黄芪普洱饮料制备工艺研究

◎ 王鑫鑫，王旭艳，孟 霜，马小娟，赵建平，冯振宇

（山西省中西医结合医院中心实验室，山西 太原 030013）

近年来，随着生活水平的提高以及人们健康意识的提升，饮食健康已成为食品研究开发的主题，功能性食品的研究与开发已成为国内外食品研究开发领域的热点和趋势[1]。随着社会的不断发展，人们对生活质量要求越来越高，保健食品已受到大众普遍关注[2]。抗疲劳、降血脂、增强免疫力等功能性保健食品受到了广泛关注，具有广阔的市场[3]。

日常生活中人们通过直接冲泡的方式饮茶，该方法简单方便，但每次冲泡茶叶量、冲水量、水温等对茶的味道有很大影响，茶叶中有效成分也不能充分浸出，造成了浪费[4]；同时，冲泡方式耗时较长不适用当代快节奏的生活方式，茶饮料应运而生。茶饮料不仅具有茶叶独特的风味，同时含有丰富的茶多酚、矿物质、维生素、咖啡碱等功能性成分[5]。茶饮料清凉解渴、营养保健的特点符合当前人们快节奏的生活方式以及对健康生活的追求。

黄芪已被列入药食同源试用名单目录，是一种历史悠久的传统中药材。普洱茶作为具有独特品质的全发酵茶，研究证实其具有抗动脉硬化、降脂、降血糖、预防癌症、养胃、消炎杀菌以及抗衰老等多种作用[6]。黄芪普洱茶的结合是多种营养保健成分的丰富融合，本研究对黄芪普洱饮料的开发进行了一系列的研究。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

黄芪药材（批号：170803）、普洱茶、CMC-Na、黄原胶、海藻酸钠和黄芪甲苷对照品（含量测定用，批号：111871-201203），购自中国药品生物制品检定所；乙腈为色谱纯，水为双蒸水，其他试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

Waters e2695 高效液相色谱仪，配备Waters 2424蒸发光检测器，美国Waters 公司。

1.3 黄芪最佳水提工艺研究

1.3.1 黄芪甲苷的含量测定

（1）色谱条件。色谱柱：Waters C18色谱柱（4.6 mm×150 mm，5 μm）；流动相：乙腈-水（33 ∶67，V/V）；漂移管温度：100 ℃；流速：1.0 mL·min-1；柱温：30 ℃。

（2）对照品溶液的制备。取黄芪甲苷对照品适量，精密称定，加甲醇制成浓度为0.56 mg·mL-1的溶液，即得。

（3）供试品溶液的制备。精密称取黄芪提取干膏1 g，精密称定，加入100 mL 甲醇，加热回流1 h，冷却，过滤，用少量的甲醇洗涤滤渣，滤液蒸干，残渣加水20 mL，微热使溶解，用水饱和正丁醇振摇提取3 次，每次30 mL，合并正丁醇液，用氨试液洗涤2 次，每次30 mL，弃去氨试液，正丁醇液蒸干，残渣加甲醇使溶解，并转移至5 mL 容量瓶中，加甲醇至刻度，摇匀即得。分别精密吸取对照品溶液5 μL、10 μL，供试品溶液10 μL，注入液相色谱仪，测定黄芪甲苷的含量，据此计算黄芪甲苷提取率。

1.3.2 单因素考察

（1）浸泡时间考察。取黄芪药材，加8 倍量水，观察药材浸泡情况，直到药材完全透心。

（2）加水量考察。取黄芪药材，分别加水8、10、12 倍量，浸泡30 min，煎煮提取1.0 h，过滤，滤液浓缩，干燥，得干膏，测定黄芪甲苷提取率。

（3）煎煮时间考察。取黄芪药材，加10 倍量水，浸泡30 min，分别煎煮0.5 h、1.0 h、1.5 h，提取一次，过滤，滤液浓缩，干燥，得干膏，测定黄芪甲苷提取率。

（4）煎煮次数考察。取黄芪药材，加10 倍量水，浸泡30 min，分别煎煮1.0 h，提取3 次，过滤，将每次提取药液分别蒸干，测定黄芪甲苷提取率。

1.3.3 正交设计

对单因素考察结果分析表明，原设计各因素的水平层次比较合理，故在正交研究中依照单因素考察时的水平进行设计。采用L9(34)正交表安排正交试验，因素水平设计见表1。

表1 提取工艺因素水平表

1.4 普洱茶提取工艺研究

1.4.1 浸提温度对普洱茶膏得率的影响

取普洱茶，加10 倍量水，分别于55 ℃、65 ℃、75 ℃加热回流提取30 min，提取3 次，每组平行2 份，减压干燥，计算普洱茶膏得率。

1.4.2 浸提时间对普洱茶膏得率的影响

取普洱茶，加10 倍量水，65 ℃加热回流提取，分别提取15 min、30 min、45 min，提取3 次，每组平行2 份，减压干燥，计算普洱茶膏得率。

1.4.3 茶水比对普洱茶膏得率的影响

取普洱茶，分别加5倍、10倍、15倍水，每组平行2份，65 ℃加热回流提取，提取3次，每次30 min，合并浸提液，减压干燥，计算普洱茶膏得率。

1.4.4 浸提次数对普洱茶膏得率的影响

取普洱茶，加10 倍量水，65 ℃加热提取30 min，减压干燥，浸提3 次，得每次的干膏，计算普洱茶膏得率。

1.5 配方优化试验

1.5.1 黄芪和普洱茶水提液比例的选择

以黄芪水提液、普洱茶水提液为原料，分别按照1 ∶1、2 ∶3、1 ∶2、2 ∶5 的比例混合，对气味、颜色、透明度、口感4 个指标分别计分，汇总计算总分。品评人数为20 人，均为相关专业的老师和学生，男生10 名，女性10 名，要求体质健康、精神健全、无偏食状况；有较好的感官分辨能力及灵敏度。按照GB/T 39558ü 2020、GB/T 12310ü 2012、GB/T 10220ü 2012采用盲样按照表2 的品评标准进行打分，汇总后处理数据。

表2 感官评价标准表

1.5.2 冰糖用量的选择

在黄芪水提液含量为10%，普洱茶水提液含量为25%，柠檬酸含量为0.2%的溶液中分别添加4%、6%、8%、10%、12%的冰糖，按照表2 的评价标准，以感官评价得分为指标，确定冰糖的添加量。

1.5.3 柠檬酸添加量的选择

在黄芪水提液含量为10%，普洱茶水提液含量为25%，冰糖含量为8%的溶液中，分别添加0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%的柠檬酸，按照表2 的评价标准，以感官评价得分为指标，确定冰糖的添加量。

1.5.4 稳定剂的选择

在黄芪水提液含量为10%，普洱茶水提液含量为25%，冰糖含量为8%、柠檬酸含量为0.15%的溶液中，加入CMC-Na、黄原胶、海藻酸钠，考察不同稳定剂对饮料稳定性的影响。

2 结果与分析

2.1 黄芪水提工艺单因素考察结果

（1）浸泡时间考察。结果显示，浸泡30 min，观察到药材完全透心，故确定浸泡时间为30 min。

（2）加水量考察。由表3 可知，加12 倍量水煎煮提取的效果最好。

表3 加水量的单因素考察结果表

（3）煎煮时间考察。由表4 可知，煎煮时间不同，黄芪甲苷的提取率相差较大，煎煮1.0 h，黄芪甲苷的提取率最高。

表4 煎煮时间的单因素考察结果表

（4）煎煮次数考察。由表5 可知，随着煎煮次数的增加，黄芪甲苷的提取比例依次减少，第3 次仅为1.17%，煎煮3 次总提取率达到44.44%，故确定煎煮次数为3 次。

表5 煎煮次数的单因素考察结果表

2.2 黄芪水提工艺正交试验结果

黄芪水提工艺正交试验结果如表6 所示。由K值分析可知，试验最佳水平组合为A3B2C3；由极差R分析得出各因素对试验结果影响的程度依次为C＞B＞A，即煎煮次数＞提取时间＞加水量。表7 的方差分析结果表明，C因素对黄芪甲苷的提取率有显著影响，而A、B因素无明显影响。

表6 正交试验设计及结果分析表

表7 黄芪甲苷提取率方差分析结果表

本研究对最佳组合A3B2C3进行验证试验，确定黄芪最佳提取工艺方案是A3B2C3，即加12 倍水，煎煮提取3 次，每次1.0 h，合并水煎液，减压浓缩干燥至黄芪水提液料水比为1 ∶20。确定黄芪普洱饮料的规格为100 mL，近似认为100 mL 饮料质量为100 g，黄芪每人每天摄入量不超过1 g，黄芪普洱饮料的食用量为早晚各一次，每次100 mL，故确定每100 g 中黄芪含量为0.5 g，又因为黄芪水提液料水比为1 ∶20（g ∶mL），因此黄芪水提液占黄芪普洱饮料产品的比例为10%，质量为10 g。

2.3 普洱茶提取工艺研究结果

2.3.1 浸提温度对普洱茶膏得率的影响

由表8 可知，随着浸提温度的升高，普洱茶膏得率增加。当温度为65 ℃时，普洱茶膏得率最大，温度为75 ℃时，普洱茶膏得率开始下降，且温度过高不利于普洱茶香味的保留。因此，选择最佳的浸提温度为65 ℃。

表8 浸提温度对茶膏得率的影响表

2.3.2 浸提时间对茶膏得率的影响

由表9 可知，浸提时间越长普洱茶膏得率越高，当浸提时间由30 min 增加到45 min 时，普洱茶膏得率由20.80%增加到21.55%，增加的幅度不高，从节约时间和节约成本上考虑，选择最佳的浸提时间是30 min。

表9 浸提时间对茶膏得率的影响表

2.3.3 茶水比例对茶膏得率的影响

由表10 可知，随着茶水比例的升高，普洱茶膏的得率提高。茶水比例1 ∶15 比1 ∶10 普洱茶膏得率略高，但浓缩耗费时间较长，从节约时间和节约成本方面考虑，选择最佳的茶水比例为1 ∶10。

表10 茶水比例对茶膏得率的影响表

2.3.4 浸提次数对茶膏得率的影响

由表11 可知，浸提1 次普洱茶膏得率仅为4.09%左右，浸提2 次普洱茶膏得率为13.22%，浸提3 次普洱茶膏得率达到20.67%，因此选择浸提普洱茶3 次。

表11 浸提次数对茶膏得率的影响表

因此，确定普洱茶的最佳提取工艺为浸提温度65 ℃，加入10 倍量水，提取3 次，每次30 min，合并水提液，减压浓缩至普洱茶水料比为1 ∶10。

2.4 配方优化结果

2.4.1 黄芪和普洱茶水提液比例优化结果

表12 的感官审评结果表明，当黄芪水提液和普洱茶水提液比值为2 ∶5 时，感官评价总分最高。即黄芪水提液用量为10%，普洱茶水提液的用量为25%，有最佳口感。

表12 感官审评及分析结果表

2.4.2 冰糖添加量优化结果

由图1 可知，冰糖添加量为4%～8%时，感官评分随其增加而提高。在添加量为8%时，感官评分最高，为44.87%，当冰糖添加量为8%～12%时，感官评分逐渐降低，这是因为冰糖添加量过多会掩盖普洱茶本身的风味，因此选择加入冰糖的量为8%。

图1 冰糖添加量对黄芪普洱饮料品质的影响图

2.4.3 柠檬酸添加量优化结果

由图2 可知，柠檬酸添加量为0.05%～0.15%时，感官评分随其增加而提高。在添加量为0.15%时，感官评分最高，为45.67%，当柠檬酸添加量为0.15%～0.25%时，感官评分逐渐降低，因为柠檬酸添加量过多，味道过浓。因此，选择加入柠檬酸的量为0.15%。

图2 柠檬酸添加量对黄芪普洱饮料品质的影响图

2.4.4 稳定剂选择结果

由表13 可知，CMC-Na 与海藻酸钠组成的稳定剂对饮料的稳定性效果最好，故选择0.1%CMC-Na 和0.1%的海藻酸钠为稳定剂。

表13 稳定性选择结果表

2.5 黄芪普洱饮料制备工艺确定

综上可得，黄芪普洱饮料制备工艺为取黄芪1 kg，加12 倍水煎煮3 次，每次1 h，煎煮提取3 次，每次1 h，合并水煎液，减压浓缩干燥至黄芪水提液料水比为1 ∶20，即得黄芪水提液。普洱熟茶5 kg，加入10 倍量水，提取3 次，浸提温度65 ℃，每次30 min，合并水提液，减压浓缩至普洱茶水比为1 ∶10，即得普洱茶水提液。按黄芪水提液含量为10%，普洱茶水提液含量为25%，冰糖含量为8%、柠檬酸含量为0.15%、CMC-Na 的含量为0.1%和海藻酸钠的含量为0.1%配方配制各种材料，即得黄芪普洱饮料。

3 结论与讨论

黄芪为豆科黄芪属植物蒙古黄芪或膜荚黄芪的根，为山西的道地药材，山西北部恒山山脉及其周边地区仿野生蒙古黄芪为业界公认的优质黄芪。传统医学认为黄芪味甘，性微温，具有健脾补中、升阳举陷、益卫固表、利尿、托毒生肌的功效。现代研究证实黄芪具有增强免疫力、降低血压、双向调节血糖、抗菌、抗病毒等功效[7]。普洱茶是以地理标志保护范围内的云南大叶种晒青茶为原料，并在地理标志保护范围内采用特定的加工工艺制成，具有独特品质特征的茶叶。普洱茶具有降低血脂胆固醇、减肥、抑菌助消化、暖胃、生津、止渴和醒酒解毒等多种功效[8-9]。

本研究以普洱茶水提液、黄芪水提液为主料，添加甜味剂、酸味剂等辅料制成了黄芪普洱饮料。研究了黄芪、普洱茶最佳提取工艺以及最佳提取液配比，冰糖用量、柠檬酸的用量和稳定剂对饮料口味的影响。确定黄芪普洱饮料的最佳制备工艺为黄芪水提液含量10%、普洱茶水提液含量25%、冰糖含量8%、柠檬酸含量0.15%、CMC-Na 含量0.1%和海藻酸钠含量0.1%。黄芪普洱饮料是一种营养丰富，口味独特，符合当代人们保健理念的新型饮品，具有广阔的市场空间。