冰霜梅蘇糖的制備工藝及體外抗氧化活性研究

王邸澤昭，范 勇，楊春梅*，韓平欣，王占林，洪 璐

（1.北京城市學(xué)院生物醫(yī)藥學(xué)部，北京 100094；2.北京市東城區(qū)社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)管理中心，北京 100010； 3.北京頤生元中醫(yī)研究院有限公司，北京 100102）

冰霜梅蘇復(fù)方源于《清太醫(yī)院秘錄醫(yī)方配本》[1]，可緩解暑熱、利咽清嗓，還對旅途勞頓暈車癥狀有舒緩效果。該方由烏梅、麥冬、柿霜和薄荷葉等藥食兩用中藥組成，化學(xué)成分主要為有機酸、萜類、皂苷、多糖、氨基酸、甾醇生物堿以及揮發(fā)油等，具有抗氧化、抑菌、增強免疫力等多種活性[2-8]，基于該復(fù)方開發(fā)的中成藥有梅蘇丸和梅蘇顆粒[9-11]。目前，以中藥為原料進行的糖果開發(fā)較為常見，如枇杷潤喉糖、藍靛果枸杞-菊花復(fù)合提取物壓片糖果、葛根軟糖[12-14]等，但結(jié)合傳統(tǒng)醫(yī)方進行的糖果開發(fā)尚有較大空間。因此，本研究基于冰霜梅蘇復(fù)方研究糖果的制備工藝優(yōu)選與體外抗氧化活性，為該品種糖果開發(fā)提供研究依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

烏梅（和記草本藥業(yè)有限公司）；麥冬、人參（太洋樹康飲片廠）；柿霜（依山中藥材有限公司）；薄荷油（銀豐藥業(yè)有限公司）；紫蘇葉油（水蒸氣蒸餾法自制）；白砂糖（舒可曼公司）；淀粉糖漿（安徽夢麗萊商貿(mào)有限公司）。

枸櫞酸對照品（批號SM0425GA14）；葡萄糖對照品（批號S10S9I69833）；DPPH粉末（上海伊卡生物，批號EK210701）；羥自由基清除能力測定試劑盒（鄰二氮菲溶液、OH Assay buあer、亞鐵顯色液、氧化劑）（源葉生物，批號S16GR161346）；無水乙醇、磷酸二氫銨、磷酸、濃硫酸以及苯酚均為分析純；乙腈為色譜純。

1.2 儀器與設(shè)備

酶標儀（WD-2102B，北京六一生物科技有限公司）；電熱爐（YQ-105，惠佳樂有限公司）；電子天平（BSM-220.4，上海卓精電子科技有限公司）；粉碎機（112，浙江省瑞安市永厲制藥機械有限公司）；高效液相色譜儀（1200，安捷倫科技有限公司）；紫外-可見分光光度計（TU1800，北京普析通用儀器公司）；探針式溫度計（8867，得力集團有限公司）。

1.3 工藝流程

冰霜梅蘇糖制備工藝流程圖見圖1。

1.4 烏梅、麥冬提取工藝

1.4.1 正交試驗

冰霜梅蘇糖采用的冰霜梅蘇丸方是由烏梅、麥冬等藥配以其他藥材構(gòu)成的復(fù)方藥食同源糖果，烏梅的活性物質(zhì)是枸櫞酸，麥冬的活性物質(zhì)則以糖類為主。而枸櫞酸和糖類是冰霜梅蘇方中的主要活性成分，二者均溶于水，因此，將水作為溶劑，既可節(jié)約經(jīng)濟成本又可有效提取出大部分活性成分。

本文結(jié)合烏梅、麥冬藥味提取相關(guān)文獻，設(shè)計烏梅麥冬水煎煮正交試驗。按原冰霜梅蘇丸方比例（4∶1，質(zhì)量比）稱取48 g烏梅、12 g麥冬，以加水量、提取時間、次數(shù)為因素，考察提取工藝對枸櫞酸、總糖提取率以及濃縮液密度的影響，篩選出高效的提取方法，正交試驗設(shè)計見表1。并分別測定濃縮液中枸櫞酸、總糖的提取產(chǎn)率及濃縮液密度。為確保濃縮量精確，規(guī)定將烏梅、麥冬煎液濃縮至1 mL相當(dāng)于原藥材1 g，即濃縮至60 mL稱定其重量計算濃縮液密度。

圖1 冰霜梅蘇糖制備工藝流程圖

表1 正交實驗因素水平

1.4.2 枸櫞酸提取率的測定

供試品溶液的制備：取待測液1 mL置于25 mL容量瓶中，加蒸餾水定容，搖勻，即得。其他操作根據(jù)《中華人民共和國藥典（2020版）》烏梅項下[15]含量測定方法進行。

1.4.3 總糖提取率的測定

采用苯酚硫酸法進行總糖含量測定。取烏梅麥冬濃縮液0.5 mL于25 mL量瓶中，加蒸餾水定容至25 mL放置，備用。

1.4.4 綜合評分評價指標

根據(jù)冰霜梅蘇復(fù)方中的配伍理念，烏梅、麥冬在原方中的質(zhì)量比例為4∶1 ，結(jié)合各指標的重要性進行權(quán)重系數(shù)的分配。由此形成烏梅麥冬混合提取考察正交試驗綜合評分評價的系數(shù)配比，綜合評分按式（1）計算。

1.5 成型工藝

參考文獻方法[16-17]，結(jié)合實際將白砂糖、淀粉糖漿、茉莉花茶水混合，溶解（化糖），高溫熬糖。要求硬糖的含水量為2%，沸點為160 ℃，熬糖的溫度控制在160 ℃，此時糖液呈現(xiàn)金黃色，可如細絲狀流下不易斷。將熬制好的糖冷卻至溫度約為120 ℃，加入烏梅-麥冬濃縮液、柿霜粉、人參粉進行調(diào)和、攪拌。當(dāng)溫度冷卻至80～100 ℃時，加入紫蘇葉油、薄荷油，混合均勻后立即出鍋，用食用級硅膠模盤澆注，待冷卻凝固至室溫后即為成型，脫模后包裝即得冰霜梅蘇糖成品。為方便硬糖的生產(chǎn)制備，要求全程操作的溫度不低于25 ℃，相對濕度不超過50%。

1.5.1 單因素試驗

控制其他工藝條件不變的情況下，基于感官評價分別考察每100 g白砂糖添加的淀粉糖漿比例、茶葉水和烏梅-麥冬濃縮液的添加比例、以及紫蘇葉油和薄荷油添加量對冰霜梅蘇糖品質(zhì)的影響，詳見表2。

1.5.2 正交試驗

根據(jù)單因素試驗考察結(jié)果，保持其他工藝條件不變，分別考察淀粉糖漿添加比例、茶葉水添加比例、烏梅-麥冬濃縮液添加比例等因素對冰霜梅蘇糖品質(zhì)的影響。正交試驗因素水平見表3。

1.5.3 冰霜梅蘇糖感官評價

挑選20名健康自愿品嘗人員，按照設(shè)計的冰霜梅蘇糖感官評價表對其進行評分。評分細則見表4。

1.6 體外抗氧化活性測定

1.6.1 DPPH自由基清除率

參照文獻[18]，將0.25 mmol·L-1DPPH溶液1.0 mL 和不同濃度的冰霜梅蘇糖溶液1.0 mL依次加入試管中，搖勻后，避光30 min，以無水乙醇為空白對照，于517 nm波長處測定吸光度值，平行測定5次。DPPH自由基清除率按式（2）計算。

表2 單因素考察表

表3 成型工藝正交試驗因素水平表

表4 感官評價標準表

式中：A0為空白對照吸光度；AS為樣品吸光度。

1.6.2 羥自由基清除率

參照試劑盒方法，將鄰二氮菲溶液、OH Assay buあer、亞鐵顯色液、蒸餾水、待測樣品以及氧化劑按照順序依次加入到試管中，將試管置于37 ℃水浴鍋保溫1 h。取96孔板，依次吸取將各管溶液300 μL 至96孔板中，用酶標儀檢測530～540 nm波長處各孔吸光度值，依次記為A0、A1、A2、A3’和A3。羥自由基清除率按式（3）計算。

式中：A0為空白管吸光度；A1為未損傷管吸光度；A2為損傷管吸光度；A3為測定管吸光度；A3’為對照管吸光度。

2 結(jié)果與分析

2.1 烏梅-麥冬提取正交試驗結(jié)果

由表5和表6可知，A、B、C3個因素均對烏梅-麥冬濃縮液制備有顯著性影響（P＜0.05），顯著性排序為A＞B＞C，即煎煮的次數(shù)為主要影響因素，其次為煎煮時間和加水量。通過綜合評分方式考察烏梅麥冬混合提取方法的枸櫞酸、總糖的提取率以及濃縮液密度，最終篩選出最佳提取工藝為A2B2C3，即加入10倍量的水，煎煮2次，每 次1.0 h。

2.2 成型工藝考察結(jié)果

2.2.1 單因素試驗結(jié)果

（1）淀粉糖漿添加比例、茶水添加比例對產(chǎn)品感官評分的影響。淀粉糖漿及茶水的添加比例主要影響糖果的成型工藝，淀粉糖漿可以防止糖果制成后返砂影響口感，適量添加茶水既可以增加糖果茶香也可幫助糖果溶解和化糖。如圖2、圖3所示，隨著淀粉糖漿及茶水添加比例的增加，產(chǎn)品的感官評分先上升后趨于穩(wěn)定，當(dāng)?shù)矸厶菨{添加比例為40%，茶水添加比例為45%～50%時，感官評分最高?？赡苁且驗殡S著二者添加比例的提升，糖果的成型性不斷提升，黏牙感逐步降低；茶葉水添加比例的提升增加了糖果的茶香風(fēng)味，使產(chǎn)品的感官評分提升。因二者對成型工藝有影響，需結(jié)合其他物料添加比例進一步考察。

表5 正交試驗結(jié)果

表6 方差分析結(jié)果

圖2 淀粉糖漿添加比例對產(chǎn)品感官評分的影響

圖3 茶葉水添加比例對產(chǎn)品感官評分的影響

（2）烏梅-麥冬濃縮液、紫蘇葉油、薄荷油添加量對感官評分的影響。烏梅-麥冬濃縮液、紫蘇葉油、薄荷油添加比例主要影響糖果的口味，其中烏梅-麥冬濃縮液對糖果酸甜度起主要作用，紫蘇葉油、薄荷油主要影響糖果清爽口感。三者添加比例對產(chǎn)品感官評分的影響見圖4、圖5、圖6。

隨烏梅-麥冬濃縮液和薄荷油添加比例的增加，產(chǎn)品感官評分出現(xiàn)先升高后下降的情況，這主要由于濃縮液比例增加對糖果口感酸度影響較明顯；薄荷油添加比例超過9.0 μL/100 g時，感官評分顯著下降；而隨著紫蘇葉油添加比例的增加，產(chǎn)品感官評分呈現(xiàn)逐漸增高的趨勢。綜合考慮，選定薄荷油添加比例為9.0 μL/100 g、紫蘇葉油添加比例為1.0 μL/100 g。因烏梅-麥冬濃縮液添加比例對成型工藝還存在一定影響，需進一步考察。

2.2.2 正交試驗結(jié)果

根據(jù)單因素試驗結(jié)果，選定淀粉糖漿、茶水、烏梅-麥冬濃縮液3個影響糖果成型工藝的因素進一步進行正交試驗，固定其他物料添加比例，以感官評分為考察標準，結(jié)果見表7。分析可知，最優(yōu)成型工藝組合為A2’B3’C1’，即淀粉糖漿添加比例為35%，茶水添加比例為50%，烏梅-麥冬濃縮液添加比例為14%時，產(chǎn)品品質(zhì)最佳。由表8可知，各因素對冰霜梅蘇糖感官評價的影響均有顯著性。該工藝下制得的冰霜梅蘇糖具有風(fēng)味獨特、性狀良好、味道適中、可接受度高等特點。

圖4 烏梅-麥冬濃縮液添加比例感官評分

圖5 薄荷油添加量感官評分

圖6 紫蘇油添加量感官評分

2.3 冰霜梅蘇糖體外抗氧化活性測定結(jié)果

2.3.1 DPPH自由基清除率

由圖7可知，冰霜梅蘇糖具有良好的DPPH自由基清除能力，且其清除活性與濃度相關(guān)。當(dāng)提取物濃度為100 mg·mL-1時，冰霜梅蘇糖的DPPH自由基清除率可達到90.57%，其IC50值為38.85 mg·mL-1。

2.3.2 羥自由基清除率

由圖8可知，冰霜梅蘇糖表現(xiàn)出良好的羥自由基清除能力。在試驗濃度范圍內(nèi)，隨著冰霜梅蘇糖溶液濃度的增大，羥自由基清除率逐漸升高，當(dāng)濃度為100 mg·mL-1時，冰霜梅蘇糖的羥自由基清除率可達到73.46%，其IC50值為56.30 mg·mL-1。

表7 正交試驗結(jié)果表

表8 方差分析結(jié)果

圖7 DPPH自由基清除率

圖8 羥自由基清除率

3 結(jié)論

本研究中茶葉水、淀粉糖漿是冰霜梅蘇糖制備的重要輔料，對糖果成型性和風(fēng)味影響顯著。淀粉糖漿過少則糖果硬度低，在常溫下不易成型和保存；茶葉水比例低不僅會影響糖果的茶香，還會影響白砂糖的溶解，溶解不充分易使成品出現(xiàn)明顯顆粒感。紫蘇葉油是冰霜梅蘇糖香氣的重要來源，但在紫蘇葉油單因素試驗中發(fā)現(xiàn)，紫蘇葉油添加比例超過一定量時會出現(xiàn)明顯的麻舌感，查閱文獻[19]發(fā)現(xiàn)，紫蘇葉油中含有的紫蘇醛具有麻醉、鎮(zhèn)靜的藥理作用，為了更好地兼顧冰霜梅蘇糖的口感，在單因素考察時應(yīng)控制紫蘇葉油添加比例不超過1.0 μL/100 g。冰霜梅蘇糖是以中藥復(fù)方冰霜梅蘇丸復(fù)方為基礎(chǔ)制備得到的糖果，處方精簡，配伍合理，糖果口感良好。

本研究結(jié)果顯示，冰霜梅蘇糖具有良好的體外抗氧化活性，與本復(fù)方各藥味有關(guān)抗氧化活性的研究報道一致[2-8]，具有開發(fā)價值。本研究確定了基于該復(fù)方制糖的提取工藝、糖果成型工藝，為后續(xù)開發(fā)奠定研究基礎(chǔ)。但本文采用的常溫熬糖制備方法若大量制備會存在局部溫度過高導(dǎo)致糖糊的情況。工業(yè)生產(chǎn)可嘗試采用真空熬糖的方式，利用真空條件降低糖液沸點，通過低溫降低含水率，可以有效避免熬糖過程中糊糖情況的出現(xiàn)，從而提高生產(chǎn)效率。