沈暉，付立業(yè)

（貴州茅臺(tái)酒廠集團(tuán)技術(shù)開(kāi)發(fā)公司，貴州仁懷564500）

瑪咖醇提工藝的優(yōu)化研究及瑪咖保健酒產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)

沈暉，付立業(yè)*

（貴州茅臺(tái)酒廠集團(tuán)技術(shù)開(kāi)發(fā)公司，貴州仁懷564500）

對(duì)瑪咖醇提工藝進(jìn)行優(yōu)化，得到優(yōu)化條件為乙醇濃度70%、料液比1∶30（g/mL）、提取時(shí)間4 h、提取溫度70℃，驗(yàn)證試驗(yàn)中瑪咖粉總皂甙提取率可達(dá)76.38%；采用優(yōu)化工藝制備瑪咖提取物與基酒組合生產(chǎn)瑪咖保健酒，通過(guò)對(duì)量效關(guān)系及感官評(píng)價(jià)的研究，確定瑪咖提取物的加入量為0.9 g/100 mL。

瑪咖；醇提；提取物；瑪咖保健酒

Abstract：The influence of Maca ethanol extraction process conditions was studied，the optimal conditions were determined：70%ethanol，ratio of 1 ∶30（g/mL）between Maca and liquid，extraction time of 4 h，extraction temperature of 70℃，the extraction rate of total saponins could be 76.38%；The Maca health spirits was made with Maca extract by the optimal conditions and crude spirits，considering the dose-effect relationship and the flavor the Maca extract amount was 0.9 g/100 mL.

Key words：Maca；ethanol extraction；extract；Maca health spirits

瑪咖富含皂甙、生物堿、多糖、瑪咖酰胺和瑪咖烯等多種營(yíng)養(yǎng)活性成分，具有緩解體力疲勞、提高生殖能力、抗前列腺增生等作用[1]，自原衛(wèi)生部2011年公告為新資源食品后[2]，我國(guó)瑪咖產(chǎn)業(yè)得到了長(zhǎng)足發(fā)展，其中尤以酒劑型產(chǎn)品為代表。目前瑪咖酒產(chǎn)品基本屬于配制酒產(chǎn)品，大多采用常溫浸提、滲漉等傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝，存在原料利用率低、組效關(guān)系不清以及深加工產(chǎn)品開(kāi)發(fā)缺乏相應(yīng)研究基礎(chǔ)等問(wèn)題[3]，成為制約瑪咖酒向保健食品開(kāi)發(fā)的障礙，造成市場(chǎng)上產(chǎn)品同質(zhì)化現(xiàn)象嚴(yán)重。本文對(duì)瑪咖醇提工藝進(jìn)行優(yōu)化，并采用瑪咖提取物開(kāi)發(fā)瑪咖保健酒產(chǎn)品，為瑪咖保健食品，特別是保健酒產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)提供參考。

1 儀器與材料

DT500A型電子天平：江蘇省常熟市意歐儀器儀表有限公司；KW-1000DC型恒溫水浴鍋：江蘇省金壇市中大儀器廠；721G型可見(jiàn)分光光度計(jì)：上海儀電分析儀器有限公司；AS5150型超聲波清洗器：天津奧特賽恩斯儀器有限公司。

瑪咖粉：拉薩曲水；人參皂甙Re標(biāo)準(zhǔn)品：中國(guó)藥品生物制品檢定所；95%食用酒精；正丁醇、乙醇、高氯酸、冰乙酸、香草醛均為分析純。

2 方法

2.1 瑪咖醇提工藝的優(yōu)化

2.1.1 瑪咖粉中總皂甙含量的估算及總皂甙提取率的計(jì)算

稱取瑪咖粉5g于250mL三角燒瓶中，加入100mL 70%的乙醇溶液，60℃下超聲輔助提取30 min，提取液過(guò)濾后用70%乙醇溶液定容至100 mL，按照《保健食品檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范實(shí)施手冊(cè)》中總皂甙的測(cè)定方法對(duì)提取液中總皂甙含量進(jìn)行檢測(cè)。濾渣反復(fù)提取，直至提取后濾液中總皂甙質(zhì)量趨近于0，計(jì)算各次提取液中總皂甙質(zhì)量之和得到瑪咖粉中總皂甙含量的估算值，并按下列公式計(jì)算總皂甙提取率：

2.1.2 瑪咖醇提工藝的單因素試驗(yàn)

2.1.2.1 乙醇濃度

準(zhǔn)確稱取瑪咖粉5 g各5份于250 mL三角燒瓶中，按瑪咖粉與提取液料液比為0.05 g/mL的比例分別加入乙醇濃度為20%、40%、60%、80%、95%的食用酒精溶液，70℃水浴提取3 h，冷卻后過(guò)濾，計(jì)算總皂甙提取率。

2.1.2.2 料液比

按2.2.1中操作步驟，分別按料液比1∶15、1∶20、1 ∶25、1∶30、1 ∶35（g/mL）加入乙醇濃度為 60%的食用酒精溶液。

2.1.2.3 提取時(shí)間

按2.2.1中操作步驟，乙醇濃度為60%，提取時(shí)間分別為 2、2.5、3、3.5、4、5 h。

2.1.2.4 提取溫度

按2.2.1中操作步驟，乙醇濃度為60%，提取溫度分別為 40、50、60、70、80、90 ℃。

2.1.3 優(yōu)化試驗(yàn)

依據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，選取L9（34）正交試驗(yàn)表進(jìn)行四因素三水平正交試驗(yàn)，并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行極差分析。

2.2 瑪咖保健酒的生產(chǎn)工藝

2.2.1 工藝流程

瑪咖保健酒生產(chǎn)工藝流程圖見(jiàn)圖1。

圖1 瑪咖保健酒生產(chǎn)工藝流程圖Fig.1 Production process of Maca health spirits

2.2.2 操作要點(diǎn)

按2.1.3中優(yōu)化試驗(yàn)條件對(duì)瑪咖粉進(jìn)行提取，過(guò)濾分離濾液與濾渣，濾渣再經(jīng)壓榨將瑪咖粉吸收的提取液擠壓出來(lái)合并至濾液中；濾液真空濃縮回收提取溶液后，經(jīng)噴霧干燥機(jī)制成瑪咖提取物，瑪咖提取物的含水量要求不超過(guò)5%；瑪咖提取物可與醬香型、濃香型以及清香型等不同香型基酒按一定比例組合，得到半成品瑪咖酒，半成品瑪咖酒經(jīng)勾調(diào)、陳釀、過(guò)濾、灌裝得到成品瑪咖酒。

3 結(jié)果與分析

3.1 瑪咖醇提工藝的優(yōu)化

3.1.1 瑪咖粉中總皂甙含量的估算

瑪咖粉總皂甙含量的測(cè)定見(jiàn)圖2。

圖2 瑪咖粉總皂甙含量的測(cè)定Fig.2 Determination of total saponins content of Maca

由圖2可知，隨著提取次數(shù)的增加，濾渣中總皂甙質(zhì)量不斷減少，第4次提取后濾液中的總皂甙質(zhì)量只有2.34 mg，因此認(rèn)為瑪咖濾渣中總皂甙已基本提盡，計(jì)算各次濾液中總皂甙質(zhì)量之和得到5g瑪咖粉中的總皂甙質(zhì)量為81.48 mg，從而計(jì)算出瑪咖粉中的總皂甙含量為1.63%。

3.1.2 單因素試驗(yàn)

3.1.2.1 乙醇濃度

乙醇濃度對(duì)總皂甙提取率的影響見(jiàn)圖3。

圖3 乙醇濃度對(duì)總皂甙提取率的影響Fig.3 Effect of ethanol concentration on extraction rate of total saponins

根據(jù)相似相溶的原理，不同的乙醇濃度對(duì)于瑪咖粉中總皂甙提取率有著顯著影響，從圖3可知，隨著乙醇濃度增大，總皂甙提取率總體呈上升趨勢(shì)，當(dāng)乙醇濃度為80%時(shí)，總皂甙提取率達(dá)到最大值。

3.1.2.2 料液比

料液比對(duì)總皂甙提取率的影響見(jiàn)圖4。

圖4 料液比對(duì)總皂甙提取率的影響Fig.4 Effect of ratio between Maca and liquid on extraction rate of total saponins

根據(jù)浸提原理，液料比減小會(huì)使溶液中溶質(zhì)濃度梯度相應(yīng)增大，加快浸出速率。從圖4可以看出瑪咖粉中總皂甙提取率隨著料液比的減小總體呈增大趨勢(shì)，至料液比小于1∶25 g/mL后，總皂甙提取率的變化趨勢(shì)趨于平穩(wěn)。

3.1.2.3 提取時(shí)間

提取時(shí)間對(duì)總皂甙提取率的影響見(jiàn)圖5。

圖5 提取時(shí)間對(duì)總皂甙提取率的影響Fig.5 Effect of extraction time on extraction rate of total saponins

從圖5可知，提取時(shí)間在2 h～4 h內(nèi)總皂甙提取率隨提取時(shí)間的增加而增大，當(dāng)提取時(shí)間達(dá)到4 h后，提取時(shí)間對(duì)總皂甙提取率的影響不再明顯，此時(shí)提取液與瑪咖粉中的總皂甙含量達(dá)到濃度平衡。

3.1.2.4 提取溫度

提取溫度對(duì)總皂甙提取率的影響見(jiàn)圖6。

圖6 提取溫度對(duì)總皂甙提取率的影響Fig.6 Effect of extraction temperature on extraction rate of total saponins

從圖6可以看出提取溫度在40℃～60℃時(shí)總皂甙提取率隨提取溫度的增加而增大，并在提取溫度為60℃時(shí)達(dá)到最大值，提取溫度大于60℃后，總皂甙提取率逐漸下降。

3.1.3 正交優(yōu)化試驗(yàn)

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，選擇乙醇濃度、料液比、提取時(shí)間、提取溫度4個(gè)因素進(jìn)行條件優(yōu)化，正交試驗(yàn)因素水平見(jiàn)表1所示，正交試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

表1 正交試驗(yàn)因素水平表Table 1 Factors and levels of orthogonal test

表2 總皂甙醇提工藝的正交試驗(yàn)Table 2 Orthogonal test of total saponins extraction

由表3可知，各因素對(duì)瑪咖粉中總皂甙提取率的影響主次順序?yàn)樘崛囟龋玖弦罕龋咎崛r(shí)間＞乙醇濃度，根據(jù)正交試驗(yàn)的優(yōu)化條件：乙醇濃度70%、料液比1∶30（g/mL）、提取時(shí)間 4 h、提取溫度 70℃進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，瑪咖粉中總皂甙提取率為76.38%。

3.2 瑪咖保健酒的生產(chǎn)工藝

3.2.1 量效關(guān)系

經(jīng)試驗(yàn)，噴霧干燥后的瑪咖提取物質(zhì)量約為瑪咖粉原料質(zhì)量的22.63%，瑪咖提取物中總皂甙含量為5.13%。為使瑪咖保健酒達(dá)到緩解體力疲勞的保健功效，有必要對(duì)產(chǎn)品中瑪咖提取物的功效用量進(jìn)行研究。

陳成[4]等對(duì)小鼠經(jīng)灌胃給予高（3 g/kg·d）、中（2 g/kg·d）、低（1 g/kg·d）劑量的瑪咖提取物（1 g瑪咖總浸膏相當(dāng)于2.98 g生藥），15 d后測(cè)定小鼠的爬桿時(shí)間和力竭游泳時(shí)間，結(jié)果顯示低劑量瑪咖提取物能顯著延長(zhǎng)小鼠的爬桿時(shí)間（P＜0.01）和力竭游泳時(shí)間（P＜0.01）。換算成人體生藥服用量為17.88 g/d。

柳琴[5]等分別以西藏瑪咖干粉（2 g/kg·d）和瑪咖醇提液（醇提液1、2、3組中瑪咖生藥用量分別相當(dāng)于1、2、3 g/kg·d）喂養(yǎng)小鼠，灌胃 30 d 后，服用瑪咖干粉與醇提液1、2、3組小鼠的血清LDH活力明顯高于對(duì)照組（P＜0.05），小鼠負(fù)重游泳時(shí)間也明顯高于對(duì)照組（P＜0.05），西藏瑪咖干粉與醇提液具有顯著的抗疲勞功效。換算成人體生藥服用量為12、6、12、18 g/d。

高玉秋[6]等用瑪咖片 250、500、1 000 mg/kg·BW 分別給小鼠連續(xù)灌胃30 d，結(jié)果顯示，與陰性對(duì)照組比較，劑量組能延長(zhǎng)小鼠的負(fù)重游泳時(shí)間，增加肝糖原的儲(chǔ)備量，降低血清尿素氮含量（P＜0.05）。換算成人體生藥服用量為 1.5、3、6 g/d。

經(jīng)上述文獻(xiàn)研究分析，人體每日瑪咖生藥的服用量在1.5 g～18 g范圍內(nèi)具有顯著的緩解體力疲勞的功效，該用量范圍低于原衛(wèi)生部對(duì)瑪咖粉每日食用量小于25 g的限量[2]，具有很好的安全性，換算成本試驗(yàn)瑪咖提取物的每日食用量為0.34 g～4 g。

3.2.2 產(chǎn)品配方

根據(jù)《氨基酸螯合物等保健食品申報(bào)與審評(píng)規(guī)定》，申請(qǐng)注冊(cè)以酒為載體的保健食品，產(chǎn)品酒精度不超過(guò)38%vol，且每日食用量不超過(guò)100 mL，同時(shí)為保證產(chǎn)品具有顯著的緩解體力疲勞的功效，瑪咖保健酒中提取物的加入量為0.34 g/100 mL～4 g/100 mL，最后根據(jù)不同提取物加入量對(duì)瑪咖保健酒感官評(píng)價(jià)的影響，確定瑪咖保健酒中提取物加入量為0.9 g/100 mL，基酒酒精度為36%vol。

4 結(jié)論

瑪咖粉醇提工藝的優(yōu)化條件為乙醇濃度70%、料液比 1∶30（g/mL）、提取時(shí)間 4 h、提取溫度 70℃，驗(yàn)證試驗(yàn)中總皂甙提取率可達(dá)76.38%。對(duì)于大多數(shù)酒類生產(chǎn)企業(yè)來(lái)說(shuō)，采用該優(yōu)化工藝條件制備瑪咖提取物與基酒組合生產(chǎn)瑪咖保健酒，具有生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、節(jié)省生產(chǎn)周期、不長(zhǎng)期占用勾儲(chǔ)設(shè)備、便于合理調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃以及提取物溶解性好、便于澄清、不易產(chǎn)生沉淀物、便于長(zhǎng)期存放的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)根據(jù)對(duì)文獻(xiàn)分析，確定瑪咖保健酒中提取物加入量為0.9 g/100 mL，明確了瑪咖原料用量與緩解體力疲勞功效之間的量效關(guān)系，也為類似瑪咖保健食品的開(kāi)發(fā)提供參考。

[1]梁辰,王清亭,周輝,等.瑪咖速溶粉制備及其性能[J].過(guò)程工程學(xué)報(bào),2013,13(3):488-493

[2]關(guān)于批準(zhǔn)瑪咖粉作為新資源食品的公告[EB/OL].(2011-05-18)[2011-06-16].http://www.gov.cn/zwgk/2011-06/16/content_1885915.htm.

[3]王麗衛(wèi),趙兵,楊勇武.瑪咖的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化[J].高科技與產(chǎn)業(yè)化,2013(7):62-67

[4]陳武,邱明鴻,馬云淑,等.瑪咖提取物對(duì)小鼠運(yùn)動(dòng)性疲勞的作用研究[J].云南中醫(yī)中藥雜志,2014,35(9):63-66

[5]柳琴,程貝.西藏瑪咖對(duì)小鼠抗疲勞作用的初步研究[J].中國(guó)藥師,2015,18(3):511-513

[6]高玉秋,李彬,王彥武,等.瑪咖片緩解體力疲勞功能的實(shí)驗(yàn)研究[J].中國(guó)食物與營(yíng)養(yǎng),2014,20(8):76-77

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Optimization of Ethanol Extraction Process of Maca&Development of Maca Health Spirits Product

SHEN Hui，F(xiàn)U Li-ye*
（Kweichow Moutai Distillery Group Technology Development Co.，Renhuai 564500，Guizhou，China）

2017-02-08

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.19.021

沈暉（1988—），男（漢），工程師，碩士研究生，研究方向：保健食品的研究與開(kāi)發(fā)、白酒釀造。

*通信作者：付立業(yè)（1983—），男，工程師，碩士研究生。