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人参在饮品中的应用

2020-12-01季云龙张志东

人参研究 2020年4期
关键词:饮品提取液皂苷

季云龙,张 冰,张志东,吴 琦

(康美新开河(吉林)药业有限公司·吉林通化·143200)

人参(Panax ginseng C.A.Mey)属于五加科(Araliaceae),是多年生草本植物,味甘,性温,喜阴凉,具有大补元气、明目益智、复脉固脱等功效,享有“百草之王”的美誉,同时也被称之为“东北三宝”之一[1~2]。在我国人参长期被视为传统中药材。直到2012年人工种植人参被卫生部批准为新资源食品,人参药食两用获批,对人参食品的开发形成重大利好,不仅扩大了人参的研究方向,同时开辟了人参市场的新渠道,尤其是国内的饮料市场,由于我国居民消费观念的转变,对食品饮料的健康、安全愈发看重,人参类饮料的开发大大增加了人参在食品中的利用价值,同时满足了市场化需求。

1 人参的功效

“人参之用,其史久也,其效妙也,其途广也,其誉盛也”[3]。早在4000年前《神农本草经》就已经对人参的生理功能进行了介绍,主补五脏,开心益智,久服还有轻身延年的功效[4]到了明代李时珍所编著的《本草纲目》中又记录人参在治疗头晕,体虚等方面有一定的疗效[5]。清朝汪昂在《本草备要》中阐述了人参具有大补元气功效。随着现代药理研究的不断推进,对人参研究不断深入,发现人参重要活性成分是人参皂苷。从20世纪70年代初期研究至今已分离并鉴定的人参皂苷达 60余种,不同的人参皂苷都具备特有的生理活性。大量研究结果表明:人参皂苷在抗疲劳、提高机体免疫力调节中枢神经系统、抑制肿瘤细胞生长、改善心脑血管供血不足方面有突出性作用。除此之人参中的多糖、氨基酸,以及微量元素和腺苷等物质[6]在抗氧化、免疫调节、抗肿瘤等方面也有特殊功效[7~10]。

1.1 增强免疫力

人参皂苷Rg1利用蛋白合成作用,提高抗原刺激抗体生成的效率,最终使机体cAM P(环化腺嘌呤-磷酸核苷酸)在高浓度作用下影响 T、B淋巴细胞的功能成熟时间[11]。人参皂苷Rg3对肿瘤细胞表面蛋白表达和相关基因的转录来提高肿瘤细胞免疫原性[12]。Kim等[13]发现人参皂苷Rg3在提高肿瘤坏死因子TNF-α、IL-2水平方面有突出作用可以使小鼠免疫器官质量增加。IFN在诱导肿瘤细胞表达特异性抗原过程中有利于机体的免疫识别和清除;促进记忆T细胞的产生,诱导特异性抗体的分泌。G-Rg3利用增加IFN-γ的水平来提高小鼠的细胞免疫[14]。

1.2 改善睡眠

王艳艳在实验中发现东北刺人参在延长雄果蝇睡眠时间方面效果明显,缩短果蝇片段化睡眠。其作用机制与调节中枢神经递质含量有关[15~16]当浓度为0.313%时,极显著增加雄果蝇的全天睡眠时间 (P<0.01)。董佳佳[17]利用翻正反射试验得出75%浓度纯提人参提取物对戊巴比妥那引起的睡眠问题有较好疗效,其作用机制与与调节内分泌系统和循环系统有关,在缩短小鼠睡眠潜伏期和增加睡眠时间方面有较好作用。牟宁[18]在其试验中发现,剂量范围在64 mg/kg-96 mg/kg,高浓度的三醇皂苷对促进睡眠作用更加突出,睡眠功能的改善与五羟色胺能系统与GABA受体调节密切相关。

1.3 缓解体力疲劳

人参在缓解体力疲劳方面主要是调节白细胞介素 1β(IL-1β)丝裂原活化蛋白激酶 8(MAPK8)、转导子和转录激活子1(STAT1)等多个核心基因,利用其细胞因子受体结合等方式,调节各种信号通路实现抗疲劳作用[19]。胡彦武[20]采用不同剂量东北刺人参茎对正常小鼠进行灌胃实验,之后对负重游泳时间、血乳酸含量、耐缺氧时间进行测定发现东北刺人参茎具有延长小鼠的负重游泳时间和耐缺氧时间的效果,同时降低小鼠血乳酸含量,在抗疲劳作用方面效果显著。杨佳丹[21]在模拟高原环境下观察人参皂苷Rg3对大鼠的抗疲劳作用的影响,在模拟高海拔的低压舱中喂养小鼠,连续灌胃15 d后发现人参皂苷Rg3具有延长正常环境以及模拟高原环境下大鼠的力竭游泳时间(P<0.01)并具有改善疲劳相关特性。

1.4 抗氧化

黎力[22]等在探讨人参皂苷Rb2抗氧化机制过程中发现,利用cck-8检测细胞凋亡率,qRT-PCR检测相关基因的表达,western blot检测Bax和Bcl-2的表达可以得出人参皂苷Rb2能够利用其抗氧化性保护机体损伤,这一目标的实现是通过抑制由活性氧堆积引起的线粒体途径的凋亡来实现的。任金威[23]等利用不同剂量的人参低聚肽(GOP)进行大鼠实验,在连续6周注射D-半乳糖后简历过氧化损伤模型。后进行血清和肝脏氧化应激指标检测发现GOP显著提高大鼠抗氧化酶活性以及抗氧化物质含量(P<0.05)。王璐[24]等利用人参发根,选用3种方法对其抗氧化能力进行测定发现培养液匀浆人参发根的总抗氧化能力具有质量浓度依赖性,在100 mg/mL时达到0.8774 mmol Fe-SO4/g.人参发根抗氧化作用明显。

1.5 降血脂

LiuWC等[25]在其研究中中发现:人参总皂苷是在抑制胰脂肪酶的活性基础上影响脂质的吸收,从而达到降脂的作用。刘蕊[26]等在实验中再次印证:人参在抑制胰脂肪酶活性方面效果突出,有效降低高脂小鼠体重及其脂肪组织的重量和血脂水平。并得出人参皂苷各组分抑制脂肪酶活性分别为人参皂苷Rb2>人参皂苷Rb1>人参皂苷Rg组>人参总皂苷。毕云枫[27]等人通过建立高血脂症小鼠模,型通过分组实验后对小鼠进行喂养,测定小鼠血清中总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、甘油三酯(TG)、超氧化物歧化酶(SOD)的活性发现原人参三醇组皂苷酶解产物在降血脂功能方面效果明显。

1.6 降血糖

人参低聚肽(GOP)对四氧嘧啶诱导的糖尿病大鼠的糖脂代谢紊乱有明显的改善作用[28]。郑永仁[29]等对给药6周治疗后的小鼠进行检查发现在人参皂苷(Rg1)低、中、高剂量组小鼠血糖浓度降低均有降低,其中人参皂苷(Rg1)高剂量组和中剂量组血糖浓度明显低于标准模型组(P<0.05)。李瑞刚[30]在其论文中讨论红参多糖与人参皂苷Rb1的协同降血糖作用时发现人参皂苷Rb1降血糖和降血脂增加依赖于红参多糖剂量的增加。其作用机制是红参多糖剂量的增加可以简化人参皂苷Rb1的生物转化路径同时提高人参皂苷Rb1转化率并促进CK的吸收,从而增强人参皂苷Rb1的降血糖作用。

2 人参在饮品中的应用

在国外,人参作为食品应用较早,在国际市场上人参作为食品比人参保健食品更多样化、多元化。而人参饮料比其他类人参食品占据的市场份额要大、种类要多,而大部分人参食品与人参保健食品功效一样,这就为人参饮料的国际化发展提供了利好帮助。在国内,人参主要作为医药和保健品的原料。自2012年国家批准人工种植人参进入新资源食品后,人参饮料的开发取得一定进展,目前,我国的人参系列产品有上百个品种,最常见的就是人参饮料,如红参石榴液、红参蓝莓液、人参枸杞饮品、人参葛根饮品等。人参饮料不仅具有较好的食用性,也具有相应的保健功效,具有广阔的发展前景。

2.1 人参在蛋白饮料中的应用

马平[31]在制备人参乳清蛋白多肽饮料过程中,检测指标为沉淀率,通过实验确定最佳配方为:乳清粉为WPC-80,乳清蛋白 0.5%,白砂糖 8.0%,人参提取物0.2%,果胶0.1%,柠檬酸0.1%;二次灭菌时间15min,此时饮料组织状态最好,无分层、乳脂香味适中,具有较舒适的人参性气味。通过在产品稳定性实验研究中,利用稳定系数、沉淀率和黏度为参考指标发现,稳定剂的最佳复配比为果胶0.12%,羧甲基纤维素0.12%,三聚磷酸盐0.12%,在此条件下,制作的饮料口感细腻,久置无沉淀分层现象,稳定性良好。实验发现该产品具有较强抗氧化活性和降血糖活性,长期饮用有助于延缓衰老,预防高血糖增强免疫力等功效。

吴之林[32]研究开发出一种新型人参核桃乳饮料。实验以人参、核桃为主要原料,通过试验确定了合适的工艺参数。为人参水提取液添加量为20%,蔗糖为6%;复合乳化剂选用单甘脂和蔗糖酯按照1:2的比例,其综合添加量为0.3%,稳定剂(卡拉胶)添加量为0.1%,酪蛋白酸钠添加量为0.4%;混匀后均质2次。在121℃温度下杀菌15 min,降温至40℃,可得到口感细腻,风味怡人人参核桃乳饮料。

2.2 人参在碳酸饮料中的应用

孙洪雁[33]等人对人参花蕾进行处理制备提取液,研制一款新型碳酸饮料。该实验是利用色谱分析确定人参花蕾提取液最佳制备条件,再通过正交试验确定了影响风味和口感最佳辅料工艺配方为:可乐型香精0.08%,蜂蜜2%,乙基麦芽酚12%。该产品对人参花蕾的微苦的口味和独特的气味及营养价值得到保持和改良,口感甜润爽快且营养丰富。具有改善人体亚健康状态和保持人体健康的功效。

张守媛[34]等人在制作人参可乐过程中,以人参提取液为主要原料,优化了该产品最佳配方。试验中对人参提取温效果影响、磷酸和柠檬酸钠的最佳配比选择、可乐香精的用量选择等工序进行了重点研究。获得最佳工艺配比:人参提取液32%、糖浆和甜蜜素为18%和0.2%、可乐香精0.24%磷酸和柠檬酸钠0.28%和0.036%,人参可乐的优势在于人参抗疲劳、提高免疫力等方面保健作用。与知名大企业的可乐相比,该产品保健功能优势突出。

2.3 人参在茶饮料中的应用

吴景太[35]等人研制一种人参茶。以人参茎叶提取物为主料,另外添加了绿茶、蜂蜜和苹果汁所得人参茶口感甘甜、生津止渴,具有抗衰老、抗疲劳、增强记忆力、增加皮肤弹性的作用。

汪向新[36]等人曾研制一种黑人参茶氨酸饮品及其制备方法,所述的黑人参茶氨酸饮品,通过采用黑人参膏、枸杞提取液、桂圆提取液、大枣提取液、茶氨酸溶液为原料并进行适当重量配比,制备得到黑人参茶氨酸饮品中每100ml黑人参茶氨酸饮品中人参皂甙Rg3含量10mg以上,所得产品能有效能有效抗肿瘤、抗癌、增强免疫力、缓解疲劳、改善记忆,同时具有抗缺氧功效,对于中老年的常见疾病包括心脑血管疾病、冠心病、四肢乏力、腿脚不便、记忆力减退都有很好的疗效,可用于治疗或改善因血液系统或神经系统弱化而引起的脑供血、供氧不足及神经活动减弱的疾病或功能失调。

2.4 人参在固体饮料中的应用

冷进松[37]等人以人参和枸杞为主要原料,以玉米糊精为助干剂,采用醇提、水提、真空浓缩、造粒、干燥加工工艺制作复合固体饮料。以感官得分为指标,通过单因素试验,Minitab因素筛选、结合正交实验设计对生产工艺进行优化。并且评价了人参膏:枸杞膏质量比质量比、玉米糊精添加量、葡萄糖添加量、乳糖添加量、柠檬酸添加量、蜂蜜添加量6个因素对固体饮料感官得分的影响。该产品具有良好的感官性状,是一种营养丰富,开发前景广阔的产品。

2.5 人参在咖啡中的应用

金立华[38]等制作一种人参咖啡,利用一种鲜人参冻干粉并配合咖啡豆、豆粉等制备速溶人参咖啡的方法。其特征是:以新鲜人参为原料,经低温真空冷冻干燥处理后研磨、过筛形成活性参超微粉。再将咖啡豆经烘烤、研磨、萃取、浓缩蒸发,干燥、磨粉后,与活性参粉末、红糖、豆粉、无反式脂肪酸植脂末以及甜菊糖按比例混合,经调制、冷却后包装即成。具有保护肝脏,调节血糖、血脂的作用及保肝作用的人参咖啡。

杜铁成[39]等研制了一种功能性人参咖啡饮料。本品将人参切片、咖啡豆粉碎成颗粒、蛤蚧整体加入反应釜中,在反应釜内加入糖和水后,采用大气压高温蒸汽加热加入牛磺酸和天然食品防腐剂,搅均后过滤,即得到参咖啡饮料。本发明有利于脑力劳动者的健康,且抗疲劳效果显著,特别有利于在短期内需要加大脑力劳动的对象。

2.6 人参在植物饮料中的应用

王昭曦[40]等人以人参茎叶为主要原料,通过添加人参提取液、牛磺酸等为辅助配料,利用单因素及正交实验优化其产品配方,以感官评分为指标,开发出一种果蔬功能饮料。结果显示最佳工艺配方为:人参茎叶皂苷提取物添加量0.5%、人参提取液添加量9.5%、蔗糖添加量为8%、VB6添加量为50mg/kg、VB1添加量50mg/kg、VC添加量为1.0g/kg柠檬酸添加量0.425%、牛磺添加量0.4g/kg、VB2添加量50mg/kg。

戴先芝[41]等利用麦冬和人参的复合提取为主要原料,并采用合理的方式制备成饮品。首先,通过正交试验,以复合提取液、阿斯巴甜、柠檬酸、色素等为正交因素,对配方进行四水平五因素选择,后进行感官评价,以打分的方式选择复合饮品的最佳配方。该产品不仅具有麦冬和人参混合后的特殊香味而且整体口感清爽,酸甜适度。罐装后液体清澈,色泽明亮。

2.7 人参在功能饮料中的应用

蒋丽[42]等以花旗参、人参、仙草(凉粉草)3种药食同源的材料制备一款具有保健功能的饮品,该产品分别将花旗参和人参进行醇提,将仙草(凉粉草)进行水提,获得的3种提取物与乳糖进行四因素三水平的正交试验。利用感官评价得分的影响程度,花旗参的添加量为3.0%,仙草的添加量为14%,人参提取液添加量为5.5%,甜味剂添加量为 7%,经高温灭菌后的产品呈浅黄色具有香气柔和甜度适中的特点,具有一定的提神醒脑保健功能。其保质期达到3年。桑瀚旭[43]等以长白山人参多糖浸提液、枸杞、菊花为原料,以蜂蜜、白砂糖为辅料制备了一款人参功能饮品,该产品口感细腻甜度适宜,流动性好,色泽均匀透明,具备人参和菊花特殊香气。通过实验得到该饮品的最佳制备条件为:人参多糖浸提液添加量为4 mL,菊花添加量为 1.5 g,枸杞添加量为 2.5 g,蜂蜜添加量为 2 g。人参多糖浸提液功能饮料充分利用了人参的功能,同时具有丰富的膳食纤维有助于调节肠胃帮助消化,配方中的枸杞、菊花在缓解视疲劳、明目方面有较大功效,此饮料风味独特,适宜大众人群饮用。

3 结论与展望

自2012年国家批准人工种植人参进入新资源食品后,人参饮料的开发取得一定进展。但目前依旧出现一些问题,诸如:人参服用观念的误解集“吃人参上火”,人参饮品品牌意识差,人参饮品所占市场份额不高,人参饮品科研投入不足等。随着人参饮品的不断开发研究,人参企业内部有必要深层次挖掘出人参功效成分所在,有针对性的开发出“有功效的”人参饮品;外部应对人参饮品的科学性宣传逐渐完善,促进消费者对对人参又全方位了解认识。目前我国人参饮品与国外一些老资格人参企业饮品相比依旧存在一定差距,因此,地方政府应鼓励,支持人参企业的积极发展,企业则应大力推进人参饮品开发进程,使更多的高品质和高竞争力的人参饮品走向市场。 本文对人参的主要功效成分和功能作用进行阐述,并总结了国内人参饮品的类型,技术组成及相应的功能作用,以期实现人参食品行业内部的参考应用,为更好地打造技术含量高,市场前景好的人参饮品提供依据。

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