制备竹叶饮料最新技术

     作者：李斌      

    试验对竹叶黄酮提取工艺以及竹叶饮料的护色，进行了较为全面的探索研究，旨在为竹叶功能保健食品的开发提供理论依据和工艺参数，使我国的竹子资源得到更有效的应用，从而创造出应有的经济价值和社会效益。

    1  材料与方法

    1.1材料

    毛竹竹叶（采集于四川省成都市西华大学图书馆旁）；芦丁标准品：中国药品生物制品检所；L-抗坏血酸、半胱氨酸、无水亚硫酸钠等均为分析纯：成都市科龙化工试剂厂。

    1.2主要仪器

    UV-2600型紫外分光光度计：尤尼柯（上海）仪器有限公司；PHS-3CS pH计：成都世纪方舟科技有限公司。

    1.3试验方法

    1.3.1提取工艺流程

    毛竹竹叶挑选除杂50 0C条件下干燥粉碎后过60目筛热水浸提抽滤测定黄酮得率

    1.3.2总黄酮得率测定方法[11]

    1.3.2.1芦丁标准曲线

    准确称取干燥恒重的一定量芦丁标准品，加热完全溶解，冷却后，定容至100 mL，制得芦丁标准液。分别准确吸取1.0，2.0，3.0，4.0和5.0 mL的芦丁标准液分别置于10 mL的容量瓶中。用600/0的乙醇溶液补充至约5.2 mL，加入0.3 mL 5%的NaNO，溶液摇匀，放置6 min后加入10%的Al(N03)3 0.3 mL，6 min后加入1mol/L的NaOH溶液4 mL，混匀加水至刻度，在510nm处测定吸光度，以吸光度(Y)为纵坐标，芦丁标准溶液质量浓度(X)为横坐标，绘制标准曲线，得其标准回归方程为：Y=0.045 1X+0.006 9，r20.998 7。

    1.3.2.2样品中总黄酮得率的测定和黄酮得率的计算

    准确称取竹叶1.000 g．热水浸提后得提取液，吸取提取液1 mL，置10 mL的容量瓶中，按1.3.2.1的方法测定吸光度，根据标准曲线得黄酮的质量浓度。黄酮得率的按公式    (1)计算。

    黄酮得率=提取液量( mL)×黄酮质量浓度(mg/mL)稀释倍数/称样量（g)    (1)

    1.3.3竹叶总黄酮提取单因素试验

    料液比选取1：10，1：20，1：25，1：30，1：35,1：40和1：50( g/mL)；提取时间采用20，30，40，50，60，70和80 min；温度设定40℃，50℃，60℃，70℃，80℃，90℃和100℃。

    1.3.4竹叶总黄酮提取正交试验

    根据单因素试验结果，选用料液比、提取时间和提取温度3个试验因素，按照L9(34)正交试验，以黄酮得率为指标，确定水提工艺参数。

    1.3.5护色工艺单因素试验

    1.3.5.1原竹叶提取液的吸光度的测定

    吸取已制备竹叶提取液2 mL于50 mL的容量瓶中，加4 mL水和5 mL酒石酸亚铁（由硫酸亚铁和酒石酸钾钠配制而成）溶液，充分混溶，再加入pH为7.5的缓冲溶液（磷酸氢二钠和磷酸二氢钾）至刻度，离心分离后，用光栅分光光度计在540 nm处测定原竹叶提取液的吸光度作为空白对照。

    1.3.5.2各添加剂护色效果单因素试验

    吸取已制备竹叶提取液2 mL于50 mL的容量瓶中，分别加入0.5，1.0，1.5，2.0和2.5 g/L的半胱氨酸溶液；加4 mL水和5 mL酒石酸亚铁溶液，充分混溶，再加入pH为7.5的缓冲溶液至刻度，离心分离后，用分光光度计在540 nm处测定吸光度。同时做3组平行试验。

L-抗坏血酸，亚硫酸钠的试验操作同上。

    1.3.6各种添加剂按浓度复配正交试验

    吸取已制备竹叶提取液2 mL于50 mL的容量瓶中，分别选用半胱氨酸1.0，1.5和2.0 g/L，L-抗坏血酸1.0，1.5和2.0 g/L，无水亚硫酸钠1.0，1.5和2.0 g/L进行正交试验，用分光光度计在540 nm处测定吸光度。

    2结果与讨论

    2.1  竹叶黄酮提取工艺研究

    2.1.1提取工艺单因素试验结果与分析

    2.1.1.1料液比对黄酮得率的影响

    称取干燥的竹叶7份，在圆底烧瓶，分别按1：10，1: 20，1：30，1：40和1：50( g/mL)的料液比加入蒸馏水，在温度80℃的条件下浸提80 min，所得提取液用抽滤瓶抽滤，按照1.3.2.1的方法测定黄酮的含量并计算黄酮提取得率。每个试验均做3组平行试验。料液比对黄酮得率的影响结果见图1。

    由图1可知，随着料液比的增大，黄酮得率先急剧增加而后随着料液比的增大，当料液比达到1：40( g/mL)，增加缓慢趋于平缓，这可能是由于刚开始加入提取液的量较少，黄酮类物质不能充分溶解，随着料液比的增大黄酮的溶出量也随着增加，考虑到提

取量，工业化生产的热能耗以及后期产品浓缩时间等方面，综合考量选取1：30,1：35和1：40( g/mL)三个料液比进行进一步的工艺参数优化。

    2.1.1.2提取温度对黄酮得率的影响

    在料液比1：40( g/mL)，提取时间为80 min的条件下，测得不同提取温度下黄酮得率，结果见图2。

    由图2可知：随着提取温度的升高，黄酮在水中的溶解度逐渐增加，在提取温度60℃之前，黄酮的提取率增加缓慢，原因可能是由于提取温度过低无法破坏竹叶的细胞结构，使得黄酮物质无法大量溶出。在温度60℃—90℃时，随着温度的升高，黄酮得率大幅增加。当温度达到90 0C时，黄酮的溶出量达到一个平衡状态。因此，此单因素试验结果显示竹叶黄酮的最佳提取温度为90℃，选择70℃—90 0C为进一步正交试验优化的范围。

    2.1.1.3提取时间对黄酮得率的影响

    在料液比1：40( g/mL)，提取温度80℃的条件下，测得不同提取时间下黄酮的得率。提取时间对黄酮提取的影响见图3。

    黄酮的提取量随着浸提时间的增加，总黄酮的提取率也逐渐升高，在30—60 min之间，黄酮的溶出增加较快。提取时间在60—90 min时，黄酮的溶出量虽然也在增长，但增长的速度远不如前者，这说明在提取的后期，黄酮的溶出量逐渐达到平衡，故速率有所下降。综合考虑，选取70，80以及90 min三个水平进行下一步优化。

    2.1.2竹叶饮料最佳提取工艺的确定

    在前面单因素试验的基础上，进行提取工艺的正交试验，结果如表1所示。

    如表1和表2所示，极差RB>RA>RC>RD，表示提取温度对黄酮得率的影响最大，料液比对黄酮得率提取的影响次之，提取时间对竹叶黄酮的提取的影响最小。

    从正交试验结果可以看出，最好方案为A3B，C2组合，结合单因素试验和极差分析结果认为，组合A383C2既接近最优组合又既有较高的工业价值，因此，竹叶黄酮的最优提取工艺条件为：在90℃下，料液比为1：40( g/mL)，用蒸馏水提取80 min，可得到最大的黄酮得率10.485 6 mg/g。

    2.2竹叶饮料护色工艺研究

    竹叶饮料极易褐变而失去原有的良好色泽，针对于此，试验选取L-抗坏血酸，半胱氨酸和亚硫酸钠3种添加剂，在540 nm下测定其分别存放1，2，3，4，5和6d后的吸光度，研究其护色的效果和对竹叶饮料色泽的影响。

    2.2.1  竹叶饮料护色工艺单因素试验

    2.2.1.1  1-抗坏血酸对竹叶饮料护色的影响

    试验结果显示，竹叶饮料从第1~第6天，其吸光度均有增加，说明随着存放时间的延长，竹叶饮料都会发生一定程度的褐变。添加了L-抗坏血酸的竹叶提取液其吸光度都明显小于没有加入抗坏血酸的对照组，其色泽更好，呈浅黄绿色，而没有添加抗坏血酸的竹叶提取液发生明显的褐变，呈黄褐色。以上结果说明，L-抗坏血酸对竹叶提取液色泽有保护作用，能够防止其多酚类物质的氧化褐变。

    从图4也可看出，L-抗坏血酸对竹叶饮料的护色作用，在低浓度（0.5，1.0和1.5 g/L）时，表现出一定的剂量效应关系，但当浓度增加到1.5，2.0和2.5 g/L，各组的吸光度差异很小。所以，抗坏血酸最佳的添加浓度，可以确定为1.5 g/L左右。

    2.2.1.2半胱氨酸对竹叶饮料护色的影响

    从图5也可看出，半胱氨酸同样表现出一定的护色和防止褐变的作用，添加半胱氨酸的样液，其吸光度都小于对照组。但半胱氨酸对竹叶饮料的护色作用，其浓度效应关系并不是很明显，各组之间的护色效果差异不大。所以综合考虑，选取1.0—2.0 g/L作为半胱氨酸的添加浓度。

    2.2.1.3亚硫酸钠对竹叶饮料护色的影响

    与抗坏血酸和半胱氨酸一样，亚硫酸钠也具有较好的防止褐变的作用。如图6所示，随着亚硫酸钠浓度的增大，其吸光度也有降低，说明亚硫酸钠的护色作用，表现出一定的量效关系。

    2.2.2 3种添加剂复配正交试验

    在护色工艺单因素试验中，分别考察了半胱氨酸，L-抗坏血酸和无水硫酸钠三个因素对竹叶提取液护色效果的影响，在此基础上进行正交试验，结果如表3所示。

    从表3正交试验的结果可以看出，最好的复配组合为A2B2C3，即半胱氨酸1.5 g/L，L-抗坏血酸1.5 g／L，亚硫酸钠2.0 g/L。加入护色剂的各组试样，颜色都呈现出明亮的淡黄色，且保色持久，但各组之间，似乎并没有变现出统计学上有意义的明显差异，无论是还是吸光度。相对来说，第5组试验的吸光度最小，感官评价也最优，所以试验确定第5组试验A：B2C3作为竹叶护色的最佳参考配方。

    3结论

    竹叶作为药食两用材料，因其良好的功能和作用，所以开发研究竹叶功能型饮料，具有很好的应用价值和市场潜力。试验针对竹叶饮料的提取以及护色这两个关键工艺，进行了研究，获得了如下结果。

    1)通过单因素试验以及正交试验进行提取工艺的优化，确定竹叶饮料的最佳浸提工艺条件为：料液比为1：40( g/mL)，提取温度为90℃，提取时间为80 min，竹叶总黄酮提取得率可达10 mg/g左右。

    2)竹叶饮料最佳护色条件是：添加半胱氨酸1.5g/L，L-抗坏血酸1.5 g/L，无水亚硫酸钠2.0 g/L。按这个配方做出的竹叶饮料呈黄绿色，汤汁清亮，竹叶香气浓郁。

    4摘要

    以竹叶为原料制作竹叶饮料。主要探讨了用热水浸提法提取竹叶黄酮类化合物的最佳工艺条件以及竹叶饮料护色的最佳配方。结果表明：竹叶饮料最佳提取工艺条件为料液比1：40 (g/mL)，提取温度90℃，浸提时间为80nun。添加半胱氨酸、抗坏血酸和亚硫酸钠，能有效抑制竹叶提取液的褐变，起到护色的作用，最佳的护色配方是：半胱氨酸1.5 g/L, L-抗坏血酸1.5 g/L，亚硫酸钠2.0 g/L。