荷叶贡菊保健饮料的研制

赵秀玲，吴一杰

(黄山学院生命与环境科学学院，安徽 黄山,245021)



荷叶贡菊保健饮料的研制

赵秀玲，吴一杰

(黄山学院生命与环境科学学院，安徽 黄山,245021)

以贡菊、荷叶为主要原料，以透光率、感官得分为指标，通过单因素实验，正交实验优化了贡菊荷叶复合汁的配比、白砂糖、柠檬酸、复合稳定剂的添加量，以及该饮料清除DPPH自由基的能力，确定了贡菊荷叶复合汁的配方和工艺参数。结果显示：贡菊荷叶最佳复合汁的配比为V(荷叶汁)∶V(贡菊汁)=2∶3，白砂糖的添加量为100 g/L，柠檬酸的添加量为1.0 g/L，复合稳定剂的添加量为2.0 g/L。该饮料具有较强的清除DPPH自由基能力，其IC50为22.20 mL。

荷叶；贡菊；饮料；抗氧化性

菊花(ChrysanthemummorifoliumRamat.)为菊科植物的头状花序，根据环境、产地、加工方法的不同分为贡菊、杭菊、亳菊、祁菊、滁菊、怀菊、济菊、黄菊等八大主流商品[1]。黄山贡菊是安徽省著名道地药材之一，是作为茶菊发展起来的药茶兼用的品种[2]，也称“徽州贡菊”。黄山贡菊味甘微苦，以独特的药用功能和饮用被誉为“菊中之冠”和“民族瑰宝”[3]。菊花所含化学成分包括黄酮及其苷类、挥发油类、有机酸及其酯类、植物甾醇及三萜类等，其中挥发油类和黄酮类化合物是菊花的主要生物活性部位[4]。黄山贡菊具有疏散风热、平肝明目、清热解毒之功效，还有降压的作用，对风热感冒、目赤、肿痛、高血压都有一定疗效[5]。

荷叶(Folium Nelum binis)为睡莲科植物莲NelumbonuciferaGaert的干燥叶，味苦涩，性平，具有清暑化湿，升发清阳，凉血止血等功能，属药、食两用植物[6]。荷叶中的功能成分含量为30.5%[7]。荷叶的化学成分主要有黄酮，生物碱，精油，VC，有机酸等，荷叶中的黄酮类化合物主要有槲皮素(quercetin)、异槲皮素(isoquercitrin)和莲苷等[8]。这些物质能够改变机体对变能反应原、病毒及致癌物质反应的能力，并保护机体组织不受氧化性侵袭的伤害，因此具有“天然生物反应调节剂”的美称[9]。

本次研究根据荷叶、贡菊的营养成分和风味特点，研制出口感独特地、营养丰富的复合饮料。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

贡菊，购自黄山市茶叶市场；荷叶，购自黄山市汇鑫大药房；果胶、卡拉胶购自上海昊岳实业有限公司；白砂糖、柠檬酸等均为食品级，购自超市；1,1-二苯基-2-苦肼基(DPPH)，上海士锋科技有限公司生产;UV759S紫外可见分光光度计，上海玉博生物科技有限公司生产；FA2004电子天平，海特勒-托利多仪器(上海)有限公司生产。

1.2 实验方法

1.2.1 工艺流程

1.2.2 荷叶汁、贡菊汁的制备

①超声提取黄山贡菊、荷叶中类黄酮试验 精密量取黄山贡菊粉(或粉碎的荷叶粉)5 g，按提取剂用量10 mL/g加入水浸提，超声功率为150 W，超声温度45 ℃，超声时间55 min，过滤后滤渣再加水浸提1 h，用真空泵抽提过滤，将提取液用旋转蒸发仪减压浓缩，滤液移入100 mL容量瓶，用体积分数为0.6的乙醇液定容至100 mL。

②芦丁标准曲线的绘制 精密量取0.4 g/L的芦丁标准液0.5，1.0，2.0，3.0，4.0，5.0，6.0 mL置于25 mL容量瓶中，加水至8 mL，分别加50 g/L NaNO21 mL摇匀，放置6 min后分别加100 g/L Al(NO3)31 mL，混匀，放置7 min后再分别加入40 g/L NaOH 10 mL，加水至刻度，摇匀，静置15 min在520 nm处测吸光值，以芦丁标准液质量浓度为横坐标，以吸光度值为纵坐标，绘制标准曲线。得线性回归方程为y=9.351 6x-0.003 5 (R2=0.991 9)。

③黄山贡菊、荷叶提取液中类黄酮含量测定及得率的计算 取待测提取液10 mL，移入100 mL容量瓶，加入体积分数为0.8乙醇溶液稀释并定容至100 mL，吸取10 mL该稀释液，移入另一洁净的25 mL容量瓶中，按②节方法继续操作，测定吸光度值。

Y=X×100/V

式中Y为提取液类黄酮的质量浓度，g/L；X为由线性回归方程求出的相应的芦丁质量浓度,g/L；V为测定时实际吸取的稀释液,mL。

Z=Y×V0×100/W

式中Z为样品黄酮得率；V0为参试提取液的实际总体积(mL)；W为试验时黄山贡菊粉或荷叶粉的质量(g)。

表1 超声波辅助水提取法浸提黄山贡菊、荷叶类黄酮的正交试验因素水平

④超声辅助浸提黄山贡菊、荷叶类黄酮工艺优化的正交试验 在前期单因素试验的基础上，黄山贡菊和荷叶中类黄酮得率为指标，选取A提取剂用量(mL/g)、B超声提取时间(min)、C超声提取温度(℃)为考察因素，按照4因素3水平正交试验设计(表1)，进行L9(34)正交试验。

1.2.3 单因素实验 在预实验基础上，荷叶汁与贡菊汁的混合汁中V(荷叶汁)∶V(贡菊汁)固定为2∶3，混合汁中柠檬酸的添加量为1.5 g/L，白砂糖的添加量为150 g/L，复合稳定剂(m(果胶)∶m(卡拉胶)=1∶1)的添加量为3 g/L的条件下，分别将V(荷叶汁)∶V(贡菊汁)定为4∶1，7∶3，3∶2，1∶1，2∶3，1∶4，柠檬酸的添加量为0.5，1.0，1.5，2.0，2.5 g/L，白砂糖的添加量为60.0，80.0，100.0，120.0，140.0 g/L，复合稳定剂的添加量为1.0，2.0，3.0，4.0，5.0 g/L进行单因素实验，研究各因素不同添加量对复合饮料评价指标的影响。

1.2.4 最佳复合饮料配方的确定 在单因素实验的基础上，采用L9(34)正交表进行正交试验(表2)，通过透过率和感官评分来确定复合饮料的最佳配方。

表2 荷叶贡菊保健饮料配方的正交试验因子水平

1.2.5 测定方法

①感官质量评定方法 根据感官试验评分标准[10]并做适当修改后制定适合该饮料的感官评分标准表(表3)，组织15位食品科学与工程专业的学生对产品进行感官评价。

表3 荷叶贡菊保健饮料的感官评分标准 分

②pH值的测定 测定方法参照GB9695.5-88。

③透光率 取饮料5 mL稀释20倍后，取适量在波长660 nm处测定分光光度值T660[11]。④复合饮料清除DPPH(1-二苯基-2-三硝基苯肼)自由基的能力[12]分别取样品2.0，4.0，6.0，8.0，10.0 mL，置10 mL离心管中，加入3.0 mL 0.04 g/L的DPPH溶液，样品体积少于10 mL的以丙酮补至10 mL，室温避光反应30 min，同时以无水乙醇为空白，于517 nm波长处测定吸光度。按下式计算DPPH自由基清除率。

式中：A0为1.0 mL蒸馏水+3.0 mL DPPH溶液的吸光度值；AS为1.0 mL样品溶液+3.0 mL DPPH溶液的吸光度值；AC为1.0 mL样品溶液+3.0 mL无水乙醇的吸光度值。

2 结果与分析

2.1 单因素实验结果与分析

2.1.1 超声辅助浸提黄山贡菊、荷叶中类黄酮工艺的优化 由表4可知各因素影响黄山贡菊类黄酮得率由大到小的顺序为C(超声提取温度)，B(超声提取时间)，A(提取剂用量)，最佳浸提工艺是A3B2C3，即提取剂用量30 mL/g，超声提取时间65 min，超声提取温度65 ℃。在此条件下类黄酮得率为5.180%。各因素影响荷叶中类黄酮得率的顺序由大到小依次为A(提取剂用量)，C(超声提取时间)，B(超声提取温度)，最佳浸提工艺是A3B1C1，即提取剂用量是30 mL/g，超声提取时间50 min，超声提取温度45 ℃。在此条件下类黄酮得率为4.080%。

2.1.2 混合汁中最佳贡菊汁荷叶汁配比的确定 将贡菊汁与荷叶汁以不同的比例混合，按所测透光率，以及颜色、气味、滋味等情况对不同配比进行感官分析评分，以此来选择最佳的配比。结果表明，荷叶汁与贡菊汁的最佳配比为V(荷叶汁)∶V(贡菊汁)= 2∶3，在此条件下得到口感协调、色泽明亮、香气宜人的复合汁(表5)。随着贡菊汁添加量的增加，贡菊味过于浓郁，颜色深黄，透光率渐大，感官得分增加。而贡菊汁的添加量减少，荷叶汁添加量增加，混合汁味道过淡，失去贡菊的香味，口感不好，感官得分下降。

表4 黄山贡菊、荷叶类黄酮超声波浸提法正交试验结果

表5 荷叶汁与贡菊汁不同配比对荷叶贡菊保健饮料感官品质的影响

2.1.3 混合汁中最佳柠檬酸添加量的确定 饮料中添加柠檬酸，可调节饮料的pH值，从而调整饮料的风味，使酸味更加调和。不仅如此，柠檬酸有较好的防腐作用，可以抵制细菌的生长繁殖；柠檬酸还可作为抗氧化增强剂，色素稳定剂，防止褐变；柠檬酸具有螯合金属离子的能力，能与本身质量0.02倍的金属离子螯合。由于柠檬酸是三羧酸循环的重要中间体，对人体无有害影响。本次试验结果表明，柠檬酸的添加量为1 g/L，pH值为3.8时，复合汁酸甜适中(表6)；柠檬酸的添加量小于1 g/L，复合汁酸味过淡。当柠檬酸的添加量为1.5，2.0，2.5 g/L，pH值分别为3.6，3.4，3.3时，虽然也有贡菊和荷叶的香味，但酸味尖锐突出，口感不好，所以柠檬酸的添加量为1 g/L，pH值为3.8时复合汁酸甜适度，得分最高。2.1.4 混合汁中最佳白砂糖添加量的确定 随着白砂糖添加量的增加，复合汁的口感渐好，口味协调，无突出的酸味或甜腻感，感官得分在白砂糖的添加量为100 g/L时达最高分，再继续添加白砂糖，会使饮料的粘度渐增，掩盖了贡菊和荷叶的特有香气和滋味，复合汁变得浑浊甚至有白砂糖析出现象，白砂糖添加量对复合汁感官影响非常明显，使复合汁得分降低。所以白砂糖的添加量为100～150 g/L。

表6 不同柠檬酸的添加量对荷叶贡菊保健饮料感官品质的影响

2.1.5 混合汁中最佳复合稳定剂(m(果胶)∶m(卡拉胶)=1∶1)添加量的确定 随着复合稳定剂(m(果胶)∶m(卡拉胶)=1∶1)添加量的增加，透光率先增加后降低，感官得分也是先增加后降低(表7)。当复合稳定剂的添加量为3 g/L时，复合汁透光率值和感官得分均达最大值，之后均下降，这可能是因为卡拉胶在酸性溶液中易水解造成的。所以复合稳定剂的添加量为3 g/L为宜。

表7 不同复合稳定剂添加量对荷叶贡菊保健饮料感官品质的影响

2.2 调配工艺的优化

通过单因素试验，确定了各个正交试验水平，以透光率和感官得分为指标，正交试验结果表明，影响饮料透光率的因素由大到小依次为A，C，D，B(表8)。即荷叶贡菊汁配比，柠檬酸添加量，复合稳定剂添加量，白砂糖添加量，最佳工艺为A2B2C2D2；影响饮料感官得分的因素由大到小依次为A，C，D，B，即荷叶贡菊汁配比，柠檬酸添加量，复合稳定剂添加量，白砂糖添加量，最佳工艺为A2B2C2D2。综合各因素各水平均值K及直观比较，得出最佳配方为：A2B2C2D2，即V(荷叶汁)∶V(贡菊汁)=2∶3，白砂糖、柠檬酸、复合稳定剂质量浓度为100，1.0，2.0 g/L。在此条件下生产的复合饮料透光率为86.9，感官得分为86。

2.3 荷叶贡菊复合饮料清除DPPH自由基能力的试验

DPPH自由基在有机溶剂中是一种稳定剂，以氮为中心的质子自由基，广泛应用于天然产然抗氧化活性的研究[13]。本次试验中，不同体积的荷叶贡菊保健饮料对DPPH自由基的清除能力不同，随着饮料体积的增加，对DPPH自由基清除率随之增加(图1)。且0.1 g/L VC对DPPH自由基的清除率均低于相同体积条件下荷叶贡菊保健饮料对DPPH自由基的清除率。荷叶贡菊保健饮料和VC的体积(X)与DPPH自由基清除率之间的回归方程分别为Y=0.450 9X+39.989(R2=0.870 1)，Y=0.310 9X+18.915(R2=0.910 5)。荷叶贡菊保健饮料清除自由基的能力以半数抵制深度(IC50)来比较，其定义为：使自由基数目减少50%时所需要样品体积(或浓度)。经计算，荷叶贡菊复合饮料和VC的IC50分别为22.20 mL，99.98 mL，可见以最佳浸提条件浸提出的贡菊汁、荷叶汁，制成的复合保健饮料清除DPPH自由基能力优于0.1 g/L VC的清除能力。

表8 荷叶贡菊复合饮料配方的正交试验结果

3 结 论

图1 荷叶贡菊保健饮料对DPPH自由基清除能力

自由基是机体氧化反应中产生的有害化合物，具有强氧化性，可损害机体的组织和细胞，进而引起衰老，或者动脉粥样硬化、脑血栓、脑的再灌流性损害等慢性疾病。因此目前寻找、筛选具有阻断自由基形成或者抵制细胞膜过氧化活性的物质研究越来越受到人们的关注，其中对黄酮类化合物的研究是天然抗氧化剂研究中的热门领域之一。

而黄酮是贡菊和荷叶的主要活性部位。本次实验通过超声波法提取贡菊和荷叶中的类黄酮，超声波辅助法提取贡菊中类黄酮物质的最佳条件为：提取剂用量30 mL/g，超声提取时间65 min，超声提取温度65 ℃；超声波辅助法提取荷叶中类黄酮物质的最佳条件为：提取剂用量30 mL/g，超声提取时间50 min，超声提取温度45 ℃。以在最佳条件下提取的贡菊汁和荷叶汁制作复合饮料，所得复合饮料的最佳配方为：V(荷叶汁)∶V(贡菊汁)为2∶3，混合汁中白砂糖、柠檬酸、复合稳定剂的添加量分别为100，1.0，2.0 g/L。此条件下制作的复合饮料呈明亮的黄绿色，具有贡菊和荷叶的特有清香，口感清爽顺滑，无苦涩味和异味。此条件下制得的复合饮料具有较强的清除DPPH自由基的能力，且清除能力强于0.1 g/L的VC，IC50为22.20 mL。

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(责任编辑：朱宝昌)

Study on the Processing Technology for Compound Beverage ofChrysanthemummorifoliumCV and Lotus Leaf

ZHAO Xiu-ling,WU Yi-jie

(School of Life and Environment Sciences,Huangshan University, Huangshan Anhui,245021,China)

The compound beverage was produced by usingChrysanthemummorifoliumCV and lotus leaf as the raw materials. Light transmittance and sensory scores were evaluated as the criteria. The proportioning ofChrysanthemummorifoliumCV and lotus leaf, the amount of white sugar, citric acid, stabilizing agent and the steering conditions were studied in this paper through the single factor test and orthogonal test, all of which determined the optimal technological parameter. The scavenging effect of the beverage on DPPH was studied. The result presented that the optimal proportioning ofChrysanthemummorifoliumCV and lotus leaf was 3∶2,ρ(white sugar)= 100 g/L，ρ(citric acid)= 1.0 g/L,ρ(stabilizing agent)= 2.0 g/L . Moreover, antioxidation experiments showed beverage ofChrysanthemummorifoliumCV and lotus leaf had very strong scavenging capabilities for DPPH. WithIC50values of 22.20 mL.

lotus leaf;ChrysanthemummorifoliumCV;beverage

安徽大学生创新创业计划项目(项目编号：AH2014103753122)；2013年黄山学院校级科研项目(项目编号：2013xkj002)。

2015-07-01; 修改稿收到日期: 2015-10-08

10． 3969 /J． ISSN． 1672-7983． 2015． 04． 011

TS275.4

A

1672-7983(2015)04-0055-07

赵秀玲(1973-)，女，讲师，硕士。主要研究方向：食品功能性质的研究。