醬香天麻健康酒制備工藝

朱思潔，劉良禹，2，田多，王先桂，王禹澄，劉旭東

（1.茅臺學院 食品科學與工程系，貴州 仁懷 564507；2.中國海洋大學 食品科學與工程學院，山東 青島 266071；3.茅臺學院實習實訓中心，貴州 仁懷 564507）

天麻（Gastrodiaelata）又名赤箭、獨搖芝、離母、合離草、神草、鬼督郵、木浦、明天麻、定風草、白龍皮等，是蘭科天麻屬多年生草本植物，主產于四川、云南、貴州等地，是一味常用而較名貴的中藥，味甘、平，無毒，潤而不燥[1]。天麻中的化學成分主要有天麻素、酚類、多糖類、甾醇類以及多種氨基酸、有機酸、微量元素等，具有鎮靜、抗癲癇、安眠、提高機體的免疫功能、抗腫瘤、抗衰老、降血脂、降血糖、神經保護作用等功能活性[2-3]。由于天麻的藥用價值、保健作用日益受到人們的重視，天麻已被作為原材料用以生產茶、酒、食品及化妝品，在臨床上已被加工成的產品有膠囊、口服液、丸劑、片劑、注射液以及天麻與其他中藥組方的復方產品。

近年來，隨著酒業的迅速發展，酒與中藥材相結合的飲品也有了較大發展，對這類產品的研究也成為熱點。健康酒是指具有保健作用的酒，通常以藥食同源的中藥材為原料，采用傳統白酒或黃酒為基酒，添加適量具有保健功能的成分，如枸杞、人參、當歸等，經過浸泡、過濾、灌裝等工藝制成。目前市場上的健康酒種類繁多，包括植物型健康酒、動物型健康酒、菌類健康酒等。其中，植物型健康酒比較常見，如枸杞酒、人參酒、天麻酒等，天麻酒通常是以天麻和其他中藥材為原料通過發酵或浸泡滲漉等方式加工制得的健康養生酒[4-5]。研究證明適當劑量的天麻靈芝酒能延長果蠅的壽命，降低老年小鼠肝臟和血清中過氧化脂質（lipid peroxide，LPO）的含量，提高老年小鼠血清中超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）的含量[6]。此外，將天麻泡酒之后還具有祛風通絡、治療腰肌損傷、關節炎、頭痛等功效[7]。但這樣的復合藥酒中的成分復雜，主要功能活性成分也不明確。因此，在人們越來越注重養生的今天，研制對人體健康有益的新型天麻健康酒具有很大的市場前景。

醬香型白酒亦稱茅香型白酒，以茅臺為代表，屬大曲酒類。醬香突出、幽雅細膩，空杯留香幽雅持久，入口柔綿醇厚，回味悠長[8]。醬香型白酒因其特殊的加工工藝使其易揮發物質少，對人體刺激小，酸度高，有利于健康，此外因其含有SOD，具有清除人體內多余的自由基、抗腫瘤、抗疲勞、抗病毒、抗衰老的作用[9-11]。

本研究擬選取遵義道真、銅仁德江、六盤水、黔西南、畢節大方5 個產地天麻樣品，篩選品質最佳的天麻為原材料，運用超聲浸提方法，將天麻浸泡在醬香酒中制得醬香天麻健康酒。試驗運用單因素正交試驗設計，以天麻素、天麻多糖含量為指標，探究超聲時間、超聲溫度、醬香酒體積分數3 個因素對醬香天麻健康酒品質的影響，以期獲得品質佳、風味獨特的醬香天麻酒，為醬香酒的產品多元化創造條件，同時也為黔地天麻原材料的開發利用提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

紅天麻（干制品）：畢節大方地區天麻、六盤水地區天麻、銅仁德江地區天麻、遵義道真地區天麻、黔西南地區天麻；天麻素（純度≥98%）：北京索萊寶科技有限公司；乙腈（色譜純）：天津醫藥化學技術有限公司；磷酸、葡萄糖（純度≥98%）：上海試劑總廠；濃硫酸：天津市科密歐化學試劑有限公司；醬香酒基酒（55% vol）：茅臺集團保健酒公司；苯酚：成都金山化學試劑有限公司。除特殊標記外，其他化學試劑均為分析純。

1.2 儀器與設備

高速萬能粉碎機（DFY-200C）：北京科偉永興有限公司；超聲波清洗器（SB-800DT）：寧波新芝生物科技有限公司；數顯鼓風干燥箱（GZX-9070）：天津市泰斯特儀器有限公司；紫外分光光度計（UV-5100）：上海元析儀器有限公司；高效液相色譜儀（1260-VWD）、氣相色譜質譜聯用儀[7890B；VF-WAXms（60 m×0.25 mm×0.25 μm]：安捷倫科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 天麻品種篩選

選取遵義道真、銅仁德江、六盤水、黔西南、畢節大方5 個產地天麻樣品。分別將5 組天麻樣品經粉碎后加入85% 的乙醇進行超聲處理后，測定樣品中天麻素、天麻多糖含量，取品質最佳的樣品為天麻健康酒的加工原材料。

1.3.2 醬香天麻健康酒制作工藝

1.3.2.1 工藝流程

天麻（55 ℃烘干）→粉碎過篩→超聲浸泡處理→粗濾→澄清處理→精濾→調味→裝瓶→成品→檢測。

1.3.2.2 工藝操作要點

1）原料選擇：選取果實飽滿、大小均一、無霉變、無蟲眼的天麻樣品。

2）原料清洗烘干：將干制天麻（含水量為7%）原料放入超聲清洗儀器中清洗15 min 后取出置于55 ℃烘箱，熱風干燥30 min 后取出備用。

3）原料粉碎過篩：將洗凈烘干后的原料用粉碎機對天麻粉碎后通過80 目篩進行篩選。

4）原料超聲浸泡處理：選用體積分數為70%的醬香酒（70 mL 醬香基酒，30 mL 水）加入5 g 天麻樣品進行浸泡24 h 后的樣品進行45 ℃超聲處理45 min。

5）澄清過濾：用8 層紗布進行簡單過濾，選用明膠澄清劑澄清處理，再用低溫高速離心機以4 ℃、4 000 r/min離心處理取澄清液。

6）調味：以白砂糖、檸檬酸、少量基酒溝調。

7）成品裝罐：取澄清液置于滅菌后的玻璃瓶中，封蓋保存。

1.3.2.3 單因素試驗

以產品的天麻素和天麻多糖含量為指標，分別考察超聲時間、超聲溫度、醬香酒體積分數對醬香天麻健康酒產品品質的影響。單因素試驗因素水平見表1。

1.3.2.4 正交試驗

在單因素試驗的基礎上，進行正交試驗設計。設計超聲溫度、超聲時間、醬香酒體積分數三因素三水平的正交試驗，試驗結果以天麻素和天麻多糖含量為指標確定出醬香天麻健康酒的最佳工藝條件，正交試驗因素與水平見表2。

表2 正交試驗因素與水平Table 2 Factors and levels of orthogonal experiment

1.4 理化指標測定方法

1.4.1 酒精度、總酸、總酯含量測定

酒精度測定參照GB 5009.225—2016《食品安全國家標準酒中乙醇濃度的測定》[12]的方法。總酸、總酯含量參照胡韶武等[13]的方法測定。

1.4.2 天麻素含量測定

參考文獻[14]的方法測定天麻含量。

色譜柱：UF-C18（4.6 mm×250 mm，5 μm）；流動相為A：0.1% 磷酸水，流動相B：乙腈。梯度洗脫條件：0~35 min，B：3%~30% 乙腈；35~45 min，B：30%~70%乙腈。流速：1 mL/min，柱溫30 ℃，檢測波長221 nm。

天麻素標準曲線的繪制：精確稱取5.0 mg 天麻素標品，用蒸餾水定容至50 mL，配成濃度為0.10 mg/mL天麻素標品溶液，按照所需濃度分別配制標準品溶液，過0.45 μm 膜后送入高效液相色譜儀檢測，進樣量分別為0、2、5、10、15、20 μL。以天麻素含量（ng/μL）為橫坐標，峰面積為縱坐標，繪制天麻素標準曲線。

天麻中天麻素含量測定：準確稱量2 g 天麻樣品，加50 mL 體積分數75% 乙醇中，搖勻，60 ℃超聲輔助浸提30 min，抽濾去除殘渣，重復上述過程兩次，取濾液減壓蒸去乙醇，過濾，加入體積比為3∶97 的乙腈溶液25 mL，得到天麻提取液。取天麻提取液1 mL，過0.45 μm 膜后送入高效液相色譜儀檢測。根據標準曲線計算天麻提取液中天麻素的含量。

醬香天麻健康酒樣液天麻素含量測定：取天麻酒樣品1 mL 溶液，過0.45 μm 膜后送入高效液相色譜儀檢測。根據標準曲線計算醬香天麻健康酒樣液中天麻素的含量。

1.4.3 多糖含量測定

天麻中多糖含量測定：參考文獻[15]的方法，采用苯酚硫酸法對天麻中多糖含量測定，用電子天平準確稱量5 種天麻各5 g，加入100 mL 75% 乙醇，搖勻，超聲溫度為60 ℃，提取時間為30 min，抽濾，把濾液接入旋轉蒸發儀，減壓蒸去乙醇，再加50 mL 的蒸餾水重溶后過濾，得到天麻多糖提取液，取天麻多糖提取液1 mL定容至100 mL 容量瓶內作為供試樣品溶液，在490 nm波長下測定式樣品溶液的吸光值。根據標準曲線計算天麻樣品中多糖的含量。

醬香天麻健康酒樣液多糖含量的測定：采用苯酚硫酸法對醬香天麻健康酒樣液多糖含量測定，取天麻酒樣品1 mL 定容至100 mL 容量瓶內作為供試樣品溶液，在490 nm 波長下測定式樣品溶液的吸光值。根據標準曲線計算醬香天麻健康酒樣品中多糖的含量。

1.5 醬香天麻健康酒風味物質氣相色譜分析

參考文獻[16]的方法進行測定。

1.5.1 樣品準備

量取各類酒樣10 mL，置于20 mL 固相微萃取儀采樣瓶中，插入裝有固相微萃取（使用DVB/PDMS/PDMS ）萃取頭的手動進樣器，在50 ℃條件下頂空萃取30 min 后，移出萃取頭并立即插入氣相色譜儀進樣口中，熱解析2 min 進樣。

1.5.2 氣相色譜-質譜聯用（gas chromatography mass spectrometry，GC-MS）分析條件

氣相參數：進樣口溫度240 ℃，分流進樣，分流比為5∶1；載氣（高純氦氣）流速：1.5 mL/min、恒流模式；柱溫箱控溫程序：起始溫度40 ℃、保持2 min，以6 ℃/min升至110 ℃，保持10 min，再以10 ℃/min 升至240 ℃保持10 min。

質譜參數：離子源溫度230 ℃，四極桿溫度150 ℃，接口溫度250 ℃，掃描范圍m/z 40~400，電離能量70 eV，溶劑延遲9 min。1.6 數據處理與分析

試驗數據采用SPSS 19.0 進行處理，采用Origin 8.5 進行作圖。

2 結果與分析

2.1 天麻品種篩選結果

天麻的主要有效成分為天麻素、天麻多糖、對羥基苯甲醛、對羥基苯甲醇和巴利森苷，其中天麻素、天麻多糖含量最高[17]。不同地區天麻樣品天麻素和天麻多糖含量結果如圖1 所示。

圖1 貴州5 個地區天麻樣品天麻素和天麻多糖的含量Fig.1 Content of gastrodin and polysaccharide in Gastrodia elata samples from five regions in Guizhou

由圖1 可知，銅仁德江天麻所含天麻素、天麻多糖含量均高于其他4 組，分別可達到（41.83±0.20）ng/μL、（3.17±0.03）mg/mL。浸泡型天麻酒的主要藥用成分為天麻素和天麻多糖[18]，其具有豐富的生物活性，故作為天麻品質評價的主要指標。由結果分析可知銅仁德江天麻可作為研究醬香天麻健康酒的原料。

2.2 單因素試驗結果

2.2.1 超聲時間對醬香天麻健康酒中天麻素以及天麻多糖含量的影響

超聲時間對天麻素和天麻多糖含量的影響如圖2所示。

圖2 超聲時間對天麻素和天麻多糖含量的影響Fig.2 Effects of ultrasonic time on the content of gastrodin and polysaccharide

由圖2 可知，隨著超聲時間的延長，酒中天麻素、天麻多糖含量先增加后減少，45 min 時天麻素和天麻多糖含量均達到最大，分別為（45.52±0.54 ）ng/μL、（3.33±0.04）mg/mL，45 min 后天麻素、天麻多糖含量均逐漸減少。袁志鷹等[19]研究結果顯示，天麻素、對羥基苯甲醛、對羥基苯甲醇等有效成分在浸泡溶劑中達到平衡后隨著浸泡時間的延長，由于降解或其他原因其濃度呈現降低趨勢，濃度最高時為最大溶出。故超聲浸泡天麻酒工藝時選擇超聲時間40、45、50 min 進行后續正交試驗。

2.2.2 超聲溫度對醬香天麻健康酒中天麻素以及天麻多糖含量的影響

超聲溫度對天麻素和天麻多糖含量的影響如圖3所示。

圖3 超聲溫度對天麻素和天麻多糖含量的影響Fig.3 Effects of ultrasonic temperature on the content of gastrodin and polysaccharide

由圖3 可知，隨著超聲溫度的升高，酒中天麻素、天麻多糖含量逐漸增加，25 ℃時天麻素、天麻多糖含量開始逐漸減少，45 ℃時天麻素、天麻多糖含量又開始逐漸增加，直到55 ℃天麻素和天麻多糖含量達到最大，分別為（46.71±0.45）ng/μL、（3.48±0.05）mg/mL。55 ℃后天麻素、天麻多糖含量均逐漸減少。超聲提取中草藥的最佳溫度在40~46 ℃，對遇熱不穩定、易水解的或氧化的藥材中的有效成分具有保護作用，同時節約能耗[20]，故選擇超聲溫度50、55、60 ℃進行后續正交試驗。

2.2.3 醬香酒體積分數變化對醬香天麻健康酒中天麻素以及天麻多糖含量的影響

不同體積分數的醬香酒對天麻素和天麻多糖含量如圖4 所示。

圖4 醬香酒體積分數對天麻素和天麻多糖含量的影響Fig.4 Effects of alcohol concentration on the content of gastrodin and polysaccharide

由圖4 可知，隨著超聲時間的延長，酒中天麻素、天麻多糖含量先增加后減少，當醬香酒體積分數到達70% 時天麻素和天麻多糖含量達到最大，分別為（46.68±0.22）ng/μL、（3.48 ±0.02）mg/mL。醬香酒體積分數在70% 后天麻素、天麻多糖含量均逐漸減少。白酒中的主要成分為乙醇，天麻有效成分在乙醇中的溶解度隨醬香酒體積分數變化而變化，張素萍[21]研究結果顯示，乙醇浸提中草藥最佳濃度為72.5%，隨著乙醇濃度增加活性成分含量降低，故選擇醬香酒體積分數65%、75%、70% 進行后續正交試驗。

2.3 正交試驗結果

2.3.1 以天麻素為指標正交試驗結果

在單因素試驗的基礎上，以超聲時間、超聲溫度、醬香酒體積分數設計三因素三水平的正交試驗，對醬香天麻健康酒的工藝進行優化，以天麻素含量為指標的正交試驗結果見表3。

表3 L9（33）正交試驗結果Table 3 Results of orthogonal experiment with gastrodin as the indicator

由表3 可知，最佳工藝條件組合為A1B2C1，即酒超聲溫度為45 ℃、超聲時間45 min、醬香酒體積分數為65%。由極差R 可知，對成品品質的影響大小順序為A>C>B，即對產品天麻素含量影響最大的因素是超聲溫度，影響因素最小的是超聲時間。

2.3.2 以多糖含量為指標正交試驗結果

在單因素試驗的基礎上，以超聲時間、超聲溫度、醬香酒體積分數設計三因素三水平的正交試驗，對醬香天麻健康酒的工藝進行優化，以天麻多糖為指標正交試驗結果見表4。

表4 L9（33）正交試驗結果Table 4 Results of orthogonal experiment with polysaccharide as the indicator

由表4 可知，最佳工藝條件組合為A1B2C1，即酒超聲溫度為45 ℃、超聲時間45 min 、醬香酒體積分數為65%。由極差R 可知，對成品品質的影響大小順序為C>A>B，即對產品天麻多糖含量影響最大的因素為醬香酒體積分數，影響因素最小的是超聲時間。

通過試驗結果進行綜合分析確定其最佳工藝條件為酒超聲溫度45 ℃、超聲時間45 min、醬香酒體積分數為65%。驗證試驗測定此條件下結天麻素含量47.14 ng/μL，天麻多糖含量3.58 mg/mL。

2.4 理化指標測定結果

取用銅仁德江干天麻，粉碎過篩后，加入體積分數65% 醬香酒中，經45 ℃超聲處理45 min，配制成天麻健康酒，在感官上呈色澤微黃、清澈透明，具有淡淡的天麻藥香味，醬香突出，無明顯沉淀和其他異味。酒精度為32% vol，總酸為2.17g/L，總酯為3.27 g/L，符合GB/T 26760—2011《醬香型白酒》優級白酒理化指標標準。

2.5 天麻健康酒風味物質氣相色譜分析結果

采用氣質聯用技術對天麻健康酒及其對照品酒樣進行分析，總流離子色譜圖如圖5、圖6 所示，分析二者風味物質如表5 所示。

圖5 對照品GC-MS 總離子流色譜圖Fig.5 GC-MS total ion chromatogram of reference substance

圖6 成品酒GC-MS 總離子流色譜圖Fig.6 GC-MS total ion chromatogram of finished product

表5 天麻健康酒中GC-MS 風味物質分析結果Table 5 Content of flavor compounds in Gastrodia elata healthcare Chinese baijiu

表5 中列出了天麻健康酒和其對照品酒樣中的揮發性成分，對照品中共檢測出19 種揮發性物質，其中酯類9 種，醛類5 種，醇類4 種，醚類1 種，含氮化合物1 種；天麻健康酒中共檢測出揮發性物質26 種，其中酯類9 種，醛類4 種，醇類4 種，醚類1 種，其他化合物類8 種，其中己酸乙酯、環丁醇、壬醛、環氧乙烷、羥甲基環丙烷、二甲胺、酸草醯脲、羥基脲、DL-丙氨酸、二甲乙胺等是對照品里未發現物質；在乳酸乙酯、庚酸乙酯比例相對減少的同時，己酸乙酯、棕櫚酸乙酯相繼出現。其中，己酸乙酯起到增加物體香的作用，會使白酒具有窖香濃郁、余味悠長等特點[22]。乳酸乙酯是各個香型白酒風味物質的主要成分，但其含量對酒體也至關重要。乳酸乙酯比例過高后，會抑制酒的主體香同時使白酒生出原本不屬于酒的澀味，因而影響甚至改變酒的風格[23]。若乳酸乙酯比例適當，則會增加酒體的醇厚感。在醬香天麻健康酒中，乳酸乙酯比例相對降低，同時與己酸乙酯互相結合后發生的協同作用，使酒體更加豐滿醇厚。棕櫚酸乙酯的出現，給酒帶來了不一樣的堅果香[24]；羥基脲增強了天麻健康保健酒的保健作用，在醫學上，羥基脲又稱為硫酸羥脲，用于治療惡性黑色素瘤、腸癌、胃癌、惡性淋巴癌等腫瘤疾病[25]。此外，在成品酒中檢測出的DL-丙氨酸在人體內可被氧化為丙氨酸，而丙氨酸是人體內合成維生素B6的原料，且DL-丙氨酸還具有合成蛋白質、調節血糖等生物活性。綜上所述，天麻原料添加入醬香酒后可以看出酯類、醇類、醛類種類增多，其中酯類物質具有水果甜香或花香氣味，醇類賦予酒體鮮香醇厚的特征香氣，醛類能協調各香氣組分，促進其釋放，這些物質都是天麻健康酒的主要揮發性物質，此類物質的增加提高了醬香酒的風味。同時，在醬香天麻健康酒中棕櫚酸乙酯、羥基脲、DL-丙氨酸的增加也提高了醬香酒的生物活性，該研究結果為開發以醬香酒為原料的功能性食品提供理論依據，為實現貴州天麻農產品資源的深度開發開辟有效途徑。

3 結論

本研究以天麻、醬香酒為原料開發研制一款健康且符合大眾口味的醬香天麻健康酒，經單因素和正交試驗探討了其最佳工藝條件。研究結果顯示：在超聲浸提處理過程中天麻酒中的主要成分天麻素、天麻多糖，其含量受超聲溫度影響最大，而受超聲時間影響較小，最佳工藝條件為超聲溫度45 ℃、超聲時間45 min、醬香酒體積分數65%。此條件下獲得的產品天麻素和天麻多糖含量最高且風味最佳，其品質符合國家優質白酒標準。此工藝操作改善了傳統天麻酒炮制時間過長的問題，操作簡單，為醬香白酒的多元化生產提供理論基礎。