添加到壁材,结果如图1所示。
由图1可知当雪莲果汁添加量为30%时,稳
定性有明显下降,因为雪莲果汁增加,乳状液的
酸度增加,对淀粉酯的乳化性有影响。因此选择
雪莲果汁添加量25%,同时又具有雪莲果的气味
特征。
2.5 单一稳定剂的确定
微胶囊产品一般分为芯材和壁材,理想的壁
材应具有良好的成膜性,将油脂包裹其中。芯材
的外部要有能形成网状结构的骨架物质,如稳定
剂[18]。除此之外,稳定剂还能提高产品黏度减少
分散介质间的吸附,提高产品的稳定性。选择黄
原胶、卡拉胶、阿拉伯胶、羧甲基纤维素钠(CMC)
和藻酸丙二醇酯(PGA)做单因素实验,以空白实验
做对照,考察稳定剂对乳状液稳定性及性状的影
响,稳定剂添加量为0.5%。
图1 雪莲果汁添加量对乳化稳定性的影响
图2 单一稳定剂对乳化稳定性的影响



    
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由图2可以看出,单独使用稳定剂时,藻酸丙
二醇酯(PGA)的效果较好,稳定性达到99.6%。因
PGA分子结构中有疏水基团和亲水基团,它在微
胶囊的乳状液中不仅有稳定增稠作用,还能在油
水界面形成界面膜,有一定的乳化作用[19],对辛
烯基琥珀酸淀粉酯也有一定的协同作用。
因为卡拉胶在酸性溶液中不稳定,阿拉伯胶
的水溶液黏度较低,它们对雪莲果汁粉末油脂乳
状液的稳定作用较差。综上考虑,选择PGA、黄
原胶和CMC做复配稳定剂的正交实验。
2.6 复配稳定剂的确定
比较表9的极差大小,PGA、黄原胶和CMC这
3种稳定剂对乳状液稳定性影响依次减小,即PGA
用量对稳定性的影响最大。从实验结果可以看
出, PGA添加量为1.0%时,雪莲果汁粉末油脂的
稳定性都不好,可能因为添加过多的PGA,与乳
化剂及其他稳定剂产生相分离现象。
通过正交实验得到的复配稳定剂为A2B2C2,
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即PGA0.5%、黄原胶0.5%。CMC0.5%。经实验,
此复配稳定剂的稳定效果较好,乳状液色泽乳
白、分布均匀、不挂壁,无异味、有雪莲果淡淡
的清香。
2.7 雪莲果汁粉末油脂性能检测
雪莲果汁粉末油脂色泽乳白,粉末疏松干
燥、无杂质,具有雪莲果特有的清香,70 ℃以上
热水迅速溶解分散,乳状液滑润细腻,无分层,
静置24 h后无沉淀,无挂壁。经测定,雪莲果汁
粉末油脂表面油含量2.11%,包埋率为92.6%,说
明制备的粉末油脂的质量良好。对制备的粉末油
脂进行电镜扫描,结果如图3。
饼干等休闲食品。两者低聚果糖含量较高,可作
为功能性食品原材料。
采用微胶囊技术制备雪莲果汁粉末油脂,
较佳的工艺配方为:玉米胚芽油30%、聚甘油酯
1.7%、自制辛烯基琥珀酸淀粉酯14%、稳定剂
PGA0.5%、黄原胶0.5%、CMC0.5%、雪莲果汁添
加量(干固形物计)25%,其余为麦芽糊精。
制备的雪莲果汁粉末油脂色泽乳白,热水冲
溶后有雪莲果香,稳定性好。其表面油含量2.11%
较低,包埋率92.6%较高,这说明成功将雪莲果汁
添加到微胶囊壁材中,制备了新型的雪莲果汁粉
末油脂,提高了雪莲果的利用价值。
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图3 粉末油脂电镜扫描图
表7 复配稳定剂正交实验结果
实验号
因素
稳定性/%
A B C
1 1 1 1 82.5
2 1 2 2 85.2
3 1 3 3 80.6
4 2 1 2 99.5
5 2 2 3 95.8
6 2 3 1 86.4
7 3 1 3 70.3
8 3 2 1 79.3
9 3 3 2 60.4
k1 82.77 84.10 82.73
k2 93.90 86.77 81.70
k3 70.00 75.80 82.23
R 23.90 10.97 1.03

从图3可以看出,制备的雪莲果汁粉末油脂大
小形态较均一,表面并不完全光滑,这可能是雪
莲果汁含有少许纤维素等杂质,作为微胶囊壁材
黏附在表面上。
3 结论
选择添加0.20%的柠檬酸作为护色剂,雪莲
果经榨汁喷雾干燥制备的雪莲果汁粉色泽淡黄,
质感细腻,冲融后溶液无杂质。滤渣经干燥粉碎
后膳食纤维含量达47.84%,可用来制备膳食纤维
食 品 科 技
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作者简介:张雪(1974—),女,硕士,副教授,研究方向为植物资源功能食品。
张 雪1,李和平1,李更生2
(1.郑州牧业工程高等专科学校,郑州 450011;
2.河南省中医药研究院中药研究所,郑州 450000)
摘要:通过采用酸枣仁、茯神两味药食同源的植物药按照一定的比例提取有效成分,制备成
功能食品,不同剂量给药供给小鼠并测定给药后小鼠的入睡率、睡眠潜伏期和睡眠时间,研
究其与对照组睡眠质量变化。实验结果显示,本功能食品可以缩短小鼠的睡眠潜伏期时间,
也能延长戊巴比妥钠睡眠时间,从而验证了酸枣仁、茯神功能食品改善睡眠的功能并得到了
最低给药量。
关键词:酸枣仁;茯神;戊巴比妥钠;改善睡眠
中图分类号: TS 218 文献标志码: A 文章编号:1005-9989(2012)01-0099-04
Effect of dormancy improving in mice test of functional food
extraction from jujuboside and Poria coco
ZHANG Xue1, LI He-ping1, LI Geng-sheng2
(1.Quality Inspection Department of Zhengzhou Animal Husbandry College, Zhengzhou
450011; 2.Henan Province Chinese Medicine Research Institute, Zhengzhou 450000)
Abstract: The functional food extracted from Jujuboside and Poria coco was given to the mice according
to different doses, and to induce sleep afterwards. The sleeping latency time and sleeping time were
assayed. The experiment results indicate that the functional food may shorten length of the hypnotic latent
period induced by sodium pentobarbital, also can extend the hypnotic lasting time induced by sodium
pentobarbital. The results proved that the functional food from Ziziphus jujube Mill and Poria coco could
酸枣仁、茯神功能食品的制备及
改善睡眠功效的研究