王小明 ，王利，覃逸明 ，張鵬 ，陳碧 *

1. 廣西科技師范學(xué)院食品與生化工程學(xué)院（來賓 546199）；

2. 廣西科技師范學(xué)院特色瑤藥資源研究與開發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（來賓 546199）

紅棗含有三萜類化合物及環(huán)磷酸腺苷等，能夠增強(qiáng)肌力、消除疲勞、擴(kuò)張血管、增加心肌收縮力，對防治心血管系統(tǒng)疾病有良好的作用[1]，且具有較強(qiáng)的抗癌、抗過敏作用等。枸杞含有豐富的胡蘿卜素、維生素A1、B1、B2、C以及鈣、鐵等有益眼睛的必需營養(yǎng)，故俗稱“明眼子”，枸杞還具有防癌[2]，增強(qiáng)機(jī)體免疫力的作用[3]，用于補(bǔ)氣強(qiáng)精，滋補(bǔ)肝腎、抗衰老、降血壓、防治動(dòng)脈粥樣硬化、保護(hù)肝臟、促進(jìn)肝細(xì)胞再生等。黨參為常用中藥，性平味甘，具有補(bǔ)中益氣、健脾益肺的功能，主治脾肺虛弱、氣短心悸、食少便溏、虛喘咳嗽、內(nèi)熱消渴等癥[4-9]。砂仁主治脾胃氣滯，宿食不消，腹痛痞脹，噎膈嘔吐，寒瀉冷痢[10-12]。甘蔗清汁或甘蔗糖蜜經(jīng)過發(fā)酵、蒸餾和陳釀等工藝制成的酒，可稱為朗姆酒或姥姆酒[13-16]。該酒飲用可以使人產(chǎn)生提神興奮，具有生津散疲功效[17-19]。

常用的天然產(chǎn)物和活性成分提取方法存在有效成分損失大、周期長、提取率不高等缺點(diǎn)，超聲波輔助浸提能大大提高藥材中有效成分提取率，加快中藥材活性物質(zhì)析出，使保健酒浸提時(shí)間縮短、浸提溫度降低，且有助于酒味與藥味的融合，實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)保健酒，可解決常規(guī)保健酒制備過程中藥材需要較高溫度和較長時(shí)間浸泡的弊端。近年來，超聲波輔助提取技術(shù)在食品、藥業(yè)、化工、植物活性成分提取中廣泛應(yīng)用[20-21]，效果顯著。紅棗、枸杞、黨參和砂仁四味中藥泡制的飲用藥酒在南方多地有長期的飲用歷史，以甘蔗清汁為主要原料，經(jīng)發(fā)酵、蒸餾制備成適當(dāng)酒精度的基酒，通過對民間長期飲用的藥酒進(jìn)行配方工藝優(yōu)化，制備優(yōu)質(zhì)的甘蔗清汁發(fā)酵型保健酒。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

紅棗，超市特選紅棗；枸杞，超市特選枸杞；黨參，正規(guī)藥店購買；砂仁，正規(guī)藥店購買；甘蔗，糖料蔗品種；酵母，高品質(zhì)啤酒酵母。

1.2 儀器與設(shè)備

酒精折射儀，禹城田園信科光學(xué)儀器有限公司；電子分析天平，上海越平科學(xué)儀器有限公司；甘蔗壓榨機(jī)：廣東恒聯(lián)食品機(jī)械有限公司，電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，上海躍進(jìn)醫(yī)療器械有限公司；FW177中草藥粉碎機(jī)，天津市泰斯特儀器有限公司；BILON-2000CT多用途恒溫超聲波提取機(jī)，上海比朗儀器制造有限公司；KQ3200DA型數(shù)控超聲清洗器，昆山市超聲儀器有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 工藝流程

1.3.2 甘蔗清汁制備基酒

挑選高品質(zhì)無蟲害的糖料蔗，削皮后放到壓榨機(jī)進(jìn)行壓榨，得到甘蔗汁，把甘蔗汁進(jìn)行過濾澄清滅菌，得到甘蔗清汁。向甘蔗清汁中依次加入適量亞硫酸、活化后的啤酒酵母菌液進(jìn)行發(fā)酵[22]，控制好發(fā)酵溫度和發(fā)酵時(shí)間，發(fā)酵成酒精度為10%vol左右的發(fā)酵醪液，將發(fā)酵好的醪液進(jìn)行蒸餾，得到酒精度20%～50%vol的甘蔗清汁發(fā)酵型蒸餾基酒[13-16]。

1.3.3 保健酒藥材制備

對紅棗、枸杞、黨參、砂仁分別進(jìn)行挑選，選擇無蟲害無霉?fàn)€且飽滿的高品質(zhì)產(chǎn)品，分別經(jīng)過清洗晾干，紅棗去核，各種藥材分開單獨(dú)粉碎過篩得到藥材粉。按照不同配方比例混合各種藥材，得到需要的保健酒藥材混比配方。

1.3.4 保健酒感官評(píng)價(jià)方法

根據(jù)試驗(yàn)方法制備保健酒，遴選10人組成感官評(píng)定小組，按照感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)對保健酒的色澤、香氣、形態(tài)和滋味進(jìn)行感官評(píng)分，取平均值。感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)見表1。

1.3.5 藥材配方單因素與正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3.5.1 藥材配方單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

常規(guī)浸提的基酒酒精度30%vol，酒液250 mL，浸提時(shí)間72 h。以感官評(píng)分為評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行單因素試驗(yàn)，分別研究各單因素對藥材配方的影響。初始條件分別?。杭t棗1.5 g、枸杞1.5 g、黨參1.5 g、砂仁1.5 g。選取各因素變量分別為：紅棗（0.5，1.0，1.5，2.0和2.5 g）、枸杞（0.5，1.0，1.5，2.0和2.5 g）、黨參（0.5，1.0，1.5，2.0和2.5 g）、砂仁（0.5，1.0，1.5，2.0和2.5 g），進(jìn)行單因素試驗(yàn)。

1.3.5.2 藥材配方正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果可知，最佳的藥材配比為紅棗1.5 g、枸杞1.5 g、黨參2.0 g、砂仁1.0 g。選取紅棗（1.0，1.5和2.0 g）、枸杞（1.0，1.5和2.0 g）、黨參（1.5，2.0和2.5 g）、砂仁（0.5，1.0和1.5 g）進(jìn)行藥材配比正交試驗(yàn)L9(34)設(shè)計(jì)，正交試驗(yàn)因素與水平如表2所示，研究確定最佳藥材配方。

表1 保健酒感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)與分值

表2 藥材配方配比正交試驗(yàn)因素與水平 g

1.3.6 保健酒超聲波輔助浸提單因素與正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3.6.1 保健酒超聲波輔助浸提單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

以感官評(píng)分為指標(biāo)進(jìn)行單因素試驗(yàn)，分別研究各單因素對保健酒超聲波輔助浸提的影響。初始條件分別?。壕凭?0%vol、料液比1∶30 g/mL、超聲波功率150 W、超聲波溫度50℃、超聲波時(shí)間90 min。選取各因素變量分別為：酒精度（10%，20%，30%，40%和50%vol）、料液比（1∶10，1∶20，1∶30，1∶40和1∶50 g/mL）、超聲波功率（90，120，150，180和210 W）、超聲波溫度（30，40，50，60和70℃）、超聲波時(shí)間（30，60，90，120和150 min）進(jìn)行單因素試驗(yàn)。

1.3.6.2 保健酒超聲波輔助浸提正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果可知，最佳酒精度為30%vol、料液比為1∶40 g/mL、超聲波功率為150 W、超聲波溫度為40℃、超聲波時(shí)間為120 min。選取酒精度（20%，30%和40%vol）、料液比（1∶30，1∶40和1∶50 g/mL）、超聲波功率（120，150和180 W）、超聲波溫度（30，40和50℃）、超聲波時(shí)間（90，120和150 min）進(jìn)行超聲波浸提正交試驗(yàn)L18(37)設(shè)計(jì)，正交試驗(yàn)因素與水平如表3所示，研究確定最佳超聲波浸提工藝條件。

表3 超聲波輔助浸提正交試驗(yàn)因素與水平

1.3.7 檢測項(xiàng)目及方法

參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對保健酒的酒精度[23]、甲醇[24]、重金屬Pb[25]指標(biāo)進(jìn)行檢測，以確定產(chǎn)品品質(zhì)。

2 結(jié)果與分析

2.1 藥材配方單因素試驗(yàn)結(jié)果與分析

由圖1感官評(píng)分可知，隨著紅棗添加量的增加，感官評(píng)分先升高，由于紅棗肉為暗褐色且含糖量較高，隨著紅棗添加量的不斷增加，酒的色澤會(huì)劣變，酒體整體感官評(píng)分下降，紅棗添加量為1.5 g時(shí)，保健酒感官評(píng)分最高，因此選擇1.5 g為紅棗最佳添加量。枸杞添加量在0.5 g至1.5 g時(shí)，保健酒色澤逐漸變得紅亮誘人，感官評(píng)分隨著添加量增加先升高，枸杞添加量達(dá)到1.5 g時(shí)，保健酒感官評(píng)分最高，當(dāng)繼續(xù)增加枸杞添加量時(shí)，由于枸杞的苦味和色澤，可使酒體口感變差、顏色變暗等，因此選擇1.5 g為枸杞最佳添加量。隨著黨參添加量的增加，保健酒感官評(píng)分呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，當(dāng)黨參添加量為2.0 g時(shí)，感官評(píng)分最高，繼續(xù)增加黨參添加量時(shí)，由于黨參味甘且藥味較濃，可影響保健酒的氣味，因此選擇2.0 g為黨參最佳添加量。隨著砂仁添加量的增加，保健酒感官評(píng)分呈現(xiàn)先上升后下降趨勢，當(dāng)砂仁添加量為0.5 g時(shí)，保健酒砂仁藥味不明顯，當(dāng)砂仁添加量為1.0 g時(shí)，砂仁味較為溫和，保健酒感官評(píng)分最高，因此選擇1.0 g為砂仁最佳添加量。

圖1 紅棗、枸杞、黨參、砂仁對保健酒感官品質(zhì)評(píng)價(jià)的影響

2.2 藥材配方正交優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果與分析

由表4可知，四個(gè)因素中影響保健酒感官評(píng)分的主次順序?yàn)镈＞A＞B＞C，砂仁添加量是最主要影響因素，其他依次是紅棗、枸杞、黨參添加量。從k值可知最優(yōu)配方組合為A2B2C2D3。由于正交表中沒有該組合，因此按該組合進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，所得產(chǎn)品感官評(píng)定得分為91.5分，高于表4中所有試驗(yàn)組合的得分。因此，最佳藥材配方為紅棗1.5 g、枸杞1.5 g、黨參2.0 g、砂仁1.5 g。

表4 藥材配方正交優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果

2.3 保健酒超聲波輔助浸提單因素試驗(yàn)結(jié)果與分析

由圖2可知，酒精度30%vol時(shí)保健酒感官評(píng)分最高，因?yàn)榫凭冗^低影響藥材的浸提效率，酒精度過高又不符合南方消費(fèi)者的飲酒愛好。若料液比過小，經(jīng)超聲波浸提后，酒體的顏色過深，不透亮，而且藥材味濃；若料液比過高，酒體顏色會(huì)變淺，藥材味變淡，料液比1∶40 g/mL時(shí)感官評(píng)分最高。超聲波功率120 W與150 W的感官評(píng)分差異不明顯，功率低時(shí)藥材浸提不充分，造成藥材有效成分浪費(fèi)，功率過高又會(huì)引起酒色澤暗和口感苦澀，超聲波功率150 W時(shí)感官評(píng)分最高。超聲波溫度在30～50℃時(shí)，感官評(píng)分差異不明顯，40℃時(shí)感官評(píng)分最高，溫度過高可能造成藥材活性成分損失。超聲波時(shí)間120 min時(shí)感官評(píng)分最高，隨著浸提時(shí)間的延長，可引起酒色澤暗和口感苦澀。

2.4 保健酒超聲波輔助浸提正交試驗(yàn)結(jié)果與分析

由表5可知，采用超聲波輔助浸提中藥材中的活性成分，影響保健酒感官評(píng)分的主次因素依次為A＞C＞B＞E＞D，酒精度對保健酒感官評(píng)分影響最大，是最主要因素，其次是超聲波功率，再者是料液比，而后是超聲波時(shí)間，影響最小的超聲波溫度。超聲波浸提因其本身具有空化作用和熱效應(yīng)，故對保健酒感官品質(zhì)有較大影響。從k值可知，最優(yōu)組合為A2B2C2D2E2。正交表中沒有該試驗(yàn)組合，按該最優(yōu)組合進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，所得產(chǎn)品感官評(píng)分為93.1分，高于表5中所有試驗(yàn)組合的評(píng)分值。因此可以確定超聲波輔助浸提保健酒的最優(yōu)工藝組合為：酒精度30%vol、料液比1∶40 g/mL、超聲波功率150 W、超聲波溫度40℃、超聲波時(shí)間120 min。

圖2 超聲波輔助浸提各單因素對保健酒感官品質(zhì)的影響

表5 超聲波輔助浸提正交優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果

2.5 理化指標(biāo)檢測結(jié)果

酒精度，28.7%vol；甲醇，0.1 g/L；重金屬Pb，未檢出。

3 結(jié)論與討論

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，經(jīng)正交試驗(yàn)優(yōu)化，最佳藥材配方為：紅棗1.5 g、枸杞1.5 g、黨參2.0 g、砂仁1.5 g。超聲波輔助浸提保健酒的最優(yōu)工藝組合為：酒精度30%vol、料液比1∶40 g/mL、超聲波功率150 W、超聲波溫度40℃、超聲波時(shí)間120 min。在此工藝條件下制得的保健酒顏色黃亮，清澈無分層，藥味中和，酒香醇爽，苦澀味淡，有一定回味。產(chǎn)品理化指標(biāo)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。產(chǎn)品具有開胃消食、補(bǔ)中益氣、和脾胃、除煩渴等功效，適用于濕濁中阻、消化不良、食欲不振、惡心嘔吐、胃脘脹痛等。我國西南地區(qū)糖料蔗資源豐富，以甘蔗清汁為原料經(jīng)發(fā)酵制備蒸餾酒，再配以民間長期飲用過的藥酒配方，采用超聲波輔助浸提，使藥材中的有效成分充分溶出，制成色、香、形、味俱佳的保健酒，可以提高甘蔗生產(chǎn)及加工附加值，為甘蔗深加工和綜合利用開拓新渠道。