太子參羅漢果飲料生產(chǎn)工藝研究

陳麗玲，林璐遙，張明亮，林清強

1.福建師范大學生命科學學院，福建福州 350107；2.福建師范大學南方生物醫(yī)學研究中心，福建福州 350107

太子參的功效與人參相仿，其藥用和食用都具有悠久的歷史。太子參性甘、味微苦，所含營養(yǎng)成分和化學成分賦予其豐富的營養(yǎng)價值和養(yǎng)氣益脾、生津潤肺等功效，可用于開發(fā)相關的保健品，對兒童厭食、嬰兒消化不良等具有很好的功效［1］。太子參所含營養(yǎng)成分眾多，包括多糖為主的糖苷類化合物、人體必需的多種氨基酸，以及多種微量元素等［2］。其中的氨基酸能補充人體頭發(fā)的營養(yǎng)，改善膚質(zhì)；單甘油酯、亞油酸等成分能改善皮膚角質(zhì)層，因此，太子參也常作為天然物質(zhì)應用于化妝品生產(chǎn)。

羅漢果常被稱為“神仙果”，含有多種脂肪酸、必需氨基酸、黃酮類化合物以及大量的三萜類糖苷化合物。其性涼、味甘、食用安全、無毒性［3］，具有潤肺止咳、涼血滑腸、提高機體免疫功能、降血糖、保護肝臟、抗氧化、抑菌等功效，被廣泛應用于中藥、食品加工等領域［4］。羅漢果具有高甜度、低熱量的特性，可作為肥胖人士或糖尿病患者的理想甜味劑；因其具有降血糖、抗癌、保肝等多種保健功能，還可用于保健品的開發(fā)［5-6］。此外，羅漢果中的抗氧化物如維生素E 等使其具有抗氧化作用，可減緩老化過程、改善皮膚等，因此也可用于化妝品生產(chǎn)。

目前市場上太子參和羅漢果的相關產(chǎn)品較為單一，對其附加產(chǎn)品還未進行深入研究。太子參常見的產(chǎn)品有太子參茶，以粉末泡制，飲用不便。羅漢果多數(shù)作為止咳糖漿的主要成分，其他藥用價值沒有得到充分地開發(fā)應用；煎煮飲用時，煎煮過程耗時，飲用極為不便；此外，羅漢果易碎且不易攜帶，也給其應用帶來不便。鑒于太子參和羅漢果皆為常用的藥食兩用植物，具有鎮(zhèn)咳功效，且無功能拮抗作用，故本研究選擇以兩者為主要原料，開發(fā)一種熱量低、甜度高，便于服用的新型飲料，同時具有太子參的益氣生津、健脾消食，羅漢果的清熱潤肺、涼血滑腸功效，符合現(xiàn)代人們的飲食保健需求，可作為夏日的理想消暑飲料。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

實驗材料主要包括：羅漢果干果，購自中藥店；太子參，購自中藥店；檸檬酸、乙醚、鹽酸、乙醇、碘、碘化鉀、牛血清蛋白、酚酞，均為分析純；山梨酸鈉，食品級。

1.2 實驗器材

實驗所需器材主要包括：SY 系列“弘祥隆”多用途恒溫超聲提取機（北京弘祥隆生物技術(shù)有限公司），立式萬用電爐（福州市亭江醫(yī)療器械廠），HH-4 型數(shù)顯恒溫水浴鍋（國華電器有限公司），電子天平（北京塞多利斯儀器系統(tǒng)有限公司），電熱鼓風干燥箱（上海一恒科學儀器有限公司），青島海爾721 型分光光度計（上海精密科學儀器有限公司），JCFW100 粉碎機（青島聚創(chuàng)嘉恒分析儀器有限公司）。

1.3 實驗方法

1.3.1 制備羅漢果提取液

（1）挑選：挑選外觀完整、無焦味的羅漢果干果；

（2）清洗：用清水沖洗除去羅漢果干果表面的灰塵、雜質(zhì)等；

（3）破碎：用粉碎機將清洗后的羅漢果干果粉碎成均勻的小塊；

（4）浸提：粉碎后的羅漢果小塊加水混合，水浴浸提，獲得羅漢果粗提液；

（5）過濾：用紗布過濾羅漢果粗提液，獲得羅漢果提取液。

1.3.2 制備太子參提取液

（1）挑選：挑選分枝多，個頭較大的太子參；

（2）清洗：水洗去除太子參上的泥沙等雜質(zhì)；

（3）提?。翰捎贸暺扑榉ㄌ崛〕鎏訁⒅械挠行С煞?，獲得太子參粗提液；

（4）過濾：用紗布過濾太子參粗提液，獲得太子參提取液。

1.3.3 飲料調(diào)配

按多種配比方案將羅漢果和太子參提取液進行調(diào)配。

1.3.4 防腐

防腐劑選取山梨酸鈉，添加比例為0.5 g/kg。

1.3.5 殺菌

將飲料灌裝后，100 ℃滅菌20 min。

1.3.6 總糖測定

取0.5 mL 飲料樣品于三角瓶中，加入10 mL 6 mol/L 的鹽酸溶液，15 mL超純水，置于沸水浴中0.5 h。取1～2 滴上述配置溶液于白瓷板上，滴加適量I-KI 溶液，觀察是否顯藍色，不顯示則表示水解完全。待樣品冷卻至室溫，滴加1 滴酚酞指示劑，用0.1 mol/L NaOH 溶液中和，直至呈微紅色即反應完全。由于樣品含糖量偏高，樣品需稀釋后再測量。取適量水解液，用分光光度計測出其吸光度，根據(jù)公式計算出其含糖量。

1.3.7 脂肪含量的測定

取10 mL 樣品于燒杯中，加入10 mL 6 mol/L的鹽酸溶液，70～80℃水浴加熱50 min，反應完全后加入10 mL 95%乙醇混合。放置冷卻至室溫，將待測液轉(zhuǎn)至量筒中，用適量乙醚潤洗。加塞并振搖量筒，打開瓶塞，排除產(chǎn)生的氣體。再次加塞靜置15 min，打開瓶塞，將粘壁脂肪用乙醚沖洗回量筒內(nèi)。靜置15 min 分離上清液，轉(zhuǎn)移至燒杯（已稱重）中。再用乙醚萃取兩遍，最后算出脂肪含量。

1.3.8 蛋白質(zhì)含量的測定

本實驗選用雙縮脲法。堿性溶液中，蛋白質(zhì)中肽鍵可與銅離子進行顯色反應，且顯色程度可反映蛋白質(zhì)含量，從而進行測定。參照《中華人民共和國藥典》，以牛血清蛋白做標準品，測量出相應的吸光度，用計算軟件繪制曲線。取適量飲料樣品溶液測量其吸光度，根據(jù)公式計算其中的蛋白質(zhì)含量［1］。

2 實驗結(jié)果

2.1 羅漢果提取液的制備

傳統(tǒng)法通常釆用反復煎煮的方式提取羅漢果活性成分，但長時間高溫容易導致羅漢果提取液被燒焦，產(chǎn)生的焦味會嚴重影響食用口感［7］。故本研究采用較為溫和的水浴提取方法，其中水浴加熱的溫度和時間是影響羅漢果提取率的兩大因素。實驗采用單因素實驗法，通過分別改變提取時間和提取溫度獲取最優(yōu)的提取調(diào)配比。

2.1.1 提取時間對羅漢果提取液的影響

為了考察提取時間對羅漢果提取液的影響，設定在相同的提取溫度（80 ℃）下，提取時間分別取30、40、50、60、70 min，研究提取時間對羅漢果固體溶出量的影響，結(jié)果如圖1所示。

（3）水冷塔底部出水溫度T3由10（±2）℃降低至8（±1）℃，而且水冷塔底部出水溫度較改造前更加穩(wěn)定，從而降低冷凍機負荷，并使得冷凍機負荷跟蹤調(diào)節(jié)范圍縮小。冷凍機不啟動的情況下，空氣預冷系統(tǒng)冷卻效果也能保證空冷塔出口溫度維持在12（±2）℃，極大地降低了機組運行成本。

由圖1 可知，在提取時間為30~50 min 時，羅漢果提取液的固體溶出量隨時間的升高而增多，當提取時間大于50 min 后，隨著提取時間的延長，羅漢果提取液的固體溶出量不會有較大變化，因此，考慮到生產(chǎn)時長、設備耗能等問題，為實現(xiàn)生產(chǎn)工藝利益最大化，確定最佳提取時間為50 min。

2.1.2 溫度對羅漢果提取液的影響

設定反應溫度分別為80、90、100 ℃，提取時間50 min，通過實驗優(yōu)化反應溫度條件。實驗結(jié)果如表1所示：

表1 溫度對羅漢果固體溶出量的影響Table 1 Effect of temperature on the solid dissolution of Momordica grosvenorii

由表1 可知，羅漢果提取液的固體溶出量隨提取溫度的升高而增多，因此確定100 ℃為最佳提取溫度。

綜上所述，羅漢果提取的最佳條件為100 ℃水浴加熱50 min，此條件下的提取液呈酒紅色，并具有羅漢果獨有的濃郁芳香。

2.2 太子參提取液的制備

太子參為石竹科多年生草本宿根性植物的塊根，較為溫和的水浴提取法難以獲取其營養(yǎng)成分。超聲破碎法是一種適用于中藥材有效成分的提取方法，該方法不會破壞中藥材中某些具有熱不穩(wěn)定性的營養(yǎng)成分［8］。提取功率、超聲波處理時間和提取時間是影響固體溶出量的三大因素，本研究釆用正交實驗，研究提取功率（因素A）、超聲波處理時間（因素B）和提取時間（因素C）對固體溶出量的影響［9］。實驗方案、實驗結(jié)果分別如表2、表3所示。

表2 太子參提取液正交實驗方案Table 2 Orthogonal experiment scheme of Radix pseudostellariae extract

對表3 數(shù)據(jù)進行極差分析，結(jié)合R值（因素極差值）的大小對比可知，3 個因素的優(yōu)劣排序為：因素A ＞因素B ＞因素C。結(jié)合各因素的最佳水平可知，因素A（提取功率）第3 個水平（200 W）時最優(yōu)，因素B（超聲波處理時間）第3 個水平（9 s）最優(yōu)，因素C（提取時間）第1 個水平（20 min）最優(yōu)。綜合上述分析可知，最優(yōu)組合為提取功率200 W，超聲波處理時間為9 s，提取時間20 min。

表3 太子參提取液正交實驗結(jié)果Table 3 Orthogonal experiment result of Radix pseudostellariae extract

2.3 復合飲料調(diào)配

根據(jù)表5 可知，按方案4 羅漢果提取液200 mL、太子參提取液100 mL 和檸檬酸0.10 g 的比例進行調(diào)配，稀釋到1 000 mL 所得的飲料具有紅酒般的色澤，羅漢果濃郁的清香與太子參的中藥氣味相協(xié)調(diào)，產(chǎn)生另一種宜人的清香味，口感清爽柔和，酸度適中，滿意度高達70%，因此確定該調(diào)配比為復合飲料的最佳調(diào)配方案。

表5 羅漢果太子參飲料調(diào)配實驗結(jié)果Table 5 Blending experiment results of Momordica grosvenorii and Radix pseudostellariae beverage

2.4 理化指標檢測結(jié)果

2.4.1 總糖量

按照1.3.6 中的方法測定可得總糖量為0.22 g/L。

2.4.2 飲料pH值

用玻璃棒取1 滴樣品于pH 試紙上，與比色卡對比，測得太子參羅漢果飲料的pH值是4.3。

2.4.3 脂肪含量通過強酸水解出脂肪，再通過有機溶液提取出游離脂肪，并對其進行測量［11］。根據(jù)文獻［12］算出脂肪含量為0.04 g/L。

2.4.4 蛋白質(zhì)含量

根據(jù)雙縮脲法，測定蛋白質(zhì)含量為2.04 g/L。

2.5 穩(wěn)定性研究

飲料的穩(wěn)定性與環(huán)境中的電解質(zhì)和光照的變化有關，兩者在很大程度上決定著飲料的保質(zhì)期和存儲方式。現(xiàn)以電解質(zhì)和光照為影響因素，研究該飲料的穩(wěn)定性。

2.5.1 電解質(zhì)對飲料穩(wěn)定性的影響

分別取0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 g NaCl 加入500 mL 樣品中，檢驗電解質(zhì)對飲料的穩(wěn)定性是否有影響，結(jié)果如表6 所示。由表6 可知，強電解質(zhì)濃度的變化對飲料無明顯的影響。

表6 電解質(zhì)對飲料穩(wěn)定性的影響Table 6 Effect of electrolytes on beverage stability

2.5.2 光照對飲料穩(wěn)定性的影響

各取l00 mL 飲料在見光與避光下進行對比實驗，結(jié)果如表7 所示。由表7 可知，該飲料對光線并不敏感，在一定時間內(nèi)可維持其酒紅色的色澤，穩(wěn)定性較強。

表7 光照對樣品穩(wěn)定性的影響Table 7 Influence of illumination on sample stability

綜上所述，環(huán)境中的電解質(zhì)、光照的變化對該飲料并無明顯影響，飲料易于保存。

3 討論與展望

羅漢果和太子參都具有鎮(zhèn)咳、抗氧化的相似藥理作用及功效，本研究以羅漢果和太子參為主要原料，探究其最佳提取方式及調(diào)配比，經(jīng)過浸提、調(diào)配、理化檢測、穩(wěn)定性研究等系列實驗，設計出一款含有太子參和羅漢果保健飲料。該復合飲料制備的最佳工藝條件為：羅漢果100 ℃水浴提取50 min；太子參的超聲提取功率200 W，超聲波處理9 s，提取20 min；該飲料中最優(yōu)配料添加量為羅漢果干果5 g/L、太子參5 g/L、檸檬酸0.10 g/L。

本實驗的創(chuàng)新點如下：

（1）傳統(tǒng)藥物提取方法為反復煎煮法，該法容易破壞太子參和羅漢果中的營養(yǎng)成分，且易影響飲品口感。本實驗采用水浴提取法，可改善傳統(tǒng)提取法的不足，提取液不會因長時間的煎煮而產(chǎn)生焦味，能較好地保留羅漢果特有的芳香氣味和色澤，適宜的提取條件也可以較好地保證所需物質(zhì)的溶出量［13］。

（2）太子參中的營養(yǎng)物質(zhì)在溫和條件下難以溶出，本實驗使用超聲波提取可有效地提髙其提取率。由正交實驗可知，超聲提取中的提取功率對溶出量的影響最大，其次是超聲波處理時間，最后為提取時間。因此，生產(chǎn)中可通過適當?shù)靥狍{提取功率和超聲波處理時間，達到提高提取率的目的。

（3）羅漢果特有的濃郁芳香可掩蓋太子參輕微的中藥味，故調(diào)配時不需加入芳香劑，只需加入檸檬酸調(diào)節(jié)酸度口感，即可獲得理想的飲料，使該飲料在不添加其他調(diào)味劑的情況下，仍可兼顧保健功效和口感。該飲品含有太子參中的肌-肌醇-3-甲醚和羅漢果中的皂苷V 等成分，使得其鎮(zhèn)咳效果顯著加強。從中醫(yī)學理論上講，該飲品具有生津潤肺、涼血滑腸的功效，對于食欲不振、肺燥干咳具有很好的療效，是一種理想的保健飲料，具有廣闊的市場前景。

功能性飲品研究是目前較為熱門的研究方向，符合人民群眾對生活質(zhì)量要求提升的趨勢［14］。本研究用到兩種中藥材，羅漢果具有較好的調(diào)味效果，且營養(yǎng)豐富，可將其作為調(diào)味劑，研制更多的功能性飲料；太子參作為中藥材多以湯藥形式入藥，藥性平和［15］，加工為飲品后，需求量會不斷增大，可作為一種種植價值較高的經(jīng)濟作物，有效地解決農(nóng)民收入不理想的問題。此外，在資料檢索過程中發(fā)現(xiàn)羅漢果、太子參在化妝品行業(yè)也有較多應用，結(jié)合兩種材料研制抗衰老護膚品是另一可行的研究方向。