仙草润喉糖的制备工艺及体外抗氧化活性

王忠合，刘谋泉，王军*，郭维盛，谢丹

1. 韩山师范学院食品工程与生物科技学院（潮州 521041）；2. 广东笑咪咪食品有限公司（潮州 515638）

仙草（Mesona chinensisBenth.），又名凉粉草、仙人草、草粿草等，为唇形科仙草属一年生草本宿根植物，主要分布于我国广东、福建、广西、江西、海南、浙江、云南和台湾等地[1]。我国仙草资源丰富，一年种植可多年受益，价格低廉，有较好的仙草产品开发利用前景，也是一种重要的药食两用植物资源，含有仙草胶（仙草多糖）、黄酮类化合物、三萜类化合物、酚类化合物等多种化学成分，具有消暑、清热、凉血、解毒功能，常用该植物的茎加水煎煮后加稀淀粉制成黑色胶状物，质韧而软，俗称“凉粉”[2]，具有非常好的消暑解渴之功效。《本草纲目拾遗》记载：“仙人冻，一名凉粉草。出广中，茎叶秀丽，香犹藿檀，以汁和米粉食之止饥，山人种之连亩，当暑售之。”仙草多糖具有清除自由基、抗脂质过氧化、增强人体免疫力等功效。仙草中还含有熊果酸、齐墩果酸等多种三萜类化合物，熊果酸、齐墩果酸具有多种生物活性，熊果酸具有镇静、抗炎、增强机体免疫力、抗菌、美白、抗癌、抗糖尿病、抗溃疡和降低血糖等多种功效；齐墩果酸具有消炎、抑菌、降转氨酶、对四氯化碳引起的大鼠急性损伤有明显的保护等作用[3-4]，此外，齐墩果酸还有促进肝细胞再生、防止肝硬化、强心、利尿、升白、降血酯、降血糖、增强机体免疫功能和抑制变态反应等作用。

近年来，受环境污染、不良生活习惯及过度用嗓等因素的影响，咽痛、咽痒、咽喉干燥等咽喉不适的人群逐年上升，由于润喉糖具有润喉护嗓的作用，口感极好且疗效不错，因而深受消费者喜爱。面对日益庞大的润喉糖市场，随着润喉糖产品市场培育度的进一步成熟，产品销售进入鼎盛时期，各品牌之间的竞争也愈演愈烈。随着消费需求不断升级，越来越多的消费者对具有清咽润喉功效的润喉糖提出更高需求。

为充分利用仙草资源，满足消费者对具有保健功能且清咽润喉功效糖果食品的追求，试验以仙草为主要原料，与其他功效成分一起提炼制成浸膏液，添加薄荷脑作为清凉剂，利用仙草祛痰、止咳、平喘的功效，开发一种口感清凉甘甜、具有清咽润喉功效的糖果，为仙草的深加工及润喉糖产品的开发提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

仙草（购于当地产业园）；金银花、菊花、甘草、陈皮等（购于当地药材市场）；白砂糖、液体葡萄糖浆、薄荷香精、薄荷脑等（市售）；菲洛嗪、1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）、2，4，6-三硝基苯磺酸（TNBS）：美国Sigma公司；葡萄糖、三氯乙酸、铁氰化钾、水杨酸、三氯化铁、氯化亚铁、乙醇等（均为分析纯）。

1.2 仪器和设备

JY99-2D型超声波细胞粉碎机（宁波新芝生物科技股份有限公司）；UV-2800型紫外可见分光光度计[尤尼科（上海）仪器有限公司]；FD-1D-50型冷冻干燥机（北京博医康实验仪器有限公司）；2-16P型离心机（美国Sigma公司）；PHSJ-4A型pH计（上海仪电科学仪器股份有限公司）；DF-101S型恒温加热磁力搅拌器（天津予华仪器有限公司）；DE-100LB型高剪切分散乳化机（南通克莱尔混合设备有限公司）；KQ-300GVDV型超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）；Waters Sep-pak C18固相萃取柱[沃特世科技（上海）有限公司]。

1.3 试验方法

1.3.1 浸膏制备

将干仙草摘除杂物、筛去泥砂、洗净，投入金银花、甘草等混合均匀，于中药蒸煮浸提罐中加热至煮沸，间歇搅拌，保温提取2 h，粗滤出提取液。滤渣加水继续加热提取，滤出提取液。再将滤渣加水重复上述提取过程，得提取液。弃去滤渣，合并3次提取液，将提取液精滤2次，得到澄清的滤液。将精滤液加热浓缩至浸膏状，密封，冷藏保存。

1.3.2 润喉糖的制备

称取108 g白砂糖、72 g液体葡萄糖，于夹层锅中加入30%水，边搅拌边煮制，加热溶解，过筛滤去杂物；将糖液加热至140 ℃，加入浸膏液熬煮，水分基本除去后转入真空锅减压蒸发水分，直至糖液温度下降到100 ℃时熬糖结束[5]。加入香精、薄荷脑，在70～80 ℃下进行调和，拉成粗细均匀的圆条，冲压成型的模头用冷风吹拂，避免糖条发热粘附模头造成阻塞，必要时可用食蜡磨擦糖条的表面。最好在室温25 ℃、相对湿度60%以下条件操作。将糖粒冷却时的次品剔除，在糖粒微热时包装。

1.3.3 感官评分

由10位专业品评人员组成的感官评价小组对样品进行评分，感官评分标准见表1。

表1 仙草润喉糖感官评分表

1.3.4 抗氧化性及自由基清除能力测定

将各组提取物用蒸馏水稀释10倍测定DPPH自由基清除力、羟自由基清除力、还原力，稀释50倍测定Fe2+螯合力。

1.3.4.1 DPPH自由基清除率[6]

分别取2 mL不同浓度的反应物，与2 mL浓度0.15 mmol/L的DPPH乙醇溶液混合均匀，室温暗处反应30 min后，在517 nm处测定吸光度As；以2 mL DPPH与2 mL无水乙醇溶液混合后为空白对照组，测定吸光度Ac；以2 mL不同浓度的样液与2 mL无水乙醇溶液混合测定吸光度Ab。按式（1）计算DPPH的清除率P1。

1.3.4.2 羟自由基清除率[7]

分别取1 mL不同浓度的反应物，加入0.25 mL 9 mmol/L FeSO4溶液和0.25 mL 9 mmol/L水杨酸-乙醇溶液，混匀后，加入1.5 mL蒸馏水。加1 mL 8.8 mmol/L H2O2启动反应，在37 ℃反应30 min，以蒸馏水为参比，在510 nm下测定各样液的吸光度As；以1 mL蒸馏水代替样液，测定在510 nm处的吸光度Ac；以1 mL蒸馏水代替H2O2，测定在510 nm处的吸光度Ab。分别按式（2）计算羟自由基清除率P2。

1.3.4.3 还原力[8]

分别取2 mL不同浓度的反应物，与2 mL磷酸盐缓冲液（0.2 mol/L pH 6.6）和2 mL 1%铁氰化钾溶液混合均匀后，于50 ℃反应20 min。取出加入2 mL 10%三氯乙酸终止反应，按5 000 r/min离心10 min。取2 mL上清液，加入去2 mL离子水和0.5 mL FeCl3，混匀后静置10 min，在700 nm处检测吸光度，吸光度的大小表示还原力的强弱。

1.3.4.4 Fe2+螯合力[9]

分别取1 mL不同浓度的反应物，与1.85 mL去离子水和0.05 mL 2 mmol/L的FeCl2溶液混合均匀，室温静置30 s，加入0.1 mL 5 mmol/L菲洛嗪溶液，室温下静置10 min，按3 000 r/min离心5 min后，在562 nm处测定吸光度As。以1 mL去离子水代替样液，测定在562 nm处的吸光度Ac；以0.1 mL去离子水代替菲洛嗪，测定562 nm处的吸光度Ab。按式（3）计算螯合力P3。

1.4 数据处理

试验重复测定3次，结果表示为平均值±标准偏差（±SD）。数据统计分析采用SPSS 17.0软件进行一维方差分析（one-way ANOVA），差异显著性采用Duncan（邓肯）检验，检验水平p＜0.05。

2 结果与讨论

2.1 产品配方优化

2.1.1 仙草浸膏添加量对润喉糖的影响

硬糖生产中最基础的原料是白砂糖，赋予产品甘甜味，而葡萄糖浆具有温和适中的甜度，良好的抗结晶性，抗氧化性，适中的黏度，两者结合能改善产品的口感，提高产品质量。仙草具有祛痰、止咳、平喘等功效，可赋予非常强的润喉效果，其添加量对感官影响的试验结果如表2所示，对润喉糖清除自由、螯合亚铁离子和还原力的影响结果如表3所示。

表2 仙草浸膏添加量对润喉糖感官的影响

从表2可以看出，经过感官评定可以得出加入12 g仙草浸膏是最合适的，色泽呈褐色均匀，无杂质，仙草味浓，口感良好，不易受潮、不发黏，符合大众口味。仙草浸膏添加量6和9 g的产品仙草味不够浓郁，颜色浅，而仙草浸膏添加量15和18 g的产品吸湿性较强，容易吸潮发黏，产品呈黑褐色，仙草味浓，粘牙。

DPPH自由基在溶液中可稳定存在而呈紫色溶液，向其中加入自由基清除剂后该物质可与DPPH自由基发生反应而使溶液褪色，通过测定517 nm处的吸光度下降的程度即可判定其清除DPPH自由基的能力[10]，从表3可以看出，仙草浸膏添加量显著影响润喉糖清除DPPH自由基、羟自由基的能力和还原力（p＜ 0.05），这与仙草浸膏中黄酮、多酚等活性成分的含量密切相关，且与其呈现良好的润喉效果相符。添加仙草浸膏后的亚铁离子螯合能力仍较低，表明其络合力较弱。

表3 仙草浸膏添加量对润喉糖清除自由基、螯合亚铁离子和还原力的影响

2.1.2 糖配比优化

白砂糖与葡萄糖浆是生产硬糖最基础的原料，白砂糖是结晶体，为获得非结晶体，需要加入能抑制结晶的物质。液体葡萄糖浆能提高白砂糖的溶解度和黏度，使其在过饱和时不会发生重结晶；液体葡萄糖浆还有强的吸湿性，还原糖含量过高时，产品易发黏。不同比例的白砂糖与葡萄糖浆对润喉糖感官性状的影响如表4所示。

因白砂糖与葡萄糖浆的比例不易低于5∶5，所以试验探讨的白砂糖与葡萄糖浆的最小比例为5∶5。从表4可以看出，白砂糖与葡萄糖浆制作仙草润喉糖的最适宜比例为6∶4。

表4 糖配比对润喉糖的影响

2.1.3 其他原辅料对仙草润喉糖的影响

薄荷香精可稳定和辅助糖果中的固有香气，矫正产品中的不良气味，每100 g配料中添加0.35 mL的薄荷香精能使润喉糖有较好香气，各种滋味较协调。薄荷脑作为糖果的附香剂，并为糖果带来清凉的口感，有一定润喉作用，每100 g配料中添加0.035 g薄荷脑能为润喉糖带来足够清凉的口感，并且不会出现发苦等不良风味。金银花、菊花、陈皮、甘草、罗汉果等中药材浸膏可强化润喉糖的润喉效果，前期研究确定其最适宜的比例为金银花∶菊花∶陈皮∶甘草∶罗汉果=15∶10∶15∶15∶8，中药浸膏添加量对润喉糖感官的影响如表5所示。

表5 中药浸膏添加量对润喉糖感官的影响

2.2 正交优化试验结果

基于单因素试验结果，选取仙草浸膏添加量（A）、糖配比（B）、中药浸膏配比（C）3个影响因素进行正交试验。仙草润喉糖制备的正交试验因素与水平设计见表6，仙草润喉糖制备的正交试验结果见表7。

表6 正交试验因素水平表

从表7的极差分析可知，对于仙草润喉糖的制备，影响因素的主次是A＞B＞C，仙草浸膏添加量是主要因素，糖配比和中药浸膏配比是次要因素。仙草润喉糖制备的最佳方案为A2B2C3，即仙草浸膏添加量12 g，糖配比6∶4，中药浸膏配比5∶5。仙草润喉糖的产品配方为仙草浸膏添加量12 g、白砂糖108 g、葡萄糖浆72 g、中药浸膏12 g，其感官评分达到91.7±2.3分。润喉糖提取液对DPPH自由基和羟自由基的清除率分别为89.27%±1.62%和97.05%±1.83%，亚铁离子螯合力为17.84%±1.22%，还原力为0.603±0.018。

表7 正交试验结果表

3 结论

仙草具有祛痰、止咳、平喘等功效，可赋予非常强的润喉效果，熬制成的浸膏添加量影响润喉糖的成型和润喉效果，经优化后的产品配方为白砂糖108 g、液体葡萄糖浆72 g、仙草浸膏12 g、薄荷香精0.7 mL、薄荷脑0.07 g、中药浸膏12 g，产品的润喉效果非常好，润喉糖提取液的清除自由基能力、还原力较强，而螯合亚铁离子的能力较低，后续可进一步提高。