冰霜梅苏糖的制备工艺及体外抗氧化活性研究

王邸泽昭，范 勇，杨春梅*，韩平欣，王占林，洪 璐

（1.北京城市学院生物医药学部，北京 100094；2.北京市东城区社区卫生服务管理中心，北京 100010； 3.北京颐生元中医研究院有限公司，北京 100102）

冰霜梅苏复方源于《清太医院秘录医方配本》[1]，可缓解暑热、利咽清嗓，还对旅途劳顿晕车症状有舒缓效果。该方由乌梅、麦冬、柿霜和薄荷叶等药食两用中药组成，化学成分主要为有机酸、萜类、皂苷、多糖、氨基酸、甾醇生物碱以及挥发油等，具有抗氧化、抑菌、增强免疫力等多种活性[2-8]，基于该复方开发的中成药有梅苏丸和梅苏颗粒[9-11]。目前，以中药为原料进行的糖果开发较为常见，如枇杷润喉糖、蓝靛果枸杞-菊花复合提取物压片糖果、葛根软糖[12-14]等，但结合传统医方进行的糖果开发尚有较大空间。因此，本研究基于冰霜梅苏复方研究糖果的制备工艺优选与体外抗氧化活性，为该品种糖果开发提供研究依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

乌梅（和记草本药业有限公司）；麦冬、人参（太洋树康饮片厂）；柿霜（依山中药材有限公司）；薄荷油（银丰药业有限公司）；紫苏叶油（水蒸气蒸馏法自制）；白砂糖（舒可曼公司）；淀粉糖浆（安徽梦丽莱商贸有限公司）。

枸橼酸对照品（批号SM0425GA14）；葡萄糖对照品（批号S10S9I69833）；DPPH粉末（上海伊卡生物，批号EK210701）；羟自由基清除能力测定试剂盒（邻二氮菲溶液、OH Assay buあer、亚铁显色液、氧化剂）（源叶生物，批号S16GR161346）；无水乙醇、磷酸二氢铵、磷酸、浓硫酸以及苯酚均为分析纯；乙腈为色谱纯。

1.2 仪器与设备

酶标仪（WD-2102B，北京六一生物科技有限公司）；电热炉（YQ-105，惠佳乐有限公司）；电子天平（BSM-220.4，上海卓精电子科技有限公司）；粉碎机（112，浙江省瑞安市永厉制药机械有限公司）；高效液相色谱仪（1200，安捷伦科技有限公司）；紫外-可见分光光度计（TU1800，北京普析通用仪器公司）；探针式温度计（8867，得力集团有限公司）。

1.3 工艺流程

冰霜梅苏糖制备工艺流程图见图1。

1.4 乌梅、麦冬提取工艺

1.4.1 正交试验

冰霜梅苏糖采用的冰霜梅苏丸方是由乌梅、麦冬等药配以其他药材构成的复方药食同源糖果，乌梅的活性物质是枸橼酸，麦冬的活性物质则以糖类为主。而枸橼酸和糖类是冰霜梅苏方中的主要活性成分，二者均溶于水，因此，将水作为溶剂，既可节约经济成本又可有效提取出大部分活性成分。

本文结合乌梅、麦冬药味提取相关文献，设计乌梅麦冬水煎煮正交试验。按原冰霜梅苏丸方比例（4∶1，质量比）称取48 g乌梅、12 g麦冬，以加水量、提取时间、次数为因素，考察提取工艺对枸橼酸、总糖提取率以及浓缩液密度的影响，筛选出高效的提取方法，正交试验设计见表1。并分别测定浓缩液中枸橼酸、总糖的提取产率及浓缩液密度。为确保浓缩量精确，规定将乌梅、麦冬煎液浓缩至1 mL相当于原药材1 g，即浓缩至60 mL称定其重量计算浓缩液密度。

图1 冰霜梅苏糖制备工艺流程图

表1 正交实验因素水平

1.4.2 枸橼酸提取率的测定

供试品溶液的制备：取待测液1 mL置于25 mL容量瓶中，加蒸馏水定容，摇匀，即得。其他操作根据《中华人民共和国药典（2020版）》乌梅项下[15]含量测定方法进行。

1.4.3 总糖提取率的测定

采用苯酚硫酸法进行总糖含量测定。取乌梅麦冬浓缩液0.5 mL于25 mL量瓶中，加蒸馏水定容至25 mL放置，备用。

1.4.4 综合评分评价指标

根据冰霜梅苏复方中的配伍理念，乌梅、麦冬在原方中的质量比例为4∶1 ，结合各指标的重要性进行权重系数的分配。由此形成乌梅麦冬混合提取考察正交试验综合评分评价的系数配比，综合评分按式（1）计算。

1.5 成型工艺

参考文献方法[16-17]，结合实际将白砂糖、淀粉糖浆、茉莉花茶水混合，溶解（化糖），高温熬糖。要求硬糖的含水量为2%，沸点为160 ℃，熬糖的温度控制在160 ℃，此时糖液呈现金黄色，可如细丝状流下不易断。将熬制好的糖冷却至温度约为120 ℃，加入乌梅-麦冬浓缩液、柿霜粉、人参粉进行调和、搅拌。当温度冷却至80～100 ℃时，加入紫苏叶油、薄荷油，混合均匀后立即出锅，用食用级硅胶模盘浇注，待冷却凝固至室温后即为成型，脱模后包装即得冰霜梅苏糖成品。为方便硬糖的生产制备，要求全程操作的温度不低于25 ℃，相对湿度不超过50%。

1.5.1 单因素试验

控制其他工艺条件不变的情况下，基于感官评价分别考察每100 g白砂糖添加的淀粉糖浆比例、茶叶水和乌梅-麦冬浓缩液的添加比例、以及紫苏叶油和薄荷油添加量对冰霜梅苏糖品质的影响，详见表2。

1.5.2 正交试验

根据单因素试验考察结果，保持其他工艺条件不变，分别考察淀粉糖浆添加比例、茶叶水添加比例、乌梅-麦冬浓缩液添加比例等因素对冰霜梅苏糖品质的影响。正交试验因素水平见表3。

1.5.3 冰霜梅苏糖感官评价

挑选20名健康自愿品尝人员，按照设计的冰霜梅苏糖感官评价表对其进行评分。评分细则见表4。

1.6 体外抗氧化活性测定

1.6.1 DPPH自由基清除率

参照文献[18]，将0.25 mmol·L-1DPPH溶液1.0 mL 和不同浓度的冰霜梅苏糖溶液1.0 mL依次加入试管中，摇匀后，避光30 min，以无水乙醇为空白对照，于517 nm波长处测定吸光度值，平行测定5次。DPPH自由基清除率按式（2）计算。

表2 单因素考察表

表3 成型工艺正交试验因素水平表

表4 感官评价标准表

式中：A0为空白对照吸光度；AS为样品吸光度。

1.6.2 羟自由基清除率

参照试剂盒方法，将邻二氮菲溶液、OH Assay buあer、亚铁显色液、蒸馏水、待测样品以及氧化剂按照顺序依次加入到试管中，将试管置于37 ℃水浴锅保温1 h。取96孔板，依次吸取将各管溶液300 μL 至96孔板中，用酶标仪检测530～540 nm波长处各孔吸光度值，依次记为A0、A1、A2、A3’和A3。羟自由基清除率按式（3）计算。

式中：A0为空白管吸光度；A1为未损伤管吸光度；A2为损伤管吸光度；A3为测定管吸光度；A3’为对照管吸光度。

2 结果与分析

2.1 乌梅-麦冬提取正交试验结果

由表5和表6可知，A、B、C3个因素均对乌梅-麦冬浓缩液制备有显著性影响（P＜0.05），显著性排序为A＞B＞C，即煎煮的次数为主要影响因素，其次为煎煮时间和加水量。通过综合评分方式考察乌梅麦冬混合提取方法的枸橼酸、总糖的提取率以及浓缩液密度，最终筛选出最佳提取工艺为A2B2C3，即加入10倍量的水，煎煮2次，每 次1.0 h。

2.2 成型工艺考察结果

2.2.1 单因素试验结果

（1）淀粉糖浆添加比例、茶水添加比例对产品感官评分的影响。淀粉糖浆及茶水的添加比例主要影响糖果的成型工艺，淀粉糖浆可以防止糖果制成后返砂影响口感，适量添加茶水既可以增加糖果茶香也可帮助糖果溶解和化糖。如图2、图3所示，随着淀粉糖浆及茶水添加比例的增加，产品的感官评分先上升后趋于稳定，当淀粉糖浆添加比例为40%，茶水添加比例为45%～50%时，感官评分最高。可能是因为随着二者添加比例的提升，糖果的成型性不断提升，黏牙感逐步降低；茶叶水添加比例的提升增加了糖果的茶香风味，使产品的感官评分提升。因二者对成型工艺有影响，需结合其他物料添加比例进一步考察。

表5 正交试验结果

表6 方差分析结果

图2 淀粉糖浆添加比例对产品感官评分的影响

图3 茶叶水添加比例对产品感官评分的影响

（2）乌梅-麦冬浓缩液、紫苏叶油、薄荷油添加量对感官评分的影响。乌梅-麦冬浓缩液、紫苏叶油、薄荷油添加比例主要影响糖果的口味，其中乌梅-麦冬浓缩液对糖果酸甜度起主要作用，紫苏叶油、薄荷油主要影响糖果清爽口感。三者添加比例对产品感官评分的影响见图4、图5、图6。

随乌梅-麦冬浓缩液和薄荷油添加比例的增加，产品感官评分出现先升高后下降的情况，这主要由于浓缩液比例增加对糖果口感酸度影响较明显；薄荷油添加比例超过9.0 μL/100 g时，感官评分显著下降；而随着紫苏叶油添加比例的增加，产品感官评分呈现逐渐增高的趋势。综合考虑，选定薄荷油添加比例为9.0 μL/100 g、紫苏叶油添加比例为1.0 μL/100 g。因乌梅-麦冬浓缩液添加比例对成型工艺还存在一定影响，需进一步考察。

2.2.2 正交试验结果

根据单因素试验结果，选定淀粉糖浆、茶水、乌梅-麦冬浓缩液3个影响糖果成型工艺的因素进一步进行正交试验，固定其他物料添加比例，以感官评分为考察标准，结果见表7。分析可知，最优成型工艺组合为A2’B3’C1’，即淀粉糖浆添加比例为35%，茶水添加比例为50%，乌梅-麦冬浓缩液添加比例为14%时，产品品质最佳。由表8可知，各因素对冰霜梅苏糖感官评价的影响均有显著性。该工艺下制得的冰霜梅苏糖具有风味独特、性状良好、味道适中、可接受度高等特点。

图4 乌梅-麦冬浓缩液添加比例感官评分

图5 薄荷油添加量感官评分

图6 紫苏油添加量感官评分

2.3 冰霜梅苏糖体外抗氧化活性测定结果

2.3.1 DPPH自由基清除率

由图7可知，冰霜梅苏糖具有良好的DPPH自由基清除能力，且其清除活性与浓度相关。当提取物浓度为100 mg·mL-1时，冰霜梅苏糖的DPPH自由基清除率可达到90.57%，其IC50值为38.85 mg·mL-1。

2.3.2 羟自由基清除率

由图8可知，冰霜梅苏糖表现出良好的羟自由基清除能力。在试验浓度范围内，随着冰霜梅苏糖溶液浓度的增大，羟自由基清除率逐渐升高，当浓度为100 mg·mL-1时，冰霜梅苏糖的羟自由基清除率可达到73.46%，其IC50值为56.30 mg·mL-1。

表7 正交试验结果表

表8 方差分析结果

图7 DPPH自由基清除率

图8 羟自由基清除率

3 结论

本研究中茶叶水、淀粉糖浆是冰霜梅苏糖制备的重要辅料，对糖果成型性和风味影响显著。淀粉糖浆过少则糖果硬度低，在常温下不易成型和保存；茶叶水比例低不仅会影响糖果的茶香，还会影响白砂糖的溶解，溶解不充分易使成品出现明显颗粒感。紫苏叶油是冰霜梅苏糖香气的重要来源，但在紫苏叶油单因素试验中发现，紫苏叶油添加比例超过一定量时会出现明显的麻舌感，查阅文献[19]发现，紫苏叶油中含有的紫苏醛具有麻醉、镇静的药理作用，为了更好地兼顾冰霜梅苏糖的口感，在单因素考察时应控制紫苏叶油添加比例不超过1.0 μL/100 g。冰霜梅苏糖是以中药复方冰霜梅苏丸复方为基础制备得到的糖果，处方精简，配伍合理，糖果口感良好。

本研究结果显示，冰霜梅苏糖具有良好的体外抗氧化活性，与本复方各药味有关抗氧化活性的研究报道一致[2-8]，具有开发价值。本研究确定了基于该复方制糖的提取工艺、糖果成型工艺，为后续开发奠定研究基础。但本文采用的常温熬糖制备方法若大量制备会存在局部温度过高导致糖糊的情况。工业生产可尝试采用真空熬糖的方式，利用真空条件降低糖液沸点，通过低温降低含水率，可以有效避免熬糖过程中糊糖情况的出现，从而提高生产效率。