靈芝參芪露酒工藝研究

李艷婷，郭霄飛，王志偉，郭尚*

(1.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院食用菌研究所，太原 030031；2.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，山西 晉中 030801)

靈芝參芪露酒是以高度清香型白酒為基酒，靈芝、黃芪和黨參為底物，通過浸提產(chǎn)生的一種植物類露酒。特色中藥資源靈芝、黃芪和黨參已于2020年1月6日獲批食品資格[1]。靈芝多糖及靈芝三萜的抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)、保肝作用研究已久，另外，靈芝三萜作為靈芝的關(guān)鍵功效成分，目前還沒有其他輔料可以代替，其具有特別顯著的生理活性[2-3]。黃芪和黨參作為漢方古法常用的溫補藥材，富含多糖、葉酸、氨基酸等增強機體免疫力的活性成分。黃芪入藥在我國已有2000多年的歷史，因其保肝利尿、抗衰老、抗應(yīng)激、降壓和較廣泛的抗菌作用使得其在中醫(yī)藥界一直備受推崇[4-5]。黨參益氣補中、生津養(yǎng)血，亦可調(diào)理并在不同程度上緩解“三高”癥狀[6]。

本研究采用高度清香型白酒為基酒，加入靈芝、黃芪和黨參通浸提35 d，獲得靈芝參芪露酒，并以露酒中干浸出物含量為指標，比較常規(guī)浸提、超高壓浸提和超聲波浸提3種浸提方法的影響，比較了靈芝不同添加量的影響，最后測定了最佳工藝條件下獲得的靈芝參芪露酒中的部分營養(yǎng)成分和功能性成分，以期對靈芝參芪露酒這一新產(chǎn)品打下基礎(chǔ)。另外，本研究首次將超高壓技術(shù)應(yīng)用于露酒的基礎(chǔ)研究中，以期為超高壓技術(shù)的應(yīng)用打開另一個全新的領(lǐng)域。

1 材料與方法

1.1 材料

靈芝粉(購自黑龍江坤建農(nóng)業(yè)股份有限公司)、黨參粉(購自長治平順，粉碎至60目)、黃芪粉(購自忻州農(nóng)戶，粉碎至60目)、65°清香型白酒由晉裕白酒公司提供。

1.2 方法

1.2.1 常規(guī)浸提試驗設(shè)計。設(shè)定 3 個不同的靈芝質(zhì)量濃度梯度：0.5%、1%、1.5% ，分別編號為A1、A2、A3，每個處理中加入等量的黃芪和黨參，均為0.5%。將粉末與白酒混合后，搖晃均勻，靜置，常溫避光浸提35 d。

1.2.2 超聲波處理試驗設(shè)計。為了獲得超聲提取最佳工藝條件，利用正交設(shè)計法，以干浸出物含量為指標，選取靈芝含量(A)、超聲功率(B)和時間(C)作為3個考察因素，毎個因素設(shè)3個水平[L9(33)]，另外每個處理中加入等量的黃芪和黨參，均為0.5%。3個重復(fù)，9個處理，正交設(shè)計表如表1所示，以確定超聲提取的最佳工藝條件。

表1 超聲波正交試驗設(shè)計

1.2.3 超高壓處理試驗設(shè)計。為了獲得超高壓提取最佳工藝條件，利用正交設(shè)計法，以干浸出物含量為指標，設(shè)置靈芝含量(A)、超高壓功率(B)和時間(C)作為3個因素，毎個因素設(shè)3個水平[L9(33)]，進行試驗，另外每個處理中加入等量的黃芪和黨參，均為0.5%。3個重復(fù)，9個處理，正交設(shè)計表如表2所示，以確定超高壓提取的最佳工藝條件。

表2 超高壓正交試驗設(shè)計

1.2.4 理化性質(zhì)的測定

(1)干浸出物含量的測定：采用恒重法測定露酒中干浸出物的含量[7]

(2)還原糖含量的測定：采用DNS法[8]，以葡萄糖為標準品，測定還原糖含量。

(3)總糖含量的測定：采用《食用菌中總糖含量的測定》[9]中的方法測定樣品中的總糖含量。

(4)三萜含量的測定：采用《保健食品功效成分檢測方法》[10](2011版)中的方法測定樣品中的三萜含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同靈芝添加量對靈芝參芪露酒的影響

表3 靈芝含量對靈芝參芪露酒的影響

由表3可知，靈芝參芪露酒中的干浸出物含量和總?cè)坪侩S著靈芝含量的增加而有所增加。在經(jīng)過0.5%靈芝、0.5%黨參、0.5%黃芪浸提35 d后，其中的干浸出物含量為4.46 mg/mL，總?cè)坪繛?7.7 mg/ L，分別是對照的2.07倍和4.8倍，而經(jīng)過1 %和1.5%靈芝(0.5%黨參、0.5%黃芪)浸提后，其中的干浸出物含量增加至5.205 mg/mL和5.53 mg/mL，總?cè)坪吭黾又?4.9 mg/ L和35.5 mg/ L。但是1 %靈芝(0.5%黨參、0.5%黃芪)與1.5%靈芝(0.5%黨參、0.5%黃芪)的浸提產(chǎn)物中，其中所含干浸出物含量不存在顯著性差異，總?cè)坪恳膊淮嬖陲@著性差異。因此在常規(guī)浸提時，我們可以選擇利用1.5%靈芝、0.5%黨參和0.5%黃芪即可，此時的干浸出物含量、還原糖含量、總糖含量與總?cè)坪糠謩e為5.205 mg/mL、1.66 mg/mL、1.84 mg/mL和34.9 mg/ L。

2.2 超聲波提取對干浸出物的影響

表4 超聲波正交試驗結(jié)果

從表4可以看出，不同的超聲波處理方式，其干浸出物含量也有差異，3個因素的極差值R分別為0.734、0.186、0.192，3個試驗因素對靈芝參芪露酒干浸出物含量的影響大小依次為靈芝含量(A)>時間(C)>超聲功率(B)。其中，靈芝含量是影響干浸出物的主要因素，超聲功率和時間對干浸出物含量影響較小。9個處理中的最優(yōu)組合為A3B2C1，干浸出物含量為5.985 mg/mL，即1.5%靈芝、0.5%黃芪和0.5%黨參、浸提前在400 W超聲處理10 min時，浸提所得干浸出物含量最高。

2.3 超高壓提取對干浸出物的影響

從表5可以看出，不同的超高壓處理方式，其干浸出物含量也有差異，3個因素的極差值R分別為0.81、0.188、0.492，3個試驗因素對靈芝參芪露酒干浸出物含量的影響大小依次為靈芝含量(A)>超高壓時間(C)>超高壓功率(B)。其中，靈芝含量是影響干浸出物的主要因素，超高壓時間對干浸出物含量影響次之，超高壓功率的影響最小。9個處理中的最優(yōu)組合為A3B2C1和A3B3C2，干浸出物含量分別為5.7975 mg/mL和5.87 mg/mL，即1.5%靈芝、0.5%黃芪和0.5%黨參、浸提前在600 MPa的壓力下處理20 min及在500 MPa的壓力下處理10 min時，浸提所得干浸出物含量最高 。

表5 超高壓正交試驗結(jié)果

2.4 各浸提方式下靈芝參芪露酒功能性成分測定與評價

表6 靈芝參芪露酒的理化指標

由表6可知，對常規(guī)浸提、超聲波浸提、超高壓浸提3種浸提方式下的最優(yōu)處理所獲得的靈芝參芪露酒中的還原糖含量、總糖含量和三萜含量進行了測定，結(jié)果表明，利用超聲波和超高壓手段可提高浸提產(chǎn)物中的還原糖含量、總糖含量和三萜含量，同樣浸提35 d，超聲波浸提產(chǎn)物中的還原糖含量比常規(guī)浸提增加了35.5%，總糖含量增加15.2%，三萜含量增加2.5%；超高壓浸提產(chǎn)物中的還原糖含量比常規(guī)浸提增加了22.3%，總糖含量增加23.4%，三萜含量增加4.5%。以還原糖含量、總糖含量和三萜含量為指標，超高壓技術(shù)與超聲波技術(shù)相比，超高壓浸提可顯著提高浸提產(chǎn)物中的總糖含量，對三萜類物質(zhì)的溶出效果也相對較好，而超聲波浸提則可顯著提高浸提產(chǎn)物中的還原糖含量，二者各有優(yōu)劣。

3 討論

露酒是以蒸餾酒、發(fā)酵酒或食用酒精為酒基，其中加入可食用或藥食兩用的輔料，進行調(diào)配、混合、或再加工制成的，其中，輔料要求符合國家衛(wèi)生部有關(guān)規(guī)定，包括植物類、動物類和動植物類，而露酒按生產(chǎn)工藝則分為浸提類和復(fù)蒸餾類[11]。動植物可通過浸提將所含黃酮類物質(zhì)、生物堿及油脂類物質(zhì)等充分溶出，與水提相比，其得率更高?！稘h書食貨志》中記載：“酒，乃百藥之長”。因此，露酒具有改善微循環(huán)、強心平喘、增強免疫功能、幫助消化等保健功能[12]。浸提類露酒的方法通常有浸泡、滲漉、煎煮、回流4種[11]，大多數(shù)研究者采用浸泡的方法用于提取工藝的研究[13]。

超聲提取技術(shù)在露酒的基礎(chǔ)研究中應(yīng)用非常廣泛。該方法的原理是利用超聲波輻射混合物瞬間破壞植物細胞壁，加速了植物所含有效成分在溶劑中的溶解，從而達到提高提取得率的目的，該方法具有提取時間短、提取得率高等優(yōu)點[14]。

超高壓技術(shù)( ultra high pressure processing，UHP)，是在密閉容器中以水作為傳壓介質(zhì)，將100～1000 MPa的靜態(tài)液體壓力施加于食品、 生物制品等物料上并保持一定的時間，起到殺菌、 滅酶等功能性作用[14]。目前，超高壓技術(shù)在酒類產(chǎn)品的應(yīng)用主要集中在對葡萄酒、 白酒、 果酒的殺菌、催陳等作用及在啤酒釀造過程中的研究和應(yīng)用[15]。超高壓技術(shù)的殺菌作用原理是通過利用高壓影響微生物的細胞壁、細胞膜和基因等，破壞其原有生理功能，從而導(dǎo)致微生物死亡，目前該殺菌作用已應(yīng)用于。葡萄糖、啤酒、果酒(包括蘋果酒、荔枝酒、香蕉酒、干紅棗酒等)。超高壓技術(shù)的催陳作用原理是通過利用超高壓降低或者激活和香氣有關(guān)酶類的活性，或者使香氣反應(yīng)前提物質(zhì)的濃度增加或者香氣成分的物質(zhì)降解[16-19]。另外，超高壓技術(shù)在啤酒的基礎(chǔ)研究中更為廣泛，包括保鮮作用、降低濁度、促進淀粉糊化等[20]。但超高壓技術(shù)應(yīng)用于露酒的研究卻尚未發(fā)現(xiàn)。本研究首次將超高壓技術(shù)應(yīng)用于靈芝參芪露酒的基礎(chǔ)研究中。

本研究采用高度清香型白酒為基酒，加入靈芝、黃芪和黨參通浸提35 d，獲得靈芝參芪露酒，比較了靈芝不同添加量的影響，根據(jù)常規(guī)浸提試驗結(jié)果，我們可以選擇利用1.5%靈芝、0.5%黨參和0.5%黃芪進行常規(guī)浸提，此時的干浸出物含量、還原糖含量、總糖含量與總?cè)坪糠謩e為5.205 mg/mL、1.66 mg/mL、1.84 mg/mL和34.9 mg/L。以浸提產(chǎn)物中干浸出物含量為指標，篩選出了超高壓浸提的最優(yōu)工藝條件為A3B3C2，干浸出物含量為5.87 mg/mL，即1.5%靈芝、0.5%黃芪和0.5%黨參浸提前在600 MPa的壓力下處理20 min，浸提所得干浸出物含量最高；以浸提產(chǎn)物中干浸出物含量為指標，篩選出了超聲波浸提的最有工藝條件為A3B2C1，干浸出物含量為5.985 mg/mL，即1.5%靈芝、0.5%黃芪和0.5%黨參、浸提前在400 W超聲處理10 min時，浸提所得干浸出物含量最高。

超高壓技術(shù)對露酒的浸提效果有明顯的影響。當傳統(tǒng)清香型白酒中添加1.5%靈芝、0.5%黃芪和0.5%黨參時，采用600 MPa、20 min的超高壓條件處理，其干浸出物含量可達到5.87 mg/mL，與采用500 W、20 min的超聲波處理結(jié)果一致，與常規(guī)靜置浸提方式相比，干浸出物含量提高了6.15%。另外，超高壓浸提還可顯著提高浸提產(chǎn)物中的總糖含量，對三萜類物質(zhì)的溶出效果也相對較好。而超聲波浸提則可顯著提高浸提產(chǎn)物中的還原糖含量。