胡洪森+陳其國(guó)

摘要：采用荷葉、山楂、菊花、決明子、萊菔子和沙棘具有降脂減肥作用的藥食同源中藥材為原料，組方經(jīng)水提取后接種釀酒酵母，通過(guò)發(fā)酵改善風(fēng)味，制作植物飲料。結(jié)果表明，水提取液添加白砂糖50 g/L，在三角瓶及30 L發(fā)酵罐中于21 ℃下經(jīng)6 d發(fā)酵，最終植物飲料總糖含量約26 g/L，可得到口感良好、風(fēng)味獨(dú)特的天然植物發(fā)酵飲料。

關(guān)鍵詞：發(fā)酵；降脂減肥；植物飲料

中圖分類(lèi)號(hào)：R282；TS275.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2014）17-4154-04

Developing Fermented Plant Beverage for Reducing Weight and Fat

HU Hong-sen1，CHEN Qi-guo2

（1.Hubei Provincial Light Industrial Science Research and Design Institute，Wuhan 430050， China；

2. Bioengineering College，Wuhan Institute of Technology， Wuhan 430074， China）

Abstract：Using Chinese medicinal materials including lotus leaf， hawthorn， chrysanthemum， cassia seed， radish seed and sea buckthorn as materials， plant beverage for reducing weight and fat was developed by water extract method. Saccharomyces cerevisiae was added to improve the flavor. The results showed that adding 50 g/L sugar at 6 days of fermentation in erlenmeyer flasks or 30 L fermenter under 21 ℃， total sugar of the plant beverage was approximately 26 g/L. The fermented plant beverage had good taste and unique flavor.

Key words：fermented；reduce weight and fat；plant beverage

肥胖是指一定程度的明顯超重與脂肪層過(guò)厚，是體內(nèi)脂肪，尤其是甘油三酯積聚過(guò)多而導(dǎo)致的一種狀態(tài)。由于食物攝入過(guò)多或機(jī)體代謝的改變而導(dǎo)致體內(nèi)脂肪積聚過(guò)多造成體重過(guò)度增長(zhǎng)并引起人體病理、生理改變或潛伏。肥胖會(huì)增加糖尿病、心血管病、高血壓、高血脂、脂肪肝、多種腫瘤、代謝紊亂等疾病的危險(xiǎn)性[1，2]。肥胖已成為影響健康的一種重要疾病。預(yù)防和降低肥胖的發(fā)病率，是提高大眾健康水平的重要方面。在專(zhuān)業(yè)人員指導(dǎo)下采用藥物療法、飲食療法、運(yùn)動(dòng)療法治療肥胖是一項(xiàng)長(zhǎng)期的過(guò)程，中藥降脂減肥則體現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì)，可以顯著降低BMI指數(shù)，降低總膽固醇TC、總甘油三酯TG和低密度脂蛋白膽固醇LDL-C，升高高密度脂蛋白膽固醇HDL-C，以及改善攝氧率等多項(xiàng)機(jī)體功能指標(biāo)[1-4]。

采用荷葉、山楂、菊花、決明子等具有降脂減肥作用的藥食同源中藥材制作飲料，可以作為普通食品日常飲用。荷葉主要具有調(diào)脂減肥、抗氧化、抗衰老、抑菌的作用[5，6]。山楂具有抗心肌缺血及灌注損傷，可促進(jìn)消化酶分泌，調(diào)節(jié)腸胃功能[7]。菊花具有抗菌、抗炎、降血脂、抗腫瘤、驅(qū)鉛等藥理作用[8]。山楂、菊花配伍，可活血化瘀、通絡(luò)降脂、改善微循環(huán)[9，10]。決明子提取物具有較好的抗氧化作用，可改善脂肪肝引起的脂質(zhì)過(guò)氧化損傷[11]。山楂、決明子及其配伍可以減少脂肪在肝臟和腎臟的沉積，降低血脂水平，且配伍后效果更佳[12]。萊菔子臨床應(yīng)用于治療高血壓、高血脂、濕疹、痰喘、腹脹等[13，14]。沙棘可提高耐缺氧能力、降低血清膽固醇、抗衰老、抗輻射、抗病毒及增強(qiáng)免疫等[15-17]。

普通中藥湯劑的苦澀味難以接受，添加大量甜味成分含高熱量，與治療肥胖的飲食療法相悖，添加釀酒酵母發(fā)酵，可去除植物飲料的苦澀味[18]。中藥發(fā)酵主要特征是生物轉(zhuǎn)化，提高中藥藥效，具有較高安全性[19-21]。發(fā)酵法制作具有特定功能的植物飲料是一種新的探索。本研究采用荷葉、山楂、菊花、決明子、萊菔子和沙棘，這些具有降脂減肥作用的藥食同源中藥材為原料，經(jīng)水提取后接種釀酒酵母發(fā)酵改善風(fēng)味，制作植物飲料，以期為開(kāi)發(fā)新型降脂減肥飲料提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

菌種：釀酒酵母，由武漢職業(yè)技術(shù)學(xué)院發(fā)酵植物飲料研發(fā)中心提供。

中藥材：根據(jù)衛(wèi)生部藥食同源目錄及食品原料，篩選荷葉、山楂、菊花、決明子、萊菔子、沙棘為原料，以降脂減肥、消脹降痰、健脾胃組方提取液制作發(fā)酵植物飲料。所用中藥材原料均購(gòu)自蘄春中藥材市場(chǎng)。

1.2 儀器

生化培養(yǎng)箱（SPX-150B-Z型，上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠）；大容量冷凍離心機(jī)（DL-6M型，湘儀離心機(jī)儀器有限公司）；酸度計(jì)（pH 5-25型，上海鴻蓋儀器有限公司）；溶解氧測(cè)量?jī)x（SX716型，上海三信儀表廠）；發(fā)酵罐（30 L，上海保興生物設(shè)備工程有限公司）。

1.3 方法

1.3.1 培養(yǎng)基

1）PDA培養(yǎng)基：馬鈴薯（去皮）200 g，葡萄糖20 g，瓊脂15 g，水1 000 mL。

2）豆汁培養(yǎng)基：黃豆芽20 g，蔗糖3 g，水100 mL。黃豆芽用水浸沒(méi)煮沸，文火微沸30 min，濾液加蔗糖溶解，定容至100 mL，每只試管分裝10 mL，0.1 MPa下滅菌20 min。endprint

3）三角瓶種子培養(yǎng)基：1/2豆汁培養(yǎng)基，1/2發(fā)酵基質(zhì)，250 mL三角瓶裝量100 mL，0.1 MPa下滅菌20 min。

4）發(fā)酵基質(zhì)：按配方稱(chēng)取中藥材，50～55 ℃水浸沒(méi)20 min后煮沸，文火微沸30 min，5 μm氈布過(guò)濾，濾渣加水浸沒(méi)煮沸，文火微沸30 min過(guò)濾，合并濾液，添加蔗糖、檸檬酸溶解后定容，500 mL三角瓶裝量300 mL，0.1 MPa下滅菌20 min。30 L發(fā)酵罐裝量20 L，115 ℃滅菌15 min。

1.3.2 培養(yǎng)方法 斜面及平板培養(yǎng)使用PDA培養(yǎng)基，斜面25 ℃培養(yǎng)72 h后轉(zhuǎn)入冰箱保藏。取豆汁培養(yǎng)基10 mL洗滌斜面，取1 mL菌懸液接入豆汁培養(yǎng)基試管，25 ℃培養(yǎng)36～48 h后，取5 mL液體試管種接入三角瓶種子培養(yǎng)基25 ℃培養(yǎng)36～48 h。按要求種量接入發(fā)酵基質(zhì)，控溫培養(yǎng)至發(fā)酵結(jié)束。

發(fā)酵參數(shù)選擇及優(yōu)化：按指定發(fā)酵基質(zhì)，使用篩選的菌株[18]進(jìn)行試驗(yàn)，以發(fā)酵植物飲料口感為標(biāo)準(zhǔn)，選擇并優(yōu)化發(fā)酵參數(shù)。①發(fā)酵溫度。以500 mL三角瓶裝入含40 g/L白砂糖發(fā)酵基質(zhì)，接入10 mL三角瓶種，分別在25、23、21 ℃下發(fā)酵5 d；②接種量。以500 mL三角瓶裝入含40 g/L白砂糖發(fā)酵基質(zhì)，分別接入1%、2%、3%、4%的三角瓶種，發(fā)酵5 d；③發(fā)酵周期。以500 mL三角瓶裝入含40 g/L白砂糖發(fā)酵基質(zhì)，分別發(fā)酵4、5、6、7 d。

在發(fā)酵參數(shù)優(yōu)化的基礎(chǔ)上，添加不同量的白砂糖（30、40、50、60 g/L），品嘗植物飲料的口感，選擇合適的白砂糖添加量。

1.3.3 飲料制作 發(fā)酵液4 200 r/min離心分離酵母，0.45 μm微孔濾膜過(guò)濾，裝入飲料瓶沸水浴25～30 min，冷卻得到飲料。

1.3.4 發(fā)酵過(guò)程測(cè)定

1）酵母數(shù)：取等量美藍(lán)溶液和發(fā)酵液混合，用血球計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)不變色活菌，測(cè)得菌數(shù)為酵母數(shù)。

2）總糖：取100 mL發(fā)酵液按《GB 5009.8—2008食品中蔗糖的測(cè)定》中酸水解法測(cè)定。

3）總酸：取25 mL發(fā)酵液按《GB/T1 2456—2008食品中總酸的測(cè)定》方法進(jìn)行測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)酵參數(shù)選擇及優(yōu)化結(jié)果

2.1.1 發(fā)酵溫度 從品嘗結(jié)果（表1）可知，隨著發(fā)酵溫度的降低，植物飲料風(fēng)味明顯改善，在發(fā)酵溫度為21 ℃時(shí)，植物飲料藥味較明顯、苦味不明顯、入口甜感增加。因此，后續(xù)試驗(yàn)選擇發(fā)酵溫度為21 ℃。

2.1.2 接種量 從品嘗結(jié)果（表2）分析，發(fā)酵以1%～2%接種量較為合理，在這兩個(gè)接種量下，植物飲料帶藥香、略帶苦味、風(fēng)味協(xié)調(diào)感有所改善。因此，后續(xù)試驗(yàn)接種量選擇1%。

2.1.3 發(fā)酵周期 根據(jù)品嘗結(jié)果（表3），發(fā)酵6 d為理想的發(fā)酵周期，發(fā)酵6 d后植物飲料苦味極輕、有回甜、藥味較明顯、口感協(xié)調(diào)。因此，選擇發(fā)酵6 d進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

2.1.4 溶氧量 測(cè)定植物飲料發(fā)酵過(guò)程中的溶氧量，起始溶氧量在4.8～5.3 mg/L，發(fā)酵開(kāi)始后其溶氧量變化無(wú)規(guī)律。以接種后每天搖動(dòng)三角瓶0次、1次、2次進(jìn)行試驗(yàn)，根據(jù)植物飲料品嘗結(jié)果，以每天搖動(dòng)1次三角瓶，發(fā)酵后植物飲料口感好且穩(wěn)定，后續(xù)試驗(yàn)選擇每天搖動(dòng)三角瓶1次。

2.2 白砂糖添加量的選擇

以500 mL三角瓶裝入發(fā)酵基質(zhì)300 mL，接入三角瓶種5 mL，21 ℃下發(fā)酵6 d，每天搖動(dòng)一次三角瓶，確定新的組方。在此基礎(chǔ)上添加不同量的白砂糖，其口感評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表4。由表4可知，以添加白砂糖量50 g/L為好，此時(shí)植物飲料無(wú)明顯苦味、回甜無(wú)澀味、滋味豐富飽滿(mǎn)、口感協(xié)調(diào)，所以確定發(fā)酵起始白砂糖添加量為50 g/L。

試驗(yàn)所用原料酸味物質(zhì)含量不高，需要添加適量檸檬酸調(diào)整起始pH，在一定范圍內(nèi)，增加適量的檸檬酸，降低起始pH有利于飲料的口感。

2.3 發(fā)酵植物飲料的制作

使用優(yōu)化后的發(fā)酵基質(zhì)和工藝參數(shù)，在500 mL三角瓶中發(fā)酵，發(fā)酵過(guò)程中酵母數(shù)量、總酸、總糖含量的變化見(jiàn)圖1。植物飲料殺菌后無(wú)明顯苦澀味、藥香明顯、藥味獨(dú)特，有特殊發(fā)酵風(fēng)味，口感協(xié)調(diào)性好。

按20 L發(fā)酵基質(zhì)配料，定容至18.5 L，115 ℃ 15 min實(shí)消后總?cè)莘e約20 L，冷卻至25 ℃以下接種發(fā)酵，發(fā)酵過(guò)程中酵母數(shù)量、總酸、總糖的變化見(jiàn)圖2。所得植物飲料風(fēng)味與三角瓶發(fā)酵一致。

3 討論

以荷葉、山楂、菊花、決明子、萊菔子、沙棘等藥食同源的中藥材組方，具有降脂減肥、消脹降痰、健脾胃的功效，其提取液直接制作成植物飲料，該飲料帶有中藥湯劑的苦澀味，添加甜味物質(zhì)可以調(diào)和口感，掩蓋苦澀味，但過(guò)高糖分會(huì)帶來(lái)過(guò)多熱量，而甜味劑對(duì)糖代謝有影響[22]，需要尋找其他改變中藥苦澀味的方法。本研究在植物飲料中添加釀酒酵母發(fā)酵，可以有效去除植物飲料的苦澀味。

具有降脂減肥功效的藥食同源中藥材組方，其水提取液添加50 g/L白砂糖，經(jīng)釀酒酵母發(fā)酵，在21 ℃下發(fā)酵6 d后，4 200 r/min離心分離酵母，0.45 μm微孔濾膜過(guò)濾，裝入飲料瓶沸水浴25～30 min殺菌，冷卻得到的發(fā)酵飲料總糖含量約26 g/L，500 mL三角瓶和30 L發(fā)酵罐中發(fā)酵植物飲料風(fēng)味一致。發(fā)酵植物飲料低糖分，具有中藥特有的香味和藥味，并具有特殊發(fā)酵風(fēng)味，諸味協(xié)調(diào)，口感柔和、清爽，適于日常飲用。樣品試飲無(wú)腹瀉、厭食等不良影響，有關(guān)風(fēng)味物質(zhì)的形成與變化，發(fā)酵前后功能性評(píng)價(jià)還有待進(jìn)一步研究。

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