山楂枸杞蘋果醋復合飲料研制及其降血脂功效評價

王 培，陳 伶，郭占斌，許寧俠，王漢屏

（西安外事學院 醫(yī)學院，陜西 西安 710077）

高脂血癥（Hyperlipidemia）是指血脂含量超出正常指標的一種疾病，其原因是體內脂肪代謝或運轉異常，從而導致血液中膽固醇或甘油三酯過高或高密度脂蛋白過低、低密度脂蛋白過高等，易引發(fā)冠心病、腦中風、高血壓等心腦血管疾病，嚴重威脅著人類尤其是中老年人的身體健康[1-2]。因此，對高脂血癥的早期預防非常重要。

山楂和枸杞均為“藥食同源”材料，可以調節(jié)人體某種生理功能。山楂為薔薇科植物山楂的成熟果實，具有消食健胃、行氣散瘀、化濁降脂之功效，主要含有黃酮類化合物、有機酸類、三萜類化合物等。藥理作用研究表明，山楂具有降血脂、降血壓、保肝、抗氧化等[3-4]。枸杞為茄科植物枸杞的成熟果實，具有滋補肝腎、益精明目等作用，主要含有枸杞多糖、類胡蘿卜素及類胡蘿卜素酯、維C、類黃酮等。藥理研究表明枸杞具有保護肝臟、降血糖、降血脂、免疫調節(jié)等功效[5-7]。蘋果醋是一種發(fā)酵果醋，兼有蘋果和食醋的味道和營養(yǎng)價值[8-10]。通過在蘋果醋中添加藥食同源材料，既可以改善果醋風味，又可增加其營養(yǎng)價值。

糖度和酸度是影響蘋果醋飲料風味的主要因素，因此為了使飲料風味更加爽口，在蘋果醋中添加山楂汁、枸杞汁、木糖醇、檸檬酸等原料，開發(fā)一種功能性復合飲料，并對其降血脂功效進行評價，為高血脂人群尋找更多健康而有效的食品。

1 材料

1.1 飲料原料

蘋果、山楂、枸杞、木糖醇、檸檬酸鈉。

1.2 小鼠試驗材料

生理鹽水、高脂飼料，南京盛民科研動物養(yǎng)殖場提供；普通飼料，辛伐他汀，湖北廣濟藥業(yè)股份有限公司提供；血清總膽固醇（Total cholesterol，TC）、甘油三酯（Triglyceride，TG）、低密度脂蛋白膽固醇（Low density lipoprotein cholesterol，LDL-C）、高密度脂蛋白膽固醇（How density lipoprotein cholesterol，HDL-C）；試劑盒，南京建成試劑有限公司提供；KM小鼠50只，SPF級（許可證號：SCXK（陜）2012-003）。

1.3 儀器與設備

Secura324-1CN型電子天平（Sartorius）；HH-S2型數(shù)顯恒溫水浴鍋，江蘇金怡儀器有限公司產品；SpectraMaxR iD5酶標儀（Molecular Devices）離心機（Beckman Coulter）。

2 試驗方法

2.1 山楂枸杞蘋果醋飲料的調配

山楂→洗凈→破碎→加熱軟化→浸提→粗濾→分離→澄清→過濾→山楂汁→貯汁罐；

枸杞→洗凈→破碎→浸提→粗濾→分離→澄清→過濾→枸杞汁→貯汁罐；

蘋果→洗凈→破碎→榨汁→澄清→過濾→滅菌→酒精發(fā)酵→醋酸發(fā)酵→過濾→蘋果醋→調配→裝罐→滅菌；

山楂汁、枸杞汁、蘋果醋、木糖醇、檸檬酸等→配制→預熱（70℃)→灌裝→密封→殺菌（95℃，10 min）→冷卻→成品。

2.1.1 單因素試驗

以感官評分為評價指標，通過單因素試驗確定山楂汁、枸杞汁、木糖醇和檸檬酸的添加量。

（1）山楂汁添加量。分別為飲料的10%，15%，20%，其他因素保持不變，研究山楂汁添加量對飲料感官評價的影響。

（2）枸杞汁添加量。分別為飲料的15.0%，22.5%，30.0%，其他因素保持不變，研究枸杞汁添加量對飲料感官評分的影響。

（3）木糖醇添加量。分別為飲料的10%，15%，20%，其他因素保持不變，研究木糖醇添加量對飲料感官評分的影響。

（4）檸檬酸添加量。分別為飲料的0.1%，0.2%，0.3%，其他因素保持不變，研究檸檬酸添加量對飲料感官評分的影響。

2.1.2 響應面試驗

通過四因素三水平正交試驗，確定山楂枸杞蘋果醋復合飲料的最佳配方。

Box-behnken試驗因素與水平設計見表1。

表1 Box-behnken試驗因素與水平設計/%

2.1.3 感官評價

感官評價標準見表2。

表2 感官評價標準

2.2 小鼠試驗

KM小鼠適應性飼養(yǎng)3 d后，將小鼠隨機分成5組，每組10只，進行試驗，即正常對照組（NC）、高脂模型組（HF）、陽性對照組（PC）及山楂枸杞蘋果醋復合飲料低（LGP）、高（HGP）劑量組。

試驗動物分組設計見表3。

表3 試驗動物分組設計

2.2.1 動物的處理

灌胃4周后，小鼠禁食不禁水12 h，摘眼球取血，頸椎脫臼處死。

2.2.2 血清樣本處理

取血，收集血液于1.5 mL離心管中，4℃下靜置30 min后以轉速3 000 r/min離心15 min，吸取上層血清于-80℃冰箱中保存。

2.2.3 血清及肝臟血脂的測定

血清中（TC）、TG、HDL-C、LDL-C的含量根據(jù)相應試劑盒進行測定。

2.3 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計學分析

應用Excel（2017）對數(shù)據(jù)進行分析處理，并進行統(tǒng)計學分析。

3 結果與分析

3.1 單因素試驗結果

山楂汁添加量、枸杞汁添加量、木糖醇添加量、檸檬酸添加量對復合飲料的影響見圖1。

圖1 山楂汁添加量、枸杞汁添加量、木糖醇添加量、檸檬酸添加量對復合飲料的影響

3.1.1 山楂汁添加量對復合飲料的影響

山楂汁添加量為10%~15%時，感官評分逐漸升高，15%以上感官評分呈現(xiàn)降低趨勢。當山楂汁添加量不足（＜15%）時，飲料中山楂氣味滋味過低，且口感欠佳，而當山楂汁添加過量（＞15%）時飲料味道太酸，感官評分略低。因此確定飲料山楂汁添加量為15%。

3.1.2 枸杞汁添加量對復合飲料的影響

枸杞汁添加量為15%~20%時，感官評分逐漸升高，20%以上感官評分呈現(xiàn)降低趨勢。當山楂汁添加量不足（＜15%）時，飲料中枸杞氣味滋味過低，且保健功能不足，而當枸杞汁添加過量（＞20%）時飲料口味欠佳，感官評分略低。最終確定枸杞汁添加量為20%。

3.1.3 木糖醇添加量對復合飲料的影響

木糖醇添加量為10%~20%時，感官評分逐漸升高，當高于20%時評分逐漸降低。當木糖醇添加量不足（＜20%）時，飲料甜度不足，而當木糖醇添加過量（＞20%）時飲料過于甜膩，掩蓋了飲料本身原材料的滋味。因此，綜合成本、健康及人群口味，確定飲料木糖醇添加量為20%。

3.1.4 檸檬酸添加量對復合飲料的影響

檸檬酸添加量為0.1%~0.4%時，感官評分呈先升后降的趨勢。分析原因，當檸檬酸添加量不足（＜0.3%）時，飲料酸味不足，不夠爽口；過多時味道又會太酸，最終確定檸檬酸添加量為0.3%。

3.2 響應面優(yōu)化法試驗結果

響應面試驗設計結果與分析見表4，響應面方差分析見表5。

表4 響應面試驗設計結果與分析

表5 響應面方差分析

通過Design Expert軟件，以山楂汁添加量（A）、枸杞汁添加量（B）、木糖醇添加量（C）、檸檬酸添加量（D）為變量，感官評分（Y）為響應值，進行多元分析；以二階多項擬合回歸公式為對表5進行數(shù)據(jù)處理，得到二次回歸方程：

通過ANOVA方差分析結果顯示，整體模型的“Pro＞F”值＜0.000 1，即表示該模型極顯著（p＜0.000 1），失擬項不顯著（p＞0.05），其相關系數(shù)R2=0.914，矯正決定系數(shù)R2Adj=0.827，說明此模型與試驗擬合程度較高，誤差較小。

山楂汁添加量、枸杞汁添加量、木糖醇添加量、檸檬酸添加量交互作用對感官評分的響應面見圖2。

圖2 山楂汁添加量、枸杞汁添加量、木糖醇添加量、檸檬酸添加量交互作用對感官評分的響應面

由圖2可知，最佳點均落在試驗設定的范圍內，感官評分隨山楂汁添加量（A）、枸杞汁添加量（B）、木糖醇添加量（C）和檸檬酸添加量（D）的上升而增加，到達中心點后隨之呈下降趨勢，由圖2可知，枸杞添加量對感官評價的影響大于山楂添加量對感官評價的影響。在交互項對感官評價的影響中，枸杞添加量與檸檬酸添加量之間交互作用明顯，表現(xiàn)為曲線較陡，響應值變化較大；山楂添加量和木糖醇添加量、檸檬酸添加量和木糖醇添加量之間的交互曲線較為平滑，對響應值變化較小。

通過Design Expert 8.0.6 Trial軟件分析得到山楂枸杞蘋果醋飲料的最佳配方為山楂汁添加量15%，枸杞汁添加量24.35%，木糖醇添加量15%，檸檬酸添加量0.3%，感官評分可得87.45分。結合試驗實際操作的可行性，將上述最優(yōu)化條件簡化為山楂汁添加量15%，枸杞汁添加量22.5%，木糖醇添加量15%，檸檬酸添加量0.3%。以響應面分析得到的最佳結果進行重復試驗3次，感官評分可得88分，與預測值接近，表明通過響應面分析法得到的優(yōu)化條件結果可靠。

3.3 動物試驗結果

復合飲料對小鼠血清血脂濃度的影響見圖3。

血清血脂檢測包括血清總甘油三酯（TG）、總膽固醇（TC）、低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）及高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）等4種，對該4項的檢測結果可判斷高脂血癥模型是否建立成功，并可根據(jù)結果估計患心血管疾病的風險。

由圖3（a）~（b）可知，HM組小鼠血清TG、TC極顯著高于NC組（p＜0.01）。與HM組相比，LDG、HDG組小鼠血清TG顯著下降。

由圖3（c）~（d）可知，HM組小鼠血清LDL-C極顯著高于NC組（p＜0.01）。與HM組相比，LDG、HDG組小鼠血清LDL-C顯著下降，其中，高劑量組的效果更為顯著。復合飲料對高脂飲食小鼠血清HDL-C的影響如圖所示，HM組小鼠血清HDL-C極顯著低于NC組（p＜0.01）。與HM組相比，LDG、HDG組小鼠血清HDL-C顯著升高，說明復合飲料對調節(jié)小鼠血清HDL-C水平有一定的療效，其中，高劑量組的效果更為顯著。說明山楂枸杞蘋果醋復合飲料對調節(jié)小鼠血清TG、TC、LDL-C、HDL-C水平有一定的療效。

圖3 復合飲料對小鼠血清血脂濃度的影響

分析原因可能與山楂中的黃酮類成分、枸杞中的枸杞多糖等成分有關，有文獻報道[11]，山楂中的黃酮對高血脂等心腦血管疾病有輔助治療的功效，謝偉華等人[12]研究山楂中黃酮對小鼠血脂的調控作用，結果表明山楂黃酮可以有效地降低高血脂小鼠的代謝。枸杞多糖作為枸杞中的主要活性成分，在降血脂方面也具有較大的潛力[18]，Pai P G等人[13]研究表明，枸杞多糖對高脂飲食誘導的大鼠高脂血癥具有積極的抗高脂血癥活性。

4 結論

在單因素試驗基礎上，通過響應面分析的方法建立了回歸模型，以感官評價為響應值，山楂添加量、枸杞添加量、木糖醇添加量、檸檬酸添加量為影響因素，得到的山楂枸杞蘋果醋飲料的最佳工藝條件為山楂汁添加量15%，枸杞汁添加量25%，木糖醇添加量15%，檸檬酸添加量0.3%。其次，對復合飲料降血脂功效進行評價，發(fā)現(xiàn)其可顯著降低高血脂小鼠血清中的TC、TG、LDL-C濃度。

以藥食同源材料為輔料，通過在蘋果醋中添加山楂汁枸杞汁等研制一種復合飲料，結果表明該飲料風味爽口，且具有一定的保健功能。為降血脂等預防心腦血管疾病的飲料開發(fā)提供了一種新的思路。