不同加熱條件對中草藥糖果中總酚和主要功效成分含量及抗氧化性的影響

殷倩倩 何志勇 陳潔 曾茂茂

摘要 [目的]探討在模擬糖果加工過程中加熱對中草藥糖果中總酚含量、抗氧化性及主要功效成分含量的影響。[方法]以羅漢果、烏梅、桔梗作為原料，提取濃縮得到中草藥提取物。將各中草藥提取物分別加入溶解的糖液中，在100、110、120、130和140 ℃時分別加熱0、10、20、30、40、60、120及180 min，對經(jīng)過不同熱處理過程的樣品，測定總酚含量（TPC）、抗氧化性[（ABTS自由基清除能力和亞鐵還原能力（FRAP）]及主要功效成分含量。[結(jié)果]在模擬糖果熱加工過程中，由于美拉德反應產(chǎn)物的生成及部分結(jié)合態(tài)多酚化合物的釋放，中草藥中總酚含量、抗氧化性明顯升高，而由于功效成分的熱分解，其主要功效成分含量明顯降低。140 ℃加熱180 min后，羅漢果、烏梅、桔梗糖漿中TPC分別增長了約2.2、3.4及3.3倍，而ABTS自由基清除能力及FRAP分別增長了3.1～7.0倍和4.2～4.5倍，主要功效成分羅漢果苷V、苦杏仁苷、桔梗皂苷D含量損失率分別為34.76%、48.44%及44.14%。[結(jié)論]該研究為中草藥糖果的工業(yè)化生產(chǎn)提供了指導依據(jù)。為減少中草藥糖果中功效成分的損失，提高其抗氧化性等功能品質(zhì)，中草藥糖果加熱溫度應控制在120～130 ℃，加熱時間少于120 min。

關(guān)鍵詞 中草藥；加熱；總酚含量；抗氧化性；功效成分

中圖分類號 TS245.9文獻標識碼 A文章編號 0517-6611（2018）16-0167-05

Abstract [Objective]To determine the effects of heating on the total phenolic content（TPC），antioxidant activities and content of the main functional component in Chinese herbs during simulated candy processing.[Method]Using momordica grosvenori，ebony and platycodon as materials to get the extract.Mixed extract with sugar solution well and heated at 100，110，120，130 or 140 ℃，the heating time was 0，10，20，30，40，60，120 or 180 min.Then determine the total phenolic content （TPC），antioxidant activity （ABTS scavenging activity and FRAP） and the content of main functional component.[Result]Heating can increase the TPC and antioxidant activity of Chinese herbs significantly.Meanwhile，content of the main functional component decreased by heating.Upon heating at 140 ℃ for 180 min，the TPC of momordica grosvenori，ebony and platycodon increased about 2.2 times，3.4 times and 4.3 times，respectively，compared to the unheated sample，while the ABTS scavenging activities and FRAP increased about 3.1～7.0 times and 4.2～4.5 times，respectively，and content of functional component decreased by 34.76%，48.44% and 44.14%，respectively.[Conclusion] This study provided guidance for the industrial production of Chinese herbal candy.In the industrialized production of Chinese herbal candy，the heating temperature should be controlled at 120～130 ℃ and the time should be less than 120 min，in order to reduce the loss of functional component and improve the antioxidant activity of the candy.

Key words Chinese herbs；Heating；Total phenolic content；Antioxidant activity；Functional component

在我國，人們使用中草藥來預防或者治療疾病已有幾千年的歷史。流行病學研究表明，中草藥具有抗炎、抗動脈粥樣硬化、抗腫瘤、抗菌和抗病毒等活性[1-2]，這些功能部分歸功于它們的抗氧化及自由基消除能力[3]。如今，由于環(huán)境污染日益嚴重，越來越多的人患有呼吸系統(tǒng)疾病，因此，具有清熱解毒、清咽利喉功能的中草藥，如金銀花、菊花、羅漢果等，已引起廣泛關(guān)注。

羅漢果為葫蘆科植物羅漢果的干燥果實，化學成分包括三萜類、黃酮類、多糖及蛋白質(zhì)、氨基酸等，具有抗氧化、抑菌及提高免疫力等功效，其中，羅漢果苷V為其主要功效成分[4-5]；烏梅為薔薇科植物梅的干燥近成熟果實，化學成分包括有機酸、黃酮類及萜類等，具有抑菌、鎮(zhèn)咳、抗腫瘤、降血脂、抗氧化等藥理作用[6-7]，其主要功效成分為苦杏仁苷；桔梗為桔梗科植物桔梗的干燥根，含有皂苷類、多糖及脂肪酸等多種成分，具有祛痰、抗炎及抗腫瘤等多方面的生物活性，其主要功效成分為桔梗皂苷D[8-9]。

我國有句俗語——“藥食同源”，許多中草藥被用作香料、色素，甚至有些被直接作為食品食用。例如，羅漢果常作為甜味劑用于食品加工中，烏梅可用于蜜餞生產(chǎn)，食品加工過程中還常使用中草藥作為抗氧化劑，以延長食品貨架期。近年來，越來越多的清咽利喉中草藥被用于制作潤喉糖。

中草藥的許多功效成分，如酚酸、黃酮、三萜皂苷等均對熱敏感，而這些成分在糖果熱加工過程中的保留量對中草藥糖果的功效作用至關(guān)重要。然而，目前并沒有相關(guān)研究報道中草藥糖果在熱加工過程中功效成分的穩(wěn)定性。該研究的目的是探討糖果加工過程中不同加熱條件對中草藥的總酚含量、抗氧化能力及功效成分含量的影響，以期為中草藥糖果的工業(yè)化生產(chǎn)提供指導依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試劑與儀器

羅漢果、烏梅、桔梗購于北京同仁堂藥店（無錫）；羅漢果苷V、苦杏仁苷及桔梗皂苷D標準品（百靈威化學試劑有限公司，純度≥95%）；6-羥基-2，5，7，8-四甲基色烷-2-羧酸（Trolox）、2，2-聯(lián)氮-二（3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸）二銨鹽（ABTS）、2，4，6-三（2-吡啶基）三嗪（TPTZ）及沒食子酸（Sigma化學試劑有限公司）；無水乙醇、福林酚試劑、碳酸鈉（國藥集團化學試劑有限公司，分析純）；乙腈、磷酸（OCEANPAK色譜試劑，HPLC純）。

油浴鍋（金壇市金城國勝實驗儀器廠）；中藥粉碎機（衢州普潤儀器公司）；CBM-20A HPLC系統(tǒng)（日本島津）；超聲波清洗器（上海科導）；UV-5300PC紫外分光光度計（上海元析儀器有限公司）；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（日本東京理化）；烘箱（上海一恒科學儀器有限公司）；加熱磁力攪拌器（德國，IKA）。

1.2 方法

1.2.1 抗氧化性成分提取。

將羅漢果、烏梅及桔梗藥材烘干并粉碎，分別稱取25.0 g粉末，用80%乙醇超聲提取（料液比1∶10，室溫，30 min），過濾取上清，保留殘渣，再將殘渣按照上述操作重新提取2次，合并3次濾液。使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀將濾液濃縮至5 mL，4 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.2 模擬熬糖過程。

糖果配方如下：55 g白砂糖+45 g糖漿+25 mL水，70 ℃加熱溶解完全后，再分別加入5 mL各中草藥提取物，混合均勻。將糖漿倒入耐壓瓶，在油浴鍋中加熱，加熱溫度分別為100、110、120、130、140 ℃，分別于0、10、20、30、40、60、120、180 min取樣，樣品4 ℃保存。

1.2.3 總酚含量（TPC）測定。

使用福林酚法測定經(jīng)過不同熱處理的中草藥糖漿中總酚含量。將1 mL樣品與1 mL福林酚試劑混合，5 min后加入3 mL 75% Na2CO3溶液與5 mL去離子水，混合均勻后，75 ℃避光反應10 min，于760 nm處測定吸光度。用沒食子酸標準品（10、20、30、40、50 μg/ mL）制備標準曲線，樣品總酚含量單位為mg/g。

1.2.4 抗氧化性測定。

1.2.4.1 ABTS自由基清除能力測定。將7 mmol/L ABTS與2.45 mmol/L過硫酸鉀1∶1混合，避光反應12～16 h，得到ABTS儲液，使用前用磷酸鹽緩沖液（pH 7.4）調(diào)節(jié)吸光度至（0.70±0.20），得ABTS工作液。將0.1 mL 樣品與3.9 mL ABTS工作液混合，室溫下避光反應10 min，于734 nm處測定吸光度。用Trolox標準品（100、200、300、400、500、600和800 mmol/L）繪制標準曲線，ABTS自由基清除能力單位為mmol/g。

1.2.4.2 亞鐵還原能力（FRAP）測定。將0.3 mol/L醋酸鈉緩沖液、10 mmol/L TPTZ溶液與20 mmol/L FeCl3以10∶1∶1混合均勻，35 ℃水浴1 h，得FRAP溶液。將0.2 mL樣品與0.6 mL去離子水、6 mL FRAP溶液混合，35 ℃避光反應10 min，于593 nm處測定吸光度。同樣用Trolox標準品繪制標準曲線，樣品FRAP值單位為mmol/g。

1.2.5 HPLC測定功能性成分。

用島津CBM-20A 高效液相色譜儀，X-Bridge C18柱（250 mm×4.6 mm，5 μm）測定經(jīng)過不同熱處理程序的中草藥糖漿中功能性成分含量。流動相A相為純水，B相為純乙腈，梯度洗脫程序如下：0～10 min內(nèi)，18%～30%B相；10～20 min內(nèi)，30%～40%B相；20～21 min內(nèi)，40%～18%B相；21～25 min，18%～18%B相。流速為1.0 mL/min，進樣量10 μL，溫度為室溫。進樣前，取1 mL樣品與9 mL無水乙醇混合均勻，靜置過夜以除去蛋白、糖等，離心取上清液，再將上清液通過0.45 μm針頭式濾器，進樣。用一定濃度的標準品進樣，繪制標準曲線。

2 結(jié)果與分析

2.1 標準曲線 沒食子酸、Trolox及羅漢果苷V、苦杏仁苷、桔梗皂苷D標準品標準曲線方程如表1所示。

2.2 總酚含量（TPC）

由圖1可知，加熱可使中草藥糖漿中TPC增高。當加熱溫度較低或加熱時間較短時，各中草藥糖漿中TPC變化不明顯，而隨著加熱溫度升高或加熱時間延長，TPC明顯增高。由圖1a可知，當加熱溫度為100和110 ℃，加熱時間<60 min時，羅漢果糖漿中TPC變化不明顯，而當加熱溫度為120、130及140 ℃，加熱180 min時，羅漢果糖漿中TPC分別從0.977 mg/g增至1.223、1.567及3.114 mg/g，最大增長倍數(shù)約為2.2倍；從圖1b、c可以看出，當加熱溫度為100、110及120 ℃，加熱時間<60 min時，烏梅及桔梗糖漿中TPC同樣變化不大，當在130、140 ℃加熱時，TPC稍有提高，而當加熱時間延長，TPC顯著提高，烏梅及桔梗糖漿中TPC最大增長倍數(shù)分別為3.4及3.3倍。

2.3 抗氧化性

2.3.1 ABTS自由基清除能力。

從圖2可以看出，加熱可使中草藥糖果中ABTS自由基清除能力提高。由圖2a可知，當加熱時間<60 min時，羅漢果糖漿中的ABTS自由基清除能力變化不明顯，而隨著加熱時間延長，ABTS自由基清除能力逐漸升高，當加熱180 min后，羅漢果糖漿中ABTS自由基清除能力最大增長倍數(shù)約為3.1倍；從圖2b、c可以看出，烏梅及桔梗糖漿中ABTS自由基清除能力在加熱100 ℃時幾乎無變化，當溫度升高，烏梅糖漿中ABTS自由基清除能力隨加熱時間延長而逐漸升高，而桔梗糖漿中ABTS自由基清除能力在加熱時間>40 min后才明顯提高，烏梅及桔梗糖漿中ABTS自由基清除能力最大增長倍數(shù)分別為3.5及7.0倍。

2.3.2 亞鐵還原能力（FRAP）。

由圖3可知，加熱可使中草藥糖漿中FRAP升高。從圖3a、c可以看出，100 ℃加熱時，羅漢果及桔梗糖漿中FRAP變化不大，當加熱溫度為110、120及130 ℃時，F(xiàn)RAP在加熱40 min后明顯升高，而當在140 ℃加熱時，羅漢果及桔梗糖漿中FRAP隨著加熱時間延長逐漸升高，180 min時達到最大值；從圖3b可以看出，當加熱溫度低于120 ℃時，烏梅糖漿中FRAP變化不明顯，而當加熱溫度為120、130 ℃時，F(xiàn)RAP在加熱60 min后明顯升高，在140 ℃加熱時，隨著加熱時間延長，烏梅糖漿中FRAP逐漸升高，最大增長倍數(shù)約為4.2倍。

2.4 主要功效成分含量

從圖4可以看出，加熱會使中草藥糖漿中主要功效成分含量降低，尤其當加熱溫度較高時，主要功效成分含量明顯減少。從圖4a、c可以看出，當羅漢果、桔梗糖漿在100、110 ℃加熱時，羅漢果苷V及桔梗皂苷D含量變化不明顯，當120 ℃、加熱>120 min及130 ℃加熱時，主要功效成分含量隨加熱時間延長而降低，其中桔梗皂苷D含量減少更明顯，當加熱溫度升高到140 ℃時，羅漢果苷V及桔梗皂苷D含量均明顯降低，最大損失率分別為34.76%及44.14%；從圖4b可以看出，當加熱溫度低于140 ℃時，苦杏仁苷含量變化不大；在140 ℃加熱時，降低較為明顯，尤其在加熱60 min后，當140 ℃加熱180 min時，苦杏仁苷含量降低了48.44%。

3 結(jié)論與討論

上述試驗結(jié)果表明，在模擬糖果加熱過程中，加熱可使中草藥糖漿中的總酚含量及抗氧化性提高。原因可能有：①中草藥糖漿加熱過程中會發(fā)生美拉德反應，產(chǎn)生大量美拉德反應中間產(chǎn)物，如揮發(fā)性化合物，多酚和棕色色素（類黑精）等，某些中間產(chǎn)物具有抗氧化性，并干擾福林酚法測定總酚含量，因此使抗氧化性及總酚含量較高；②植物中包含大量結(jié)合態(tài)酚類化合物，加熱可使結(jié)合態(tài)酚類化合物分解，釋放出游離多酚，因此使總酚含量及抗氧化性提高；③測定總酚含量的福林酚法具有一定缺點，除了酚類化合物以外，其他多種物質(zhì)如糖、氨基酸、有機酸和抗壞血酸等均會干擾福林酚法測定總酚含量，從而導致總酚含量偏高。福林酚法測定的是樣品總的還原能力，而不僅是酚類化合物的含量[10-13]。總體來說，當溫度較低或加熱時間較短時，總酚含量及抗氧化性的增高并不明顯，而隨著加熱溫度的升高及加熱時間的延長，總酚含量及抗氧化性均明顯提高。而中草藥中的主要功效成分含量隨著加熱時間延長而降低，尤其當加熱溫度較高或時間較長時，主要功效成分含量減少明顯。因此，在中草藥糖果的工業(yè)化生產(chǎn)中，應將加熱溫度控制在120～130 ℃，加熱時間應少于120 min，以減少功效成分含量的損失，同時提高糖果本身的抗氧化功能。

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