人參、枸杞、熟地保健酒制備工藝研究

李進(jìn)

（瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川瀘州646005）

人參、枸杞、熟地保健酒制備工藝研究

李進(jìn)

（瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川瀘州646005）

建立人參、枸杞和熟地保健酒微波輔助制備新工藝，并進(jìn)行傳統(tǒng)浸泡與微波輔助配制差異與優(yōu)化研究。結(jié)果表明人參總皂苷提取得率為5.84％。利用星點(diǎn)-效應(yīng)面優(yōu)化微波輔助配制保健酒，最佳條件為微波時(shí)間4min，酒精度48％vol，液料比5倍，提取次數(shù)4次，功能多糖提取率為63.11％。傳統(tǒng)浸泡工藝功能多糖提取得率為58.02％。

微波；星點(diǎn)-效應(yīng)面設(shè)計(jì)；保健酒

隨著我國經(jīng)濟(jì)水平不斷發(fā)展，居民生活水平得以提高以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)、生存環(huán)境的變化，人類的健康觀念和追求生存質(zhì)量的意識(shí)極大地增強(qiáng)，人民對于酒類食品行業(yè)產(chǎn)品需求發(fā)生了巨大的改變，在我國酒類市場上，在養(yǎng)生保健、延年益壽等方面具有獨(dú)特療效優(yōu)勢的配制保健酒產(chǎn)品需求急劇上升，擁有巨大的市場潛力。保健酒是采用一定的生產(chǎn)工藝添加一種或多種中藥材混合發(fā)酵或在清酒中添加適量的動(dòng)植物提取液勾兌而成的，具有一定的保健養(yǎng)生作用的酒［1］。保健酒的功效非常廣泛，有抗氧化、抗疲勞、降血壓、增強(qiáng)免疫、壯陽提性功效，深為各代醫(yī)家推崇。

人參具有大補(bǔ)元?dú)狻?qiáng)心固脫、安神生津之功效。人參主要化學(xué)成分為多種人參皂苷、揮發(fā)油、糖類、氨基酸、以及多種微量元素等［2］。人參皂苷具有誘導(dǎo)癌細(xì)胞、提高免疫力、抗疲勞、增強(qiáng)機(jī)體免疫力的作用［3-4］。人參多糖是高分子酸性多糖，具有增強(qiáng)免疫，抗腫瘤的功能［5］。枸杞具有滋補(bǔ)肝腎、益精明目功效。枸杞含有豐富的枸杞多糖、游離氨基酸、牛磺酸、維生素［6］。其中枸杞多糖具有增強(qiáng)機(jī)體免疫力、抗腫瘤、抗衰老、降血脂、降血糖、抗疲勞、護(hù)肝、防輻射、抗缺氧等功效［7-8］。熟地黃具有補(bǔ)血滋陰、填精益髓之功效，治療血虛、肝腎陰虛諸癥［9］。多用于補(bǔ)腎陽，生精血。熟地黃含糖類、甘露醇、維生素A類物質(zhì)及氨基酸等。其中熟地多糖［10-13］具有免疫和抑瘤活性，抗焦慮并對心血管系統(tǒng)有強(qiáng)心、降壓、保護(hù)心肌、抑制血栓形成和降血脂等作用。

本研究以人參，枸杞和熟地為原材料，制備一款補(bǔ)血益氣保健酒，以功能性成分人參皂苷和多糖為優(yōu)化目標(biāo)，對制備工藝進(jìn)行傳統(tǒng)浸泡與微波輔助配制差異與優(yōu)化研究。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

人參，枸杞，熟地：瀘州圣杰藥房；小曲酒：瀘州市；人參皂苷標(biāo)準(zhǔn)品（色譜純）：上海金穗生物科技；葡萄糖（色譜純）：上海金穗生物科技；苯酚、香草醛，甲醇，濃硫酸，無水乙醇為分析純。

1.2儀器與設(shè)備

UV1100紫外可見分光光度計(jì)：上海美普達(dá)儀器有限公司；DHG-9140A真空干燥箱：上海島韓實(shí)業(yè)有限公司；FZ102微型植物粉碎機(jī)：永康市天祺盛工貿(mào)公司；DK-S28型電熱恒溫水浴鍋：上海光學(xué)儀器廠；FA 2004N分析天平：上海箐海有限公司；WD900微波爐：中山市星城溫控器有限公司；LYT-330折光儀：上海淋普公司。

1.3方法

1.3.1工藝流程

1.3.2原材料處理方法

篩選及干燥：去除雜質(zhì)以及霉?fàn)€，60℃恒溫干燥24 h，冷卻至室溫，剪碎，待用。

1.3.3人參皂苷的提取及檢測

人參皂苷的提取及檢測參照文獻(xiàn)所示［14］。

1.3.4功能多糖單因子提取試驗(yàn)

采用微波提取法，準(zhǔn)確稱取5 g原材料于錐形瓶中，分別利用微波時(shí)間（1、2、3、4、5min），乙醇體積分?jǐn)?shù)（10％、20％、30％、40％、50％），提取次數(shù)（1、2、3、4、5），液料比（5、10、15、20、25倍）進(jìn)行提取，考察各因素對于多糖提取的收率影響。

對原材料微波提取過濾液利用紫外可見分光光度計(jì)進(jìn)行吸光度測定，由回歸方程計(jì)算求得人參總皂苷及功能多糖含量，進(jìn)而根據(jù)提取溶液體積計(jì)算出提取得到含量，根據(jù)下列公式計(jì)算提取得率。

提取得率/％=（提取得量/原材料質(zhì)量）×100

1.3.5星點(diǎn)設(shè)計(jì)-效應(yīng)面設(shè)計(jì)優(yōu)化試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選擇乙醇體積分?jǐn)?shù)A、液料比（倍）B、時(shí)間C 3個(gè)對多糖提取率較顯著的因素為自變量，以多糖得率為目標(biāo)值，設(shè)計(jì)三因素五水平的中心組合設(shè)計(jì)，因素編碼及水平設(shè)計(jì)見表1，其中每一變量的5種水平分別以-1.68179、-1、0、1、1.68179為代碼。

1.3.6勾調(diào)

將所提取得到的多糖濾液和人參皂苷濾液濃縮，混合，降度、調(diào)糖勾調(diào)至36％vol。

1.3.7傳統(tǒng)浸泡試驗(yàn)

分別稱取人參7.5 g、枸杞25 g、熟地黃25 g，切片，加入500mL小曲酒，密封保存，傳統(tǒng)泡制30 d。每隔5天取樣分析。

表1　星點(diǎn)設(shè)計(jì)-效應(yīng)面試驗(yàn)因素編碼及水平因素Table1 Codesand levelsof the centralcom posite design-response surfacem ethodology

2　結(jié)果與分析

2.1標(biāo)準(zhǔn)曲線

2.1.1葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立

葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖2。

圖2　葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.2 Standard curveof glucose

由圖2可知標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y=0.4200x+0.0088，R2=0.995 49。

2.1.2人參總皂苷標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立

根據(jù)文獻(xiàn)所示［14］建立標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖3。

圖3　人參總皂苷標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.3 Standard curveof totalSaponins in Panax ginseng

由圖3可知標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y=3.206 7x+0.1672，R2=0.995 6。

2.2功能性成分多糖單因子提取

2.2.1小曲酒酒精體積分?jǐn)?shù)對多糖提取率的影響

提取液料比5倍，時(shí)間2min，微波爐功率為中低檔火600 W，酒精度對多糖提取率影響見圖4。

圖4　小曲酒酒精度對多糖提取率的影響Fig.4 Effectsofethanolconcentration on thepolyosesyield

由圖4可知，隨著小曲酒酒度的提高，多糖提取率逐漸上升。多糖提取率在50％vol時(shí)達(dá)到最大，50％vol比10％vol、20％vol、30％vol、40％vol提取多糖的效果好。

2.2.2提取時(shí)間對多糖提取率的影響

提取條件為液料比（倍）5，酒精度為50％vol，微波爐功率為中低檔火600W，所測得的多糖提取率變化如圖5。

圖5　提取時(shí)間對多糖提取率的影響Fig.5 Effectsof extraction timeson the polyosesyield

由圖5可知，隨著微波處理時(shí)間的延長，多糖提取率先上升，達(dá)到一定值后，出現(xiàn)了下降，可能是由于處理過長時(shí)間導(dǎo)致了多糖的溶解程度加大。故在時(shí)間選定上不宜太長，選擇提取時(shí)間4min。

2.2.3提取次數(shù)對多糖提取率的影響

提取條件為液料比（倍）5，酒精度為50％vol，微波功率為中低檔火600W，提取2min，所測得的多糖提取率變化見圖6。

圖6　提取次數(shù)對多糖提取率的影響Fig.6 Effectsof extraction num ber of timeson thepolyosesyield

由圖6可知，隨著提取次數(shù)的增加，多糖提取率先上升，達(dá)到一定值后不再上升，考慮到時(shí)間與能耗，故確定提取次數(shù)為4次較為合適。

2.2.4液料比對多糖提取率的影響

提取條件為時(shí)間2min，酒精度為50％vol，微波功率為中低檔火600W，所測得的多糖提取率變化見圖7。

圖7　液料比對多糖提取率的影響Fig.7 Effectsof liquid-to-solid ratio on thepolyosesyield

由圖7可知，當(dāng)液料比（倍）超過5時(shí)，提取率沒有上升，反而略有所下降，因此確定液料比（倍）在5倍時(shí)較為合適，既能保證一定的提取率，又能減少后續(xù)操作難度，節(jié)省材料和能耗。

綜上所述，由單因素試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，當(dāng)提取條件為酒精度50％vol、時(shí)間4min、次數(shù)4次、液料比為5倍時(shí)，多糖提取率為最高。

2.3微波輔助提取功能多糖星點(diǎn)設(shè)計(jì)-效應(yīng)面試驗(yàn)

根據(jù)單因子實(shí)驗(yàn)結(jié)果選取選擇乙醇體積分?jǐn)?shù)A、液料比（倍）B、時(shí)間C 3個(gè)對多糖提取率較顯著的因素為自變量，以多糖得率為目標(biāo)值，設(shè)計(jì)三因素五水平的星點(diǎn)設(shè)計(jì)-效應(yīng)面設(shè)計(jì)。試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案及結(jié)果見表2。

表2　星點(diǎn)設(shè)計(jì)-效應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案及試驗(yàn)結(jié)果Table2 Design and resultsof the central composite designresponse surfacemethodology

續(xù)表2星點(diǎn)設(shè)計(jì)-效應(yīng)面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案及實(shí)驗(yàn)結(jié)果Continue table2 Design and resu ltsof the central composite design-responsesurfacemethodology

表3　回歸模型方差分析表Table3 Varianceanalysisof regressionmodel

以多糖得率為目標(biāo)值，建立其與乙醇體積分?jǐn)?shù)、時(shí)間、液料比（倍）3個(gè)因素的回歸模型，得到的二次回歸方程為：

得率=62.59－1.33A－0.23B+1.64C+2.39AB－0.51AC+ 1.04BC－4.27A2－0.97B2－3.87C2

由表3可知，A2和C2對模型響應(yīng)值極顯著（P值＜0.0001），模型P值＜0.0001為極顯著，失擬項(xiàng)為0.1316，大于0.05，不顯著，表明模型擬合程度較好。且乙醇體積分?jǐn)?shù)A、液固比B、時(shí)間C三因素對功能性多糖分子提取的影響程度為：C＞A＞B。模型校正絕對系數(shù)Adj R-squared為0.9517，證明該此模型能解釋95.17％響應(yīng)值的變化情況，未計(jì)入回歸方程的變量對功能多糖的提取效果影響較小。相關(guān)系數(shù)R-squared為0.974 6，證明模型擬合程度較好，試驗(yàn)的誤差較小，具有預(yù)測分析提取收率能力［15］。

星點(diǎn)設(shè)計(jì)-效應(yīng)面實(shí)試驗(yàn)結(jié)果的三維圖模擬分析見圖8。

圖8　星點(diǎn)設(shè)計(jì)-效應(yīng)面實(shí)驗(yàn)結(jié)果的三維圖模擬分析Fig.8 Three-dimension graphicsof the centralcompositedesignresponse surface

響應(yīng)面為開口向下凹面，確定三要素與提取收率呈現(xiàn)拋物線相關(guān)性，反應(yīng)能通過該模型發(fā)現(xiàn)區(qū)域最優(yōu)解。經(jīng)預(yù)測在乙醇體積分?jǐn)?shù)A為47.89％，液料比B為4.85倍，時(shí)間為4.21min得率為62.90％。考慮實(shí)際操作條件，將提取條件修正為乙醇體積分?jǐn)?shù)A為48％，液料比B為5倍，時(shí)間為4min。根據(jù)上述工藝操作條件，對進(jìn)行工藝驗(yàn)證試驗(yàn)，提取次數(shù)為4，經(jīng)3次重復(fù)取平均值，提取得率達(dá)到63.11％，實(shí)測值與模型方程預(yù)測值相近，表明上述預(yù)測模型擬合度良好。

2.4浸泡法數(shù)據(jù)分析

2.4.1多糖的變化

在相同液料比（倍）、相同溫度、相同質(zhì)量，不同時(shí)間下，多糖提取率變化如圖9。

圖9　浸泡天數(shù)對多糖提取率的影響Fig.9 Effectsof infusion dayson thepolyosesyield

由圖9可知，隨著的增加，多糖提取率也逐漸上升，說明隨著時(shí)間的增加，中藥中多糖被充分溶解出來。當(dāng)浸泡時(shí)間在10 d～15 d時(shí)，多糖提取率增長較快。15 d～25 d時(shí)，多糖提取率雖在增長，但增長速度變緩。25 d～30 d時(shí)多糖提取率出現(xiàn)了細(xì)微下降。

2.4.2人參總皂苷的變化

在相同液料比（倍）、相同溫度、相同質(zhì)量，不同時(shí)間下，多糖提取率變化如圖10。

圖10　浸泡天數(shù)對多糖提取率的影響Fig.10 Effectsof infusion dayson theyield of totalsaponins in Panax ginseng

由圖10可知，隨著的增加，人參總皂苷提取率也逐漸上升，說明隨著時(shí)間的增加，人參總皂苷被充分溶解出來。當(dāng)浸泡時(shí)間在0 d～15 d時(shí)，多糖提取率增長較快。15 d～20 d時(shí)，多糖提取率雖在增長，但增長速度變緩。20 d～25 d時(shí)多糖提取率出現(xiàn)了細(xì)微下降。25 d～30 d時(shí)多糖提取率出現(xiàn)了細(xì)微回升。

2.5勾調(diào)

將人參皂苷提取液、功能多糖提取液分別減壓濃縮，與降度超純水、小曲酒、蜂蜜進(jìn)行勾調(diào)，并利用0.45μm有機(jī)濾膜抽濾，獲得成品酒。

成品酒感官指標(biāo)為：色澤：淡黑褐色；香氣：具有本品特有香氣，無異雜味；性狀：無雜質(zhì)，澄清透明，無懸浮物，無沉淀；口感：舒適，口味協(xié)調(diào)，微有苦味。

3　結(jié)論

以人參，枸杞和熟地為原材料，建立補(bǔ)血益氣保健酒微波輔助配制工藝，并與傳統(tǒng)浸泡工藝進(jìn)行差異與優(yōu)化研究。通過單因子與星點(diǎn)設(shè)計(jì)--效應(yīng)面實(shí)驗(yàn)優(yōu)化微波輔助提取功能多糖最佳工藝，當(dāng)最佳條件為微波時(shí)間4min，酒精度48％vol，液料比5倍，提取次數(shù)為4時(shí)多糖得率最高為63.11％。傳統(tǒng)浸泡25 d多糖得率為58.02％。通過微波輔助提取人參總皂苷，提取得率為5.84％，比傳統(tǒng)浸泡法提高近2％。本次試驗(yàn)建立了微波輔助提取配制保健酒制備工藝，通過傳統(tǒng)浸泡法和現(xiàn)代微波提取技術(shù)新工藝的比較研究，得出微波輔助配制保健酒工藝具有時(shí)間短，提取效率高，選擇性高的優(yōu)點(diǎn)。

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Process Research of Ginseng，Chinese Wolf berry，Prepared Rhizome of Rehmannia Health W ine

LI Jin
（Luzhou Vocational Technical College，Luzhou 646005，Sichuan，China）

The variance and optimization of traditionalmethod and microwave of preparation process for ginseng，Chinesewolfberry，prepared rhizome of rehmannia health winewere studied.The results showed that the using central composite response surface optimization ofmicrowave assisted preparation ofhealth wine had the advantagesofshortextraction time and high yield，compared with the traditional soaking process.The optimum ofmicrowave assisted conditionswere confirmed as follows：extraction time 4min，extraction time 63.11％，solid to liquid ratio 1∶5，the number times of extraction 4.The yield ofmicrowave assisted preparation was 63.11％.Theyield of traditionalsoakingprocesswas58.02％.

microwaves；centralcompositeresponsesurfaceoptimization；healthwine

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.18.022

四川省科技創(chuàng)新苗子工程資助項(xiàng)目（2015029）；川酒文化國際傳播研究中心（CJCB 2016-13）；瀘州市科技創(chuàng)新苗子培育計(jì)劃項(xiàng)目［2014-R-52（17/20）］

李進(jìn)（1984—），男（漢），助教，碩士，研究方向：食品藥品生物工程。

2016-05-25