铁皮石斛叶饮料的加工工艺

邢建荣，郑美瑜，杨 颖，曹 艳，陆胜民

(浙江省农业科学院食品科学研究所 浙江省果蔬保鲜与加工技术研究重点实验室，浙江 杭州 310021)

铁皮石斛(DendrobiumofficinaleKimura et Migo)又称黑节草，属兰科石斛属，为多年生附生草本植物，是一种珍贵的野生药用植物[1]。铁皮石斛具有益胃生津、滋阴清热之功效，用于阴伤津亏、口干烦渴、胃阴不足、食少干呕、阴虚火旺、骨蒸劳热、目暗不明、病后虚热不退等症。《神农本草经》将其列为上品，道家养生经典《道藏》将它誉为“中华九大仙草”之首。民间称铁皮石斛为“救命仙草”，作为养生保健的极品[2]。我国对铁皮石斛的利用由最初的采摘野生资源作为中药材，到后来的野生驯化栽培制成枫斗加以利用，近十几年来，组织培养技术在铁皮石斛种苗快速繁殖中的普及应用，加速了该产业的快速发展。浙江省铁皮石斛产业经过近20年的培育和发展，尤其是近5年来的快速发展，该产业形成了集科研、种植、加工、销售等较为完整的产业链。2012年全省铁皮石斛产业总产值近30亿元，成为全国铁皮石斛类产销量较大的省份。目前，大面积人工栽培也主要集中在浙江和云南省，仅浙江规模化的铁皮石斛生产基地就有上百个，种植面积已从2005年的233 hm2发展到2012年的近933 hm2[3]，预计2017年产值可达百亿元。明代著名医学家李中梓在《本草通玄》中说：“石斛，甘可悦脾，咸能益肾，故多功于水土二脏，但气性宽缓，无捷奏之动，古人以此代茶，甚清膈上。”《药性》载石斛“专一味，夏日代茶，生津润喉，强阴健足力”，可见石斛泡饮代茶由来已久。目前，饮料行业的发展趋势是角逐功能饮料、保健饮品，并已成为行业新的增长点。开发铁皮石斛中式养生保健饮料，符合现代健康饮食及饮料产业的发展趋势。

铁皮石斛加工主要产品为枫斗，但加工成枫斗时，产生大量的叶片，且价格低廉，销售困难。近些年国内外学者对铁皮石斛化学成分的研究几乎全部集中在茎部[4-7]，对叶的研究报道较少。最近几年人们发现铁皮石斛叶对高血压等症状有较好的辅助疗效，可作为保健茶饮用，说明铁皮石斛叶有很好的开发价值。因此，有必要对铁皮石斛叶进行深入研究，合理利用叶资源，将更有利于铁皮石斛产业的健康发展。铁皮石斛叶中也含有一定量的石斛多糖，叶中的多糖含量约为相应茎中的1/3。茎多糖主要由甘露糖和葡萄糖组成。叶多糖为酸性杂多糖，由甘露糖、半乳糖醛酸、葡萄糖、半乳糖和阿拉伯糖组成，但茎和叶多糖中均以甘露糖组成比例较高。茎中甘露糖和葡萄糖的含量均比相应叶中的高。不同种植基地铁皮石斛茎和叶多糖部位的指纹图谱相似性较好，相似度均在0.9以上[8]。在铁皮石斛茎越来越多地被作为保健食品应用的背景下，石斛叶的废弃造成了资源浪费，可以考虑其相关应用。本文利用铁皮石斛叶片作为主要原料，复配其他植物提取液及辅料，开发出一种口感良好、低成本的铁皮石斛保健功能饮料。

1 材料与方法

1.1 供试材料

铁皮石斛采于浙江温州铁枫堂基地，西洋参、杭白菊为市售产品。

1.2 工艺流程

工艺流程见图1。

图1 铁皮石斛饮料的工艺流程

1.3 操作要点

清洗。选取表皮无霉变的新鲜铁皮石斛茎和叶，用流动水充分洗涤原料，除去泥沙和杂质。

打浆、过滤。取石斛切段加入80 ℃沸水，以不同料液比打浆后，用300目滤布进行过滤，去滤渣取滤液(石斛汁)备用。

浸提。石斛叶采用热风干燥，加入杭白菊、西洋参等，混合后粉碎，90～95 ℃热水浸提30 min。

调配。将石斛汁和石斛叶与杭白菊、西洋参的热水浸提液按比例混合，再按配方添加复合稳定剂、白砂糖、果葡糖浆、蜂蜜等，充分搅拌，保证配料充分溶解。复合稳定剂和部分白砂糖先混合均匀，加热水充分溶解过滤后加入。

均质。将配好的料液预热至55～65 ℃，在25～30 MPa的压力下均质。

杀菌。采取超高温瞬时杀菌(UHT，130 ℃、5 s)。

灌装。将经过超高温瞬时杀菌的石斛饮料在85 ℃以上进行热灌装，留顶隙1.5 cm左右，立即封盖。包装材料选用洗净后的玻璃瓶。

二次杀菌。结合沸水喷淋杀菌(95 ℃、15 min)，分段冷却至常温。

1.4 方法

1.4.1 最佳配方的确定

从成本和口感2方面考虑，选取了干石斛叶、杭白菊、西洋参、石斛鲜茎为主要原料，分别进行单因素试验，在此基础上进行正交复配。通过感官评价打分得到最佳配方。

1～3水平，石斛鲜茎(A)分别为0.25%、0.50%和0.75%，石斛干叶(B)分别为0.25%、0.50%和0.75%，杭白菊(C)分别为0.050%、0.075%和0.100%，西洋参(D)分别为0.025%、0.050%和0.100%。

1.4.2 产品品质评价

挑选10位有经验的研发人员，从色泽(30分)、风味(30分)、口感(40分)方面进行感官评价，满分为100分，去掉最高分和最低分后的算术平均值为该产品的最终得分。

1.4.3 多糖含量测定方法

采用硫酸-苯酚法比色绘制标准曲线。以标准品溶液经过不同程度稀释后的糖浓度为横坐标(x)、吸光值为纵坐标(y)，绘制葡萄糖标准曲线，得线性回归方程y=0.139 3x+0.012 (r=0.999)。通过测定吸光值，确定换算因素，计算铁皮石斛叶饮料多糖含量。

1.4.4 复合稳定剂对石斛叶饮料稳定性的影响

单因素试验结果表明，海藻酸钠和黄原胶对石斛叶饮料稳定性有较明显效果。本试验采用海藻酸钠和黄原胶进行复配，分别采用海藻酸钠∶黄原胶2∶1、1∶1、1∶2、1∶3配比，分别选用0.10%、0.12%和0.15%浓度进行试验。取250 mL石斛叶饮料，3 500 r·min-1离心10 min，测定其离心沉淀率，3次重复，取算术平均值。

1.4.5 产品的保质期测定

将石斛产品放在40 ℃恒温箱，每隔20 d测定细菌总数、大肠菌群。

2 结果与分析

2.1 最优配方的确定

从表1可知，各因素对产品的色泽、风味、口感有不同的影响。从极差分析可知，各因素影响的主次顺序为B>A>D>C，即石斛干叶>石斛鲜茎>西洋参>杭白菊。从正交试验结果可知，最优组合为A2B2C3D1，即铁皮石斛叶饮料最佳配方为石斛鲜茎0.50%，石斛干叶0.50%，杭白菊0.10%，西洋参0.025%。经多次验证结论一致。

表1 各处理组合的分值及极差分析结果

2.2 复合稳定剂对石斛饮料稳定性的影响

复配稳定剂试验结果(表2)表明，海藻酸钠∶黄原胶1∶1相对其他配比处理效果好，其中海藻酸钠∶黄原胶1∶1，用量0.15%效果最好，离心沉淀率最小，每250 mL仅为0.05 g，产品常温放置3个月后基本无沉淀。

表2 海藻酸钠与黄原胶复合稳定剂对石斛饮料稳定性的影响

2.3 产品的保质期

表3结果表明，产品在40 ℃恒温经过100 d贮存后，细菌总数≤10 mL-1，大肠菌群数<1 mL-1，达相关产品的标准，无产气变质现象。因此，确定最佳工艺条件下生产的石斛叶饮料，采用保质期的快速测定法(ASLT)测算[9]，其保质期为12个月。

表3 石斛饮料不同贮存时间的微生物测定结果

2.4 产品质量标准

2.4.1 感官指标

色泽。淡黄绿色，澄清透明，均匀一致，无明显沉淀物。

香气、口感和风味。酸甜适中，口感柔和细腻，无异味，具有铁皮石斛特有的香气和淡菊花香气。

2.4.2 理化指标

可溶性固形物4%～5%，pH值5.5～6.0，石斛多糖1 000～1 500 mg·L-1。

2.4.3 微生物指标

菌落总数≤10 mL-1，大肠菌群<1 mL-1，肠道致病菌(沙门氏菌、志贺氏菌和金黄色葡萄球菌)无检出，符合国家饮料标准。

3 小结与讨论

对铁皮石斛叶功能饮料的配方及加工工艺进行研究，得到的最佳配方为石斛鲜茎0.50%，石斛干叶0.50%，杭白菊0.10%，西洋参0.025%。研制的铁皮石斛叶功能饮料淡黄绿色，澄清透明，口感柔和细腻，具有铁皮石斛特有的香气和淡菊花香气。产品保质期12个月。

随着铁皮石斛人工引种、组培技术的日益成熟，种植面积不断扩大，资源匮乏问题逐渐得以缓解，但随之带来大量的石斛叶副产物目前尚未得到充分利用。2010年版《中国药典》规定石斛药用部位为茎，而叶属非药用部位。最近几年人们发现铁皮石斛叶对高血压等症状有较好的辅助疗效，可作为保健茶饮用，说明铁皮石斛叶具有很好的开发价值。因此，对铁皮石斛叶进行深入研究，合理利用铁皮石斛叶资源，开发新型健康饮品，有利于铁皮石斛产业的健康发展。

参考文献：

[1] 中国药典委员会．中国药典(一部)[M]．北京:中国医药科技出版社,2010.

[2] 吴建,王建方,方玲,等.国内铁皮石斛研究概况[J]. 中国药学杂志,2013,48(19):1610-1613.

[3] 何伯伟.浙江铁皮石斛产业品质提升的实践与探索[J].中国药学杂志,2013, 48(19):1693-1696.

[4] 聂少平,蔡海兰.铁皮石斛活性成分及其功能研究进展[J].食品科学,2012,23(7):356-361.

[5] 周桂芬，吕圭源.柱前衍生化HPLC 分析不同来源、不同生长年限铁皮石斛多糖的组成和含量[J].中国药学杂志，2011，46(8): 626.

[6] 黄晓君,聂少平,王玉婷,等.铁皮石斛多糖提取工艺优化及其成分分析[J].食品科学,2013,34(22):21-26.

[7] 高原,何儒衷,方所红,等.铁皮石斛饮料的开发工艺研究[J].食品工业,2015,36(1):137-140.

[8] 周桂芬，庞敏霞，陈素红,等.铁皮石斛茎、叶多糖含量及多糖部位柱前衍生化-高效液相色谱指纹图谱比较研究[J].中国中药杂志,2014,39(5):795-802.

[9] 蔡燕芬．食品储存期加速测试及其应用[J].食品科技,2004(1):80-82．