小建中汤保健酒的酿造工艺研究

黄文静，谢 培，周永学，闫曙光，杨 洁，蔡兴航，张严磊，王丹东

（1.陕西中医药大学/陕西省中药资源产业化协同创新中心，陕西咸阳712083； 2.陕西中医药大学，陕西咸阳712046； 3.咸阳市第一人民医院，陕西咸阳712000）

中医药大健康产业涉及健康产品的生产和健康服务两大领域，其中健康产品的生产包括药品、保健品、绿色有机食品、酒、水、茶、日化用品和中医医疗器械等的制造[1]。药酒作为中医药大健康产品中的重要一类，在我国有着悠久的历史，而且种类繁多，由于药酒在酿造的过程中加入了中药材等成分，因此具有防治疾病和强身健体的作用[2]。现代保健酒的酿制继承了传统药酒的制作方法和经验，并融合了现代先进的科学技术，这使得保健酒产业得到了极大的发展[3]。

中药名方小建中汤出自《伤寒论》，其组方中君药为饴糖（30 g），另配芍药（18 g）、桂枝（9 g）、生姜（9 g）、炙甘草（6 g）和大枣（6枚约40 g）[4]。主治中焦虚寒，肝脾不和，神疲乏力，虚怯少气，手足烦热，咽干口燥；现代医学中常用本方治疗胃及十二指肠溃疡、慢性胃炎、神经衰弱、再生障碍性贫血和功能性发热等症[5-10]。该方中饴糖具有温中补虚，和里缓急之效，此外饴糖也是一种重要的酿酒原料和增甜剂，在制酒、罐头、豆酱、酱油和果汁饮料的生产上有着广泛的应用[11-13]。除芍药外，该方中的诸多药材如大枣等均收录在2014年卫计委公布的药食同源目录内，因此是进行保健酒开发的适宜原料[14-15]。

本研究以小建中汤组方为基础，在不改变组方配比的基础上，研究各参数对发酵原液酶解的影响，并以酒精度和感官评分为指标，通过正交试验优化小建中汤保健酒的主发酵条件，为其工业化生产提供理论依据。

1 材料与仪器

1.1 材料、试剂及仪器

饴糖、芍药、桂枝和炙甘草，购自陕西中医药大学国医堂；生姜，西安本地产，市售；大枣，狗头枣，产自陕北佳县，市售；糖化酶和果胶酶，购自陕西乐博生物科技有限公司；高活性酿酒干酵母，安琪酵母有限公司；柠檬酸、明胶等，浙江天丰试剂有限公司。

仪器设备：果蔬匀浆机和粉碎机（广州美的）；电热恒温培养箱（上海一恒）；超声波仪（北京华圣科仪）；UV-2600紫外分光光度计（日本岛津）；酸度计（上海雷磁）；超净台（上海苏净）；高压灭菌锅（山东新华）。

1.2 实验方法

1.2.1 保健酒的生产工艺流程

保健酒生产工艺流程如图1所示。

1.2.2 工艺要点

市售鲜生姜切片后晾干制成饮片，与其他药材饮片按小建中汤组方量各自称重后混合粉碎，过400目筛后，向粉末中加入一定量的水使其最终体积为500 mL，超声30 min后加入一定量的糖化酶糖化，糖化完成后，经4层纱布过滤，除去滤渣得药材酶解液。

市售大枣清洗后去核称重40 g，加入一定量的水使其最终体积为500 mL，打浆，枣液经一定量的果胶酶酶解后用4层纱布过滤，除去果渣得大枣酶解液。

一定量的安琪酿酒高活性酵母用5倍的2%蔗糖水在38℃下活化30 min待用。将两种原料按一定比例混合后向原料中加入饴糖30 g，搅拌溶化后用柠檬酸调pH值至5.0，加入一定量活化后的酿酒酵母至总体积为600 mL进行发酵，主发酵完成后加入少量明胶澄清并经8层纱布过滤，除去滤渣即得酒液。将酒液在70℃条件下灭菌10 min后，迅速降温至15℃保存，即得保健酒成品。

1.2.3 酶解工艺条件优化

选取不同糖化酶添加量（0 U/mL、50 U/mL、100 U/mL、150 U/mL、200 U/mL、250 U/mL）、酶解温度（30℃、40℃、50℃、60℃、70℃）和酶解时间（4 h、8 h、12 h、24 h、36 h），考察不同因素对药材酶解液还原糖的影响。

选取不同果胶酶添加量（0 U/mL、30 U/mL、60 U/mL、100 U/mL、140 U/mL、180U/mL）、酶解温度（25℃、35℃、45℃、55℃、65℃）和酶解时间（2 h、4 h、6 h、8 h、10 h），考察不同因素对枣液还原糖的影响。

1.2.4 保健酒发酵工艺的正交试验

图1 保健酒生产工艺流程

选取发酵时间（A）、发酵温度（B）、酵母接种量（C）和原料配比（D）4个因素，采用L9（34）正交试验对发酵条件进行优化，因素与水平见表1。

表1发酵条件优化正交试验因素水平

1.2.5 检测方法

还原糖：酶解液还原糖用520 nm下的吸光值来表示相对量[16]。

酒精度：按照国标GB 5009.225—2016《食品安全国家标准酒中乙醇浓度的测定》中的方法进行测定[17]。

感官评定：由50人组成品评小组，参照表2的感官评分标准对保健酒的9个试验样品进行品评并打分。

表2 感官评分标准

2 结果与分析

2.1 饮片酶解工艺参数的确定

2.1.1 糖化酶加入量的优化

小建中汤组方中桂枝、甘草和芍药等药材的淀粉和纤维含量较高，因此需要通过糖化酶水解淀粉增加还原糖含量以利于后期发酵。酶的使用量对水解至关重要，根据前期预实验的结果，选择在55℃下处理6 h，通过加入不同量的糖化酶研究其对水解的影响。如图1所示，随着糖化酶加入量的上升，水解液中还原糖的OD520值不断增加，至酶加入量为200 U/mL时，OD520值趋于平稳，因此后续试验选择加酶量200 U/mL。

图1 不同酶加入量对水解液还原糖OD520的影响

2.1.2 酶解温度的优化

在200 U/mL加酶量的条件下，选择酶解温度分别为30℃、40℃、50℃、60℃、70℃，分别处理6 h，结果如图2所示。随着温度的升高，水解液OD520值不断增大，表明其还原糖含量增加，当温度达到60℃时水解液中还原糖含量达到最大值，因此后续试验选择该温度进行酶解。

图2 不同酶解温度对还原糖OD520的影响

2.1.3 酶解时间的优化

在加酶量为200 U/mL，温度为60℃的条件下，分别处理 4 h、8 h、12 h、24 h和 36 h，结果见图3。随着酶解时间的增加，药液的OD520值不断升高，8 h后酶解的速度逐渐放缓，12 h后药液中还原糖的含量变化趋于稳定，综合考虑时间成本，后续试验的酶解时间选择12 h。

2.2 枣液酶解工艺参数的确定

图3 不同酶解时间对还原糖OD520的影响

2.2.1 果胶酶加入量的优化

大枣中富含果胶，必须对其进行水解以提供足够的糖分便于后续发酵，在50℃条件下分别向枣液中加入不同量的果胶酶处理4 h，结果如图4所示。枣液中OD520值随酶加入量的变化总体上呈“S”型曲线，当酶加入量大于100 U/mL后，枣液中还原糖的含量达到较高水平，考虑到成本，后续实验均选择加酶量为100 U/mL。

图4 不同酶加入量对枣液还原糖OD520的影响

2.2.2 酶解温度的优化

向枣液中加入100 U/mL果胶酶，分别在不同温度下酶解4 h，其结果见图5。随着酶解温度的升高，枣液中还原糖含量逐渐上升，酶解温度为45℃时，OD520值达到一个较高水平，与55℃和65℃下OD520值差异不显著，因此后续实验选择酶解温度为45℃。

2.2.3 酶解时间的优化

在加酶量为100 U/mL，温度45℃的条件下，分别对枣液酶解2 h、4 h、6 h、8 h和10 h，其结果如图6所示。随着酶解时间的延长，枣液中还原糖的含量不断上升，8 h时达到最大值，因此后续实验的酶解时间选择8 h。

图5 不同酶解温度对枣液还原糖OD520的影响

图6 不同酶解时间对还原糖OD520的影响

2.3 保健酒最佳发酵工艺的确定

通过对药材酶解液和大枣酶解液进行不同配比，在不同酵母接种量、发酵温度和发酵时间的条件下对小建中汤保健酒的发酵工艺进行正交试验。由表3可知，保健酒发酵工艺中各因素对酒精度的影响程度为A＞C＞B＞D，即发酵时间对酒精度的影响最大，其次为酵母接种量，发酵温度和原料配比对酒精度的影响较小。最优组合为A3B3C3D2，即发酵时间为8 d，温度为34℃，酵母接种量为11%，原料配比为1∶1。各因素对感官评分的影响为D＞B＞C＞A，即原料配比对感官评分的影响最大，其次为发酵温度，发酵时间和酵母接种量的影响最小。最优组合为A1B1C1D3，即在原料配比1∶2，发酵温度26℃，酵母接种量5%的情况下发酵4 d。

由表4可知，发酵时间和酵母接种量对酒精度的影响显著，发酵温度与原料配比对其影响不显著。由表5可知，发酵温度和原料配比对感官评分影响显著，其他因素均不显著。

表3 保健酒发酵条件优化的正交试验结果与分析

表4 以酒精度为评价指标的正交试验结果方差分析

综合以上考虑，选择小建中汤保健酒的最优工艺为A3B1C3D3。即发酵温度26℃，酵母接种量11%，在原料配比为1∶2的情况下发酵8 d。对此配方进行3组验证试验，所制得的保健酒酒精度为12.4%vol，感官评分为89.2。

表5 以感官评分为评价指标的正交试验结果方差分析

3 结论

通过单因素试验探究了原料酶解的最佳条件，并在基本不改变小建中汤组方的基础上对原料进行了酶解，使其充分糖化，增加了原料中还原糖的浓度。在主发酵过程中加入了饴糖，并通过正交试验探讨了发酵时间、发酵温度、酵母接种量和原料配比对保健酒酒精度和感官评分的影响，得到了制作保健酒的最优工艺为发酵温度26℃，酵母接种量11%，在原料配比为1∶2的情况下发酵8 d。采用此工艺所制得的保健酒酒精度为12.4%vol，感官评分为87.2，其酒香浓郁、入喉不黏、酸甜适口、药香酒香协调，并具有典型的小建中汤香气。

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