蛹蟲草菌絲體保健酒的研制

萬(wàn)　琴，涂飛勇，胡永奇，劉興平，2，敖宗華，王松濤

（1.四川理工學(xué)院，四川自貢643000； 2.四川警察學(xué)院，四川瀘州646000； 3.瀘州老窖股份有限公司，四川瀘州646000； 4.國(guó)家固態(tài)釀造工程技術(shù)研究中心，四川瀘州646000）

蛹蟲草菌絲體保健酒的研制

萬(wàn)琴1，涂飛勇3，4，胡永奇3，4，劉興平1，2，敖宗華3，4，王松濤3，4

（1.四川理工學(xué)院，四川自貢643000； 2.四川警察學(xué)院，四川瀘州646000； 3.瀘州老窖股份有限公司，四川瀘州646000； 4.國(guó)家固態(tài)釀造工程技術(shù)研究中心，四川瀘州646000）

以蛹蟲草菌絲體為原料、濃香型白酒為基酒研制蛹蟲草菌絲體保健酒。通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究蛹蟲草菌絲體保健酒的最佳浸提工藝和最適澄清劑。結(jié)果表明，最佳浸提工藝條件為：浸提酒精度50%vol，浸提時(shí)間21 d，浸提料液比1∶40；最適澄清劑為殼聚糖，最佳添加量為1%的殼聚糖12 mL/L。成品酒為淡黃色，澄清透明，香味協(xié)調(diào)，風(fēng)格獨(dú)特，并具有一定的保健功效。

蛹蟲草； 菌絲體； 浸提； 澄清； 保健酒

蛹蟲草（Cordyceps militaris）又稱北冬蟲夏草，與冬蟲夏草同屬異種，是蟲草屬真菌的模式種［1］。蛹蟲草作為一種名貴的中藥材，含有豐富的生物活性物質(zhì)，如蟲草酸、蟲草素、蟲草多糖、SOD酶、蛋白質(zhì)和氨基酸等［2-3］。蟲草酸又名D-甘露醇，具有抗自由基、抗氧化、利尿脫水、鎮(zhèn)咳、祛痰和平喘的作用，并且可以顯著降低顱壓，促進(jìn)機(jī)體新陳代謝，使腦溢血和腦血栓病癥得到緩解［4-5］。

隨著人們生活水平的提高和保健意識(shí)的加強(qiáng)，人們對(duì)健康更加關(guān)注，對(duì)酒的嗜好和需求向營(yíng)養(yǎng)保健酒發(fā)展，保健酒作為日常消費(fèi)品也進(jìn)入大眾生活，逐漸成為酒業(yè)的第四勢(shì)力［6-7］。有研究表明，液體發(fā)酵得到的蛹蟲草菌絲體中含有的生物活性物質(zhì)的種類和藥理作用與蛹蟲草子實(shí)體相似，可望成為野生蛹蟲草的替代品［8］。本研究以蛹蟲草菌絲體為原料，濃香型白酒為基酒，利用其中蟲草酸等生物活性成分研制保健酒，可豐富蛹蟲草菌絲體的產(chǎn)品鏈，對(duì)拓寬蛹蟲草的市場(chǎng)具有重要意義。

1　材料與設(shè)備

1.1材料、試劑及儀器

蛹蟲草菌絲體，分離于蛹蟲草子實(shí)體，經(jīng)分子測(cè)序鑒定后是蝙蝠蛾擬青霉屬（Paecilomyces hepiali），經(jīng)液體發(fā)酵后收集得到菌絲體；濃香型白酒，瀘州老窖羅漢釀酒基地。

耗材：蟲草酸標(biāo)準(zhǔn)品（上海士鋒科技有限公司），其他試劑均為分析純。

儀器設(shè)備：電子天平，梅特勒-托利多儀器有限公司；電熱鼓風(fēng)干燥箱，上海一恒科學(xué)儀器有限公司；恒溫水浴鍋，江蘇省金壇市環(huán)宇科學(xué)儀器廠；分光光度計(jì)，上海譜元儀器有限公司。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1工藝流程

蛹蟲草菌絲體（粉碎）→基酒→浸提→調(diào)配→澄清→成品酒

1.2.2檢測(cè)與方法

蟲草酸的檢測(cè)：高碘酸鹽-乙酰丙酮分光光度法［9］；酒精度檢測(cè)：酒精計(jì)測(cè)量［10］；總酸的檢測(cè)：酸堿滴定法［11］；總酯的檢測(cè)：指示劑法［12］；總糖的檢測(cè)：滴定法［13］。

1.2.3操作要點(diǎn)

1.2.3.1浸提工藝

以浸提液中蟲草酸提取率為指標(biāo)，首先分別進(jìn)行浸提酒精度（30%vol、40%vol、50%vol、60%vol、63.8%vol）、浸提時(shí)間（7 d、14 d、21 d、28 d、35 d、42 d）和料液比（1∶10、1∶20、1∶30、1∶40、1∶50）3個(gè)因素的單因素實(shí)驗(yàn)，再根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)L9（34）正交實(shí)驗(yàn)，確定蛹蟲草菌絲體保健酒的最佳浸提工藝（表1）。

表1　蟲草酸浸提條件優(yōu)化正交實(shí)驗(yàn)因素水平

1.2.3.2調(diào)配工藝

以功能性原料制備的保健酒一般都有較重的苦澀味，而蛹蟲草菌絲體本身還帶有淡淡的腥味。經(jīng)過(guò)降度處理的蛹蟲草菌絲體酒液，必須經(jīng)過(guò)調(diào)配處理，才能使酒的口感更加協(xié)調(diào)舒適。

1.2.3.3澄清工藝

基酒在浸提、降度及調(diào)配后有物質(zhì)析出而形成絮狀沉淀，必須對(duì)其進(jìn)行澄清處理。考察澄清劑（明膠、皂土、殼聚糖、PVPP、活性炭）對(duì)蛹蟲草菌絲體保健酒澄清度的影響，確定蛹蟲草菌絲體保健酒的最適澄清劑及其添加量。

1.2.4澄清劑的制備

參照參考文獻(xiàn)［14］和參考文獻(xiàn)［15］。

1.2.5澄清處理

在100 mL廣口瓶中分別注入50 mL的酒液，再根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分別加入不同量的澄清劑，攪拌均勻，保鮮膜封口，靜置，觀察酒液澄清狀況變化，并檢測(cè)其透光率和酒液中蟲草酸含量的變化［16］。以上操作重復(fù)3次，并于7 d后取樣檢測(cè)，上清液開展穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)。

1.2.6檢測(cè)方法

透光率的測(cè)定：參照參考文獻(xiàn)［17］。

熱穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)：將澄清好的酒液取10 mL于具塞試管中，封口，于45℃恒溫箱中放置2 d后觀察酒液的變化。

冷穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)：將澄清好的酒液取10 mL于具塞試管中，封口，于-4℃冰箱中放置2 d后觀察酒液的變化。

澄清過(guò)度實(shí)驗(yàn)：將澄清好的酒液取10 mL于具塞試管中，添加0.5 g/L單寧，混勻，室溫靜置24 h后觀察酒液的變化。若酒液產(chǎn)生渾濁或沉淀，則說(shuō)明下膠過(guò)量。

2　結(jié)果與分析

2.1蛹蟲草菌絲體保健酒最佳浸提工藝的確定

2.1.1酒精度對(duì)浸提液中蟲草酸的影響

相關(guān)文獻(xiàn)指出，當(dāng)酒精度在40%vol～70%vol之間中藥材浸提有效成分溶出最多，生物堿、苷類、蒽醌類、豆香素、木脂素、黃酮類、揮發(fā)油、皂苷、有機(jī)酸等均能被提出來(lái)，且此時(shí)溶出的雜質(zhì)含量最低，口味較純正［18］。所選基酒的初始酒精度為63.8%vol，經(jīng)降度處理后，選擇酒精度為30%vol、40%vol、50%vol、60%vol、63.8%vol的基酒，用粉碎的蛹蟲草菌絲體于不同酒精度的基酒中浸提35 d，測(cè)定浸提液中蟲草酸的提取率，其結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1　酒精度對(duì)蟲草酸提取率的影響

由圖1可知，酒精度對(duì)蟲草酸的溶出有較大的影響。隨著乙醇濃度的升高，蟲草酸的提取率呈下降趨勢(shì)，主要原因是蟲草酸易溶于水，微溶于醇，蟲草酸的親水基團(tuán)多、極性大而表現(xiàn)出較強(qiáng)的親水性，在低酒精度中更易溶出［19］。結(jié)合趙志君等［18］關(guān)于基酒酒精度與中藥材有效成分浸出之間的關(guān)系，綜合考慮，選擇40%vol為浸提基酒的酒精度。

2.1.2浸提時(shí)間對(duì)浸提液中蟲草酸的影響

將粉碎的蛹蟲草菌絲體加入到酒精度為40%vol的基酒中，在室溫條件下分別浸提7 d、14 d、21 d、28 d、35 d、42 d。以浸提液中蟲草酸的提取率作為檢測(cè)指標(biāo)，其結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖2　浸提時(shí)間對(duì)蟲草酸提取率的影響

由圖2可知，提取時(shí)間對(duì)蟲草酸的溶出影響顯著，7～21 d時(shí)蟲草酸提取率隨著浸提時(shí)間的延長(zhǎng)而升高，21～35 d蟲草酸含量趨于穩(wěn)定，在35～42 d蟲草酸提取率略有下降，主要原因是在浸提后期溶出的雜質(zhì)和色素增多，對(duì)蟲草酸的檢測(cè)造成了一定的影響。綜合考慮，選擇21 d作為蛹蟲草菌絲體保健酒的浸提時(shí)間。

2.1.3料液比對(duì)浸提液中蟲草酸的影響

將粉碎的蛹蟲草菌絲體加入到酒精度為40%vol的基酒中浸提21 d，選擇料液比為1∶10、1∶20、1∶30、1∶40、1∶50、1∶60，探討對(duì)浸提液中蟲草酸提取率的影響，結(jié)果見(jiàn)圖3。

圖3　料液比對(duì)蟲草酸提取率的影響

由圖3可知，隨著料液比的增加，浸提液中蟲草酸的提取率逐漸增加，當(dāng)料液比為1∶40時(shí)，蟲草酸的提取率最大；當(dāng)料液比大于1∶40時(shí)，浸提液中蟲草酸的提取率趨于穩(wěn)定。這是因?yàn)榱弦罕忍r(shí)，蛹蟲草菌絲體不能與溶劑充分接觸，蟲草酸就不能夠從菌絲體中完全溶出，料液比較大時(shí)，溶劑能與溶質(zhì)充分接觸，浸提就會(huì)相對(duì)完全，但料液比過(guò)大時(shí)，浸提液中的蟲草酸濃度也會(huì)隨之降低，這就會(huì)增加后續(xù)的濃縮成本。綜合考慮能耗和經(jīng)濟(jì)成本等因素的影響，選取1∶40作為蛹蟲草菌絲體保健酒浸提時(shí)的料液比。

2.1.4蛹蟲草菌絲體保健酒浸提工藝的正交實(shí)驗(yàn)

在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，以浸提液中蟲草酸提取率為指標(biāo)，選定酒精度、浸提時(shí)間、料液比按表1進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其結(jié)果見(jiàn)表2。

表2　蟲草酸浸提條件優(yōu)化正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果

由表2可知，影響蟲草酸浸提時(shí)各因素的主次順序是A＞B＞C（酒精度＞浸提時(shí)間＞料液比），即酒精度對(duì)蟲草酸浸提的影響最大，浸提時(shí)間次之，料液比的影響最小，最優(yōu)水平組合為A3B2C2，即酒精度50%vol、浸提時(shí)間21 d、料液比1∶40。

2.1.5驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)

按照最優(yōu)浸提工藝參數(shù)進(jìn)行3次實(shí)驗(yàn)，經(jīng)優(yōu)化后蟲草酸提取率為16.1131%，此時(shí)酒液中蟲草酸的含量為4.0283 mg/mL，與優(yōu)化前相比均有提高，說(shuō)明優(yōu)化的結(jié)果具有可靠性。

2.2蛹蟲草菌絲體保健酒最佳澄清工藝的確定

保健酒一般由藥材浸泡配制而成，浸出物有糖類、蛋白質(zhì)、脂類、有機(jī)酸、維生素、礦物質(zhì)、黃酮、單寧、生物堿、萜類、皂苷等多種成分，是一個(gè)復(fù)雜的多相不穩(wěn)定體系［20］。雖然過(guò)濾處理能使保健酒暫時(shí)澄清，但是由于保健酒醇溶性、水溶性成分復(fù)雜，且性質(zhì)各不相同，在貯運(yùn)過(guò)程中如多酚、蛋白質(zhì)等物質(zhì)會(huì)發(fā)生聚合反應(yīng)而產(chǎn)生沉淀，因此選擇適宜的澄清方法對(duì)保健酒而言具有十分重要的意義［21］。

2.2.1明膠添加量對(duì)蛹蟲草菌絲體保健酒澄清效果的影響

取2%的明膠溶液加入到50 mL酒中，添加量分別是1 mL、2 mL、3 mL、4 mL、5 mL、6 mL，測(cè)定酒中的透光率，結(jié)果見(jiàn)圖4。

圖4　明膠添加量（2%）對(duì)蛹蟲草菌絲體保健酒透光率的影響

由圖4可知，2%的明膠溶液添加量為3 mL時(shí)的澄清效果最好，過(guò)少或過(guò)多對(duì)澄清效果都有影響。這可能是因?yàn)槊髂z可以跟保健酒中的單寧等物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成一種細(xì)小的黏糊狀物，能吸附酒中的微粒，形成沉淀，所以酒樣的透光率增大，但是，隨著明膠的添加量不斷在增加，澄清效果反而變差，這是因?yàn)榫茦又械亩喾?、單寧等色素已?jīng)大量的消耗，不能夠繼續(xù)與過(guò)量的明膠反應(yīng)，導(dǎo)致酒樣的澄清度降低［22］。

2.2.2皂土添加量對(duì)蛹蟲草菌絲體保健酒澄清效果的影響

取2%的皂土溶液加入到50 mL酒中，添加量分別是1 mL、2 mL、3 mL、4 mL、5 mL、6 mL，測(cè)定酒中的透光率，結(jié)果見(jiàn)圖5。

由圖5可知，2%皂土的添加量為3 mL時(shí)的透光率最大，隨著添加量的增加，透光率趨于穩(wěn)定。所以選擇2%皂土的添加量為3 mL。

圖5　皂土添加量（2%）對(duì)蛹蟲草菌絲體保健酒透光率的影響

2.2.3殼聚糖添加量對(duì)蛹蟲草菌絲體保健酒澄清效果的影響

取1%的殼聚糖溶液加入到50 mL酒中，添加量分別是0.2 mL、0.4 mL、0.6 mL、0.8 mL、1.0 mL、1.2 mL，測(cè)定酒中的透光率，結(jié)果見(jiàn)圖6。

圖6　殼聚糖添加量（1%）對(duì)蛹蟲草菌絲體保健酒透光率的影響

由圖6可知，隨著殼聚糖用量的逐漸增加，透光率呈逐漸上升趨勢(shì)，當(dāng)殼聚糖加入量為0.6 mL時(shí)，透光率達(dá)到最大值94.78%；當(dāng)增加殼聚糖的添加量時(shí)，酒體的透光率逐漸降低，所以選擇1%的殼聚糖添加量為0.6 mL。

2.2.4聚乙烯聚吡咯烷酮（PVPP）添加量對(duì)蛹蟲草菌絲體保健酒澄清效果的影響

取1%的PVPP溶液加入到50 mL酒中，添加量分別是0.8 mL、1.0 mL、1.2 mL、1.4 mL、1.6 mL、1.8 mL，測(cè)定酒中的透光率，結(jié)果見(jiàn)圖7。

圖7　PVPP添加量（1%）對(duì)蛹蟲草菌絲體保健酒透光率的影響

由圖7可知，PVPP的添加量在0.8%～1.2%時(shí)，透光率逐漸上升，當(dāng)PVPP加入量大于1.2 mL時(shí)，透光率雖然在增加但變化趨勢(shì)不明顯，所以選擇1%的PVPP添加量為1.2 mL。

2.2.5活性炭添加量對(duì)蛹蟲草菌絲體保健酒澄清效果的影響

取活性炭粉末加入到50 mL酒中，添加量分別是0.06%、0.08%、0.1%、0.12%、0.14%、0.16%，測(cè)定酒中的透光率，結(jié)果見(jiàn)圖8。

圖8　活性炭添加量對(duì)蛹蟲草菌絲體保健酒透光率的影響

由圖8可知，活性炭的添加量在0.06%～0.1%時(shí)，蛹蟲草菌體保健酒的透光率逐漸上升，繼續(xù)增加添加量，透光率雖然在增加但趨勢(shì)不明顯，所所以選擇活性炭的添加量為0.1%。

2.2.6穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)

保健酒在貯運(yùn)銷售過(guò)程中可能會(huì)經(jīng)歷極端環(huán)境，使酒液中的膠體等物質(zhì)發(fā)生不穩(wěn)定而沉淀［21］，所以有必要對(duì)其進(jìn)行冷、熱穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表3。

表3　蛹蟲草菌絲體保健酒添加澄清劑后的穩(wěn)定性及澄清過(guò)度實(shí)驗(yàn)結(jié)果

由表3可知，添加5種澄清劑后酒液中蟲草酸的含量均有所下降，其中PVPP對(duì)蟲草酸的作用最溫和，而活性炭最為強(qiáng)烈，可能是因?yàn)榛钚蕴孔鳛橐环N吸附劑，在吸附雜質(zhì)的同時(shí)也帶走了酒液中的蟲草酸。各酒液經(jīng)高溫處理后仍保持穩(wěn)定，均無(wú)渾濁和沉淀產(chǎn)生。各酒液經(jīng)低溫處理后加入明膠和皂土的酒液產(chǎn)生渾濁，加入PVPP的酒液產(chǎn)生少許渾濁，加入殼聚糖和活性炭的酒液保持穩(wěn)定。經(jīng)過(guò)澄清過(guò)度實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)各酒液均保持穩(wěn)定。就穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)而言，殼聚糖和活性炭是蛹蟲草菌絲體保健酒的澄清劑的最佳選擇，但是添加活性炭后酒液中蟲草酸的含量相對(duì)于添加殼聚糖的酒液流失的更多。綜合考慮，蛹蟲草菌絲體保健酒在澄清時(shí)選擇殼聚糖作為澄清劑，1%的殼聚糖的最適添加量為0.6 mL，即1%的殼聚糖12 mL/L，此時(shí)酒液中的蟲草酸含量為3.9344 mg/mL。

2.3蛹蟲草菌絲體保健酒質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

2.3.1感官指標(biāo)

外觀：透明，無(wú)沉淀物及懸浮物。

色澤：淡黃色，清亮透明。

香氣：較濃郁的酒香和蟲草香，舒適協(xié)調(diào)，無(wú)異味?？谖叮喝肟谌岷?，綿甜爽口，諸味協(xié)調(diào)，尾凈。

2.3.2理化指標(biāo)（表4）

表4　蛹蟲草菌絲體保健酒的理化指標(biāo)

2.3.3微生物指標(biāo)

執(zhí)行GB 2758—2012發(fā)酵酒衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，菌落總數(shù)≤500個(gè)/L，大腸桿菌≤30個(gè)/L，致病菌不得檢出。

3　結(jié)論與討論

蛹蟲草菌絲體保健酒具有一定保健功能，并且工藝簡(jiǎn)單易操作，具有良好的市場(chǎng)開發(fā)前景。本實(shí)驗(yàn)就蛹蟲草菌絲體保健酒工藝的操作要點(diǎn)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)最佳浸提工藝為酒精度50%vol、浸提時(shí)間21 d、料液比1∶40，此時(shí)酒液中蟲草酸的含量為3.9344 mg/mL；最佳澄清劑是殼聚糖，最適添加量為1%的殼聚糖12 mL/L。該條件下研制的蛹蟲草菌絲體保健酒為淡黃色，澄清透明，香味協(xié)調(diào)，風(fēng)格獨(dú)特，并具有一定的保健功效。

本實(shí)驗(yàn)考察蛹蟲草菌絲體保健酒的浸提工藝是在常溫狀態(tài)下進(jìn)行的，所用時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。保健酒中中藥材的提取一般考察基酒濃度、浸提時(shí)間、浸提溫度和料液比等因素。在浸提過(guò)程中，滲透、溶解和擴(kuò)散能力隨著溫度的升高而增大，溶液的黏度隨著溫度的升高而降低，提高藥材浸提溫度可以使藥材的植物組織軟化、促進(jìn)膨脹、分子運(yùn)動(dòng)加劇，從而加速基酒溶液對(duì)藥材的滲透及對(duì)藥物成分的吸收溶解，縮短浸提時(shí)間，提高浸出的效果［23］。對(duì)于工業(yè)化的生產(chǎn)而言，可以考慮適當(dāng)提高浸提溫度，縮短浸提時(shí)間，減少生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)今眾多的學(xué)者致力于研究復(fù)合澄清劑對(duì)酒和飲料澄清效果的影響，明紅梅等［24］研制松針枸杞靈芝保健酒時(shí)選擇0.12 g/L明膠+0.15 g/L殼聚糖，張博昶等［25］研制軟棗獼猴桃玫瑰飲料時(shí)選擇0.15%殼聚糖+0.01%硅藻土+0.05%明膠。在研究蛹蟲草菌絲體保健酒澄清工藝時(shí)，本實(shí)驗(yàn)著重研究單一澄清劑對(duì)其澄清效果的影響，對(duì)復(fù)合澄清劑的選擇還需進(jìn)一步的探討。

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Development of Cordyceps militaris Mycelia Healthcare Liquor

WAN Qin1，TU Feiyong3，4，HU Yongqi3，4，LIU Xingping1，2，AO Zonghua3，4and WANG Songtao3，4
（1.Sichuan University of Science&Engineering，Zigong，Sichuan 643000；2.Sichuan Police College，Luzhou，Sichuan 646000；3.Luzhou Laojiao Co.Ltd.，Luzhou，Sichuan 646000；4.National Engineering Research Center of Solid-state Brewing，Luzhou，Sichuan 646000，China）

Cordyceps militaris mycelia healthcare liquor was produced with Cordyceps militaris mycelia as raw materials and Nongxiang Baijiu as the base liquor.The best extraction conditions were summed up as follows:the alcoholicity of extraction liquor was 50%vol，the extraction time was 21 d，and the ratio of raw materials and liquid was 1∶40.The best clarifier was chitosan（addition of 1%chitosan of 12 mL/L）. The produced liquor was clear，transparent，and light yellow in color，and it had certain healthcare functions with unique styles.

Cordyeeps militaris；mycelia；leaching；clarification；healthcare liquor

TS262.91；TS261.4

A

1001-9286（2016）09-0094-05

10.13746/j.njkj.2016106

四川省科技廳條件平臺(tái)項(xiàng)目“保健養(yǎng)生產(chǎn)品信息資源服務(wù)公益平臺(tái)”。

2016-04-01；

2016-06-21

萬(wàn)琴（1990-），女，碩士研究生，主要從事發(fā)酵工程研究。

胡永奇（1970-），男，碩士，瀘州老窖股份有限公司總工辦主任。

優(yōu)先數(shù)字出版時(shí)間：2016-06-29；地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20160629.1332.005.html。