Ringkasan

Desert Cistanche (Cistanche deserticola YC Ma)adalah tersendirihomologi perubatan–makanansumber dari kawasan berpasir Barat Laut China, bernilai untuk kedua-dua ekologi dan pemakanan. Mengubahnya menjadisnek buah-buahan yang diawetboleh memanjangkan rantaian nilai daripada herba mentah kepada makanan berfungsi sedia pengguna.

Dalam kajian ini, kami mengoptimumkan satupenyusupan gula dibantu ultrasonik (infusi osmotik)proses untuk hirisan Desert Cistanche menggunakaneksperimen faktor tunggaldan aReka bentuk permukaan tindak balas Box–Behnken, diikuti dengan penilaian deria dan kualiti. Proses yang dioptimumkan menghasilkan buah yang diawet dengan aPenampilan kuning keemasan, lembapan seragam, gigitan lembut kenyal dan kenyal, tiada bahagian tengah yang keras, dan rasa manis yang bersih tanpa perasa.

 

Proses Kilang Cistanche

Klik untuk mengetahui lebih lanjut

Keadaan optimum:

Masa penyerapan gula:60 min

Suhu resapan gula:50 darjah

Kuasa ultrasonik:90 W

Kesan pada skor deria (tinggi → rendah):
Masa > Kuasa ultrasonik > Suhu

Kerja ini menyediakan rujukan pemprosesan praktikal untukbuah yang diawet Cistanche berfungsidan menyokong penggunaan nilai tinggi sumber Desert Cistanche.

Kata kunci (SEO):Desert Cistanche buah yang diawet,Cistanche deserticolasnek, penyusupan gula ultrasonik, dehidrasi osmotik ultrasound, homologi perubatan–makanan, glikosida phenylethanoid, echinacoside, acteoside, buah yang diawet berfungsi, teknologi pemprosesan Cistanche

 

1. Mengapa Membangunkan Desert Cistanche menjadi Buah Awet?

1.1 Apakah Desert Cistanche (Cistanche deserticola)?

Cistanche deserticolaadalah herba parasit saka dalam keluarga Orobanchaceae, terutamanya parasitHaloxylon ammodendronakar. Ia adalah bahan perubatan tradisional Cina yang bernilai tinggi, dengan sisik berisi yang tersusun rapi di bahagian luar.

Di seluruh dunia, kira-kira 20 spesies Cistanche terdapat terutamanya di kawasan gersang di Eurasia dan Afrika Utara. Di China, dua jenis biasa ialahDesert CistanchedanTubulosa Cistanche.

Yang penting untuk pembangun produk:Desert Cistanche secara rasmi dimasukkan dalam senarai "homologi perubatan-makanan" China pada 17 November 2023, yang mengukuhkan kedudukannya untuk makanan berfungsi dan format snek kesihatan harian.

1.2 Nilai fungsian dan bioaktif utama (mengapa pengguna mengambil berat)

Desert Cistanche terkenal dengan komponen pemakanan dan berfungsi yang kaya, termasuk:

Phenylethanoid glycosides (PhGs)(sering diwakili olehacteoside/verbascosidedanechinacoside)

Polisakarida

Iridoids

Lignans

Unsur surih

Sebatian ini sering dikaitkan (dalam konteks penyelidikan) dengan antioksidan, anti-radang, anti-apoptosis, dan sokongan memori yang berpotensi menjadikan Cistanche sebagai ramuan yang menjanjikan untuk snek berfungsi moden.

Jadual 1. Kriteria pemarkahan sensori untuk padang pasirC. deserticolabuah yang diawet

Item (20 mata setiap satu)	Kriteria pemarkahan	Julat skor
Rasa/Perisa	Masam manis seimbang; rasa yang kaya dan lembut; kemanisan yang menyenangkan	16–20
	Rasa manis ada tetapi rasa hambar sedikit; tiada rasa selepas	10–15
	Terlalu manis atau terlalu masam; rasa kurang enak	0–9
Tekstur/Rasa Mulut	Kelembutan sederhana; rasa mulut yang baik; tisu padat/anjal	16–20
	Sedikit lembut atau sedikit tegas; rasa mulut yang baik; tisu yang agak padat	10–15
	Terlalu keras atau terlalu lembut; rasa mulut yang lemah; tisu kasar	0–9
Penampilan	Kegebuan/kenyang yang baik	16–20
	Kegebukan yang agak baik	10–15
	Kegemukan yang teruk	0–9
warna	Kuning muda; seragam; tiada penghabluran gula ("pasir")	16–20
	Kuning gelap; agak seragam; tiada atau sedikit penghabluran gula	11–15
	Kuning gelap; tidak seragam; penghabluran gula yang jelas	0–9
Aroma	Aroma buah yang kuat dan tulen; tiada bau busuk; aroma tahan lama	16–20
	Aroma buah yang lebih ringan atau sedikit seperti karamel; tiada bau busuk	10–15
	Tiada aroma buah, atau bau masam/terbakar/seperti sulfur	0–9

2. Mengapa Penyusupan Gula Ultrasonik untuk Buah Yang Diawet?

Buah yang diawet adalah kategori klasik di China dan kekal popular, terutamanyadikurangkan-gulaversi. Semasa pembuatan buah-buahan yang diawet,penyusupan gulaadalah penting untuk:

menghalang pertumbuhan mikrob (kesan pemeliharaan)

meningkatkan rasa dan rasa mulut

menstabilkan tekstur

Teknologi penyusupan biasa termasuk:

penyusupan gula gelombang mikro

penyusupan gula vakum

penyusupan gula ultrasonik

Kaedah gelombang mikro boleh menyebabkan warna lebih buruk dan keperangan yang lebih tinggi. Penyusupan vakum menawarkan penembusan yang cepat dan seragam.Ultrasound, bagaimanapun, digunakan secara meluas kerana ia boleh mencipta saluran mikroskopik dan mempercepatkan pemindahan jisim antara air tisu dan larutan infusi-seringkali meningkatkan kualiti menyeluruh.

Jadual 2. Faktor dan aras bagi reka bentuk Box–Behnken

Tahap	A: Masa resapan gula (min)	B: Suhu resapan gula (darjah)	C: Kuasa ultrasonik (W)
-1	50	45	80
0	60	50	90
1	70	55	100

3. Bahan, Instrumen dan Aliran Pemprosesan (Mesra Kilang)

3.1 Bahan mentah

Desert Cistanchedari Hotan, Xinjiang, China

Jus epal pekat Brix 70 darjah(digunakan sebagai larutan gula; disediakan makmal)

3.2 Reagen utama

Vitamin C, asid sitrik, natrium klorida, asid gallik, etanol, reagen Folin, natrium karbonat, rutin, natrium nitrit, aluminium nitrat, natrium hidroksida, asid oksalik, dan 2,6-diklorofenolindofenol (semua gred analitik).

3.3 Peralatan (perkaitan industri)

Instrumen utama yang digunakan termasuk:

pemproses ultrasonik (KH-800KDB)

pengeringan ketuhar

penganalisis tekstur

colorimeter

Sistem GC–MS dan LC–MS untuk aroma dan bioaktif

titrator potensiometri, spektrofotometer UV-Vis, emparan

 

Jadual 3. Keputusan eksperimen permukaan tindak balas

Lari	A (berkod / sebenar, min)	B (berkod / sebenar, ijazah )	C (berkod / sebenar, W)	Skor deria
1	0 (60)	-1 (45)	1 (100)	77.4
2	-1 (50)	0 (50)	1 (100)	77.8
3	1 (70)	0 (50)	-1 (80)	73.2
4	-1 (50)	1 (55)	0 (90)	76.2
5	1 (70)	-1 (45)	0 (90)	79.8
6	0 (60)	-1 (45)	-1 (80)	76.2
7	0 (60)	0 (50)	0 (90)	86.0
8	1 (70)	1 (55)	0 (90)	73.6
9	0 (60)	0 (50)	0 (90)	87.8
10	-1 (50)	-1 (45)	0 (90)	74.0
11	0 (60)	0 (50)	0 (90)	85.4
12	-1 (50)	0 (50)	-1 (80)	73.8
13	0 (60)	0 (50)	0 (90)	86.2
14	0 (60)	1 (55)	1 (100)	76.4
15	0 (60)	0 (50)	0 (90)	83.8
16	1 (70)	0 (50)	1 (100)	77.6
17	0 (60)	1 (55)	-1 (80)	75.8

4. Kaedah Pemprosesan: Buah Awet Desert Cistanche

4.1 Aliran Kerja

Pemilihan → Mencuci → Menghiris → Memutih → Susupan gula (berbantukan ultrasound) → Pengeringan

4.2 Titik operasi (butiran pengeluaran teras)

Pilih seragam, Cistanche tidak rosak; basuh dengan lembut untuk mengelakkan tisu pecah dan kehilangan jus.

Kupas dan potong Cistanche menjadi kepingan seragam.

Kukus blanch pada100 darjah selama 120 s.

gunaJus epal pekat Brix 70 darjahsebagai penyelesaian infusi; melaksanakanpenyusupan gula dengan bantuan ultrasonikdalam keadaan yang berbeza.

Keringkan dalam ketuhar di80 darjah selama 3 jam.

Jadual 4. Analisis varians (ANOVA) bagi model regresi

Sumber	Jumlah kuasa dua	df	Min segi empat sama	nilai-F	P-nilai	Kepentingan
Model	379.52	9	42.17	17.74	0.0005	Ketara
A	0.720	1	0.720	0.3028	0.5992
B	3.64	1	3.64	1.53	0.2556
C	13.00	1	13.00	5.47	0.0519
AB	17.64	1	17.64	7.42	0.0296
AC	0.040	1	0.040	0.0168	0.9004
BC	0.090	1	0.090	0.0379	0.8513
A²	122.55	1	122.55	51.55	0.0002
B²	86.98	1	86.98	36.58	0.0005
C²	98.84	1	98.84	41.57	0.0004
Baki	16.64	7	2.38
Kurang fit	8.29	3	2.76			Tidak ketara
Ralat murni	8.35	4	2.09
Jumlah	396.16	16

Statistik model:R2=0.958R^2=0.958R2=0.958, Radj2=0.904R^2_{\\text{adj}}=0.904Radj2​=0.904, Rpre2=0.6322R^2_{\\text{pra}}=0.6322Rpre2​=0.6322
Std. dev.: 1.54; min: 78.88; C.V. (%): 1.95

5. Penilaian Deria (Pengoptimuman Diterajui Produk)

Penilaian deria diikutiGB/T 10782-2021menggunakan kaedah pemarkahan. Sepuluh ahli panel terlatih menilai produk tersebut; keputusan adalah purata.

Untuk pembangunan komersial, ini penting:skor deriaialah indeks praktikal yang menghadap pengguna yang secara langsung mencerminkan sama ada produk itu menarik dari segi rupa, aroma, rasa dan tekstur.

Jadual 5. Analisis warna buah diawet cistanche padang pasir

Parameter	Nilai
L*	50.46 ± 0.42
a*	-0.71 ± 0.01
b*	15.25 ± 0.38
ΔE	46.40 ± 1.02

 

6. Langkah-Langkah Pra-Pengoptimuman Utama: Ketebalan Potongan dan Masa Pemucatan

6.1 Ketebalan kepingan terbaik:4 mm

Ketebalan kepingan telah diuji pada2, 3, 4, 5, 6, dan 7 mmsambil mengekalkan keadaan lain tetap.

Jika kepingan terlalu nipis: struktur rosak, penembusan gula yang berlebihan menyebabkan rasa mulut yang terlalu lembut, pengecutan, kehilangan sebatian rasa dan hasil yang lebih rendah selepas pengeringan.

Jika kepingan terlalu tebal: penyusupan gula menjadi sukar; bahagian tengah kurang manis, tekstur menjadi keras, dan warna mungkin kurang menarik.

Keputusan terbaik: Ketebalan 4 mm, dengan skor deria tertinggi (81.2). Produk itu gebu, kuning muda, sederhana manis dan kenyal yang menyenangkan sambil mengekalkan watak Cistanche.

6.2 Masa pemutihan terbaik:20 min

Masa pemutihan telah diuji pada5, 10, 15, 20, 25, 30 min.

Terlalu pendek: penyahaktifan enzim tidak mencukupi; sisa polifenol oksidase menggalakkan peperangan dan penggelapan; tisu kekal padat dan menahan penyusupan gula; rasa boleh mentah/astringen.

Terlalu lama: tisu melembutkan secara berlebihan; pegangan air berkurangan; runtuh dan mengecut berlaku; nutrien larut dan sebatian perisa terlarut; kekunyahan berkurangan.

Keputusan terbaik: 20 min, menghasilkan penampilan yang gebu, warna kuning muda, rasa manis yang seimbang, dan tekstur yang fleksibel.

 

Jadual 6. Analisis sebatian aromatik dalam buah awet cistanche padang pasir

Tidak.	RT (min)	Kandungan relatif (%)	Kompaun (Bahasa Inggeris)	Formula molekul	CAS No.
1	13.62	33.9929 ± 0.1680	1-Oktanol	C₈H₁₈O	111-87-5
2	15.07	3.1072 ± 0.1401	Isooctanol	C₈H₁₈O	26952-21-6
3	17.21	0.9097 ± 0.0099	1-Octene	C₈H₁₆	111-66-0
4	18.56	47.1520 ± 0.1178	Nonnal	C₉H₁₈O	124-19-6
5	21.72	1.0031 ± 0.0016	Cyclopentadecanol	C₁₅H₃₀O	4727-17-7
6	22.52	0.4175 ± 0.0026	5,6-Epoksi- -ionone	C₁₃H₂₀O₂	23267-57-4
7	23.43	6.7981 ± 0.0249	Tidak berdosa	C₁₁H₂₂O	112-44-7
8	23.98	0.8613 ± 0.0181	1-Tetradecanol	C₁₄H₃₀O	112-72-1
9	26.73	0.3909 ± 0.0102	Dodecanal	C₁₂H₂₄O	112-54-9
10	27.62	0.3438 ± 0.0092	Decane	C₁₀H₂₂	124-18-5
11	30.12	0.8872 ± 0.0066	Cyclopentadecane	C₁₅H₃₀	4727-17-7
12	31.97	0.7857 ± 0.0039	Pentadecane	C₁₅H₃₂	629-62-9
13	32.50	0.1622 ± 0.0021	Dodecane	C₁₂H₂₆	112-40-3
14	40.06	1.2256 ± 0.0203	Pentadecane	C₁₅H₃₂	629-62-9
15	42.70	0.4593 ± 0.0074	Eicosane	C₂₀H₄₂	112-95-8
16	46.27	0.2887 ± 0.0127	Metil palmitat	C₁₇H₃₄O₂	112-39-0

7. Pengoptimuman Penyusupan Gula Berbantukan Ultrasonik (Teras Kajian)

7.1 Percubaan faktor tunggal (penemuan trend)

Keadaan asas: masa penyusupan gula40 min, suhu40 darjah, kuasa ultrasonik70 W.

Faktor dan tahap ujian:

Masa: 20, 30, 40, 50, 60, 70 min

Suhu:30, 35, 40, 45, 50, 55 darjah

Kuasa ultrasonik: 50, 60, 70, 80, 90, 100 W

Trend yang diperhatikan:

Skor deria meningkat dan kemudian menurun dengan masa yang lebih lama;puncak pada 60 min.

Skor deria meningkat kemudian menurun dengan suhu;puncak pada 50 darjah. Suhu yang lebih tinggi meningkatkan kebolehtelapan membran dan mengurangkan kelikatan larutan, meningkatkan pemindahan jisim-tetapi keadaan yang terlalu tinggi boleh menjejaskan kualiti.

Skor deria meningkat dengan kuasa dalam60–90 Wjulat dan memuncak pada90 W.

7.2 Metodologi permukaan tindak balas (reka bentuk Box–Behnken)

Berdasarkan keputusan faktor tunggal dan untuk mengurangkan penghabluran gula ("pasir kembali") sambil mengekalkan kualiti deria, pecahan jisim larutan gula ditetapkan pada70%.

Tiga faktor telah dipilih:

A: masa penyusupan

B: suhu penyusupan

C: kuasa ultrasonik

Model regresi kuadratik telah diwujudkan untuk skor deria YYY dari segi A, B dan C, menunjukkan kepentingan statistik yang kukuh dan sesuai. Analisis menunjukkan bahawa kesannya bukan linear semata-mata:interaksi dan istilah bukan linear adalah signifikan.

Faktor kepentingan (tinggi → rendah):
Masa > Kuasa > Suhu

7.3 Parameter pemprosesan optimum (bulat untuk pengeluaran)

Optimum yang diramalkan model ialah lebih kurang:

60.5 min, 49.6 darjah, 91.3 W

Untuk kawalan pembuatan praktikal, syarat telah dibundarkan kepada:

Masa: 60 min

Suhu: 50 darjah

Kuasa ultrasonik: 90 W

Eksperimen pengesahan menunjukkan persetujuan yang sangat baik antara skor deria yang diramalkan dan diukur (ralat relatif tentang0.4%), menunjukkan model boleh membimbing pengeluaran.

 

Jadual 7. Analisis tekstur buah diawet cistanche padang pasir

Parameter	Nilai
Kekerasan kulit (N)	0.241 ± 0.038
Springiness (mm)	0.822 ± 0.297
Kerapuhan daging (g·s)	245.997 ± 19.908
Ketegasan (g·s)	0.001 ± 0.012

 

8. Penilaian Kualiti Buah Terpelihara yang Dioptimumkan

8.1 Ciri-ciri warna

Keputusan colorimeter (L*, a*, b*) menunjukkan keseluruhankuning-coklatton dengan kecerahan sederhana dan warna hijau minimum-konsisten dengan ciri pemprosesan buah-buahan yang diawet biasa.

 

 

Aplikasi ekstrak TCM Cistanche

8.2 Komposisi aroma tidak menentu (GC–MS)

Komponen meruap telah dikenal pasti dan dikelaskan kepada enam kategori:

aldehid

alkohol

alkena

alkana

keton

ester

Tafsiran deria utama untuk pembangunan produk:

Aldehid (dominan):nonanal, undecanal, dodecanal
Aldehid lemak rantai sederhana ini mempunyai ambang bau yang rendah dan menyumbangkan nota manis berlemak, sitrus, lilin dan bunga. Dalam sistem buah yang diawet, ia sering timbul daripada pengoksidaan lipid dan/atau laluan jenis Maillard di bawah pemanasan dan gula yang tinggi.

Alkohol:iso-oktanol, 1-oktanol, siklopentadekanol, 1-tetradekanol
Alkohol rantaian lebih pendek menambah nota manis/hijau/sitrus dan kebulatan. Alkohol rantaian yang lebih panjang mempunyai kemeruapan yang rendah dan bertindak sebagai fiksatif, menyokong aroma yang berkekalan.

Alkena:1-octene
Menyumbang nota hijau segar, membantu mengurangkan rasa berminyak.

Alkana:decana, pentadecane, eicosane
Umumnya aroma rendah, bertindak lebih sebagai latar belakang lengai/pembawa yang tidak menentu.

Keton:5,6-epoksi- -ionone
Sebatian bunga klasik dengan rona seperti ungu, buah manis dan berkayu, meningkatkan keanggunan dan kerumitan.

Ester:metil palmitat
Lazimnya latar belakang berlilin/buah-buahan yang lemah; kesan langsung terhad tetapi menyumbang kepada keseluruhan matriks.

Secara keseluruhan, produk yang dioptimumkan menunjukkan akaya, aroma bulat yang dikuasai oleh aldehid, disokong oleh nuansa bunga/buah dan tahan lama selepas nota-mencadangkan kualiti aroma yang baik untuk pengkomersilan makanan ringan.

8.3 Profil tekstur

Di bawah proses yang dioptimumkan:

permukaan menunjukkan kekerasan rendah (luaran lembut)

keanjalan adalah sederhana (pemulihan separa selepas mampatan)

dagingnya sangat lembut dengan ketegasan yang sangat rendah

Dari sudut reka bentuk produk, ini menunjukkan agaya lembut kenyalbuah yang diawet, tetapi juga mencadangkan bahawa tetulang struktur (jika perlu) mungkin memerlukan pelarasan dalam lengkung pengeringan, kawalan pengedaran ketebalan kepingan, atau tetapan selepas infusi.

8.4 Sifat fizikokimia

Keputusan ditunjukkan:

kandungan lembapan memenuhi piawaian kebangsaan yang berkaitan; tahap pengeringan adalah sesuai

nisbah dehidrasi adalah sederhana

prestasi rehidrasi adalah sangat baik (konsisten dengan struktur dalaman yang lebih longgar)

pepejal larut meningkatkan rasa manis dan rasa mulut yang lebih baik

jumlah keasidan adalah sederhana

kandungan vitamin C adalah rendah (mungkin disebabkan oleh kepekaan haba semasa pemprosesan)

Secara keseluruhannya, kualiti fizikokimia adalah baik, dengan vitamin C menjadi titik lemah yang biasa dalam buah yang diawet yang diproses haba.

8.5 Komponen berfungsi (pengekalan bioaktif)

Buah yang diawet mengekalkan komponen berfungsi yang boleh diukur:

jumlah glikosida phenylethanoid (PhGs): kira-kira0.797%

jumlah flavonoid dan jumlah polifenol telah dikesan

jumlah gula adalah tinggi (49.21 g/100 g), selaras dengan ciri buah yang diawet

Ini menyokong kebolehlaksanaan untuk menghasilkan abuah awetan Cistanche gaya berfungsiyang mengekalkan tanda tanda bioaktif sambil memberikan rasa mesra snek.

Jadual 8. Sifat fizikokimia gurunC. deserticolabuah yang diawet

item	Nilai
Kandungan lembapan (%)	23.19 ± 0.42
Kadar kehilangan air (%)	20.7 ± 0.6
Nisbah rehidrasi (%)	128.3 ± 0.6
Peningkatan dalam pepejal terlarut (%)	34.5 ± 0.6
Jumlah keasidan (g/kg)	13.60 ± 0.26
Vitamin C (mg/100 g)	1.10 ± 0.03

 

9. Kesimpulan (Apakah maksud ini untuk kilang dan pasukan produk Cistanche)

Menggunakan Desert Cistanche sebagai bahan mentah, kami membangunkan produk buah-buahan yang diawet berfungsi menggunakanpenyusupan gula dengan bantuan ultrasonikpendekatan. Dengan menggabungkan eksperimen faktor tunggal dan pengoptimuman permukaan tindak balas Box–Behnken dengan pemarkahan deria sebagai penunjuk teras,proses terbaiktelah disahkan sebagai:

60 minit masa penyusupan

Suhu penyusupan 50 darjah

Kuasa ultrasonik 90 W

Produk yang dihasilkan dalam keadaan ini dipamerkan:

warna kuning keemasan semulajadi, penampilan seragam, tekstur lembap

kemanisan bersih tanpa perasa

gigitan lembut, kenyal, kenyal tanpa inti yang keras

keseluruhan kualiti deria yang sangat baik

Model regresi yang telah ditetapkan sesuai dengan baik dan boleh digunakan untukkawalan proses yang stabil dan panduan skala. Memandangkan industri homologi perubatan-makanan terus berkembang, buah-buahan yang diawet Desert Cistanche menunjukkan potensi komersial yang kukuh dan boleh membantu mengintegrasikan industri ekologi padang pasir dengan pembuatan makanan berfungsi moden.

 

Jadual 9. Sebatian bioaktif di padang pasirC. deserticolabuah yang diawet

item	Nilai
Acteoside / Verbascoside (%)	0.158 ± 0.014
Echinacoside (%)	0.639 ± 0.034
Jumlah flavonoid (%)	1.072 ± 0.005
Jumlah polifenol (%)	0.07788 ± 0.001
Jumlah gula (g/100 g)	49.21 ± 0.160