人参、枸杞、熟地保健酒制备工艺研究

李进

（泸州职业技术学院，四川泸州646005）

人参、枸杞、熟地保健酒制备工艺研究

李进

（泸州职业技术学院，四川泸州646005）

建立人参、枸杞和熟地保健酒微波辅助制备新工艺，并进行传统浸泡与微波辅助配制差异与优化研究。结果表明人参总皂苷提取得率为5.84％。利用星点-效应面优化微波辅助配制保健酒，最佳条件为微波时间4min，酒精度48％vol，液料比5倍，提取次数4次，功能多糖提取率为63.11％。传统浸泡工艺功能多糖提取得率为58.02％。

微波；星点-效应面设计；保健酒

随着我国经济水平不断发展，居民生活水平得以提高以及社会经济、生存环境的变化，人类的健康观念和追求生存质量的意识极大地增强，人民对于酒类食品行业产品需求发生了巨大的改变，在我国酒类市场上，在养生保健、延年益寿等方面具有独特疗效优势的配制保健酒产品需求急剧上升，拥有巨大的市场潜力。保健酒是采用一定的生产工艺添加一种或多种中药材混合发酵或在清酒中添加适量的动植物提取液勾兑而成的，具有一定的保健养生作用的酒［1］。保健酒的功效非常广泛，有抗氧化、抗疲劳、降血压、增强免疫、壮阳提性功效，深为各代医家推崇。

人参具有大补元气、强心固脱、安神生津之功效。人参主要化学成分为多种人参皂苷、挥发油、糖类、氨基酸、以及多种微量元素等［2］。人参皂苷具有诱导癌细胞、提高免疫力、抗疲劳、增强机体免疫力的作用［3-4］。人参多糖是高分子酸性多糖，具有增强免疫，抗肿瘤的功能［5］。枸杞具有滋补肝肾、益精明目功效。枸杞含有丰富的枸杞多糖、游离氨基酸、牛磺酸、维生素［6］。其中枸杞多糖具有增强机体免疫力、抗肿瘤、抗衰老、降血脂、降血糖、抗疲劳、护肝、防辐射、抗缺氧等功效［7-8］。熟地黄具有补血滋阴、填精益髓之功效，治疗血虚、肝肾阴虚诸症［9］。多用于补肾阳，生精血。熟地黄含糖类、甘露醇、维生素A类物质及氨基酸等。其中熟地多糖［10-13］具有免疫和抑瘤活性，抗焦虑并对心血管系统有强心、降压、保护心肌、抑制血栓形成和降血脂等作用。

本研究以人参，枸杞和熟地为原材料，制备一款补血益气保健酒，以功能性成分人参皂苷和多糖为优化目标，对制备工艺进行传统浸泡与微波辅助配制差异与优化研究。

1　材料与方法

1.1材料与试剂

人参，枸杞，熟地：泸州圣杰药房；小曲酒：泸州市；人参皂苷标准品（色谱纯）：上海金穗生物科技；葡萄糖（色谱纯）：上海金穗生物科技；苯酚、香草醛，甲醇，浓硫酸，无水乙醇为分析纯。

1.2仪器与设备

UV1100紫外可见分光光度计：上海美普达仪器有限公司；DHG-9140A真空干燥箱：上海岛韩实业有限公司；FZ102微型植物粉碎机：永康市天祺盛工贸公司；DK-S28型电热恒温水浴锅：上海光学仪器厂；FA 2004N分析天平：上海箐海有限公司；WD900微波炉：中山市星城温控器有限公司；LYT-330折光仪：上海淋普公司。

1.3方法

1.3.1工艺流程

1.3.2原材料处理方法

筛选及干燥：去除杂质以及霉烂，60℃恒温干燥24 h，冷却至室温，剪碎，待用。

1.3.3人参皂苷的提取及检测

人参皂苷的提取及检测参照文献所示［14］。

1.3.4功能多糖单因子提取试验

采用微波提取法，准确称取5 g原材料于锥形瓶中，分别利用微波时间（1、2、3、4、5min），乙醇体积分数（10％、20％、30％、40％、50％），提取次数（1、2、3、4、5），液料比（5、10、15、20、25倍）进行提取，考察各因素对于多糖提取的收率影响。

对原材料微波提取过滤液利用紫外可见分光光度计进行吸光度测定，由回归方程计算求得人参总皂苷及功能多糖含量，进而根据提取溶液体积计算出提取得到含量，根据下列公式计算提取得率。

提取得率/％=（提取得量/原材料质量）×100

1.3.5星点设计-效应面设计优化试验

在单因素试验的基础上，选择乙醇体积分数A、液料比（倍）B、时间C 3个对多糖提取率较显著的因素为自变量，以多糖得率为目标值，设计三因素五水平的中心组合设计，因素编码及水平设计见表1，其中每一变量的5种水平分别以-1.68179、-1、0、1、1.68179为代码。

1.3.6勾调

将所提取得到的多糖滤液和人参皂苷滤液浓缩，混合，降度、调糖勾调至36％vol。

1.3.7传统浸泡试验

分别称取人参7.5 g、枸杞25 g、熟地黄25 g，切片，加入500mL小曲酒，密封保存，传统泡制30 d。每隔5天取样分析。

表1　星点设计-效应面试验因素编码及水平因素Table1 Codesand levelsof the centralcom posite design-response surfacem ethodology

2　结果与分析

2.1标准曲线

2.1.1葡萄糖标准曲线的建立

葡萄糖标准曲线见图2。

图2　葡萄糖标准曲线Fig.2 Standard curveof glucose

由图2可知标准曲线方程为y=0.4200x+0.0088，R2=0.995 49。

2.1.2人参总皂苷标准曲线的建立

根据文献所示［14］建立标准曲线见图3。

图3　人参总皂苷标准曲线Fig.3 Standard curveof totalSaponins in Panax ginseng

由图3可知标准曲线方程为y=3.206 7x+0.1672，R2=0.995 6。

2.2功能性成分多糖单因子提取

2.2.1小曲酒酒精体积分数对多糖提取率的影响

提取液料比5倍，时间2min，微波炉功率为中低档火600 W，酒精度对多糖提取率影响见图4。

图4　小曲酒酒精度对多糖提取率的影响Fig.4 Effectsofethanolconcentration on thepolyosesyield

由图4可知，随着小曲酒酒度的提高，多糖提取率逐渐上升。多糖提取率在50％vol时达到最大，50％vol比10％vol、20％vol、30％vol、40％vol提取多糖的效果好。

2.2.2提取时间对多糖提取率的影响

提取条件为液料比（倍）5，酒精度为50％vol，微波炉功率为中低档火600W，所测得的多糖提取率变化如图5。

图5　提取时间对多糖提取率的影响Fig.5 Effectsof extraction timeson the polyosesyield

由图5可知，随着微波处理时间的延长，多糖提取率先上升，达到一定值后，出现了下降，可能是由于处理过长时间导致了多糖的溶解程度加大。故在时间选定上不宜太长，选择提取时间4min。

2.2.3提取次数对多糖提取率的影响

提取条件为液料比（倍）5，酒精度为50％vol，微波功率为中低档火600W，提取2min，所测得的多糖提取率变化见图6。

图6　提取次数对多糖提取率的影响Fig.6 Effectsof extraction num ber of timeson thepolyosesyield

由图6可知，随着提取次数的增加，多糖提取率先上升，达到一定值后不再上升，考虑到时间与能耗，故确定提取次数为4次较为合适。

2.2.4液料比对多糖提取率的影响

提取条件为时间2min，酒精度为50％vol，微波功率为中低档火600W，所测得的多糖提取率变化见图7。

图7　液料比对多糖提取率的影响Fig.7 Effectsof liquid-to-solid ratio on thepolyosesyield

由图7可知，当液料比（倍）超过5时，提取率没有上升，反而略有所下降，因此确定液料比（倍）在5倍时较为合适，既能保证一定的提取率，又能减少后续操作难度，节省材料和能耗。

综上所述，由单因素试验数据可知，当提取条件为酒精度50％vol、时间4min、次数4次、液料比为5倍时，多糖提取率为最高。

2.3微波辅助提取功能多糖星点设计-效应面试验

根据单因子实验结果选取选择乙醇体积分数A、液料比（倍）B、时间C 3个对多糖提取率较显著的因素为自变量，以多糖得率为目标值，设计三因素五水平的星点设计-效应面设计。试验设计方案及结果见表2。

表2　星点设计-效应面试验设计方案及试验结果Table2 Design and resultsof the central composite designresponse surfacemethodology

续表2星点设计-效应面实验设计方案及实验结果Continue table2 Design and resu ltsof the central composite design-responsesurfacemethodology

表3　回归模型方差分析表Table3 Varianceanalysisof regressionmodel

以多糖得率为目标值，建立其与乙醇体积分数、时间、液料比（倍）3个因素的回归模型，得到的二次回归方程为：

得率=62.59－1.33A－0.23B+1.64C+2.39AB－0.51AC+ 1.04BC－4.27A2－0.97B2－3.87C2

由表3可知，A2和C2对模型响应值极显著（P值＜0.0001），模型P值＜0.0001为极显著，失拟项为0.1316，大于0.05，不显著，表明模型拟合程度较好。且乙醇体积分数A、液固比B、时间C三因素对功能性多糖分子提取的影响程度为：C＞A＞B。模型校正绝对系数Adj R-squared为0.9517，证明该此模型能解释95.17％响应值的变化情况，未计入回归方程的变量对功能多糖的提取效果影响较小。相关系数R-squared为0.974 6，证明模型拟合程度较好，试验的误差较小，具有预测分析提取收率能力［15］。

星点设计-效应面实试验结果的三维图模拟分析见图8。

图8　星点设计-效应面实验结果的三维图模拟分析Fig.8 Three-dimension graphicsof the centralcompositedesignresponse surface

响应面为开口向下凹面，确定三要素与提取收率呈现抛物线相关性，反应能通过该模型发现区域最优解。经预测在乙醇体积分数A为47.89％，液料比B为4.85倍，时间为4.21min得率为62.90％。考虑实际操作条件，将提取条件修正为乙醇体积分数A为48％，液料比B为5倍，时间为4min。根据上述工艺操作条件，对进行工艺验证试验，提取次数为4，经3次重复取平均值，提取得率达到63.11％，实测值与模型方程预测值相近，表明上述预测模型拟合度良好。

2.4浸泡法数据分析

2.4.1多糖的变化

在相同液料比（倍）、相同温度、相同质量，不同时间下，多糖提取率变化如图9。

图9　浸泡天数对多糖提取率的影响Fig.9 Effectsof infusion dayson thepolyosesyield

由图9可知，随着的增加，多糖提取率也逐渐上升，说明随着时间的增加，中药中多糖被充分溶解出来。当浸泡时间在10 d～15 d时，多糖提取率增长较快。15 d～25 d时，多糖提取率虽在增长，但增长速度变缓。25 d～30 d时多糖提取率出现了细微下降。

2.4.2人参总皂苷的变化

在相同液料比（倍）、相同温度、相同质量，不同时间下，多糖提取率变化如图10。

图10　浸泡天数对多糖提取率的影响Fig.10 Effectsof infusion dayson theyield of totalsaponins in Panax ginseng

由图10可知，随着的增加，人参总皂苷提取率也逐渐上升，说明随着时间的增加，人参总皂苷被充分溶解出来。当浸泡时间在0 d～15 d时，多糖提取率增长较快。15 d～20 d时，多糖提取率虽在增长，但增长速度变缓。20 d～25 d时多糖提取率出现了细微下降。25 d～30 d时多糖提取率出现了细微回升。

2.5勾调

将人参皂苷提取液、功能多糖提取液分别减压浓缩，与降度超纯水、小曲酒、蜂蜜进行勾调，并利用0.45μm有机滤膜抽滤，获得成品酒。

成品酒感官指标为：色泽：淡黑褐色；香气：具有本品特有香气，无异杂味；性状：无杂质，澄清透明，无悬浮物，无沉淀；口感：舒适，口味协调，微有苦味。

3　结论

以人参，枸杞和熟地为原材料，建立补血益气保健酒微波辅助配制工艺，并与传统浸泡工艺进行差异与优化研究。通过单因子与星点设计--效应面实验优化微波辅助提取功能多糖最佳工艺，当最佳条件为微波时间4min，酒精度48％vol，液料比5倍，提取次数为4时多糖得率最高为63.11％。传统浸泡25 d多糖得率为58.02％。通过微波辅助提取人参总皂苷，提取得率为5.84％，比传统浸泡法提高近2％。本次试验建立了微波辅助提取配制保健酒制备工艺，通过传统浸泡法和现代微波提取技术新工艺的比较研究，得出微波辅助配制保健酒工艺具有时间短，提取效率高，选择性高的优点。

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Process Research of Ginseng，Chinese Wolf berry，Prepared Rhizome of Rehmannia Health W ine

LI Jin
（Luzhou Vocational Technical College，Luzhou 646005，Sichuan，China）

The variance and optimization of traditionalmethod and microwave of preparation process for ginseng，Chinesewolfberry，prepared rhizome of rehmannia health winewere studied.The results showed that the using central composite response surface optimization ofmicrowave assisted preparation ofhealth wine had the advantagesofshortextraction time and high yield，compared with the traditional soaking process.The optimum ofmicrowave assisted conditionswere confirmed as follows：extraction time 4min，extraction time 63.11％，solid to liquid ratio 1∶5，the number times of extraction 4.The yield ofmicrowave assisted preparation was 63.11％.Theyield of traditionalsoakingprocesswas58.02％.

microwaves；centralcompositeresponsesurfaceoptimization；healthwine

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.18.022

四川省科技创新苗子工程资助项目（2015029）；川酒文化国际传播研究中心（CJCB 2016-13）；泸州市科技创新苗子培育计划项目［2014-R-52（17/20）］

李进（1984—），男（汉），助教，硕士，研究方向：食品药品生物工程。

2016-05-25