葛根加工現(xiàn)狀及其在飲料開發(fā)中的綜合利用

韋金娜，朱寶生，龍 琳，黃靖洲，謝承孟

（廣西輕工業(yè)科學(xué)技術(shù)研究院有限公司，廣西 南寧 530031）

葛根為豆科多年生落葉藤本植物野葛或甘葛藤（粉葛）的根部或塊狀莖，主要分布在溫帶和亞熱帶地區(qū)。葛根始載于我國漢代的《神農(nóng)本草經(jīng)》，具有悠久的藥食兩用歷史，有亞洲人參之稱[1]，在2000 年葛根正式被國家衛(wèi)生部批準(zhǔn)列入“既是藥品也是食品”名錄。葛根作為我國最常見的藥食兩用資源之一，富含豐富的膳食纖維、氨基酸，同時還富含鉛、鋅、鐵、銅、磷等10 多種人體必需微量元素，具有清熱解毒、減肥、抗衰老、防癌、提高人體免疫力等功效。

近幾年，隨著環(huán)境質(zhì)量的下降和人們生活壓力的增加，處于亞健康狀態(tài)的人群日漸增多，究其原因，主要是人們的健康意識薄弱。隨著《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》、《國民營養(yǎng)計劃2017—2030》中大健康概念的提出，大健康產(chǎn)業(yè)成為最具有發(fā)展?jié)摿Φ奈磥懋a(chǎn)業(yè)之一。葛根是一種藥食兩用的、天然野生植物資源，無毒副作用，具有提高免疫力、預(yù)防各種疾病等功效，“大健康”概念的提出，使得葛根的藥用價值和保健功能日益引起人們的重視。本文對葛根的營養(yǎng)價值、藥用價值、加工現(xiàn)狀及葛根在飲料中的應(yīng)用進(jìn)行了綜述，以期為葛根飲料產(chǎn)品的開發(fā)提供思路。

1 葛根的營養(yǎng)價值

葛根中的主要營養(yǎng)成分是淀粉和膳食纖維，其含量分別可達(dá)40%（m/m）和35%（m/m），此外還含有少量的蛋白質(zhì)、脂肪、鞣質(zhì)、生物堿、人體需要的多種必需氨基酸，以及人體必需的鐵、鈣、磷、鋅、銅、硒等十多種礦物質(zhì)和微量元素[2-4]。目前的研究把葛根活性成分分為異黃酮類、香豆素類及甙類、三萜類及甾體、生物堿4 大類，而異黃酮類化合物是在葛根中占比最高、功能最廣的活性成分。

1.1 異黃酮類化合物

葛根是目前發(fā)現(xiàn)的含有異黃酮最高的植物，其含量可達(dá)8%以上[5]。目前共研究分離出葛根素、染料木素、染料木苷、大豆苷元、大豆苷、大豆黃酮、金雀異黃素、擬雌內(nèi)酯和芒柄花素等40 余種異黃酮類化合物[2，4，6-10]，其中葛根素、大豆苷和大豆苷元是主要的活性成分，具有降血糖、降血壓、護(hù)肝等功效，廣泛應(yīng)用于臨床，而葛根素是葛屬植物葛根特有的活性成分，其含量最高[11-12]。

1.2 香豆素類及甙類化合物

香豆素類作為苯丙二氫呋喃衍生物，主要包括擬雌內(nèi)酯、葛香豆雌酚、香豆雌酚、6，7-二甲氧基香豆素等，具有凝血、降糖、抗腫瘤等作用，現(xiàn)已進(jìn)入臨床使用階段[4，13]；甙類化合物作為二氫查耳酮的衍生物，目前報道分離出的種類有：葛根甙A、葛根甙B、葛根甙C 等，其含量低于異黃酮類物質(zhì)[14-15]。

1.3 三萜類及甾體化合物

目前已經(jīng)分離得到的三萜類化合物組成架構(gòu)極其復(fù)雜，有槐二醇、槐花二醇、葛根皂醇B 甲酯等，其藥理活性不固定，具有護(hù)肝、抗炎抗癌等功效[16-17]；甾體類化合物主要有豆甾醇、古甾醇、胡蘿卜苷等[18]。

1.4 生物堿及其他化合物

葛根中生物堿主要有尿囊素、5-甲基海因、卡賽因等[4]，其中卡賽因具有乙酰膽堿性質(zhì)，可收縮平滑肌。

2 葛根的藥理作用

葛根的營養(yǎng)和藥用價值極高，唐代《神農(nóng)本草經(jīng)》中記載“主消渴，味甘平，身大熱，嘔吐、諸弊，起陰氣，解諸毒”，《本草綱目》和《中華人民共和國藥典》也記載葛根具有清熱、降火、止渴、養(yǎng)顏等功效?，F(xiàn)代學(xué)者對葛根的藥理作用進(jìn)行了大量的動物試驗和臨床試驗，結(jié)果表明，葛根具有預(yù)防和治療高血壓、高血脂、冠心病、糖尿病、癌癥、皮膚肉瘤等作用[19-22]，同時具有提高免疫力、抗炎、抗氧化、解酒及緩解胸悶、頭痛等癥狀的功效[23-24]；而葛根中的葛根素能抑制二磷酸腺苷（ADP）誘導(dǎo)和 5-羥色胺（5-HT）與 ADP 聯(lián)合誘導(dǎo)的人和動物的血小板聚集[25]，還能有效拮抗ACEs 引起的內(nèi)皮細(xì)胞增殖，保護(hù)血管內(nèi)皮細(xì)胞[26-28]。

3 葛根的加工現(xiàn)狀

全世界近20 種葛根品種，我國有11 個品種，主要集中在云貴、廣東、廣西、湖南、湖北等地區(qū)，以野葛和粉葛分布最廣、產(chǎn)量最高、資源最多，年總產(chǎn)量在150 萬t 以上，目前葛根加工主要集中在食品和中藥材兩方面[5，29]。在食品方面，以生產(chǎn)葛根淀粉為主，近年來市面上陸續(xù)出現(xiàn)了系列葛根產(chǎn)品，如葛根醋、葛根酒、葛根酸奶、葛根酵素、葛根發(fā)酵飲料等葛根發(fā)酵產(chǎn)品[30]，葛根軟糖、口香糖、葛根果凍、葛根冰淇淋、葛根松化牛肉干、葛根餅干、葛根果品等小食品類[31]，葛根浸膏、葛凍、葛泥、葛汁、葛晶等菜肴配料類[32]，葛根掛面、葛根面條、葛根面包、葛根糕點、葛根蛋糕等面食糕點類，葛根汁、葛花露、葛根涼茶等飲料類，及葛根豆腐、葛根晶、葛根保健涼粉、葛根羹、葛根香腸、葛根低聚糖等[33]。在臨床用藥方面，開發(fā)出葛根素注射液，葛根枳椇軟膠囊、葛根苦瓜鉻膠囊、葛根提取物大豆磷脂軟膠囊等葛根膠囊，愈風(fēng)寧心片、心血寧片、葛根黃酮片、葛根岑連片、葛根葛花復(fù)合片等片劑及葛根素浸膏粉等藥物[34]。

國外對葛根產(chǎn)品的開發(fā)很重視，尤其一些發(fā)達(dá)國家，如日本、美國，著重研究葛根黃酮和葛根素的功效，并將其應(yīng)用到保健食品和生物制藥中，加工成葛根飲料、葛根黃酮茶、葛根口服液等產(chǎn)品，深受消費者喜愛。其中日本通過對葛根進(jìn)行深加工，制成葛根口服液、葛根紅腸、葛根醬、葛根羹、葛根豆乳、葛根混合晶、葛根面包、葛根面條、葛根粉絲、葛根冰激凌、葛凍等系列葛根保健食品和飲料[33]。

4 葛根在飲料開發(fā)中的應(yīng)用

隨著對葛根不斷的研究開發(fā)，葛根產(chǎn)品的種類日益增多，許多學(xué)者根據(jù)葛根止渴止瀉、調(diào)節(jié)體溫、降血糖等功能，開發(fā)出系列葛根飲料。

4.1 葛根飲料

4.1.1 葛根復(fù)合飲料

韋柳燕等[35]以葛根淀粉的副產(chǎn)物——葛根清汁、藤茶、苦丁茶、金銀花及甜茶為主要成分，采用正交試驗對葛根清汁復(fù)合飲料的配方進(jìn)行優(yōu)化，經(jīng)過提取、加工，研制出一款風(fēng)味良好、功效成分含量高、保健功能性強的低糖飲料，其產(chǎn)品配方為35%葛根汁、2.5%藤茶汁、7.5%苦丁茶、10%金銀花、10%甜茶汁、0.3 g/100 mL β-環(huán)糊精、0.04 g/100 mL 抗壞血酸、5 g/100 mL 蜂蜜，其總黃酮含量高達(dá)0.74 mg/mL。而趙娟娟等[36]將25%葛根汁與20%葡萄汁混合，添加10%白砂糖和0.4%檸檬酸，開發(fā)出富含葛根素的植物飲料，其葛根素含量為5.302 μg/mL。王娟等[37]以杜仲、甘草、葛根3 種藥食同源中草藥為原料，利用蔗糖、檸檬酸、甜菊糖苷和棗汁進(jìn)行風(fēng)味調(diào)配，并通過模糊數(shù)學(xué)法、單因素試驗和響應(yīng)面優(yōu)化試驗得出最佳配方，其混合汁配比為 m杜仲∶m甘草∶m葛根=1∶3∶2（g/g/g），蔗糖6.49%，檸檬酸0.03%，甜菊糖苷0.005 2‰，棗5.13%。通過頂空固相微萃?。℉S-SPME）和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS）共檢測出5 類27 種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)。

4.1.2 葛根醒酒保健飲料

仰玲玲[38]以葛根、桑葚、蜂蜜為主要原料，利用正交試驗確定葛根超聲提取條件和桑葚汁酶法工藝參數(shù)，并通過構(gòu)建模糊綜合評判模型獲得復(fù)合解酒飲料的最佳配方，即 35%復(fù)合原汁（V葛根∶V桑葚∶V蜂蜜=2∶2∶3）、10%白砂糖、0.35%檸檬酸，按此比例調(diào)配出來的飲料具有解酒、清涼下火等功效，其解酒率達(dá)91.30%。朱振元等[39]以葛根總異黃酮為主要功能原料，輔以VB1、VB6、VC、冰糖和檸檬酸制成葛根功能飲料，急性毒性試驗表明該飲料無毒，功效評價試驗表明，測試組（功能飲料組）小鼠的醉酒時間長于空白組（生理鹽水組），而醒酒時間短于空白組，且血液中的乙醇含量顯著低于空白組，說明該功能飲料具有護(hù)肝、增加酒量、防醉、解酒的作用。

4.1.3 葛根發(fā)酵飲料

劉加友等[40]以葛根為原料，通過添加保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌和植物乳桿菌（比例為1∶1∶1）發(fā)酵制得的葛根發(fā)酵液（總酸為2.18 g/100 mL），與果膠、蔗糖和葛根香精調(diào)配出酸甜可口的葛根乳酸菌發(fā)酵飲料，其最佳配方為：總酸質(zhì)量濃度5.11 g/L，木糖醇質(zhì)量濃度50.00 g/L，果膠質(zhì)量濃度1.50 g/L，葛根香精質(zhì)量濃度0.99 g/L。通過酵母菌和植物乳桿菌分步發(fā)酵青錢柳液、葛根汁，經(jīng)加工后得到一款具有青錢柳和葛根清香味的復(fù)合發(fā)酵飲料，該款飲料酒精度0.2%Vol，總酸含量 2.49 g/L，糖度 8.3 °Bx，pH 3.58，總黃酮含量達(dá)5.15 mg/g[41]。以鮮奶、葛根酶解液為發(fā)酵的主原料，在發(fā)酵液中適當(dāng)添加蔗糖及其他輔料，選用乳酸菌（保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌）作為發(fā)酵菌種，生產(chǎn)乳酸發(fā)酵型葛根乳飲料，該飲料既有乳酸發(fā)酵的怡人香味，又不失葛根的原有風(fēng)味[42]。

4.1.4 葛根醋飲料

張鵬斐[43]以鮮葛為原料，通過酶解糖化、葡萄酒酵母和木糖酵母發(fā)酵13 d 研制出一款具有保健功能的葛根醋，其黃酮含量達(dá)到2.58 g/L，且將葛根醋與葛根汁1∶1 復(fù)合配比，輔以2%白砂糖、1%蜂蜜，可調(diào)制出酸甜可口、營養(yǎng)價值高的葛根果醋飲料。馬曉珂等[44]在酶解好的葛根液中添加0.5%復(fù)合菌種（乳酸菌∶醋酸菌∶酵母菌=2∶2∶1）、0.2 g/g 大米蛋白肽，恒溫30 ℃發(fā)酵5 d 得到功效性好、具有葛根風(fēng)味的新型醋飲料，其總酸含量為17.90 g/L，異黃酮含量為6.59 g/L。李歷等[45]通過液體法發(fā)酵野生葛根粉來釀造葛根醋，先對葛根粉進(jìn)行酶解糖化，在恒溫30 ℃條件下連續(xù)發(fā)酵10 d 后得到葛根醋，其酸度達(dá)到7.0 g/100 mL，且醋酸味柔和，具有醋香味和葛根的清香，保留了葛根的功能性成分。王司佳等[46]以葛根提取液和釀造白醋為原料，輔以5.08%木糖醇、0.30 g/L 果膠、0.48 g/L香精調(diào)配得到一款總酸含量0.60%的葛根醋飲料。

4.2 葛根酒

仲楨玉等[47]利用5 種不同酒曲（茅臺酒曲、高效酒曲、甜酒曲、酵母、曲王）單一或復(fù)配發(fā)酵葛根酒，并分析了不同酒曲得到的葛根酒中的揮發(fā)性成分，共鑒定出78 種成分，其中乙醇、苯乙醇、3-甲基-1-丁醇、2-甲基-1-丙醇為5 款葛根酒主要揮發(fā)成分，且高效酒曲發(fā)酵的葛根酒酒味純正。魏勁松[48]通過對比5 種釀酒酵母對葛根酒的風(fēng)味影響，確認(rèn)Lalvin EC1118酵母發(fā)酵而成的葛根酒品質(zhì)最優(yōu)，并對葛根酒香氣成分進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)葛根酒中關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)有18 種，潛在風(fēng)味物質(zhì)12 種，其中大馬酮、β-紫羅蘭酮、乙酸異戊酯、辛酸乙酯、乙酸乙酯等為重要香味成分。徐國良等[49]以粉葛和大米為原料，通過潤糝、蒸料、晾渣、下曲、發(fā)酵、蒸餾等工序生產(chǎn)出一款具有葛根特征風(fēng)味的保健型葛根酒，酒體豐滿，葛根風(fēng)味濃郁。

4.3 葛根茶飲料

據(jù)王潤東等[50]報道，以葛根纖維提取物為原料，采用紅茶菌固定化細(xì)胞技術(shù)發(fā)酵葛根茶，并通過單因素及正交試驗得到了葛根茶飲料的最佳工藝條件，即70 g/L 蔗糖，8%紅茶菌，在轉(zhuǎn)速180 r/min 搖瓶中發(fā)酵7 d，此時葛根茶飲料酸甜可口，有葛根發(fā)酵茶特有風(fēng)味。陳躍華[51]以葛根和枳椇子提取物為原料，經(jīng)過蒸煮過濾濃縮后輔以紅茶、蜂蜜、白砂糖、檸檬酸、VC 進(jìn)行調(diào)配后得到一款具有抗衰老、防曬、抗癌的葛根茶飲料。

5 展望

葛根具有多種療效作用，可以用于醫(yī)藥工業(yè)，也可以直接用于食品中，“藥補不如食補”強化了葛根的療效食品。我國是世界第一飲料生產(chǎn)大國，飲料發(fā)展前景廣闊。將葛根做成飲料，不但口味清新獨特，而且具備營養(yǎng)保健的功能，正好滿足消費者的需求。而葛產(chǎn)業(yè)正成為“21 世紀(jì)黃金產(chǎn)業(yè)”，其綜合開發(fā)與利用符合當(dāng)今人類追求長壽，崇尚自然，推崇綠色食品、保健食品和功能食品的理念，具有廣闊的市場前景。