山楂枸杞苹果醋复合饮料研制及其降血脂功效评价

王 培，陈 伶，郭占斌，许宁侠，王汉屏

（西安外事学院 医学院，陕西 西安 710077）

高脂血症（Hyperlipidemia）是指血脂含量超出正常指标的一种疾病，其原因是体内脂肪代谢或运转异常，从而导致血液中胆固醇或甘油三酯过高或高密度脂蛋白过低、低密度脂蛋白过高等，易引发冠心病、脑中风、高血压等心脑血管疾病，严重威胁着人类尤其是中老年人的身体健康[1-2]。因此，对高脂血症的早期预防非常重要。

山楂和枸杞均为“药食同源”材料，可以调节人体某种生理功能。山楂为蔷薇科植物山楂的成熟果实，具有消食健胃、行气散瘀、化浊降脂之功效，主要含有黄酮类化合物、有机酸类、三萜类化合物等。药理作用研究表明，山楂具有降血脂、降血压、保肝、抗氧化等[3-4]。枸杞为茄科植物枸杞的成熟果实，具有滋补肝肾、益精明目等作用，主要含有枸杞多糖、类胡萝卜素及类胡萝卜素酯、维C、类黄酮等。药理研究表明枸杞具有保护肝脏、降血糖、降血脂、免疫调节等功效[5-7]。苹果醋是一种发酵果醋，兼有苹果和食醋的味道和营养价值[8-10]。通过在苹果醋中添加药食同源材料，既可以改善果醋风味，又可增加其营养价值。

糖度和酸度是影响苹果醋饮料风味的主要因素，因此为了使饮料风味更加爽口，在苹果醋中添加山楂汁、枸杞汁、木糖醇、柠檬酸等原料，开发一种功能性复合饮料，并对其降血脂功效进行评价，为高血脂人群寻找更多健康而有效的食品。

1 材料

1.1 饮料原料

苹果、山楂、枸杞、木糖醇、柠檬酸钠。

1.2 小鼠试验材料

生理盐水、高脂饲料，南京盛民科研动物养殖场提供；普通饲料，辛伐他汀，湖北广济药业股份有限公司提供；血清总胆固醇（Total cholesterol，TC）、甘油三酯（Triglyceride，TG）、低密度脂蛋白胆固醇（Low density lipoprotein cholesterol，LDL-C）、高密度脂蛋白胆固醇（How density lipoprotein cholesterol，HDL-C）；试剂盒，南京建成试剂有限公司提供；KM小鼠50只，SPF级（许可证号：SCXK（陕）2012-003）。

1.3 仪器与设备

Secura324-1CN型电子天平（Sartorius）；HH-S2型数显恒温水浴锅，江苏金怡仪器有限公司产品；SpectraMaxR iD5酶标仪（Molecular Devices）离心机（Beckman Coulter）。

2 试验方法

2.1 山楂枸杞苹果醋饮料的调配

山楂→洗净→破碎→加热软化→浸提→粗滤→分离→澄清→过滤→山楂汁→贮汁罐；

枸杞→洗净→破碎→浸提→粗滤→分离→澄清→过滤→枸杞汁→贮汁罐；

苹果→洗净→破碎→榨汁→澄清→过滤→灭菌→酒精发酵→醋酸发酵→过滤→苹果醋→调配→装罐→灭菌；

山楂汁、枸杞汁、苹果醋、木糖醇、柠檬酸等→配制→预热（70℃)→灌装→密封→杀菌（95℃，10 min）→冷却→成品。

2.1.1 单因素试验

以感官评分为评价指标，通过单因素试验确定山楂汁、枸杞汁、木糖醇和柠檬酸的添加量。

（1）山楂汁添加量。分别为饮料的10%，15%，20%，其他因素保持不变，研究山楂汁添加量对饮料感官评价的影响。

（2）枸杞汁添加量。分别为饮料的15.0%，22.5%，30.0%，其他因素保持不变，研究枸杞汁添加量对饮料感官评分的影响。

（3）木糖醇添加量。分别为饮料的10%，15%，20%，其他因素保持不变，研究木糖醇添加量对饮料感官评分的影响。

（4）柠檬酸添加量。分别为饮料的0.1%，0.2%，0.3%，其他因素保持不变，研究柠檬酸添加量对饮料感官评分的影响。

2.1.2 响应面试验

通过四因素三水平正交试验，确定山楂枸杞苹果醋复合饮料的最佳配方。

Box-behnken试验因素与水平设计见表1。

表1 Box-behnken试验因素与水平设计/%

2.1.3 感官评价

感官评价标准见表2。

表2 感官评价标准

2.2 小鼠试验

KM小鼠适应性饲养3 d后，将小鼠随机分成5组，每组10只，进行试验，即正常对照组（NC）、高脂模型组（HF）、阳性对照组（PC）及山楂枸杞苹果醋复合饮料低（LGP）、高（HGP）剂量组。

试验动物分组设计见表3。

表3 试验动物分组设计

2.2.1 动物的处理

灌胃4周后，小鼠禁食不禁水12 h，摘眼球取血，颈椎脱臼处死。

2.2.2 血清样本处理

取血，收集血液于1.5 mL离心管中，4℃下静置30 min后以转速3 000 r/min离心15 min，吸取上层血清于-80℃冰箱中保存。

2.2.3 血清及肝脏血脂的测定

血清中（TC）、TG、HDL-C、LDL-C的含量根据相应试剂盒进行测定。

2.3 数据处理与统计学分析

应用Excel（2017）对数据进行分析处理，并进行统计学分析。

3 结果与分析

3.1 单因素试验结果

山楂汁添加量、枸杞汁添加量、木糖醇添加量、柠檬酸添加量对复合饮料的影响见图1。

图1 山楂汁添加量、枸杞汁添加量、木糖醇添加量、柠檬酸添加量对复合饮料的影响

3.1.1 山楂汁添加量对复合饮料的影响

山楂汁添加量为10%~15%时，感官评分逐渐升高，15%以上感官评分呈现降低趋势。当山楂汁添加量不足（＜15%）时，饮料中山楂气味滋味过低，且口感欠佳，而当山楂汁添加过量（＞15%）时饮料味道太酸，感官评分略低。因此确定饮料山楂汁添加量为15%。

3.1.2 枸杞汁添加量对复合饮料的影响

枸杞汁添加量为15%~20%时，感官评分逐渐升高，20%以上感官评分呈现降低趋势。当山楂汁添加量不足（＜15%）时，饮料中枸杞气味滋味过低，且保健功能不足，而当枸杞汁添加过量（＞20%）时饮料口味欠佳，感官评分略低。最终确定枸杞汁添加量为20%。

3.1.3 木糖醇添加量对复合饮料的影响

木糖醇添加量为10%~20%时，感官评分逐渐升高，当高于20%时评分逐渐降低。当木糖醇添加量不足（＜20%）时，饮料甜度不足，而当木糖醇添加过量（＞20%）时饮料过于甜腻，掩盖了饮料本身原材料的滋味。因此，综合成本、健康及人群口味，确定饮料木糖醇添加量为20%。

3.1.4 柠檬酸添加量对复合饮料的影响

柠檬酸添加量为0.1%~0.4%时，感官评分呈先升后降的趋势。分析原因，当柠檬酸添加量不足（＜0.3%）时，饮料酸味不足，不够爽口；过多时味道又会太酸，最终确定柠檬酸添加量为0.3%。

3.2 响应面优化法试验结果

响应面试验设计结果与分析见表4，响应面方差分析见表5。

表4 响应面试验设计结果与分析

表5 响应面方差分析

通过Design Expert软件，以山楂汁添加量（A）、枸杞汁添加量（B）、木糖醇添加量（C）、柠檬酸添加量（D）为变量，感官评分（Y）为响应值，进行多元分析；以二阶多项拟合回归公式为对表5进行数据处理，得到二次回归方程：

通过ANOVA方差分析结果显示，整体模型的“Pro＞F”值＜0.000 1，即表示该模型极显著（p＜0.000 1），失拟项不显著（p＞0.05），其相关系数R2=0.914，矫正决定系数R2Adj=0.827，说明此模型与试验拟合程度较高，误差较小。

山楂汁添加量、枸杞汁添加量、木糖醇添加量、柠檬酸添加量交互作用对感官评分的响应面见图2。

图2 山楂汁添加量、枸杞汁添加量、木糖醇添加量、柠檬酸添加量交互作用对感官评分的响应面

由图2可知，最佳点均落在试验设定的范围内，感官评分随山楂汁添加量（A）、枸杞汁添加量（B）、木糖醇添加量（C）和柠檬酸添加量（D）的上升而增加，到达中心点后随之呈下降趋势，由图2可知，枸杞添加量对感官评价的影响大于山楂添加量对感官评价的影响。在交互项对感官评价的影响中，枸杞添加量与柠檬酸添加量之间交互作用明显，表现为曲线较陡，响应值变化较大；山楂添加量和木糖醇添加量、柠檬酸添加量和木糖醇添加量之间的交互曲线较为平滑，对响应值变化较小。

通过Design Expert 8.0.6 Trial软件分析得到山楂枸杞苹果醋饮料的最佳配方为山楂汁添加量15%，枸杞汁添加量24.35%，木糖醇添加量15%，柠檬酸添加量0.3%，感官评分可得87.45分。结合试验实际操作的可行性，将上述最优化条件简化为山楂汁添加量15%，枸杞汁添加量22.5%，木糖醇添加量15%，柠檬酸添加量0.3%。以响应面分析得到的最佳结果进行重复试验3次，感官评分可得88分，与预测值接近，表明通过响应面分析法得到的优化条件结果可靠。

3.3 动物试验结果

复合饮料对小鼠血清血脂浓度的影响见图3。

血清血脂检测包括血清总甘油三酯（TG）、总胆固醇（TC）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）及高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）等4种，对该4项的检测结果可判断高脂血症模型是否建立成功，并可根据结果估计患心血管疾病的风险。

由图3（a）~（b）可知，HM组小鼠血清TG、TC极显著高于NC组（p＜0.01）。与HM组相比，LDG、HDG组小鼠血清TG显著下降。

由图3（c）~（d）可知，HM组小鼠血清LDL-C极显著高于NC组（p＜0.01）。与HM组相比，LDG、HDG组小鼠血清LDL-C显著下降，其中，高剂量组的效果更为显著。复合饮料对高脂饮食小鼠血清HDL-C的影响如图所示，HM组小鼠血清HDL-C极显著低于NC组（p＜0.01）。与HM组相比，LDG、HDG组小鼠血清HDL-C显著升高，说明复合饮料对调节小鼠血清HDL-C水平有一定的疗效，其中，高剂量组的效果更为显著。说明山楂枸杞苹果醋复合饮料对调节小鼠血清TG、TC、LDL-C、HDL-C水平有一定的疗效。

图3 复合饮料对小鼠血清血脂浓度的影响

分析原因可能与山楂中的黄酮类成分、枸杞中的枸杞多糖等成分有关，有文献报道[11]，山楂中的黄酮对高血脂等心脑血管疾病有辅助治疗的功效，谢伟华等人[12]研究山楂中黄酮对小鼠血脂的调控作用，结果表明山楂黄酮可以有效地降低高血脂小鼠的代谢。枸杞多糖作为枸杞中的主要活性成分，在降血脂方面也具有较大的潜力[18]，Pai P G等人[13]研究表明，枸杞多糖对高脂饮食诱导的大鼠高脂血症具有积极的抗高脂血症活性。

4 结论

在单因素试验基础上，通过响应面分析的方法建立了回归模型，以感官评价为响应值，山楂添加量、枸杞添加量、木糖醇添加量、柠檬酸添加量为影响因素，得到的山楂枸杞苹果醋饮料的最佳工艺条件为山楂汁添加量15%，枸杞汁添加量25%，木糖醇添加量15%，柠檬酸添加量0.3%。其次，对复合饮料降血脂功效进行评价，发现其可显著降低高血脂小鼠血清中的TC、TG、LDL-C浓度。

以药食同源材料为辅料，通过在苹果醋中添加山楂汁枸杞汁等研制一种复合饮料，结果表明该饮料风味爽口，且具有一定的保健功能。为降血脂等预防心脑血管疾病的饮料开发提供了一种新的思路。