Conception orthogonale et évaluation sensorielle d'une boisson fonctionnelle contenant des extraits de cistanche, de miel et de lycium
Nov 21, 2025
2 Résultats et discussion
2.1 Optimisation de la formulation et du processus pour la liqueur de mélange Cistanche
Tableau 3. Évaluation sensorielle des résultats de vote de chaque échantillon
| Nombre | Arôme - Excellent | Arôme - Satisfaisant | Arôme - Mauvais | Goût - Excellent | Goût - Satisfaisant | Goût - Mauvais | Couleur - Excellente | Couleur - Satisfaisant | Couleur - Mauvaise | Apparence - Excellente | Apparence - Satisfaisant | Apparence - Mauvaise | Scores sensoriels |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 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 |
Tableau 4. Conception et résultats des tests orthogonaux
| Nombre | A : Extrait de Cistanche deserticola (Niveau) | B : Miel (niveau) | C : Extrait de Lycium (Niveau) | Scores sensoriels |
|---|---|---|---|---|
| 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 : Extrait de Cistanche deserticola | B : Chérie | C : Extrait de Lycium | |
|---|---|---|---|
| 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 |
Poids : Arôme=0.230, Goût=0.360, Couleur=0.210, Apparence=0.200
Sur la base des conditions optimales d'extraction de Cistanche obtenues à partir de tests préliminaires à un seul facteur et de la méthodologie des surfaces de réponse, une expérience orthogonale avec trois facteurs à trois niveaux a été menée. Les facteurs sélectionnés étaient les quantités ajoutées d'extrait de Cistanche (A), de miel (B) et d'extrait de baie de goji (C), avec le score d'évaluation sensorielle des mathématiques floues comme réponse. Un plan orthogonal à 3 facteurs et 3 niveaux a été élaboré selon la table orthogonale L9 (3 ^ 4).
Liqueur Cistanche Deserticola
Service de soutien de Wecistanche - Le plus grand exportateur de cistanche en Chine :
E-mail :wallence.suen@wecistanche.com
2.2 Propriétés physicochimiques des échantillons de vins traités avec différentes méthodes de vieillissement
Fig. 1 Carte thermique des indices physico-chimiques d'échantillons de vin avec différents traitements de vieillissement accéléré
Comme le montrent les tableaux 3 et 4, l'ordre d'influence des ratios de matières premières sur l'évaluation sensorielle était B (ajout de miel) > A (ajout d'extrait de cistanche) > C (ajout d'extrait de baie de goji). La combinaison optimale était A2B2C3, correspondant à 100 mL d'extrait de Cistanche, 10 mL de miel et 14 mL d'extrait de baie de goji, soit 80,6 % d'extrait de Cistanche, 8,1 % de miel et 11,3 % d'extrait de baie de goji. Cinq essais de validation ont été réalisés avec la formulation optimale, donnant un score sensoriel final de 7,114, supérieur à chaque élément du tableau, indiquant une bonne précision de la formule optimisée.
En comparant les indices physicochimiques des liqueurs expérimentales (Figure 1), il a été constaté que, par rapport au témoin (CK), les trois échantillons vieillis (WB, CS et HXT) présentaient une teneur en alcool réduite. La plus petite diminution s'est produite dans le CS, environ 0,5 % vol, suivi par le WB à environ 1,29 % vol. Cela peut être dû au fait que l'éthanol participe à la synthèse des esters ou subit une décomposition thermique [28,29]. Étant donné que le vieillissement au charbon actif peut facilement entraîner une perte d'éthanol [18], le groupe HXT a présenté la plus forte diminution, jusqu'à 3,01 % vol. Les acides organiques sont d'importants contributeurs d'arômes dans la liqueur Cistanche et indiquent en grande partie la qualité de la liqueur [30]. Les données ont montré que, à l'exception du CS, l'acidité totale dans les deux autres groupes traités a diminué de manière significative (P < 0,05). Pendant ce temps, comme le charbon actif manque de sélectivité dans l'adsorption, l'acidité totale dans HXT était significativement inférieure à celle des autres traitements (P < 0,05), conduisant au pH le plus élevé dans HXT, tandis que le pH dans les autres groupes de traitement n'a pas changé de manière significative. Ces résultats concordent avec ceux de Gong Dexuan et al. [31]. Par rapport au CK, la teneur en solides solubles a diminué dans les trois traitements de vieillissement, le CS ayant la teneur en solides solubles la plus élevée parmi les groupes traités, probablement parce que la cavitation ultrasonique et les effets thermiques accélèrent les réactions biochimiques et améliorent l'activité de l'amylase, favorisant la dégradation de l'amidon en sucres réducteurs (32). L'analyse de la capacité antioxydante a montré que le CS et le WB augmentaient significativement la capacité antioxydante totale (P < 0,05), le CS augmentant le T‑AOC de 56,02 % par rapport au CK. En résumé, différentes méthodes de vieillissement ont affecté les propriétés physico-chimiques de la liqueur de mélange Cistanche. Parmi eux, le CS a produit une capacité antioxydante totale, une acidité totale et des solides solubles relativement supérieurs, ce qui est bénéfique pour l’amélioration de la qualité.
Liqueur Cistanche Deserticola
2.3 Paramètres de couleur des échantillons avec différents traitements de vieillissement
Les mesures de couleur pour les échantillons d'âges différents sont présentées à la figure 2. Les valeurs L* des trois échantillons âgés étaient supérieures à celles de CK, la WB présentant la valeur L* la plus élevée, 45,97 % supérieure à celle de CK. Les valeurs a* de HXT et CK étaient les plus faibles et ne différaient pas de manière significative (P > 0,05), tandis que CS avait l'a* le plus élevé avec des différences significatives par rapport aux autres groupes (P < 0,05). La valeur b* était la plus élevée dans HXT, suivie par WB, indiquant des teintes plus jaunâtres dans HXT et WB, ce qui concorde avec les résultats visuels de la figure 3. Cela peut être dû au fait que WB augmente les collisions entre les molécules caroténoïdes, provoquant une perturbation électronique de l'orbite π [33], ce qui facilite la libération et la dissolution des caroténoïdes des organites et des parois cellulaires, favorisant la libération des caroténoïdes de la matrice. Le CLa valeur ab intègre les contributions d'unet b* ; un C plus élevéab indique une couleur plus concentrée et une saturation plus élevée [34]. Les trois traitements anti-âge ont augmenté Cab, CS étant le plus élevé, indiquant la plus grande saturation des couleurs. L'angle de teinte (Hab) reflète la tonalité des couleurs ; des valeurs plus élevées indiquent des caractéristiques de couleur plus prononcées. Comme le montre la figure 2, WB présentait les caractéristiques de couleur les plus distinctes, suivi de CS ; CK et HXT partageaient le même Hab. La saturation augmente avec la couleur du corps plus foncée ; CS et CK avaient la saturation la plus élevée et la figure 3 montre une nette différence entre CS et les autres traitements (P <0,05). Étant donné qu'une teinte inférieure implique une couleur plus rouge et que HXT avait la teinte la plus élevée tandis que CK et CS avaient la teinte la plus basse et identique, HXT était asymétrique en jaune, tandis que CK et CS étaient inclinés en rouge. Dans l’ensemble, les trois traitements de vieillissement ont produit des différences de couleur distinctes ; CS a donné une teinte brun rougeâtre brillante, vive et douce.
Fig. 2 Indice de couleur d'échantillons de vin soumis à différents traitements de vieillissement accéléré
Fig. 3 Caractérisation de la couleur d'échantillons de vin avec différents traitements de vieillissement accéléré
2.4 Indices aromatiques des échantillons soumis à différents traitements de vieillissement
Les composés volatils sont des indicateurs essentiels de la qualité de la saveur des liqueurs de mélange. Au total, 58 composés volatils ont été détectés, dont 7 alcools supérieurs, 5 acides gras, 28 esters, 9 dérivés du benzène et 9 autres composés (Figure 4A). Le groupe CS présentait le total de substances volatiles le plus élevé, soit 20 884,69 ug/L, soit 10,10 % de plus que le groupe CK (18 968,72 ug/L).
Les alcools supérieurs sont des composants aromatiques importants dans la sauce-arôme Baijiu ; ils confèrent des notes alcoolisées élégantes, améliorent la complexité corporelle et augmentent la perception de la douceur [35]. Par rapport au CK, le WB et le CS contenaient plus d'espèces d'alcools supérieurs, et la teneur totale en alcool plus élevée du CS était significativement plus élevée que celle du CK, comprenant notamment le 1-pentanol, le 1-hexanol et le 1-nonanol, qui, ensemble, apportaient des notes vertes, d'agrumes et sucrées au CS. Les acides gras peuvent provoquer des odeurs désagréables de rance, de fromage et de gras ; les acides gras totaux dans WB et CS ont diminué respectivement de 44,78 % et 28,30 % par rapport à CK. Au cours du vieillissement, les acides gras s'estérifient avec des alcools supérieurs pour former des esters, améliorant ainsi la qualité de l'arôme [36].
Dans la liqueur de mélange Cistanche, les esters représentent plus de 90 % du total des matières volatiles. Des études ont identifié l'acétate d'éthyle, l'hexanoate d'éthyle et le butyrate d'éthyle comme esters clés dans les liqueurs de mélange [37]. Dans cette étude, seul le CS a montré une augmentation significative des esters totaux par rapport au CK (P < 0,05), les esters éthyliques totaux étant supérieurs de 11,57 % à ceux du CK. Le CS possédait un profil volatil plus riche, comprenant de l'acétate d'éthyle, de l'acétate d'isoamyle, du décanoate d'éthyle et du butyrate d'isoamyle, ainsi que de la δ-décalactone unique au CS, formant collectivement un riche bouquet. Comme le CK manquait d’arôme raffiné provenant de matières premières non traitées, le vieillissement favorisait la formation d’esters floraux et fruités, améliorant ainsi la qualité de l’arôme [28]. De plus, selon JIA [33] et d'autres, l'augmentation des esters est une marque du vieillissement, indiquant que les traitements aux ultrasons et aux micro-ondes exercent tous deux des effets de vieillissement sur la liqueur de mélange Cistanche [30].
Les dérivés du benzène et d’autres composés y contribuent également de manière significative. Le benzoate d'éthyle, le phénylacétate d'éthyle, le furfural et la 2-nonanone étaient abondants dans le CS, conférant d'agréables notes roses, florales et caramel, améliorant positivement la complexité aromatique.
Une carte thermique a été générée pour visualiser les différences de contenu volatil entre les traitements (Figure 4B). Le CS présentait clairement des niveaux plus élevés de nombreux composés volatils, notamment le 1-nonanol, l'acétate d'éthyle, l'acétate d'isoamyle, le butyrate d'isoamyle, la δ-décalactone, le phénylacétate d'éthyle et le furfural. WB avait des teneurs relativement plus élevées en acétone de géranyle et en alcool laurique. Le HXT présentait généralement des teneurs plus faibles dans toutes les classes, probablement parce que le charbon actif adsorbait et éliminait certains composés aromatiques tout en éliminant les arômes désagréables [38].
Fig. 4 Analyse des composés volatils dans des échantillons de liqueur avec différents contenus de traitement de vieillissement accéléré
2.5 Composés aromatiques différentiels parmi les traitements anti-vieillissement
En utilisant les 58 composés volatils détectés comme variables dépendantes et les différents traitements comme variables indépendantes, l’analyse discriminante orthogonale des moindres carrés partiels (OPLS-DA) a efficacement distingué les quatre groupes (Figure 5A). Le pouvoir explicatif du modèle pour X (R^2X) était de 0,999, pour Y (R^2Y) de 0,997 et la capacité prédictive (Q^2) était de 0,962 ; avec R ^ 2 et Q ^ 2> 0,5, l'ajustement du modèle était acceptable [39]. Après 200 tests de permutation (Figure 5B), l'intersection de la droite de régression Q^2 avec l'axe des y était inférieure à 0, ce qui indique l'absence de surajustement et une vérification valide du modèle ; ainsi, les résultats conviennent à une analyse différentielle.
Les composés marqueurs avec VIP > 1 dans le modèle OPLS-DA (sept esters, un alcool supérieur et un autre composé) ont été analysés. La carte thermique combinée (Figure 6) montre que la plupart des composés aromatiques marqueurs, en particulier les esters, étaient significativement plus élevés en CS que dans les autres échantillons (P < 0,05). Ces composés ont amélioré les notes florales et fruitées, démontrant ainsi que le vieillissement par ultrasons améliore positivement la qualité aromatique de la liqueur de mélange Cistanche.
2.6 Évaluation sensorielle des échantillons sous différents traitements de vieillissement
Les poids des indicateurs ont été déterminés par une enquête auprès des utilisateurs et des méthodes de comparaison par paires, et les résultats ont été normalisés pour obtenir l'ensemble de poids. La méthode d'évaluation globale floue quantifie les relations entre plusieurs facteurs sensoriels et idéalise leurs attributs essentiels et processus dynamiques, réduisant ainsi la subjectivité entre les indices d'évaluation et les facteurs sensoriels et améliorant la rigueur scientifique et l'exactitude des résultats (40). L'échantillon CS a obtenu le score sensoriel le plus élevé, 7,691. Cet échantillon présentait une couleur brun rougeâtre vif et la capacité antioxydante totale la plus élevée (2,59), montrant une association étroite (Figure 1).
3Conclusions
Une liqueur de mélange Cistanche a été développée en utilisant du Cistanche, du miel et des baies de goji comme matières premières. Grâce à des tests monofactoriels et à l'optimisation de la surface de réponse, et en utilisant une évaluation sensorielle mathématique floue comme critère, une conception orthogonale a déterminé la formulation optimale à 80,6 % d'extrait de cistanche, 8,1 % de miel et 11,3 % d'extrait de baie de goji, sous laquelle le score sensoriel le plus élevé était de 7,114. Par la suite, trois méthodes de vieillissement – ultrasons, micro-ondes et charbon actif – ont été appliquées pour évaluer leurs impacts sur la qualité de la liqueur. Tous trois ont influencé l’arôme et les propriétés physicochimiques. Notamment, les ultrasons ont augmenté de manière significative la capacité antioxydante totale (P < 0,05) tout en maintenant des changements relativement faibles dans les indices physico-chimiques de base ; la liqueur traitée apparaît brun rougeâtre ; les types et les teneurs en composés volatils ont augmenté de manière significative (P < 0,05) ; et l'évaluation sensorielle (7,691 points) a indiqué un arôme et un goût optimaux. En résumé, le traitement par ultrasons montre un fort potentiel d’application dans les liqueurs de mélange pour améliorer la qualité de la liqueur de mélange Cistanche et fournit un support de données pour la production.
Références
[1] Munire·Mutalifu, Aini·Ersman, Ye Yijie, et al. Diversité des bactéries endophytes à Cistanche et isolement et criblage de souches fonctionnelles [J]. Microbiologie Chine, 2024 : 1–19.
[2] Wang F, Li R, Tu P et al. Les glycosides totaux de Cistanche deserticola favorisent la récupération de la fonction neurologique en induisant une régénération neurovasculaire via la voie Nrf-2/Keap-1 chez les rats MCAO/R [J]. Frontières en pharmacologie, 2020, 11 : 236.
[3] Li Yingman. Étude sur les facteurs fonctionnels et les mécanismes du Cistanche dans le retardement du vieillissement [D]. Tianjin : Université de médecine traditionnelle chinoise de Tianjin, 2023, 9-10.
[4] Chen A, Wan F, Ma G et al. Etude de séchage sous vide par radiofréquence sur les caractéristiques de séchage et la qualité des tranches de Cistanche et analyse de l'uniformité de chauffage [J]. Aliments, 2024, 13(17) : 2672-2672.
[5] Ministère de la Santé de la République populaire de Chine. Norme nationale de sécurité alimentaire Spiritueux distillés et leurs spiritueux mélangés : GB 2757-2012 [S]. Pékin : China Standards Press, 2013 : 1.
[6] Zhang Jun, Zhang Dongxue, Zhou Guowang et al. Développement d'une liqueur de mélange composite à base d'argousier et d'Hibiscus manihot [J]. Science et technologie de fabrication d'alcool, 2017, (2) : 33-36.
[7] Zhang Lipan, Guan Bingfeng, Hu Guifang et al. Développement d'un vin pivoine-cornus-goji et son activité antioxydante [J]. Science et technologie alimentaires, 2021, 46(4) : 70-74.
[8] Raquel RS, Laura VA, Manuel SJ et al. Optimisation du processus de macération de plantes aromatiques et médicinales dans des distillats de marc de raisin pour obtenir des liqueurs et spiritueux aux herbes [J]. Journal de la science de l'alimentation et de l'agriculture, 2016, 96(14) : 4760-4771.
[9] Chen Jiangping. Technologie de traitement pour un mélange de liqueur contenant du gombo, du goji et du chrysanthème [J]. Alimentation moderne, 2018(8) : 4.
[10] Il Famei. Etude et évaluation fonctionnelle d'une liqueur de mélange sauce-arôme miel [D]. Université du Guizhou, 2020.
[11] Ball, David W. La composition chimique du miel [J]. Journal of Chemical Education, 2007, 84(10) : 1647-1650.
[12] Zhang Min. Effets des processus de brassage sur les composants antioxydants polyphénoliques de l'hydromel [D]. Guangzhou : Université agricole de Chine du Sud, 2016 : 27-28.
[13] Zhang Miaomiao, Cao Guozhen, Miao Jianshun et al. Progrès des méthodes physiques pour accélérer le vieillissement des liqueurs brassées [J]. Science et technologie de l'industrie alimentaire, 2015, 36(12) : 395-399.
[14] Hu Li, Lu Zhen, Li Wei. Accélération de la maturation du grain Baijiu par du charbon actif destiné à la consommation de boissons alcoolisées [J]. Brasserie, 2017, 44(02) : 99-101.
[15] Wu Zhifei, Liu Zheng, Lu Yanxiang et coll. Effets de différentes méthodes d'accélération du vieillissement sur la sauce-arôme Baijiu [J]. Recherche et développement alimentaire, 2023, 44(16) : 143-149.
[16] Zhu Meiling, Ni Shugan, Luo Gaojian et al. Application d'un nouveau charbon actif pour les boissons alcoolisées dans les liqueurs de mélange [J]. Science et technologie de fabrication d'alcool, 2022(4) : 86–89.
[17] Wu Z, Lv S, Xiao P et al. Analyse complète des facteurs de risque (méthanol, acétaldéhyde et alcools supérieurs) dans les boissons alcoolisées et leurs stratégies de réduction : analyse GC-MS et adsorption et caractérisation sur charbon actif modifié [J]. Chimie alimentaire, 2024, 460 : 140461.
