降脂減肥發酵植物飲料的研制

胡洪森+陳其國

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，組方經水提取后接種釀酒酵母，通過發酵改善風味，制作植物飲料。結果表明，水提取液添加白砂糖50 g/L，在三角瓶及30 L發酵罐中于21 ℃下經6 d發酵，最終植物飲料總糖含量約26 g/L，可得到口感良好、風味獨特的天然植物發酵飲料。

關鍵詞：發酵；降脂減肥；植物飲料

中圖分類號：R282；TS275.4 文獻標識碼：A 文章編號：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厚，是體內脂肪，尤其是甘油三酯積聚過多而導致的一種狀態。由于食物攝入過多或機體代謝的改變而導致體內脂肪積聚過多造成體重過度增長并引起人體病理、生理改變或潛伏。肥胖會增加糖尿病、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性[1，2]。肥胖已成為影響健康的一種重要疾病。預防和降低肥胖的發病率，是提高大眾健康水平的重要方面。在專業人員指導下采用藥物療法、飲食療法、運動療法治療肥胖是一項長期的過程，中藥降脂減肥則體現出明顯的優勢，可以顯著降低BMI指數，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機體功能指標[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，可促進消化酶分泌，調節腸胃功能[7]。菊花具有抗菌、抗炎、降血脂、抗腫瘤、驅鉛等藥理作用[8]。山楂、菊花配伍，可活血化瘀、通絡降脂、改善微循環[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過氧化損傷[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，添加釀酒酵母發酵，可去除植物飲料的苦澀味[18]。中藥發酵主要特征是生物轉化，提高中藥藥效，具有較高安全性[19-21]。發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，經水提取后接種釀酒酵母發酵改善風味，制作植物飲料，以期為開發新型降脂減肥飲料提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 材料

菌種：釀酒酵母，由武漢職業技術學院發酵植物飲料研發中心提供。

中藥材：根據衛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酵植物飲料。所用中藥材原料均購自蘄春中藥材市場。

1.2 儀器

生化培養箱（SPX-150B-Z型，上海博迅實業有限公司醫療設備廠）；大容量冷凍離心機（DL-6M型，湘儀離心機儀器有限公司）；酸度計（pH 5-25型，上海鴻蓋儀器有限公司）；溶解氧測量儀（SX716型，上海三信儀表廠）；發酵罐（30 L，上海保興生物設備工程有限公司）。

1.3 方法

1.3.1 培養基

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

2）豆汁培養基：黃豆芽20 g，蔗糖3 g，水100 mL。黃豆芽用水浸沒煮沸，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）三角瓶種子培養基：1/2豆汁培養基，1/2發酵基質，250 mL三角瓶裝量100 mL，0.1 MPa下滅菌20 min。

4）發酵基質：按配方稱取中藥材，50～55 ℃水浸沒20 min后煮沸，文火微沸30 min，5 μm氈布過濾，濾渣加水浸沒煮沸，文火微沸30 min過濾，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發酵罐裝量20 L，115 ℃滅菌15 min。

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

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

在發酵參數優化的基礎上，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 發酵液4 200 r/min離心分離酵母，0.45 μm微孔濾膜過濾，裝入飲料瓶沸水浴25～30 min，冷卻得到飲料。

1.3.4 發酵過程測定

1）酵母數：取等量美藍溶液和發酵液混合，用血球計數板計數不變色活菌，測得菌數為酵母數。

2）總糖：取100 mL發酵液按《GB 5009.8—2008食品中蔗糖的測定》中酸水解法測定。

3）總酸：取25 mL發酵液按《GB/T1 2456—2008食品中總酸的測定》方法進行測定。

2 結果與分析

2.1 發酵參數選擇及優化結果

2.1.1 發酵溫度 從品嘗結果（表1）可知，隨著發酵溫度的降低，植物飲料風味明顯改善，在發酵溫度為21 ℃時，植物飲料藥味較明顯、苦味不明顯、入口甜感增加。因此，后續試驗選擇發酵溫度為21 ℃。

2.1.2 接種量 從品嘗結果（表2）分析，發酵以1%～2%接種量較為合理，在這兩個接種量下，植物飲料帶藥香、略帶苦味、風味協調感有所改善。因此，后續試驗接種量選擇1%。

2.1.3 發酵周期 根據品嘗結果（表3），發酵6 d為理想的發酵周期，發酵6 d后植物飲料苦味極輕、有回甜、藥味較明顯、口感協調。因此，選擇發酵6 d進行后續試驗。

2.1.4 溶氧量 測定植物飲料發酵過程中的溶氧量，起始溶氧量在4.8～5.3 mg/L，發酵開始后其溶氧量變化無規律。以接種后每天搖動三角瓶0次、1次、2次進行試驗，根據植物飲料品嘗結果，以每天搖動1次三角瓶，發酵后植物飲料口感好且穩定，后續試驗選擇每天搖動三角瓶1次。

2.2 白砂糖添加量的選擇

以500 mL三角瓶裝入發酵基質300 mL，接入三角瓶種5 mL，21 ℃下發酵6 d，每天搖動一次三角瓶，確定新的組方。在此基礎上添加不同量的白砂糖，其口感評價結果見表4。由表4可知，以添加白砂糖量50 g/L為好，此時植物飲料無明顯苦味、回甜無澀味、滋味豐富飽滿、口感協調，所以確定發酵起始白砂糖添加量為50 g/L。

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

2.3 發酵植物飲料的制作

使用優化后的發酵基質和工藝參數，在500 mL三角瓶中發酵，發酵過程中酵母數量、總酸、總糖含量的變化見圖1。植物飲料殺菌后無明顯苦澀味、藥香明顯、藥味獨特，有特殊發酵風味，口感協調性好。

按20 L發酵基質配料，定容至18.5 L，115 ℃ 15 min實消后總容積約20 L，冷卻至25 ℃以下接種發酵，發酵過程中酵母數量、總酸、總糖的變化見圖2。所得植物飲料風味與三角瓶發酵一致。

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，添加甜味物質可以調和口感，掩蓋苦澀味，但過高糖分會帶來過多熱量，而甜味劑對糖代謝有影響[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，經釀酒酵母發酵，在21 ℃下發酵6 d后，4 200 r/min離心分離酵母，0.45 μm微孔濾膜過濾，裝入飲料瓶沸水浴25～30 min殺菌，冷卻得到的發酵飲料總糖含量約26 g/L，500 mL三角瓶和30 L發酵罐中發酵植物飲料風味一致。發酵植物飲料低糖分，具有中藥特有的香味和藥味，并具有特殊發酵風味，諸味協調，口感柔和、清爽，適于日常飲用。樣品試飲無腹瀉、厭食等不良影響，有關風味物質的形成與變化，發酵前后功能性評價還有待進一步研究。

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