杜仲叶固体饮料研究

柯晓燕 李梦娇 卢玮玉

杜仲叶中含有杜仲黄酮、绿原酸、杜仲多糖、多酚等多种对人体有益的功能性成分，如杜仲叶黄酮有降血压、保护心脏、抑菌、抗氧化、抗肿瘤的效果。由于杜仲是“药食同源”物质，因此可开发杜仲叶用于食品医药领域。本实验以新鲜杜仲叶为原料，经粉碎、微生物发酵、过滤、调配、均质、喷雾干燥等程序加工成杜仲叶固体饮料，以期为进一步开发和利用杜仲这一传统中药资源提供借鉴。

一、材料与方法

1.实验材料。杜仲叶采摘于衡水市路北开发区杜仲种植园，酿酒酵母和乳酸杆菌由衡水学院发酵工程实验室保藏。

2.方法。（1）确定杜仲叶发酵液最佳发酵温度和时间。将新鲜杜仲叶中的杂质挑拣出去，清洗后进行粉碎。杜仲叶粉碎后与水按1∶3的比例混合转入100L发酵罐，按总体积加入酿酒酵母0.5%和乳酸杆菌0.7%进行微生物接种，分别在23℃、26℃、29℃、32℃、35℃的环境下发酵7d，确定发酵温度和最佳发酵时间。将最佳发酵时间的杜仲叶发酵液进行过滤，滤液用于后续实验。

（2）正交试验。根据前期实验结果，选用砂糖、麦芽糊精、柠檬酸、八角提取物加到杜仲叶发酵滤液中，以改善发酵液的适口性。砂糖、柠檬酸、麦芽糊精、八角提取物的用量设计3个水平，确定最佳的添加量。

（3）调配均质。按照（2）中的正交实验结果，将杜仲叶发酵滤液与砂糖、麦芽糊精、柠檬酸、八角提取物混合。混合液进行均质，均质压力20-25MPa、均质温度45℃、均质15-20min。

（4）确定最佳喷雾干燥条件。研究进风温度、进料速度、麦芽糊精添加量三种因素对杜仲叶固体饮料质量的影响。设计正交试验，每个因素设计3个水平，确定最佳的喷雾干燥工艺。

（5）测定杜仲叶固体饮料成分。杜仲葉黄酮、绿原酸、山奈酚、槲皮素测定方法参考吕强、付桂明等测定的方法。

二、结果与分析

1.杜仲叶发酵温度及发酵时间的确定。在23℃、26℃、29℃、32℃的温度下进行发酵，杜仲叶黄酮的含量随发酵时间的増长和温度的升高而增多。在35℃下进行发酵时，从第5天开始杜仲叶黄酮含量随发酵时间的増长而下降。由于温度过高，微生物的代谢消耗更多基质，在35℃条件下发酵时，黄酮含量要比32℃时低得多，甚至低于29℃条件下的黄酮含量，因此最佳的发酵温度为32℃。杜仲叶在32℃下发酵至第6天，黄酮含量达到0.621g/L，第7天不再升高，随发酵时间延长黄酮含量略有下降，因此确定发酵时间为6天。

2.杜仲叶发酵液的过滤与调配。发酵至第6天的杜仲叶发酵液，经过滤机过滤得到黄棕色无悬浮颗粒的澄清滤液。选用砂糖、柠檬酸、麦芽糊精、八角提取物加入到杜仲叶发酵滤液中，进行4因素3水平正交实验，正交实验结果见表1。选择15名人员对饮料进行感官评价。

由表1中R值大小得出影响因素依次为：C>A>B>D，即柠檬酸的影响最大、八角提取物的影响最小。根据K值确定最合适的组合是A2B2C3D2，即添加4%砂糖、0.6%麦芽糊精、0.12%柠檬酸、0.5%八角提取物，但是A2B2C3D2没有出现在正交实验中，因此需进行验证一下，通过实验证实A2B2C3D2的杜仲叶发酵饮料的感官评分值为93.71，高于正交实验中最高值91.83，这说明正交实验得到的最优组合确为杜仲叶发酵饮料的最优组合。

3.最佳喷雾干燥条件的确定。调配好的杜仲叶发酵饮料均质后准备喷雾干燥，按正交实验设定因素与水平，分别进行喷雾干燥并评定分数（见表2）。

R值确定进风温度的影响最大，进料速度的影响次之，麦芽糊精浓度的影响最小。分析K值得出喷雾干燥条件的最佳组合是A2B2C2，即进风温度130℃、进料速度5mL/s、麦芽糊精浓度0.6%。但A2B2C2组合没有在正交实验中出现，通过实验验证A2B2C2组合的杜仲叶饮料喷雾干燥的综合评分为90，高于正交实验中最高值88，表明正交实验得到的最优组合确为杜仲叶固体饮料喷雾干燥的最佳组合。

4.固体饮料中功能性成分的测定。对喷雾干燥获得的杜仲叶发酵固体饮料中4种功能性成分进行测定，总黄酮含量118mg/g，槲皮素、山奈酚、绿原酸含量分别为43mg/g、21mg/g、45mg/g。

三、结论

本研究得到的杜仲叶发酵固体饮料，在冲泡时呈黄绿色的澄清液体，可以闻到杜仲叶的气味，喝起来酸甜可口，且方便携带，适合各种人群饮用。本次的实验结果也有利于进一步开发和利用杜仲这一传统中药资源，拓宽杜仲叶的应用领域。

基金项目：国家级大学生创新创业训练计划项目（202010101005）。

作者简介：柯晓燕（1999-），女，福建莆田人，在读本科，研究方向为食品质量与安全。

*通信作者：孙金旭（1975-），男，河北景县人，教授，博士研究生，研究方向为发酵工程、果蔬加工。

*通信作者：朱会霞（1977-），女，河北景县人，教授，博士研究生，研究方向为发酵工程、中药发酵。