仙草潤喉糖的制備工藝及體外抗氧化活性

王忠合，劉謀泉，王軍*，郭維盛，謝丹

1. 韓山師范學院食品工程與生物科技學院（潮州 521041）；2. 廣東笑咪咪食品有限公司（潮州 515638）

仙草（Mesona chinensisBenth.），又名涼粉草、仙人草、草粿草等，為唇形科仙草屬一年生草本宿根植物，主要分布于我國廣東、福建、廣西、江西、海南、浙江、云南和臺灣等地[1]。我國仙草資源豐富，一年種植可多年受益，價格低廉，有較好的仙草產品開發利用前景，也是一種重要的藥食兩用植物資源，含有仙草膠（仙草多糖）、黃酮類化合物、三萜類化合物、酚類化合物等多種化學成分，具有消暑、清熱、涼血、解毒功能，常用該植物的莖加水煎煮后加稀淀粉制成黑色膠狀物，質韌而軟，俗稱“涼粉”[2]，具有非常好的消暑解渴之功效。《本草綱目拾遺》記載：“仙人凍，一名涼粉草。出廣中，莖葉秀麗，香猶藿檀，以汁和米粉食之止饑，山人種之連畝，當暑售之。”仙草多糖具有清除自由基、抗脂質過氧化、增強人體免疫力等功效。仙草中還含有熊果酸、齊墩果酸等多種三萜類化合物，熊果酸、齊墩果酸具有多種生物活性，熊果酸具有鎮靜、抗炎、增強機體免疫力、抗菌、美白、抗癌、抗糖尿病、抗潰瘍和降低血糖等多種功效；齊墩果酸具有消炎、抑菌、降轉氨酶、對四氯化碳引起的大鼠急性損傷有明顯的保護等作用[3-4]，此外，齊墩果酸還有促進肝細胞再生、防止肝硬化、強心、利尿、升白、降血酯、降血糖、增強機體免疫功能和抑制變態反應等作用。

近年來，受環境污染、不良生活習慣及過度用嗓等因素的影響，咽痛、咽癢、咽喉干燥等咽喉不適的人群逐年上升，由于潤喉糖具有潤喉護嗓的作用，口感極好且療效不錯，因而深受消費者喜愛。面對日益龐大的潤喉糖市場，隨著潤喉糖產品市場培育度的進一步成熟，產品銷售進入鼎盛時期，各品牌之間的競爭也愈演愈烈。隨著消費需求不斷升級，越來越多的消費者對具有清咽潤喉功效的潤喉糖提出更高需求。

為充分利用仙草資源，滿足消費者對具有保健功能且清咽潤喉功效糖果食品的追求，試驗以仙草為主要原料，與其他功效成分一起提煉制成浸膏液，添加薄荷腦作為清涼劑，利用仙草祛痰、止咳、平喘的功效，開發一種口感清涼甘甜、具有清咽潤喉功效的糖果，為仙草的深加工及潤喉糖產品的開發提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

仙草（購于當地產業園）；金銀花、菊花、甘草、陳皮等（購于當地藥材市場）；白砂糖、液體葡萄糖漿、薄荷香精、薄荷腦等（市售）；菲洛嗪、1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）、2，4，6-三硝基苯磺酸（TNBS）：美國Sigma公司；葡萄糖、三氯乙酸、鐵氰化鉀、水楊酸、三氯化鐵、氯化亞鐵、乙醇等（均為分析純）。

1.2 儀器和設備

JY99-2D型超聲波細胞粉碎機（寧波新芝生物科技股份有限公司）；UV-2800型紫外可見分光光度計[尤尼科（上海）儀器有限公司]；FD-1D-50型冷凍干燥機（北京博醫康實驗儀器有限公司）；2-16P型離心機（美國Sigma公司）；PHSJ-4A型pH計（上海儀電科學儀器股份有限公司）；DF-101S型恒溫加熱磁力攪拌器（天津予華儀器有限公司）；DE-100LB型高剪切分散乳化機（南通克萊爾混合設備有限公司）；KQ-300GVDV型超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司）；Waters Sep-pak C18固相萃取柱[沃特世科技（上海）有限公司]。

1.3 試驗方法

1.3.1 浸膏制備

將干仙草摘除雜物、篩去泥砂、洗凈，投入金銀花、甘草等混合均勻，于中藥蒸煮浸提罐中加熱至煮沸，間歇攪拌，保溫提取2 h，粗濾出提取液。濾渣加水繼續加熱提取，濾出提取液。再將濾渣加水重復上述提取過程，得提取液。棄去濾渣，合并3次提取液，將提取液精濾2次，得到澄清的濾液。將精濾液加熱濃縮至浸膏狀，密封，冷藏保存。

1.3.2 潤喉糖的制備

稱取108 g白砂糖、72 g液體葡萄糖，于夾層鍋中加入30%水，邊攪拌邊煮制，加熱溶解，過篩濾去雜物；將糖液加熱至140 ℃，加入浸膏液熬煮，水分基本除去后轉入真空鍋減壓蒸發水分，直至糖液溫度下降到100 ℃時熬糖結束[5]。加入香精、薄荷腦，在70～80 ℃下進行調和，拉成粗細均勻的圓條，沖壓成型的模頭用冷風吹拂，避免糖條發熱粘附模頭造成阻塞，必要時可用食蠟磨擦糖條的表面。最好在室溫25 ℃、相對濕度60%以下條件操作。將糖粒冷卻時的次品剔除，在糖粒微熱時包裝。

1.3.3 感官評分

由10位專業品評人員組成的感官評價小組對樣品進行評分，感官評分標準見表1。

表1 仙草潤喉糖感官評分表

1.3.4 抗氧化性及自由基清除能力測定

將各組提取物用蒸餾水稀釋10倍測定DPPH自由基清除力、羥自由基清除力、還原力，稀釋50倍測定Fe2+螯合力。

1.3.4.1 DPPH自由基清除率[6]

分別取2 mL不同濃度的反應物，與2 mL濃度0.15 mmol/L的DPPH乙醇溶液混合均勻，室溫暗處反應30 min后，在517 nm處測定吸光度As；以2 mL DPPH與2 mL無水乙醇溶液混合后為空白對照組，測定吸光度Ac；以2 mL不同濃度的樣液與2 mL無水乙醇溶液混合測定吸光度Ab。按式（1）計算DPPH的清除率P1。

1.3.4.2 羥自由基清除率[7]

分別取1 mL不同濃度的反應物，加入0.25 mL 9 mmol/L FeSO4溶液和0.25 mL 9 mmol/L水楊酸-乙醇溶液，混勻后，加入1.5 mL蒸餾水。加1 mL 8.8 mmol/L H2O2啟動反應，在37 ℃反應30 min，以蒸餾水為參比，在510 nm下測定各樣液的吸光度As；以1 mL蒸餾水代替樣液，測定在510 nm處的吸光度Ac；以1 mL蒸餾水代替H2O2，測定在510 nm處的吸光度Ab。分別按式（2）計算羥自由基清除率P2。

1.3.4.3 還原力[8]

分別取2 mL不同濃度的反應物，與2 mL磷酸鹽緩沖液（0.2 mol/L pH 6.6）和2 mL 1%鐵氰化鉀溶液混合均勻后，于50 ℃反應20 min。取出加入2 mL 10%三氯乙酸終止反應，按5 000 r/min離心10 min。取2 mL上清液，加入去2 mL離子水和0.5 mL FeCl3，混勻后靜置10 min，在700 nm處檢測吸光度，吸光度的大小表示還原力的強弱。

1.3.4.4 Fe2+螯合力[9]

分別取1 mL不同濃度的反應物，與1.85 mL去離子水和0.05 mL 2 mmol/L的FeCl2溶液混合均勻，室溫靜置30 s，加入0.1 mL 5 mmol/L菲洛嗪溶液，室溫下靜置10 min，按3 000 r/min離心5 min后，在562 nm處測定吸光度As。以1 mL去離子水代替樣液，測定在562 nm處的吸光度Ac；以0.1 mL去離子水代替菲洛嗪，測定562 nm處的吸光度Ab。按式（3）計算螯合力P3。

1.4 數據處理

試驗重復測定3次，結果表示為平均值±標準偏差（±SD）。數據統計分析采用SPSS 17.0軟件進行一維方差分析（one-way ANOVA），差異顯著性采用Duncan（鄧肯）檢驗，檢驗水平p＜0.05。

2 結果與討論

2.1 產品配方優化

2.1.1 仙草浸膏添加量對潤喉糖的影響

硬糖生產中最基礎的原料是白砂糖，賦予產品甘甜味，而葡萄糖漿具有溫和適中的甜度，良好的抗結晶性，抗氧化性，適中的黏度，兩者結合能改善產品的口感，提高產品質量。仙草具有祛痰、止咳、平喘等功效，可賦予非常強的潤喉效果，其添加量對感官影響的試驗結果如表2所示，對潤喉糖清除自由、螯合亞鐵離子和還原力的影響結果如表3所示。

表2 仙草浸膏添加量對潤喉糖感官的影響

從表2可以看出，經過感官評定可以得出加入12 g仙草浸膏是最合適的，色澤呈褐色均勻，無雜質，仙草味濃，口感良好，不易受潮、不發黏，符合大眾口味。仙草浸膏添加量6和9 g的產品仙草味不夠濃郁，顏色淺，而仙草浸膏添加量15和18 g的產品吸濕性較強，容易吸潮發黏，產品呈黑褐色，仙草味濃，粘牙。

DPPH自由基在溶液中可穩定存在而呈紫色溶液，向其中加入自由基清除劑后該物質可與DPPH自由基發生反應而使溶液褪色，通過測定517 nm處的吸光度下降的程度即可判定其清除DPPH自由基的能力[10]，從表3可以看出，仙草浸膏添加量顯著影響潤喉糖清除DPPH自由基、羥自由基的能力和還原力（p＜ 0.05），這與仙草浸膏中黃酮、多酚等活性成分的含量密切相關，且與其呈現良好的潤喉效果相符。添加仙草浸膏后的亞鐵離子螯合能力仍較低，表明其絡合力較弱。

表3 仙草浸膏添加量對潤喉糖清除自由基、螯合亞鐵離子和還原力的影響

2.1.2 糖配比優化

白砂糖與葡萄糖漿是生產硬糖最基礎的原料，白砂糖是結晶體，為獲得非結晶體，需要加入能抑制結晶的物質。液體葡萄糖漿能提高白砂糖的溶解度和黏度，使其在過飽和時不會發生重結晶；液體葡萄糖漿還有強的吸濕性，還原糖含量過高時，產品易發黏。不同比例的白砂糖與葡萄糖漿對潤喉糖感官性狀的影響如表4所示。

因白砂糖與葡萄糖漿的比例不易低于5∶5，所以試驗探討的白砂糖與葡萄糖漿的最小比例為5∶5。從表4可以看出，白砂糖與葡萄糖漿制作仙草潤喉糖的最適宜比例為6∶4。

表4 糖配比對潤喉糖的影響

2.1.3 其他原輔料對仙草潤喉糖的影響

薄荷香精可穩定和輔助糖果中的固有香氣，矯正產品中的不良氣味，每100 g配料中添加0.35 mL的薄荷香精能使潤喉糖有較好香氣，各種滋味較協調。薄荷腦作為糖果的附香劑，并為糖果帶來清涼的口感，有一定潤喉作用，每100 g配料中添加0.035 g薄荷腦能為潤喉糖帶來足夠清涼的口感，并且不會出現發苦等不良風味。金銀花、菊花、陳皮、甘草、羅漢果等中藥材浸膏可強化潤喉糖的潤喉效果，前期研究確定其最適宜的比例為金銀花∶菊花∶陳皮∶甘草∶羅漢果=15∶10∶15∶15∶8，中藥浸膏添加量對潤喉糖感官的影響如表5所示。

表5 中藥浸膏添加量對潤喉糖感官的影響

2.2 正交優化試驗結果

基于單因素試驗結果，選取仙草浸膏添加量（A）、糖配比（B）、中藥浸膏配比（C）3個影響因素進行正交試驗。仙草潤喉糖制備的正交試驗因素與水平設計見表6，仙草潤喉糖制備的正交試驗結果見表7。

表6 正交試驗因素水平表

從表7的極差分析可知，對于仙草潤喉糖的制備，影響因素的主次是A＞B＞C，仙草浸膏添加量是主要因素，糖配比和中藥浸膏配比是次要因素。仙草潤喉糖制備的最佳方案為A2B2C3，即仙草浸膏添加量12 g，糖配比6∶4，中藥浸膏配比5∶5。仙草潤喉糖的產品配方為仙草浸膏添加量12 g、白砂糖108 g、葡萄糖漿72 g、中藥浸膏12 g，其感官評分達到91.7±2.3分。潤喉糖提取液對DPPH自由基和羥自由基的清除率分別為89.27%±1.62%和97.05%±1.83%，亞鐵離子螯合力為17.84%±1.22%，還原力為0.603±0.018。

表7 正交試驗結果表

3 結論

仙草具有祛痰、止咳、平喘等功效，可賦予非常強的潤喉效果，熬制成的浸膏添加量影響潤喉糖的成型和潤喉效果，經優化后的產品配方為白砂糖108 g、液體葡萄糖漿72 g、仙草浸膏12 g、薄荷香精0.7 mL、薄荷腦0.07 g、中藥浸膏12 g，產品的潤喉效果非常好，潤喉糖提取液的清除自由基能力、還原力較強，而螯合亞鐵離子的能力較低，后續可進一步提高。