藥食同源中藥固體飲料的研究進(jìn)展

魏 飛，羅 舒, 宋 怡，周 州，賀黎銘，李 芳，羅 霞*

(1.成都大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，成都 610106；2.四川省中醫(yī)藥科學(xué)院菌類藥材研究所/菌類藥材系統(tǒng)研究與開發(fā)實(shí)驗(yàn)室/中藥材品質(zhì)及創(chuàng)新中藥研究四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都 610041)

藥食同源中藥，廣義上指的是能食用的藥用植物，狹義上指既是食品又是藥品的物品，共101種藥材。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人們要求食品在滿足新陳代謝的基礎(chǔ)上，還要有相應(yīng)的功能預(yù)防或輔助治療某些疾病，藥食同源中藥因其同時(shí)具有食用和藥用價(jià)值，成為各大院校和企業(yè)研究的熱點(diǎn)，近年來更是被廣泛用于食品領(lǐng)域，產(chǎn)品有功能飲料、餅干等，應(yīng)用前景廣闊。植物固體飲料是以植物及其提取物(水果、蔬菜、咖啡、茶除外)為主要原料，添加或不添加其他食品原輔料和食品添加劑，經(jīng)加工制成的固體飲料，根據(jù)這一定義，可以將藥食同源中藥固體飲料歸為植物固體飲料一類。筆者通過闡述藥食同源中藥固體飲料的產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程和加工工藝研究進(jìn)展，以期促進(jìn)新的功能產(chǎn)品的開發(fā)及相關(guān)工藝的綠色發(fā)展。

1 藥食同源中藥固體飲料的產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程

我國固體飲料的發(fā)展始于20世紀(jì)70～80年代，以麥乳精、豆乳精為代表產(chǎn)品[1]。隨著國民保健意識(shí)的增強(qiáng)，藥食同源中藥和其他可用于保健食品的藥物被用于研制保健飲料，飲品類型也逐漸向保健型方向發(fā)展[2-3],如將靈芝和紅茶提取物進(jìn)行加工得到一種具有促消化、消水腫并強(qiáng)壯心臟功能的固體飲料[3]，或是用沙棘與石榴為原料制成一種具有抗衰老作用的復(fù)合固體飲料[4]等。藥食同源中藥在21世紀(jì)初的10年內(nèi)得到了快速的發(fā)展，其中，山楂、山藥、沙棘等中藥材經(jīng)過多年實(shí)踐，已有大量以其提取物為原料的產(chǎn)品上市[5]，如沙棘固體飲料、山楂枸杞固體飲料、荷葉復(fù)合固體飲料等。加之我國又是中藥材種植加工大國，豐富的中藥資源使得我國在研發(fā)上具備極大優(yōu)勢，原料優(yōu)勢伴隨技術(shù)的進(jìn)步，藥食同源中藥固體飲料也從最開始僅限于實(shí)驗(yàn)室階段，逐步地走向大眾消費(fèi)市場。發(fā)展至今，上市產(chǎn)品中除了有紅棗、山楂、杜仲、葛根、蒲公英、枸杞等單味中藥為原料的固體保健飲料[6]，配方也逐漸向多味中藥復(fù)配型發(fā)展，這一方面促進(jìn)了功能的多樣化，例如抗疲勞、降血脂、延緩衰老、抗腫瘤、抗病毒、增強(qiáng)免疫力等。另一方面也形成了針對不同消費(fèi)群體的產(chǎn)品，比如萬通藥業(yè)的薏苡仁山楂微晶粉、百合益智仁微晶粉等，都是針對兒童腹脹、積食的問題；吉林敖東推出的一款針對男性的白樺茸固體飲料，具有抗疲勞、提高免疫力及降糖降脂等功效。同仁堂針對女性群體上市的桂圓紅棗枸杞固體飲料，不僅美容養(yǎng)顏，還可改善健忘心悸、經(jīng)期腹痛。江中主打產(chǎn)品——江中初元人參蛋白營養(yǎng)粉固體飲料，改善中老年人失眠體虛、增強(qiáng)免疫力等。這一變化極大地豐富了藥食同源中藥固體飲料的種類和功能，這種大背景下，其他一些老牌中藥企業(yè)近些年也紛紛致力于開發(fā)相關(guān)產(chǎn)品。根據(jù)天貓、京東等電商平臺(tái)查詢和線下調(diào)研結(jié)果，目前推出植物固體飲料的品牌有同仁堂、江中、修正、萬通、仁和、敖東和白云山等，其產(chǎn)品組分中多見山楂、雞內(nèi)金、薏苡仁、茯苓、枸杞、蒲公英、菊花、玉竹、火麻仁、桑葉、葛根、黃精、人參等藥材。數(shù)據(jù)顯示，北京同仁堂推出的桂圓紅棗枸杞固體飲料月銷量超過16000，而南京同仁堂同系列的產(chǎn)品月銷量也達(dá)到了8000。此外，仁和、修正以及白云山藥業(yè)都有推出復(fù)配型固體飲料，基本采用上述原料，產(chǎn)品多達(dá)幾十種，但除了同仁堂和江中的幾款產(chǎn)品，其他品牌推出的新品大多口碑欠佳。

2 藥食同源中藥固體飲料的加工技術(shù)進(jìn)展

2.1 提取技術(shù)

藥食同源中藥中含有糖類、有機(jī)酸、核苷類、氨基酸、皂苷等水溶性成分[7]，通過查閱文獻(xiàn)，目前應(yīng)用于中藥水溶性成分提取方面的技術(shù)有溶劑提取法、超聲提取法、微波提取法、酶提取法、超臨界流體萃取法、半仿生提取法、超高壓提取法、閃式提取法以及回流提取法等，分為傳統(tǒng)方法和現(xiàn)代方法2大類。傳統(tǒng)提取方法中，水煎煮法是最常用的方法[8]，而現(xiàn)代提取方法中，微波提取法、酶提取法則是最常見的幾種方法，下面就這幾種最常用的方法進(jìn)行簡單介紹。

2.1.1 水煎煮法即熱水浸提 由于植物多糖易溶于熱水，因此將它作為提取多糖常用的傳統(tǒng)方法。通過查閱藥食兩用目錄中藥材相關(guān)文獻(xiàn)可知，目錄中三分之二的藥材都可以采取水煎煮法來提取多糖。熱水浸提提取的多糖得率較好，且不需特殊設(shè)備,成本低,操作簡便,適合工業(yè)上的大規(guī)模使用。李麗等[9]采用熱水浸提黃精多糖，80℃條件下提取2h，黃精多糖提取率為8.925%。梁啟超等[10]優(yōu)化熱水提取玫瑰花多糖的工藝，最佳工藝為提取溫度95℃，提取時(shí)間256min，液料比30：1(mL/g)，在此工藝條件下，多糖提取率為1.46%。韓愛芝等[11]用熱水提取藥桑葉粗多糖，得到的最佳提取工藝為液料比25∶1(mL/g)，提取溫度90℃、時(shí)間3h，藥桑葉粗多糖提取率最高為13.39±0.53%。許金蓉等[12]選取熱水浸提荷葉多糖，最佳工藝條件為：浸提時(shí)間2h，浸提溫度75℃，固液比1∶30，得率為9.95%。陳嬋等[13]用熱水提取佛手粗多糖，在80℃下熱水提取提取3h得到多糖提取率4.45%。

2.1.1 微波提取 利用微波的熱效應(yīng)來增加中藥中有效成分的浸出，以提高中藥活性成分的利用率的一種新型提取方法[14-15]，與傳統(tǒng)方法相比，微波提取法可以提高有效成分的得率、縮短提取時(shí)間、減少能源消耗，特別適用于對熱穩(wěn)定成分的提取，如多糖和苷類。陳曉輝等[16]比較了微波提取法和熱水提取法對火麻仁多糖提取時(shí)間和得率的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)微波提取時(shí)間比熱水提取時(shí)間縮短了20倍，微波提取得率相較于熱水提取得率提高了近3倍。姜曼[17]采用微波提取技術(shù)提取玫瑰花多糖，與傳統(tǒng)水提法相比，微波處理時(shí)間縮短了60倍，微波提取多糖得率達(dá)2.16%，熱水提取得率約為2.02%，微波得率相對較高。劉暢[18]比較熱水提取、超聲提取和微波提取3種方法提取桔梗多糖的工藝，微波輔助提取時(shí)間比熱水提取縮短60倍，比超聲提取縮短5倍，得率與熱水提取相比增加了近2倍，與超聲法提取得率相比也較高。黎海彬[19]采用微波提取技術(shù)提取羅漢果皂苷，發(fā)現(xiàn)微波輔助提取的提取時(shí)間縮短了24倍，且具有更高的提取率。

2.1.1 酶提取法 選用適宜的生物酶，通過溫和的酶解反應(yīng)，將中草藥細(xì)胞壁破裂降解，從而促進(jìn)有效成分的游離釋放。目前酶法提取中應(yīng)用到的酶的種類有纖維素酶、果膠酶和蛋白酶，采用的方法有單酶法和復(fù)合酶法，前者采用一種酶來提取有效成分，而后者在提取過程中一般使用2種或以上酶劑。酶法提取與其他提取方式相比，其優(yōu)勢在于它可以根據(jù)不同中藥類別和不同提取部位選擇適宜的生物酶來提取有效成分，且酶法提取過程溫和，無毒無害，比較環(huán)保。李瑩等[20]選取3種酶劑提取昆布多糖，在固定pH、溫度、料液比和時(shí)間條件下，考察3種酶的不同配比對昆布多糖提取率的影響，結(jié)果影響昆布多糖提取率最顯著的酶是纖維素酶，其次是木瓜蛋白酶和果膠酶，得出3種酶劑的最優(yōu)配比，并據(jù)此條件得到較高的昆布多糖提取率。

2.2 濃縮工藝

現(xiàn)有的中藥液濃縮方法包括蒸發(fā)濃縮、冷凍濃縮、膜蒸餾濃縮、反滲透和超濾技術(shù)、離心濃縮、MVR和高真空熱泵雙效濃縮等。蒸發(fā)濃縮既符合實(shí)驗(yàn)室小批量濃縮和中試濃縮的要求，也適合工廠大規(guī)模濃縮生產(chǎn)，是目前主要的濃縮手段[21]，蒸發(fā)濃縮主要分為常壓蒸發(fā)濃縮、減壓蒸發(fā)濃縮和薄膜蒸發(fā)濃縮。減壓蒸發(fā)濃縮因其特別適用于熱敏藥液的蒸發(fā)或含有機(jī)溶劑的藥液濃縮，對有效成分的保留率較高，目前應(yīng)用的最廣泛。許曉燕等[22]在一種銀耳槐花固體飲料開發(fā)及工藝的研究中，分別比較了常壓濃縮和減壓濃縮銀耳提取液和槐花提取液的工藝，以蘆丁和粗多糖為考察指標(biāo)，得到常壓濃縮對蘆丁和粗多糖的保留率分別為92.1%和90.44%，而減壓濃縮對蘆丁和粗多糖的含量保留率為97.48%和94.32%，減壓濃縮對有效成分的保留率更高。

2.3 干燥技術(shù)

用于藥食同源中藥固體飲料加工的干燥技術(shù)，除了噴霧干燥外，還有真空冷凍干燥、微波冷凍干燥等技術(shù)[23]。噴霧干燥技術(shù)可以將漿狀物料直接加工成溶解性能優(yōu)異的顆粒狀產(chǎn)品，相對于減壓干燥、熱風(fēng)干燥等傳統(tǒng)方法能較好地保存物料特有的營養(yǎng)和風(fēng)味，制出的成品質(zhì)量優(yōu)良，既符合實(shí)驗(yàn)室小規(guī)模制備要求，又具有連續(xù)化加工等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于固體飲料等產(chǎn)品的加工[24]。劉艷等[25]通過單因素實(shí)驗(yàn)和正交試驗(yàn)對噴霧干燥山藥固體飲料的工藝進(jìn)行優(yōu)化，得到最佳噴霧干燥工藝參數(shù)為：物料固液比為1:4(g/mL)、助干劑含量為8%，霧化器轉(zhuǎn)速 20000r/min，進(jìn)風(fēng)溫度180℃，此工藝條件下，山藥固體飲料成品質(zhì)地光滑，氣味濃郁，溶解性好且生產(chǎn)成本較低。柴智慧等[26]用噴霧干燥法制備蔗汁桂圓固體飲料，最佳噴霧干燥工藝條件為麥芽糊精添加量40%，入料流量3mL/min，進(jìn)風(fēng)溫度167℃，出風(fēng)溫度65℃，此條件下制備的固體飲料成品色澤和香氣俱佳，溶解性能好。鮑妮娜等[27]通過單因素試驗(yàn)考察噴霧干燥過程中不同料液比、不同助干劑的添加量和不同出風(fēng)溫度對干燥效果的影響，得到最佳工藝參數(shù)：料液比為1:6、固形物與助干劑的比例為1:1、出風(fēng)溫度為85℃，此條件下產(chǎn)品干燥時(shí)進(jìn)料通暢，粘壁少、無凝結(jié)，成品具有較好的溶解性和風(fēng)味。王振東等[28]利用正交試驗(yàn)優(yōu)化茯苓山藥枸杞固體飲料的最佳噴霧干燥工藝條件，得出固體飲料的最佳噴霧干燥工藝參數(shù):進(jìn)風(fēng)溫度170℃,恒流泵轉(zhuǎn)速45r/min,霧化器轉(zhuǎn)速21000r/min,助干劑含量15%，此條件下生產(chǎn)的固體飲料易溶解、風(fēng)味較好且具有一定保健功能。

3 展望

藥食同源中藥固體飲料已經(jīng)有不同功能的產(chǎn)品相繼上市，如抗疲勞、降血糖血脂、補(bǔ)氣血、美容養(yǎng)顏、改善失眠等。加工技術(shù)也比較完備，不管是提取，還是濃縮和干燥，都有適用于規(guī)?；庸さ募夹g(shù)。但是，大健康背景下，人們更加傾向于綠色天然的產(chǎn)品，因此，可以再針對不同人群來開發(fā)新產(chǎn)品，豐富功能和品種，以滿足日漸多樣化的市場需求。比如適用于脫發(fā)人群的生發(fā)類產(chǎn)品，適用于女性氣色暗沉的美白類產(chǎn)品，還有針對特殊病人的輔助治療產(chǎn)品，如腫瘤放療后輔助治療品等。另一方面，快速發(fā)展帶來效益的同時(shí)也伴隨著負(fù)面影響，生產(chǎn)過程中各個(gè)工序都存在不同程度的能源消耗，基于我國目前環(huán)境污染的問題，做好節(jié)能減排工作，實(shí)現(xiàn)行業(yè)可持續(xù)發(fā)展，同時(shí)推進(jìn)生產(chǎn)工藝的智能化，加快新技術(shù)成果轉(zhuǎn)化落地。最后，市面上現(xiàn)有的品牌和產(chǎn)品還欠缺影響力，除了同仁堂這樣的老牌龍頭企業(yè)，其他品牌和產(chǎn)品大多不具有知名度，培育藥食同源中藥固體飲料新企業(yè)，提升產(chǎn)品和品牌影響力也是發(fā)展的關(guān)鍵一步。