◎ 黃 成,羅汝鋒,2,羅 進(jìn),2,藍(lán)澤基,周靜儀,馬永富
(1.廣東一方制藥有限公司,廣東 佛山 528200;2.廣東省中藥配方顆粒企業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東 佛山 528200)
隨著時(shí)代的發(fā)展,生活節(jié)奏的加快,電子產(chǎn)品的普及,用眼過度、視力疲勞等眼睛健康問題在人們?nèi)粘I钪性桨l(fā)凸顯。根據(jù)近期教育部發(fā)布的兒童青少年視力健康情況的相關(guān)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn),2020 年全國兒童青少年總體近視率為52.7%,且近視低齡化的趨勢越發(fā)突出,全國6 歲兒童平均近視率超過9%,局部地區(qū)高達(dá)19.1%[1]。因此,在日常生活中,健康用眼,科學(xué)護(hù)眼,顯得尤為重要。
枸杞子益精明目,富含胡蘿卜素、葉黃素、枸杞多糖、生物黃酮等生物活性成分,具有抗氧化性,對近視、視網(wǎng)膜損傷有一定的預(yù)防作用[2-3]。菊花平肝明目,含有豐富的黃酮類化合物、類胡蘿卜素、菊花多糖等活性成分,具有抗氧化、降血糖、保護(hù)眼部新生血管、保護(hù)視網(wǎng)膜光損傷等作用[4-5]。決明子清熱明目,其有效成分為橙黃決明素、大黃酚、決明內(nèi)酯、大黃素蒽酮和決明子多糖等,具有保護(hù)視神經(jīng)、抗炎、降血壓、降血脂等功效[6-7]。桑葉清肝明目,富含黃酮類化合物,具有清熱、涼血、明目的功效[8]。藍(lán)莓果實(shí)含有大量花色苷、原花青素等多酚類化合物,具有抗氧化、保護(hù)視力、預(yù)防心血管疾病、抗癌等作用[9-11]。
本試驗(yàn)以枸杞子、菊花、決明子、桑葉為主要原料,根據(jù)中醫(yī)理論,配合茯苓、金銀花、桑椹等原料,輔以藍(lán)莓汁等物料,開發(fā)一種具有緩解視覺疲勞保健功能、酸甜可口的復(fù)合飲料,符合國內(nèi)市場的需要,具有廣闊的市場前景。
1.1.1 材料
枸杞子、菊花、決明子、茯苓、桑葉、金銀花和桑椹,廣東省藥材公司中藥飲片有限公司;藍(lán)莓汁(Brix 40%±3%),福建綠泉食品有限公司;三氯蔗糖(食品級),鹽城捷康三氯蔗糖制造有限公司;無水檸檬酸(食品級),日照金禾博源生化有限公司。
1.1.2 試劑
蘆 丁 標(biāo) 準(zhǔn) 品( 純 度91.7%,批 號100080-201811),中國食品藥品檢定研究院;氯仿(分析純),廣東廣試試劑科技有限公司;氫氧化鈉(分析純),國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;無水乙醇(分析純),天津市永大化學(xué)試劑有限公司。
液體真空濃縮煎藥機(jī)(YZN-50):北京東華原醫(yī)療設(shè)備有限責(zé)任公司;數(shù)顯糖度計(jì)(CNT-95):杭州陸恒生物科技有限公司;臺(tái)式低速離心機(jī)(TDL-4000C):上海安亭科學(xué)儀器廠;管式超高溫殺菌機(jī)(HP-UHT-20):上海浩朋機(jī)電科技有限公司;紫外可見分光光度計(jì)(UV-2450):蘇州島津儀器有限公司;十萬分之一天平(XS105DU),梅特勒-托利多。
1.3.1 藍(lán)莓枸杞菊花復(fù)合飲料工藝流程
枸杞子、菊花、決明子、茯苓、桑葉、金銀花和桑椹7 味藥材→藥材前處理→加水提取→過濾→濾液→合并濾液→濃縮→澄清→調(diào)配(加入藍(lán)莓汁、三氯蔗糖、檸檬酸、純凈水)→均質(zhì)→滅菌→罐裝→成品。
1.3.2 操作要點(diǎn)
(1)原料要求。挑選優(yōu)質(zhì)的枸杞子、菊花、決明子、茯苓、桑葉、金銀花和桑椹等藥食同源原料,無發(fā)霉、變質(zhì)、長蟲,無肉眼可見外來異物,符合《中國藥典》一部相關(guān)藥材項(xiàng)下質(zhì)量要求。
(2)藥材前處理。枸杞子、菊花、茯苓、桑葉、金銀花和桑椹揀選除去雜質(zhì);決明子,揀選除去雜質(zhì),用文火加熱炒至微鼓起、偶有開裂,有香氣,取出,放涼。
(3)澄清。藥材濃縮液過250 目篩網(wǎng),冷卻至室溫后放置4 ℃冰箱中靜置沉降3 ~4 h,置離心機(jī)中,3 000 r·min-1離心20 min,再取上層澄清液,作為藥材提取原液。
(4)均質(zhì)。將調(diào)配好的飲料,用均質(zhì)機(jī)進(jìn)行均質(zhì)處理,均質(zhì)壓力為25 MPa。
(5)滅菌。均質(zhì)后的飲料,用管式超高溫殺菌機(jī)進(jìn)行滅菌處理,滅菌溫度140 ℃,滅菌時(shí)間15 s。
1.3.3 評分標(biāo)準(zhǔn)
(1)藥材提取出膏率測定及評分標(biāo)準(zhǔn)。精密吸取藥材提取原液10.0 mL 至已恒重的蒸發(fā)皿中,水浴蒸干得干浸膏,稱重W,按照干燥失重法(《中國藥典》2020 年版四部 通則0831)105 ℃干燥至恒重,計(jì)算出膏率及出膏率得分,公式如下:
式中:A為出膏率,即每100 g 藥材中含有的干浸膏質(zhì)量,g/100 g;W為10 mL 藥材提取原液中干浸膏質(zhì)量,g;V為藥材提取原液總體積,mL;Wt為投料藥材重量,g。
(2)藥材提取總黃酮含量測定及評分標(biāo)準(zhǔn)。①對照品溶液制備。精密吸取濃度為150 μg·mL-1的蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液0.5 mL、1.0 mL、2.0 mL、3.0 mL 和4.0 mL,分別移入10 mL 比色管中,加入30%乙醇溶液至5 mL,各加5%亞硝酸鈉溶液0.3 mL,振搖后放置5min,加入10%硝酸鋁溶液0.3 mL,搖勻后放置1 h,加入 1.0 mol·L-1氫氧化鈉溶液2 mL,用30%乙醇溶液定容至刻度,以零管為空白,搖勻后用1 cm 的比色皿,在510 nm 處測定吸光度,繪制蘆丁含量(μg)與吸光度的標(biāo)準(zhǔn)曲線,得線性回歸方程Y=1.459 5X-0.034 872 8,R2=0.999 55,說明蘆丁濃度在0.007 5 ~0.060 0 mg·mL-1具有較好的線性關(guān)系。②樣品溶液制備。精密吸取樣品溶液3 mL,定容至50 mL,用氯仿萃取脫脂,收集下層水溶液定容至50 mL,取2 mL,用裝有聚酰胺樹脂粉末的柱子吸附,然后用70%的乙醇溶液洗脫,收集10 mL 溶液,然后用70%乙醇定容至25 mL,其他步驟同上,計(jì)算總黃酮含量、總黃酮提取率及總黃酮提取率得分,公式如下:
式中:X為樣品總黃酮含量,g/100 g(mL);m1為依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出被測液中黃酮質(zhì)量,μg;m為試樣的質(zhì)量或體積,g 或mL;V1為待測液分取的體積,mL;V2為待測液的總體積,mL。
(3)藥材提取原液感官評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如表1,提取感官得分計(jì)算公式如下:
表1 藥材提取原液感官評分表
(4)藥材提取正交試驗(yàn)綜合評分標(biāo)準(zhǔn)。綜合評分=出膏率得分+提取感官得分+總黃酮提取率得分。
1.4.1 藥材提取單因素試驗(yàn)
固定提取溫度100 ℃,提取時(shí)間1.5 h,料水比分別選擇1 ∶4、1 ∶6、1 ∶8、1 ∶10 和1 ∶12(g ∶mL),考察料水比對出膏率和總黃酮提取率的影響;固定提取溫度100 ℃,料水比1 ∶10(g ∶mL),提取時(shí)間分別選擇0.5 h,1.0 h、1.5 h、2.0 h 和2.5 h,考察提取時(shí)間對出膏率和總黃酮提取率的影響;固定提取時(shí)間1.5 h,料水比1 ∶10(g ∶mL),提取溫度分別選擇60 ℃、70 ℃、80 ℃、90 ℃和100 ℃,考察提取溫度對出膏率和總黃酮提取率的影響。
1.4.2 藥材提取條件正交試驗(yàn)
在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,選用料水比、提取時(shí)間、提取溫度3個(gè)因素,3種不同水平,進(jìn)行L9(34)正交試驗(yàn),藥材提取工藝條件正交試驗(yàn)因素水平見表2。
表2 藥材提取正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)表
取上述藥材提取原液,輔助藍(lán)莓濃縮汁、三氯蔗糖、檸檬酸等原輔料,復(fù)合調(diào)配飲料。
2.1.1 料水比對出膏率和總黃酮提取率的影響
如圖1、圖2 結(jié)果所示,隨著料水比的不斷增加,藥材提取的出膏率和總黃酮提取率也明顯增加,當(dāng)料水比達(dá)到1 ∶12(g ∶mL)后,藥材提取的出膏率和總黃酮提取率增加幅度趨于平緩,其原因可能是隨著料水比的增加,使內(nèi)外滲透壓趨近穩(wěn)定,可溶性成分的傳質(zhì)擴(kuò)散趨于穩(wěn)定狀態(tài),隨著提取溶劑的增加,可溶性成分溶出量較少。因此,結(jié)合成本考慮,料水比選擇1 ∶10 ~1 ∶14(g ∶mL)進(jìn)行下一步工藝優(yōu)化。
圖1 料水比對出膏率的影響圖
2.1.2 提取時(shí)間對出膏率和總黃酮提取率的影響
如圖3、圖4 結(jié)果所示,提取時(shí)間在0.5 ~2.0 h 時(shí),隨著提取時(shí)間的增加,藥材提取出膏率和總黃酮提取率均快速增加,當(dāng)提取時(shí)間大于2.0 h 后,藥材提取出膏率的增加幅度趨于平緩,總黃酮提取率則有所下降,原因可能是隨著提取時(shí)間的增加,溶劑中的可溶性成分溶出已達(dá)相對平衡狀態(tài),而提取時(shí)間過長,部分熱敏性的黃酮類化合物水解,從而降低了總黃酮提取率。因此,提取時(shí)間選擇1.5 ~2.5 h 進(jìn)行下一步工藝優(yōu)化。
2.1.3 提取溫度對出膏率和總黃酮提取率的影響
如圖5、圖6 結(jié)果所示,隨著溫度的提高,藥材提取的出膏率和總黃酮的提取率均快速增加,說明提取溫度的升高,有利于藥材提取出膏率和總黃酮提取率的提升。
圖6 提取溫度對總黃酮提取率的影響圖
但是王蔚新等[12]研究表明,桑葉及金銀花等藥材在較高的溫度下,容易產(chǎn)生苦味成分,影響產(chǎn)品的感官質(zhì)量。因此,選擇提取溫度80 ~100 ℃進(jìn)行下一步優(yōu)化實(shí)驗(yàn)。
由表3 可知,影響藥材提取綜合評分的各因素主次順序?yàn)锳>B>C,最優(yōu)提取組合為A3B2C3,即料水比為1 ∶14(g ∶mL),提取時(shí)間為2.0 h,提取溫度100 ℃。由表4 方差分析結(jié)果可知,料水比對藥材提取綜合得分有極顯著的影響(P<0.01),提取溫度和提取時(shí)間對藥材提取綜合得分則無顯著的影響。
表3 藥材提取正交試驗(yàn)結(jié)果表
表4 藥材提取正交試驗(yàn)結(jié)果方差分析表
按正交試驗(yàn)篩選的工藝條件進(jìn)行3 次確認(rèn)試驗(yàn),即料水比1 ∶14(g ∶mL),提取時(shí)間2.0 h,提取溫度100 ℃。在該提取條件下,藥材提取綜合得分為98.75±0.31 分,與原正交試驗(yàn)結(jié)果相比相差不大,說明該工藝穩(wěn)定、重復(fù)性較好。
通過對藥材提取原液、藍(lán)莓濃縮汁、三氯蔗糖、檸檬酸和純凈水等原輔料進(jìn)行復(fù)配調(diào)試,篩選出口感較佳的配比為藥材提取原液添加量13.3%,藍(lán)莓濃縮汁添加量為0.50%,三氯蔗糖添加量為0.013%,檸檬酸添加量為0.05%,純凈水添加量86.137%,按照此工藝和配方做出來的復(fù)合飲料呈淺橘紅色,澄清透亮,具有藍(lán)莓和菊花的香味,酸甜可口。
通過對枸杞子、菊花、決明子、茯苓、桑葉、金銀花和桑椹7 味藥材進(jìn)行提取單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn),對藥材提取原液的提取出膏率、感官評分以及總黃酮的提取率進(jìn)行綜合評分,得到最佳工藝的藥材提取工藝為料水比1 ∶14(g ∶mL)、提取時(shí)間2.0 h、 提取溫度100 ℃。通過對藥材提取原液、藍(lán)莓濃縮汁、三氯蔗糖、檸檬酸和純凈水等原輔料進(jìn)行復(fù)配調(diào)試,篩選出口感較佳的配比為藥材提取原液添加量13.3%,藍(lán)莓濃縮汁添加量0.50%,三氯蔗糖添加量0.013%,檸檬酸添加量0.05%,純凈水添加量86.137%,按照此工藝和配方做出來的復(fù)合飲料呈淺橘紅色,澄清透亮,具有藍(lán)莓和菊花的香味,酸甜可口。