唐永慧，徐多，宋曉雪，石明月，夏光輝

（通化師范學(xué)院食品科學(xué)與工程學(xué)院，吉林通化 134001）

玉竹（Polygonatum odoratum Druce）是我國(guó)傳統(tǒng)的藥食兩用植物資源[1]，它是百合科植物玉竹的地下根莖，含有多糖、黃酮、甾體皂苷、生物堿、甾醇等多種化學(xué)成分[2]，具有養(yǎng)陰潤(rùn)燥、生津止渴的功效，長(zhǎng)期食用可以增強(qiáng)體魄、改善膚質(zhì)[3]。玉竹中多糖含量較高，主要有果糖、葡萄糖、甘露糖和半乳糖醛酸等組分。研究報(bào)道，玉竹多糖具有多種生理活性，如抗氧化、抗糖尿病和增強(qiáng)免疫活性等[4]。玉竹中的黃酮主要是高異黃酮類(lèi)[5]，研究發(fā)現(xiàn)，高異黃酮類(lèi)化合物具有較強(qiáng)的清除體內(nèi)自由基能力，還有抑制細(xì)菌生長(zhǎng)、抗腫瘤、增強(qiáng)免疫功能等作用[6]。

近年來(lái)，越來(lái)越多的人們開(kāi)始關(guān)注保健食品，多糖和黃酮用作保健食品的功能因子（如靈芝多糖、黃芪多糖、平菇多糖、葛根黃酮、大豆異黃酮、菊花黃酮等）逐漸被人們重視，而玉竹因同時(shí)含有多糖和黃酮也被作為一種具有保健功效的食品原料逐漸走進(jìn)飲食界。經(jīng)調(diào)查，目前市場(chǎng)上還未出現(xiàn)玉竹飲料的銷(xiāo)售。因此，開(kāi)發(fā)玉竹多糖和玉竹黃酮飲料具有一定的市場(chǎng)前景。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 材料與試劑

玉竹，市售；卵磷脂，北京奧博星生物技術(shù)有限公司；維生素C，安徽天悅生物科技有限公司；95%乙醇、三氯乙酸、硫代巴比妥酸、鹽酸、硫酸亞鐵、水楊酸、過(guò)氧化氫，均為分析純；蔗糖脂肪酸酯、分子蒸餾單甘酯、吐溫80、檸檬酸、白砂糖、蜂蜜，食品級(jí)；蒸餾水，現(xiàn)制。

1.1.2 儀器與設(shè)備

DHG-9030A 電熱鼓風(fēng)干燥箱，上海圣科儀器有限公司；JJ200 型電子秤，常熟市雙杰測(cè)試儀器廠；FW-400A傾斜式高速萬(wàn)能粉碎機(jī)，北京中興偉業(yè)儀器有限公司；KQ-2200E 型超聲波清洗器，昆山市超聲儀器有限公司；TGL-16B 型高速臺(tái)式離心機(jī)，上海安亭科學(xué)儀器廠；RE-100Pro 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，北京大龍興創(chuàng)試驗(yàn)儀器有限公司；HWS226 恒溫水浴鍋，上海析達(dá)儀器有限公司；UV-2600型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)，日本島津公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 材料預(yù)處理

將玉竹洗凈后放入干燥箱內(nèi)，于70～80 ℃下烘干48 h，再用粉碎機(jī)粉碎，過(guò)40 目篩子，備用。

1.2.2 玉竹多糖的提取

采用熱水浸取法提取玉竹多糖。將玉竹粉末置于不銹鋼蒸鍋中按照1：50 的比例加入純凈水，加熱煮沸2 h，冷卻后3 000 r/min 離心15 min，收集上清液，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至體積不再減小的膏狀物后取出，即得玉竹多糖樣品。

1.2.3 玉竹黃酮的提取與純化

（1）玉竹黃酮的提取

稱(chēng)取5 kg 玉竹粉，加入50 mL95%乙醇溶液[7]，充分?jǐn)嚢枋蛊渚鶆?，分次進(jìn)行超聲提取后抽濾，濾液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器蒸干，再用純凈水懸浮后進(jìn)行后續(xù)純化。

（2）玉竹黃酮提取液的純化

將玉竹黃酮水懸浮液以1 mL 的流速注入D101 大孔樹(shù)脂柱，單次上樣量150 mL，靜置2 h，然后用去離子水沖洗直至流出液的折光度與原去離子水一致。再分別用5 倍柱體積的30%、80%和100%乙醇溶液依次緩慢沖洗，收集80%乙醇洗滌時(shí)的流出液。將流出液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器蒸干，用純凈水洗滌、蒸干，重復(fù)操作3 次，蒸干后取出膏狀物即得玉竹黃酮樣品。

1.2.4 玉竹多糖和玉竹黃酮復(fù)合飲料的制作

（1）工藝流程

玉竹多糖、黃酮混合→調(diào)配→加輔料→離心分離→罐裝→封口→滅菌→冷卻→成品

（2）工藝要點(diǎn)

取適量的玉竹多糖和玉竹黃酮樣品（二者按99：1 的質(zhì)量比取樣），按一定比例與水混合，加入適量的白砂糖、檸檬酸、蜂蜜和乳化劑，攪拌均勻后于5 000 r/min 條件下離心15 min。然后過(guò)濾除去沉淀，將濾液裝到玻璃瓶中，80 ℃水浴加熱10 min 后封口，再煮沸滅菌15 min，冷卻至室溫后即得玉竹多糖和玉竹黃酮復(fù)合飲料。

1.2.5 單因素試驗(yàn)

分別進(jìn)行加水比（玉竹多糖和玉竹黃酮的質(zhì)量與水的體積比，g：mL）、白砂糖用量、檸檬酸用量和蜂蜜用量的單因素試驗(yàn)。白砂糖等的添加量以每百毫升飲料為基數(shù)。

1.2.6 正交試驗(yàn)

以白砂糖、檸檬酸和蜂蜜的用量為因素，進(jìn)行L9(34)正交試驗(yàn)，以感官評(píng)分為考察指標(biāo)，正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。

表1 玉竹復(fù)合飲料制作工藝正交設(shè)計(jì)表Table 1 Orthogonal design table for flavor blending of Polygonatum odoratum compound beverage

1.2.7 穩(wěn)定性試驗(yàn)

由于玉竹黃酮水溶性不佳，在飲料中會(huì)出現(xiàn)類(lèi)似浮油層現(xiàn)象，因此，需添加乳化劑來(lái)保持飲料的均勻穩(wěn)定狀態(tài)，避免產(chǎn)生分層。試驗(yàn)中分別對(duì)添加不同用量的蔗糖脂肪酸酯、分子蒸餾單甘酯和吐溫80 的飲料取樣10 mL裝入離心管中，于5 000 r/min 下離心15 min，觀察是否產(chǎn)生浮層，據(jù)此確定合適的乳化劑種類(lèi)和用量。

1.2.8 檢測(cè)指標(biāo)及方法

（1）感官評(píng)定

對(duì)玉竹多糖和玉竹黃酮復(fù)合飲料從口感、色澤、氣味、組織狀態(tài)四個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，具體評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。

表2 復(fù)合飲料感官評(píng)價(jià)表Table 2 Sensory evaluation of compound beverage

（2）理化與微生物檢驗(yàn)

對(duì)玉竹多糖和玉竹黃酮復(fù)合飲料進(jìn)行可溶性固形物含量、多糖含量、黃酮含量測(cè)定和微生物學(xué)指標(biāo)檢驗(yàn)。可溶性固形物含量采用折光法測(cè)定[11]，多糖含量采用苯酚-硫酸法測(cè)定[8-9]，黃酮含量采用三氯化鋁顯色法測(cè)定[10]，菌落總數(shù)采用GB 4798.2-2016 方法檢驗(yàn)，致病菌采用GB 4789.18-2010 方法檢驗(yàn)。

1.2.9 玉竹多糖和玉竹黃酮復(fù)合飲料的抗氧化試驗(yàn)

（1）飲料樣品的制備

根據(jù)成品飲料中多糖和黃酮的含量，配制樣品溶液，多糖濃度分別為0.5、1.5、2.5、3.5、4.5 mg/mL，相應(yīng)的黃酮濃度分別為0.005、0.01、0.015、0.02、0.025 mg/mL，以作為抗氧化試驗(yàn)研究的不同濃度梯度樣品。

（2）抗脂質(zhì)體過(guò)氧化能力試驗(yàn)

參照鄭洪艷等[12]的方法進(jìn)行測(cè)定。

（3）羥基自由基清除率試驗(yàn)

參照任薇等[13]的操作方法進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

圖1 不同加水比對(duì)復(fù)合飲料感官的影響Fig.1 Effect of different water ratio on sensory of compound beverages

單因素試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)圖1～4。過(guò)低的加水比導(dǎo)致玉竹多糖和玉竹黃酮復(fù)合飲料較粘稠、色澤不佳；隨著加水比的增大，飲料的粘稠度逐漸減小，玉竹特有的風(fēng)味也隨之變淡，因此，加水比選擇1：25 較適宜。白砂糖的用量對(duì)復(fù)合飲料的甜味具有一定的影響，它可與玉竹多糖形成較好的甜味協(xié)同增效作用，用量在6%左右時(shí)，飲料的甜度適宜，檸檬酸對(duì)改善飲料的口感作用顯著，適量使用可增強(qiáng)飲料口感，使其酸甜適口；用量超過(guò)0.07%后導(dǎo)致飲料酸味明顯，感官評(píng)分顯著下降，因此檸檬酸用量選擇0.05%。適量添加蜂蜜可使飲料的甜味更加柔和，用量過(guò)大則導(dǎo)致飲料過(guò)甜，因此蜂蜜的適宜添加量確定為2.0%。

圖2 不同白砂糖用量對(duì)復(fù)合飲料感官的影響Fig.2 Effect of different sugar dosage on sensory of compound beverages

圖3 不同檸檬酸用量對(duì)復(fù)合飲料感官的影響Fig.3 Effect of different citric acid dosage on sensory of compound beverages

圖4 不同蜂蜜用量對(duì)復(fù)合飲料感官的影響Fig.4 Effect of different dosage of honey on sensory of compound beverages

2.2 正交試驗(yàn)

由于加水比對(duì)飲料的粘稠度、色澤和風(fēng)味均有很大影響，改變加水比，則飲料的粘稠度、色澤和風(fēng)味均隨之發(fā)生變化，不利于飲料組織狀態(tài)的穩(wěn)定。選取固定的加水比，有利于飲料制作和相關(guān)研究，加水比選擇1：25。正交試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 玉竹多糖和玉竹黃酮復(fù)合飲料制作正交試驗(yàn)Table 3 Orthogonal test of the Polygonatum odoratum polysaccharide and flavone compound beverage

如表3 所示，對(duì)成品飲料風(fēng)味影響的主次順序檸檬酸用量>蜂蜜用量>白砂糖用量，檸檬酸用量對(duì)飲料的風(fēng)味影響最大，白砂糖用量對(duì)飲料的風(fēng)味影響最小。復(fù)合飲料的最優(yōu)工藝為A2B2C3，即成品飲料的最佳配方為白砂糖用量為6%、檸檬酸用量為0.05%、蜂蜜用量為2.5%；經(jīng)驗(yàn)證試驗(yàn)，該組合感官評(píng)分為分93.4 分，均優(yōu)于其他試驗(yàn)組。

2.3 穩(wěn)定性試驗(yàn)

表4 顯示了添加三種乳化劑的復(fù)合飲料的穩(wěn)定效果。由表可知，不同用量下的蔗糖脂肪酸酯和分子蒸餾單甘酯對(duì)玉竹多糖和玉竹黃酮復(fù)合飲料的穩(wěn)定效果基本一致，達(dá)到穩(wěn)定性較好的最少用量均為0.03%，兩者均導(dǎo)致飲料的渾濁度增加。吐溫80 的用量為0.005%時(shí)即可達(dá)到預(yù)期穩(wěn)定效果，而且飲料的色澤和透明度均不變。故確定用食品級(jí)吐溫80 為玉竹多糖和玉竹黃酮復(fù)合飲料的最佳乳化劑，其適宜用量為0.005%。

表4 不同穩(wěn)定劑對(duì)比試驗(yàn)Table 4 Contrast test of stabilizers with different

2.4 飲料的營(yíng)養(yǎng)衛(wèi)生檢驗(yàn)

成品飲料的理化檢驗(yàn)結(jié)果為多糖含量4.50 mg/mL，黃酮含量0.09 mg/mL，可溶性固形物總量8.8%。微生物檢驗(yàn)結(jié)果為菌落總數(shù)15 cfu/mL，致病菌未檢出，菌落總數(shù)和致病菌檢驗(yàn)結(jié)果符合國(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

2.5 玉竹多糖和玉竹黃酮復(fù)合飲料的抗氧化性試驗(yàn)

2.5.1 抗脂質(zhì)體過(guò)氧化能力試驗(yàn)

圖5 成品飲料的抗脂質(zhì)體過(guò)氧化能力Fig.5 Anti-liposome peroxidation ability of the finished compound beverage

對(duì)成品飲料樣品溶液和維生素（VC）分別進(jìn)行抗脂質(zhì)體過(guò)氧化能力試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)圖5。由圖5 可知，成品飲料的濃度在小于1.0 mg/mL 時(shí)，成品飲料的抗脂質(zhì)體過(guò)氧化能力高于VC；在濃度大于1.0 mg/mL 時(shí)，成品飲料的抗脂質(zhì)體過(guò)氧化能力低于VC。成品飲料的抗脂質(zhì)體過(guò)氧化能力最高為26%；VC 的抗脂質(zhì)體過(guò)氧化能力最高為38%；證明成品飲料具有抗脂質(zhì)體過(guò)氧化的能力。

2.5.2 羥基自由基清除能力試驗(yàn)

對(duì)成品飲料樣品溶液和VC 分別進(jìn)行羥基自由基清除率試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)圖6。由圖6 可知，成品飲料有明顯的清除羥基自由基的能力，羥基自由基清除率一直高于VC；成品飲料的羥基自由基清除率在濃度為0～1.5 mg/mL時(shí)增幅較大，在濃度為1.5～4.5 mg/mL 時(shí)增幅緩慢。由圖2 可知，成品飲料的羥基自由基清除率在濃度為3.5 mg/mL 時(shí)最高，對(duì)羥基自由基的清除率為93%；VC 的羥基自由基清除率在濃度為4.5 mg/mL 時(shí)最高，對(duì)羥基自由基的清除率為92%。上述結(jié)果證明成品飲料具有明顯的羥基自由基清除率，清除效果明顯。

圖6 成品飲料羥基自由基的清除率Fig.6 Thehydroxyl radicals scavenging rate of the finished compound beverages

3 結(jié)論

從玉竹中提取多糖和黃酮，純化后按1：25 的比例加水，并添加6%白砂糖、0.05%檸檬酸、2.5%蜂蜜和0.005%的吐溫80 進(jìn)行調(diào)配，滅菌后即可得到質(zhì)量均勻、酸甜可口的玉竹多糖和玉竹黃酮復(fù)合飲料。經(jīng)抗脂質(zhì)體過(guò)氧化能力試驗(yàn)和羥基自由基清除能力試驗(yàn)研究表明，該飲料具有一定的抗脂質(zhì)體過(guò)氧化能力以及明顯的羥基自由基清除能力。