富含黃酮低度滁菊浸泡酒研制及品質(zhì)分析

董藝凝，李煜，黃開(kāi)軍，賈勝，宋之文

1(滁州學(xué)院 生物與食品工程學(xué)院，安徽 滁州，239000)2(安徽山清水秀農(nóng)業(yè)科技發(fā)展服務(wù)有限公司，安徽 定遠(yuǎn)，233200)3(滁州健頤源蜂業(yè)有限公司，安徽 滁州，239000)

滁菊屬菊科，主要產(chǎn)于安徽省滁州地區(qū)，為“四大皖藥”之一。滁菊既可入藥也可制茶，《本草綱目拾遺》中記載，利用滁菊制作藥枕可緩解頭痛眩暈癥狀?，F(xiàn)代藥理檢測(cè)分析表明，滁菊富含黃酮、揮發(fā)油、氨基酸和微量元素，其揮發(fā)油中桉葉油素、龍腦、桉葉二烯酮明顯高于其他菊花[1]；硒含量為其他菊花的8～40 倍，黃酮含量比其他菊花高32%～61%[2-3]。我國(guó)滁菊食用歷史悠久，至今延用著以干花沖泡為主的傳統(tǒng)方式。但干花沖泡功效成分提取率低、熱損失大，脂溶性成分流失嚴(yán)重[4-5]。傳統(tǒng)、單一的食用形式限制了滁菊的有效利用。

本研究以滁菊為原料、以白酒為浸泡基酒，以低聚半乳糖作為甜味劑，采用低溫超聲萃取技術(shù)，研制了富含黃酮低度滁菊浸泡酒。本研究創(chuàng)新之處在于(1)低溫超聲萃取能夠在提高浸提效率的同時(shí)較好地保持成分功效；(2)以基酒作為溶劑對(duì)原料進(jìn)行一站式浸提，消除了傳統(tǒng)工藝中有機(jī)溶劑揮發(fā)及廢液排放所導(dǎo)致的環(huán)境污染；(3)產(chǎn)品酒精度低、腸道刺激作用小，能夠在加速血液循環(huán)的同時(shí)促進(jìn)成分吸收[6]；(4)低聚半乳糖作為甜味劑具有改善口感和營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化雙重功效[7-8]。本研究為滁菊的食用開(kāi)發(fā)提供了理論參考與技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

滁菊，安徽滁州滁菊研究所提供；42°牛欄山二鍋頭(桶裝,酒精度42%vol)，北京順鑫農(nóng)業(yè)股份有限公司牛欄山酒廠；低聚半乳糖(食品級(jí))、蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品，上海源葉生物科技有限公司；對(duì)照樣品,均為市售。

乙醇、NaNO2、Al(NO3)3、NaOH、鐵氰化鉀、三氯乙酸、Tris-HCl溶液、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH)、鄰苯三酚、抗壞血酸、氯化高鐵(均為分析純)，乙腈、甲醇、異丙醇(均為色譜純)，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)技術(shù)有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

L3S紫外分光光度計(jì)，上海精密科學(xué)儀器有限公司；FA2204B電子天平，上海越平科學(xué)儀器有限公司；30-70酒精計(jì)，武強(qiáng)縣新林儀器儀表有限公司；K400L電子舌，上海昂申有限公司；EC2000高效液相色譜(high performance liquid chromatography,HPLC)儀，大連依利特分析儀器有限公司；3300型蒸發(fā)光散射檢測(cè)器(evaporative light-scattering detector,ELSD)，大連依利特分析儀器有限公司；UWave-1000微波·紫外·超聲波三位一體合成萃取反應(yīng)儀，上海新儀微波化學(xué)科技有限公司；UP300-EUVF超純水機(jī)，上海和泰儀器有限公司。

1.3 工藝研究方法

1.3.1 低度滁菊浸泡酒工藝流程及操作要點(diǎn)

低度除菊浸泡酒制作工藝流程如下：

滁菊干花→基酒預(yù)浸泡→低溫超聲萃取→靜置浸泡→降度→過(guò)濾→調(diào)配(添加低聚半乳糖)→殺菌→包裝→成品

操作要點(diǎn)如下：

(1)原料預(yù)處理

篩選完整干花、無(wú)腐爛變質(zhì)。

(2)預(yù)浸泡

滁菊干花∶基酒=1∶50 (g∶mL)，基酒酒精度為42%vol，預(yù)浸泡時(shí)長(zhǎng)60 h。

(3)低溫超聲萃取

(4)降度

靜置48 h后過(guò)濾，將濾液按公式(1)降度得低度浸泡酒產(chǎn)品：

基酒體積×基酒酒精度=降度酒體積×降度酒酒精度

(1)

(5)調(diào)味

添加50 mg/mL低聚半乳糖于低度滁菊浸泡酒中攪拌混勻。

(6)殺菌，灌裝

采用87 ℃高壓滅菌20 min，待冷卻至室溫后灌裝。

1.3.2 工藝優(yōu)化

根據(jù)超聲時(shí)間、超聲波功率、料液比及浸泡時(shí)間單因素試驗(yàn)結(jié)果，設(shè)計(jì)L9(34)正交試驗(yàn)對(duì)工藝進(jìn)行優(yōu)化。因素水平如表1所示。

4）中國(guó)女籃主力隊(duì)員的前場(chǎng)籃板場(chǎng)均數(shù)在日、澳女籃之間；在大前鋒和小前鋒的位置上，低于2強(qiáng)均值的前場(chǎng)籃板數(shù)值；在中鋒、組織后衛(wèi)、得分后衛(wèi)位置上，中國(guó)女籃的前場(chǎng)籃板球數(shù)量較2強(qiáng)具有一定優(yōu)勢(shì)。

表1 滁菊浸泡酒工藝正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.4 品質(zhì)分析方法

1.4.1 總黃酮含量測(cè)定

稱取蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品3.0 mg，用60%(體積分?jǐn)?shù))乙醇定容至10 mL。取6支10 mL容量瓶，分別取標(biāo)準(zhǔn)品溶液0、0.5、1.0、1.5、2.0和2.5 mL進(jìn)行編號(hào)。量取60%乙醇溶液2.4 mL，0.7 mol/L NaNO2溶液0.4 mL，混勻靜置6 min后，加入1 mol/L NaOH溶液4 mL，再以60%乙醇定容，反應(yīng)15 min。在λ=508 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光值。以質(zhì)量濃度(mg/mL)為y軸，吸光值為x軸繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

取1 mL待測(cè)樣品，按照上述步驟測(cè)得吸光值帶入標(biāo)準(zhǔn)曲線得總黃酮質(zhì)量，并按公式(2)計(jì)算樣品總黃酮含量[9]：

(2)

1.4.2 DPPH自由基清除率測(cè)定

取10 mL離心管，按照表2所示,體系移取試劑并混勻。避光反應(yīng)0.5 h后以無(wú)水乙醇為空白對(duì)照，在λ=517 nm處測(cè)吸光值，代入公式(3)計(jì)算DPPH自由基清除率[10-11]。

表2 DPPH自由基清除率測(cè)定體系

(3)

按照表3所示,反應(yīng)體系移取各組分并迅速混勻，在λ=320 nm下每隔30 s掃描讀取吸光值，總時(shí)長(zhǎng)3 min。以線性范圍內(nèi),1 min吸光值增值(ΔA)作為自氧化速率，按公式(4)計(jì)算超氧陰離子自由基清除率。

表清除率測(cè)定體系

(4)

式中:S空白為鄰苯三酚自氧化速率；S樣品為樣品自氧化速率。

1.4.4 總還原能力測(cè)定

取1 mL待測(cè)樣品加入0.2 mol/L磷酸鹽緩沖液(pH 6.6) 2.5 mL，30 mmol/L 鐵氰化鉀溶液2.5 mL。50 ℃保溫20 min后,加入0.6 mol/L三氯乙酸溶液2.5 mL混勻，650 r/min離心10 min。取上清液2.5 mL，加去離子水2.5 mL，4 mmol/L氯化高鐵溶液0.5 mL混勻。測(cè)定λ=700 nm處吸光值[12]。

1.4.5 低聚半乳糖測(cè)定[13-14]

配制葡萄糖、乳糖、半乳糖和低聚半乳糖標(biāo)準(zhǔn)品，根據(jù)高效液相色譜出峰時(shí)間進(jìn)行定性分析；進(jìn)而根據(jù)各組分峰面積，采用歸一化法計(jì)算樣品低聚半乳糖含量。

高效液相色譜條件為色譜柱：氨基柱，250 mm×4.6 mm，5 μm；柱溫30 ℃；流動(dòng)相∶V(乙腈)∶V(水)=67∶37；流速1.0 mL/min；ELSD檢測(cè)器條件：檢測(cè)器溫度80 ℃；載氣流速2.0 L/min；增益值2；進(jìn)樣量20 μL。

1.4.6 風(fēng)味測(cè)定[15-16]

準(zhǔn)確稱取待測(cè)滁菊浸泡酒及相關(guān)對(duì)照樣品(雞尾酒、菊花茶、白酒、紅酒、楊梅浸泡酒及水)加入電子舌專用樣品杯中。設(shè)定分析程序:參比液清洗120 s，傳感器平衡30 s，測(cè)試30 s。每組樣品循環(huán)檢測(cè)5次，去除第1組數(shù)據(jù)，取后4組循環(huán)數(shù)據(jù)均值作為終值。利用電子舌系統(tǒng)自帶軟件進(jìn)行主成分分析(principal components analysis,PCA)。

2 結(jié)果與分析

2.1 滁菊浸泡酒工藝研究

單因素試驗(yàn)結(jié)果表明,超聲時(shí)間、超聲波功率、料液比以及超聲萃取后的靜置浸泡時(shí)間對(duì)原料總黃酮浸出含量影響較大。因此以總黃酮含量為檢測(cè)指標(biāo)，對(duì)上述4個(gè)因素進(jìn)行L9(34)正交優(yōu)化得到最佳工藝，結(jié)果如表4所示。

根據(jù)極差R值大小可以看出4個(gè)因素對(duì)滁菊總黃酮浸出含量影響程度依次為料液比>靜置浸泡時(shí)間>超聲波功率>超聲時(shí)間。最優(yōu)工藝為A1B2C2D2，即采用料液比1∶50 (g∶mL)在超聲波160 W功率下，冰浴(0 ℃)萃取25 min后靜置浸泡48 h，總黃酮浸出含量達(dá)到最大值為79.51 mg/g。

2.2 滁菊浸泡酒降度

通過(guò)梯度稀釋得到酒精度為3%vol～15%vol系列低度酒，并對(duì)其總黃酮含量進(jìn)行分析。結(jié)果如圖1所示，不同低度滁菊浸泡酒總黃酮含量均隨時(shí)間延長(zhǎng)而降低。表明黃酮類化合物在本產(chǎn)品中不穩(wěn)定，且酒精度越低，總黃酮含量損失越大。其中，酒精度為15%vol的產(chǎn)品中總黃酮含量減少了26.85%，而酒精度為3%vol的產(chǎn)品中總黃酮含量減少了83.56%。已有研究顯示,黃酮類化合物在中性、堿性環(huán)境中不穩(wěn)定，且不同植物源黃酮提取物存在穩(wěn)定性差異[17-19]。本研究結(jié)果表明,酒精度對(duì)滁菊來(lái)源黃酮類化合物穩(wěn)定性亦有影響。綜合產(chǎn)品中對(duì)總黃酮含量、活性成分穩(wěn)定性及酒精度要求，確定酒精度為8%vol較佳。

表4 正交試驗(yàn)及結(jié)果

圖1 酒精度對(duì)滁菊浸泡酒總黃酮含量影響

2.3 低度滁菊浸泡酒特性

2.3.1 低度滁菊浸泡酒抗氧化性分析與比較

圖2 低度滁菊浸泡酒與代表性相關(guān)產(chǎn)品體外抗氧化活性比較

2.3.2 低聚半乳糖在低度滁菊浸泡酒中穩(wěn)定性分析

低聚半乳糖具有良好的耐熱性與耐酸性，但在酒精中的穩(wěn)定性尚無(wú)報(bào)道[24-26]。本研究利用HPLC-ELSD測(cè)得產(chǎn)品中低聚半乳糖保留量為44.31 mg/mL(圖3)。與初始添加量50.00 mg/mL(純度為90%)相比，低聚半乳糖保留率達(dá)98.47%，表明其可在本產(chǎn)品中穩(wěn)定存在。

a-GOS標(biāo)準(zhǔn)品HPLC-ELSD色譜圖;b-低度滁菊浸泡酒HPLC-ELSD色譜圖

2.3.3 低度滁菊浸泡酒風(fēng)味特征分析

低度滁菊浸泡酒與雞尾酒、菊花茶、楊梅浸泡酒、白酒及水等代表性樣品電子舌分析結(jié)果如圖4所示。第一和第二主成分貢獻(xiàn)率分別為82.9%和13.0%，DI為97.9%。供試樣品可分為7個(gè)特征區(qū)，即白酒區(qū)、水區(qū)、紅酒區(qū)、楊梅浸泡酒區(qū)、低度滁菊浸泡酒區(qū)、雞尾酒區(qū)和菊花茶區(qū)，表明供試樣品主成分氣味特征差異較大。與其他供試樣品相比，本產(chǎn)品與基酒特征氣味既相互接近又存在差異，表明基酒及其浸泡物均對(duì)本產(chǎn)品氣味特征產(chǎn)生影響。

圖4 低度滁菊浸泡酒與代表性相關(guān)產(chǎn)品的電子舌主成分分析圖

3 結(jié)論

以滁菊為原料，采用低溫超聲萃取技術(shù)，研制了富含黃酮低度滁菊浸泡酒。最佳工藝為將滁菊干花與基酒按料液比1∶50(g∶mL)預(yù)浸泡，于160 W超聲波功率下冰浴(0 ℃)浸提25 min。靜置浸泡48 h后將酒精度降至8%vol，添加低聚半乳糖50 mg/mL。產(chǎn)品總黃酮含量達(dá)79.51 mg/g，低聚半乳糖保留量達(dá)98.47%，體外抗氧化活性優(yōu)于代表性相關(guān)樣品，產(chǎn)品特征風(fēng)味受到基酒及其浸泡物的雙重影響。本研究為滁菊這一經(jīng)典藥材的食用開(kāi)發(fā)與應(yīng)用推廣提供了技術(shù)支撐。