陳光宇 瞿昊宇 何 群宋毓?jié)x夢洲*
(1.湖南省藥食同源功能性食品工程技術(shù)研究中心,湖南長沙 410208;2.湖南中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)診斷研究所,湖南長沙 410208)
五汁飲出自吳鞠通《溫病條辨》,由梨、荸薺、鮮蘆根、鮮麥冬、藕組成,具有清熱養(yǎng)陰、生津止渴的功效[1],臨床上常用于治療高熱、大汗、吐瀉太過所致傷津脫液、舌干口渴、吐白沫等溫病傷陰諸病癥[2],方中各藥材均為鮮品榨汁或水提藥液,目前大多為臨用現(xiàn)制,服用不便。為了更好地發(fā)揮五汁飲保健和治療作用,本實驗擬將原方制成干浸膏粉。
現(xiàn)代研究表明[3-8],五汁飲中鮮蘆根含有抗氧化活性成分阿魏酸[9],鮮麥冬、鮮蘆根含有護肝利膽、促進消化的多糖[10]。由于這2種成分均溶于水,故采用水提液濃縮后噴霧干燥的方法制備五汁飲干浸膏粉,并通過響應(yīng)面法優(yōu)化該工藝,以期為該方工業(yè)化生產(chǎn)提供依據(jù)。
YC-1800型實驗室低溫噴霧干燥機(上海雅程儀器設(shè)備有限公司);UV9100B型紫外-可見分光光度計(北京萊伯泰科儀器股份有限公司);Ultimate 3000型高效液相色譜儀[賽默飛世爾科技(中國)有限公司];RE-2000B型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(鞏義市予華儀器有限責任公司);JYZ-V911型原汁機(九陽股份有限公司);MC密度計(國營河北省武強縣精創(chuàng)儀器儀表廠);RT-34SC型流水式粉碎機(北京普諾眾達科技有限公司)。阿魏酸(純度≥99%,批號0773-9910)、無水葡萄糖(純度≥99%,批號110833-201506)對照品(中國食品藥品檢定研究院)。鮮梨(產(chǎn)地河北趙縣)、鮮藕(產(chǎn)地湖南長沙)、鮮荸薺(產(chǎn)地廣西桂林荔浦,批號20171015)、鮮蘆根 (產(chǎn)地河南南陽,批號20171013)、鮮麥冬(產(chǎn)地四川綿陽,批號20171011)均購于市場,經(jīng)湖南中醫(yī)藥大學(xué)藥植鑒定教研室王智老師鑒定為正品。
2.1 噴霧干燥粉末制備 將去皮切塊的梨200 g、藕500 g、荸薺500 g榨汁,離心(3 860×g)10 min后取上清液,棉花過濾,得到果汁液;將鮮蘆根100 g、鮮麥冬50 g粉碎后過10目篩,提取2次,第1次加18倍量水浸泡1 h后煎煮2.6 h,第2次加14倍量水煎煮2.0 h,棉花過濾,濾液合并,于80 ℃下減壓濃縮至相對密度為1.08 g/mL,得到提取濃縮液。待溫度冷卻到50 ℃以下時,將果汁液與提取濃縮液混勻,50 ℃下繼續(xù)減壓濃縮至一定相對密度,離心(3 860×g)20 min,棉花過濾,濾液噴霧干燥(逆流式,風機速率30 L/min,霧化壓強0.4 MPa,噴嘴口徑0.5 mm),即得。
2.2 總還原糖含有量測定(苯酚-硫酸比色法)
2.2.1 溶液制備
2.2.1.1 對照品溶液 取無水葡萄糖對照品約0.025 g,精密稱定,置于250 mL量瓶中,適量水溶解并定容,搖勻,即得(0.1 mg/mL)。
2.2.1.2 供試品溶液 取“2.1” 項下噴霧干燥粉末約0.5 g,精密稱定,純化水溶解并定容至100 mL,得5 mg/mL藥液,取1 mL,純化水定容至100 mL,搖勻,精密吸取1 mL,加入水1 mL、5%苯酚1 mL、濃硫酸5 mL,搖勻,室溫下靜置10 min后40 ℃水浴加熱15 min,冷卻至室溫,即得。
2.2.1.3 陰性樣品溶液 取空白噴霧干燥粉末,按“2.2.1.2” 項下方法制備,即得。
2.2.2 方法學(xué)考察 精密吸取對照品溶液0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL,置于10 mL具塞試管中,加水補至2.0 mL,精密加入5%苯酚溶液1 mL,搖勻,迅速加入濃硫酸5 mL,搖勻,室溫下放置10 min,40 ℃水浴加熱15 min,取出,迅速冷卻至室溫,以相應(yīng)試劑為空白,在490 nm波長處測定吸光度,以溶液質(zhì)量濃度為橫坐標(X),吸光度為縱坐標(A)進行回歸,得方程為A=4.353 9×10-2X+1.717 6×10-2(R2=0.992 9),在20~100 μg/mL范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。另外,儀器精密度(RSD=0.96%)、穩(wěn)定性(6 h,RSD=4.90%)、重復(fù)性(RSD=5.20%)均良好(n=6);總還原糖平均加樣回收率為103.4%,RSD (n=9)為1.16%。
2.3 阿魏酸含有量測定(HPLC法)
2.3.1 色譜條件 Welch Ultimate 3000 C18色譜柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);流動相甲醇-0.5%乙酸(30 ∶70);體積流量1.0 mL/min;柱溫30 ℃;檢測波長321 nm;進樣量10 μL。
2.3.2 溶液制備
2.3.2.1 對照品溶液 精密稱取阿魏酸對照品10 mg,置于10 mL量瓶中,70%甲醇溶解定容,搖勻,得1.0 mg/mL溶液,70% 甲醇稀釋,0.45 μm微孔濾膜過濾,即得(20 μg/mL)。
2.3.2.2 供試品溶液 精密稱取“2.1” 項下噴霧干燥粉末1.0 g,置于100 mL錐形瓶中,精密加入甲醇60 mL,搖勻,超聲提取1 h,放冷,甲醇補足減失的質(zhì)量,搖勻,靜置,上清液經(jīng)0.45 μm微孔濾膜過濾,即得。
2.3.2.3 陰性樣品溶液 按處方比例稱取除蘆根外的其他藥材,按“2.1” 項下方法制備噴霧干燥粉末,按“2.3.2.2”項下方法制備,即得。
2.3.3 專屬性試驗 精密吸取對照品溶液(100 μg/mL)10 μL,供試品、陰性樣品溶液各20 μL,在“2.3.1” 項色譜條件下進樣測定,結(jié)果見圖1。由圖可知,供試品在對照品相應(yīng)位置上有相同色譜峰,陰性無干擾;按阿魏酸計各成分理論塔板數(shù)均大于4 000,分離度均大于1.5,表明該方法專屬性良好。
2.3.4 方法學(xué)考察 精密吸取對照品溶液適量,在“2.3.1” 項色譜條件下進樣測定,以溶液質(zhì)量濃度為橫坐標(X),峰面積為縱坐標(Y)進行回歸,得方程為Y=0.802 8X+0.136 3 (R2=0.999 8),在20~200 μg/mL范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。另外,儀器精密度(RSD=0.96%)、穩(wěn)定性(48 h,RSD=1.97%)、重復(fù)性(RSD=1.14%)均良好(n=6);阿魏酸平均加樣回收率為98.69%,RSD (n=6)為1.00%。
2.4 響應(yīng)面法優(yōu)化 根據(jù)前期預(yù)試驗,選擇進風溫度(A)、濃縮液相對密度(B)、泵藥速度(C)作為影響因素,干浸膏粉得率及總還原糖、阿魏酸含有量作為評價指標,按公式(1)計算綜合評分(Y),響應(yīng)面法優(yōu)化噴霧干燥工藝,因素水平見表1,結(jié)果見表2。
圖1 阿魏酸HPLC色譜圖
表1 因素水平
表2 試驗設(shè)計與結(jié)果
通過Design Expert 8.0軟件對表2數(shù)據(jù)進行擬合,得二次多項式回歸方程為Y=3.503 95-0.011 402A+0.372 18 B+12.838 38C-5.410 25×10-3AB-0.240 28AC+0.141 85 BC+4.933 75×10-4A2+0.010 877B2+42.210 00C2。方差分析顯示,模型P<0.05,表明其具有顯著性;失擬項不顯著(P=0.979 2 >0.05),表明模型具有顯著影響; R2adj為0.907 6,表明模型能解釋90.76% 響應(yīng)值的變化,擬合度良好;各因素均有顯著影響(P<0.05),其程度依次為A(進風溫度)>C(泵藥速度)>B(濃縮液相對密度),并且AB交互作用顯著(P<0.05),AC、 BC交互作用不顯著(P>0.05)。再通過上述軟件進行響應(yīng)面分析,結(jié)果見圖2,最終確定最優(yōu)工藝為進風溫度120 ℃,濃縮液相對密度1.08 g/mL,泵藥速度20 r/min,干浸膏粉得率及總還原糖、阿魏酸質(zhì)量分數(shù)分別為4.36%、3.27%、3.27%。
按上述優(yōu)化工藝進行3批驗證試驗(每批投料量為1 275 g),測得干浸膏粉得率及總還原糖、阿魏酸質(zhì)量分數(shù)分別為4.43%、3.36%、3.29%,與預(yù)測值4.36%、3.27%、3.27%接近,表明該工藝準確可靠。
2.5 對比試驗 按“2.1” 項下處方配比,將梨去皮、核,荸薺去皮,鮮蘆根洗凈,藕去皮、節(jié),潔凈紗布分別絞取汁液;鮮麥冬切碎,水提濃縮,將上述榨汁液、濃縮液置于同一容器中攪勻,得到干燥液。取適量經(jīng)傳統(tǒng)減壓干燥工藝處理,得到棕黃色、味甜干浸膏粉末,平行3份,測得干浸膏粉得率及總還原糖、阿魏酸質(zhì)量分數(shù)分別為4.89%、2.97%、2.85%。與“2.4” 項下驗證試驗結(jié)果比較,噴霧干燥所得干浸膏粉得率低于減壓干燥,但總還原糖、阿魏酸含有量更高。具體見表4。
相對于濃縮液,噴霧干燥粉末干浸膏粉、總還原糖、阿魏酸總轉(zhuǎn)移率為86.02%,并且總還原糖、阿魏酸轉(zhuǎn)移率也均超過80%;與減壓干燥比較,噴霧干燥粉末干浸膏粉得率略低,但總還原糖、阿魏酸轉(zhuǎn)移率及總轉(zhuǎn)移率更高。
圖2 各因素響應(yīng)面圖
表4 對比試驗結(jié)果(n=3)
當濃縮液密度超過1.14 g/mL時,會有部分物質(zhì)從中析出,同時其黏度較大(含有大量多糖等黏性成分),噴霧干燥時易堵噴嘴[11-12]。因此,其密度不宜高過1.14 g/mL,能順利噴霧干燥即可。
五汁飲中多糖、阿魏酸對熱較為敏感,前期單因素試驗、響應(yīng)面法結(jié)果均表明噴霧干燥溫度超過160 ℃時會出現(xiàn)明顯的焦化現(xiàn)象,以及糖熔化后冷卻形成的板糖狀產(chǎn)物,并且阿魏酸含有量明顯降低。目前,在工業(yè)生產(chǎn)過程中常采用冷凍干燥、減壓干燥工藝,但兩者均有干燥時間長、生產(chǎn)效率低的缺點。本實驗采用噴霧干燥工藝處理五汁飲濃縮液,可有效改善上述不足,而且噴霧干燥粉中阿魏酸含有量無變化,表明該成分幾乎無損失。
綜上所述,本實驗建立了五汁飲提?。ㄕブ?固液分離-濃縮-噴霧干燥的工藝路線,可為該方工業(yè)化生產(chǎn)奠定基礎(chǔ),使其作為固體飲料而替代市場上碳水化合物飲料具有可行性,從而填補國內(nèi)藥膳類飲料的空白。