基于云南小曲清香白酒的特色铁皮石斛配制酒研发与抗氧化能力研究.pdf

昭 通 学 院 学 报第 45 卷 第 5 期Vol.45 No.5Journal of Zhaotong University2023 年 10 月Oct.202392收稿日期：2023-07-11 基金项目：云南省教育厅项目（2019J1120）。作者简介：周正宏（1987），男，云南曲靖人，副教授，主要从事视光学与天然药物应用研究。通信作者：龚 蕾（1986），女，云南曲靖人，副教授，硕士，主要从事生物化工研究。化学 医学研究基于云南小曲清香白酒的特色铁皮石斛配制酒研发与抗氧化能力研究周正宏1a，皇甫洁2，龚 蕾1b（1.曲靖医学高等专科学校 a.医学技术学院 b.基础医学院，云南 曲靖 655000；2.中国食品发酵工业研究院有限公司 科技部国家酒类品质与安全国际联合研究中心，北京 100015）摘要：石斛作为云南省特色名贵中药之一，具有润肺、清热、抗衰老、抗肿瘤等功效。本研究以云南小曲清香白酒（酒精度为 30%alc/vol）为基酒，通过勾调和酒体设计，按药酒比为 1 10、2 10、3 10、4 10、5 10 加入云南铁皮石斛原浆药液，形成 5 个石斛配制酒产品。经专业品酒师感官评定，以云南铁皮石斛原浆药液和 30%alc/vol 酒精度云南小曲清香白酒按照 3 10 形成的石斛配制酒产品具有较突出的感官特性，该产品酒精度为 23%alc/vol，酒体清亮透明，石斛药香与曲香协调，香气清雅舒适，口感醇净绵甜。该铁皮石斛配制酒产品主要活性成分经测定分析，石斛碱含量为 0.127g/mL，石斛多糖含量为 5.080mg/mL，总多酚含量为 7.190g/mL，总氨基酸含量为 26.029g/mL。同时相较于云南小曲清香白酒基酒，石斛配制酒表现出较强的抗氧化能力。综上，以云南小曲清香白酒和特色铁皮石斛原浆药液勾调设计形成的石斛配制酒产品在一定程度上更适宜现代消费人群对露酒产品感官和营养功能的需求。关键词：铁皮石斛；小曲清香型白酒；石斛碱；石斛多糖；抗氧化中图分类号：TS262.91文献标志码：A文章编号：2095-7408（2023）05-0092-06石斛（Dendrobium candidum）为多年生草本兰科植物，主要分布于我国华南及西南地区。本草纲目中对石斛有益胃生津，滋阴清热等功效记载。由于优越的自然种植条件，云南省成为国内最适宜种植石斛的地区之一。石斛可直接食用，也可用于泡茶、泡酒。作为云南特色名贵中药之一，铁皮石斛具有抗氧化延缓衰老、增强免疫力、抗肿瘤、降血糖血脂等生物活性1-3。石斛多糖（dendrobium polysaccharides）及石斛碱（dendrobine）为铁皮石斛中主要的活性成分。石斛多糖在药理实验中被证明对活性氧有直接清除作用，表现出较强的抗氧化能力，具有调节免疫、降糖降脂的功效；还能通过抑制肝细胞氧化和炎症反应，抑制因肝损伤导致升高的血清谷丙转氨酶（ALT）、谷草转氨酶（AST）活性4-7，增加肝组织中乙醇脱氢酶（ADH）和乙醛脱氢酶（ALDH）活性，促进酒精在体内代谢8-9，具有保肝特别是保护酒精肝损伤的作用。石斛碱为倍半萜类生物碱，具有一定的抗炎止痛和抗炎扩张血管的作用10-11，还具有抗肿瘤12、保护神经元等功效13-15。铁皮石斛保健酒是以白酒为基酒的炮制酒，具有袪病健身、提升免疫力、抗疲劳之功效16-18。石斛碱和石斛多糖作为主要活性物质，含量一般被认为是鉴别石斛优劣的标准。中华人民共和国药典（2010）中虽然对石斛属植物中石斛碱和石斛多糖的测定方法做了规定，但针对石斛保健酒中的此两项成分的含量，业内尚无提供准确的分析方法。受限于此，针对基于传统炮制工艺和生物活性成分新型萃取工艺酿造出的石斛配制酒品质改进尚未取得突破。本研究以云南小曲清香型白酒为基酒，加入云南铁皮石斛原浆药液调制云南特色小曲清香铁皮石斛保健酒进行感官鉴定，并对铁皮石斛调制酒的活性成分进行了分析：采用气相色谱法-质93第 5 期基于云南小曲清香白酒的特色铁皮石斛配制酒研发与抗氧化能力研究周正宏，皇甫洁，龚 蕾谱（GC-MS）法对石斛配制酒中石斛碱含量进行测定，采用改进后的苯酚-硫酸法19对石斛配制酒中石斛多糖含量进行测定，采用高效液相色谱（HPLC）法检测氨基酸、酚类物质含量，通过对羟自由基、超氧阴离子自由基的清除率进行抗氧化活性考查。旨在通过铁皮石斛调制酒中石斛碱及石斛多糖含量的测定，建立可靠的测定方法，为石斛配制酒品质提升及工艺优化提供理论和应用支持，并为铁皮石斛配制酒保健养生价值提供参考。1 材料与方法1.1 材料1.1.1 样品铁皮石斛，采购自云南品斛堂生物科技有限公司。1.1.2 试剂（见表 1）表 1 试剂试剂型号公司国家小曲清香型白酒30%alc/vol云南玉林泉酒业有限公司中国石斛碱标准对照品无中国食品药品检定研究院中国葡萄糖标准对照品无中国食品药品检定研究院中国浓硫酸分析纯北京化工厂中国乙醇分析纯北京化工厂中国苯酚分析纯北京化工厂中国甲醇色谱纯北京化工厂中国乙腈色谱纯北京化工厂中国1.1.3 实验仪器（见表 2）表 2 实验仪器仪器型号公司国家气相色谱Clarus 600Perkin Elmer美国质谱仪Clarus 600TPerkin Elmer美国手动固相微萃取装置萃取纤维为 65m PDMS/DVBPerkin Elmer美国超纯水仪MLLI-QMillipore美国紫外分光光度计UV-1780岛津日本1.2 方法1.2.1 云南铁皮石斛配制酒的制备及感官品评云南铁皮石斛置于 55条件下，干燥至含水量小于 10%，粉碎过 80 目筛密封 4保存。将500g 铁皮石斛粉放入水浴锅中回流提取，滤液合并后减压抽滤，用旋转蒸发仪浓缩，后超纯水定容至 1000mL 4保存备用。以酒精度 30%alc/vol 的云南小曲清香白酒为基酒，按照铁皮石斛原浆药液和基酒 1 10、2 10、3 10、4 10、5 10 的比例进行超声混匀，即得云南铁皮石斛配制酒。测定五款配制酒酒精度，并依据品评惯例由专业品评员对五款配制酒进行酒精度、澄清度、风格等评鉴评分。1.2.2 活性成分和营养成分检测对感官品评得分最高的云南铁皮石斛配制酒进行活性成分和营养成分含量检测。1.2.2.1 石斛碱的测定（1）固相微萃取条件精密量取石斛配制酒样品装入固相微萃取专用采样瓶中，加入超纯水定量至 2mL，插入装有65m PDMS/DVB 纤维头的手动进样器，60下顶空萃取 40min 取出，快速插入色谱仪进样口（温94第 45 卷昭 通 学 院 学 报2023 年（总第 210 期）度 250）中，解析附 5min。（2）气相色谱-质谱条件色谱柱：RTX-5MS 型弹性石英毛细管色谱柱（30m0.25mm0.25m）。气相色谱（GC）条件：进样口温度 250，高纯度氦气(99.9)载气，柱流量 1.7mL/min；程序升温：初始柱温 50（5min）（8/min）110（5 /min）170（8 /min）220（2min）。不分流进样。质谱（MS）条件：EI 离子源温度 200，电子能量 70eV，接口温度 250，溶剂延时 3.5min；扫描范围 40 600amu。（3）石斛碱标准曲线绘制精密称取石斛碱标准品适量，加甲醇溶解，制成含0.168mg/mL的石斛碱溶液，分别吸取0.1mL、0.2mL、0.4mL、1.0mL、2.0mL 按照上述方法和色谱条件进行分析。以峰面积为纵坐标，进样量为横坐标，绘制标准曲线。（4）石斛配制酒样品中石斛碱含量测定按照上述方法和色谱条件测定石斛配制酒样品中石斛碱含量。（5）精密性试验精密吸取石斛碱标准品 2.0mL 按照上述色谱条件连续 5 次进样，记下每次峰面积。（6）重复性试验重新取同一待测石斛配制酒样品溶液 5 份，按照上述色谱条件进行测定，记下每次峰面积。（7）稳定性试验取同一石斛配制酒样品溶液，分别于室温下放置，分别于 0min、15min、1h、1.5h、2h、4h、6h、8h 后进样测定，分别记录石斛碱的峰面积。1.2.2.2 石斛多糖的测定参考文献相关植物多糖及保健酒多糖成分测定方法，以及 中华人民共和国药典（2010）规定，采用改进的苯酚-硫酸法对石斛配制酒样品中的石斛多糖含量进行测定。（1）石斛多糖标准曲线绘制精密称取的葡萄糖对照品 0.025g（105干燥至恒重），加溶剂（38%的乙醇-水溶液）溶解，250mL 容量瓶定容，制成 0.1mg/mL 的葡萄糖对照品溶液。苯酚现配现用，精密吸取苯酚 10mL 置于200mL 容量瓶中，使用去离子水定容后置于棕色瓶保存以备用。精密量取标准葡萄糖对照品液 0.2、0.4、0.6、0.8、1.0mL 置于试管中，加超纯水定量至 2.0mL，加入 1.0mL 5苯酚溶液摇匀，迅速加入硫酸5.0mL，摇匀放置 10min，40水浴保温 15min，取出迅速冷却至室温，紫外分光光度计 490nm 波长处测定吸光度，同时设置空白对照 2.0mL（38%乙醇-水溶液）。以吸光度为纵坐标，浓度为横坐标，绘制标准曲线。（2）石斛配制酒样品中石斛多糖检测精密量取待测石斛配制酒样品溶液 0.5mL，加入超纯水稀释 100 倍后制成工作液，取工作液 2mL，按照上述步骤重复操作并设置空白对照2.0mL（38%乙醇-水溶液），紫外分光光度计490nm 波长处测定吸光度。（3）精密度试验分别精确移取标准葡萄糖对照品溶液 1mL 一共 5 份，置于 5 只试管中，按照上述操作步骤连续 5 次测定 490nm 波长处吸光度。（4）重复性试验重新取同一待测石斛配制酒样品溶液 5 份，按照上述方法测定吸光度。（5）稳定性试验取同一待测石斛配制酒样品，放置在室温下，分 别 于：0min、15min、1h、1.5h、2h、4h、6h、8h 后按照上述方法测定吸光度。1.2.2.3 总氨基酸、总酚的测定总氨基酸、总酚含量测定通过南京建成生物工程研究所试剂盒进行测试。1.2.3 云南铁皮石斛配制酒抗氧化能力检测采用南京建成生物工程研究所试剂盒测定石斛配制酒样品、白酒基酒对羟自由基、超氧阴离子自由基的清除率。实验重复 3 次，结果用平均值 标准差表示。2 实验结果2.1 云南铁皮石斛配制酒的制备及感官品评以石斛提取液和酒精度 30%alc/vol 的云南小曲清香白酒基酒按照 1 10、2 10、3 10、410、510的比例配制成五个石斛配制酒产品，95第 5 期基于云南小曲清香白酒的特色铁皮石斛配制酒研发与抗氧化能力研究测定五款配制酒酒精度依次为 28%vol、26%vol、23%vol、20%vol、19%vol。其中感官测定最优为酒精度 23%vol 的配制酒产品，该酒无色清澈透明，具有石斛药香，口感清雅干爽，口味清香绵甜，具有独特的风格。2.2 活性成分和营养成分含量2.2.1 石斛碱含量依照上述质谱条件对石斛酒样品成分进行GC-MS 分析，得出石斛碱标准品及石斛配制酒样品中石斛碱的GC-MS图（图1、图2），经人工解谱、NIST谱库检索并结合匹配度进行定性、定量分析，采用面积归一化法计算各成分的相对百分含量，并查阅相关质谱资料并核对，质谱结果匹配度均大于 90。图 1 石斛碱标准品（A）的 GC-MS 谱图图 2 石斛酒样品液中石斛碱（B）的 GC-MS 谱图以石斛碱标准品峰面积为纵坐标，进样量为横坐标，绘制标准曲线。得石斛碱线性方程为y=2378.23x-0.213（R=0.9997），表 明 石 斛 碱 在0.3363.360 g/mL 之间线性关系良好。石斛碱标准品测得石斛碱峰面积的RSD（n=5）为 0.6%，石斛配制酒测得石斛碱峰面积的 RSD（n=5）为 2.01%，8 小时内不同时间点 8 次测定石斛配制酒中石斛碱峰面积的RSD（n=5）为1.80%，说明仪器的精密度、实验重复性及 8 小时内酒样稳定性良好。采用改进后的 GCMS 气相色谱-质谱联用方法进行云南铁皮石斛配制酒中石斛碱含量测定，样品中石斛碱含量测定值见表 3。表 3 石斛酒样品溶液中石斛碱含量石斛酒样品平均值RSD/%酒精度：23%vol0.127g/L0.04实验结果表明，本实验建立的针对石斛配制酒中石斛碱含量的测定方法，可靠性和准确性较强。2.2.2 石斛多糖含量以葡萄糖对照反应液吸光度为纵坐标，浓度为横坐标，得回归方程为 y=53.859x-0.0116（r 0.9973），结果表明多糖在 0.010.05mg/mL 范围内线性回归良好。标准葡萄糖对照品反应液吸光度 RSD（n=5）为 1.7%，表明精密度良好。石斛配制酒中石斛多糖反应液吸光度 RSD（n=5）为 2.61%，表明重复性良好。8 小时内不同时间点 8 次测定石斛配制酒中石斛多糖反应液吸光度 RSD（n=5）为 1.50%，表明仪器的精密度、实验重复性及 8 小时内酒样稳定性良好。采用改进后的苯酚硫酸法进行云南铁皮石斛配制酒中石斛多糖含量测定，样品中石斛多糖含量测定值见表 4。表 4 石斛酒样品溶液中石斛多糖含量石斛酒样品平均值RSD/%酒精度：23%vol5.08mg/mL0.06实验结果表明，本实验建立的针对石斛配制酒中石斛多糖含量的测定方法，可靠性和准确性较强。2.2.3 总氨基酸、总多酚含量通过试剂盒测得云南铁皮石斛配制酒样品中总氨基酸含量和总多酚含量值见表 5。表 5 石斛酒样品溶液中总氨基酸含量和总多酚含量石斛酒样品总氨基酸总多酚酒精度：23%vol26.029g/mL7.190g/mL实验结果表明，云南铁皮石斛配制酒含有一定量的多酚和氨基酸。2.3 云南铁皮石斛配制酒抗氧化能力检测通过试剂盒测得云南铁皮石斛配制酒样品的抗氧化活性见表 6。周正宏，皇甫洁，龚 蕾96第 45 卷昭 通 学 院 学 报2023 年（总第 210 期）表 6 云南铁皮石斛配制酒样品抗氧化活性测定结果指标白酒基酒石斛配制酒羟自由基清除率/%10.571.4967.521.34*超氧阴离子自由基清除率/%15.240.8341.722.20*注：*与白酒基酒相比，显著性差异 P0.01由实验结果可知，石斛配制酒样品对羟自由基和超氧阴离子自由基具有清除能力，显示出一定的抗氧化活性。3 总结与讨论以云南铁皮石斛原浆药液和云南小曲清香白酒勾调设计的铁皮石斛配制酒，可以较好保留铁皮石斛有效活性成分如石斛多糖和石斛碱、以及多酚和氨基酸等价值成分，多酚的抗氧化功能可以对一些慢性病起到预防作用，具有重要的保健功效；氨基酸则有利于增加酒的营养价值。体外抗氧化实验结果表明石斛配制酒具有一定抗氧化活性，提示云南铁皮石斛配制酒是一种具有抗氧化、能提供保健营养功效的酒精饮品，适宜现代消费人群对口感和保健功能的要求。作为特色植物药品资源开发，本研究对石斛酒中石斛碱及石斛多糖含量的测定方法，能有效且准确测定石斛酒中石斛碱与石斛多糖的含量，可为石斛酒品质提升及工艺优化提供理论和应用支持。研究结果将为石斛保健酒生产标准提供参考，为石斛保健酒及相关保健酒的开发、保健养生功效研究提供理论指导和数据支撑。参考文献：1 陶泽鑫,陆宁姝,吴晓倩,等.石斛的化学成分及药理作用研究进展 J.药学研究,2021,40(01):44-51+70.2 Yau Lam,Tzi Bun Ng,Ren Ming Yao,Jun Shi,Kai Xu,Stephen Cho Wing Sze,Kalin Yanbo Zhang.Evaluation of Chemical Constituents and Important Mechanism of Pharmacological Biology in Dendrobium PlantsJ.Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine.2015,2015:1-25.3 刘婷,苏洁,王娅君,等.复方铁皮石斛叶超微粉改善高脂血症小鼠的脂质代谢作用 J.现代食品科技,2020,36(04):18-24.4 Xiaohui Xing,Steve W.Cui,Shaoping Nie,Glyn O.Phillips,H.Douglas Goff,Qi Wang.A review of isolation process,structural characteristics,and bioactivities of water-soluble polysaccharides from 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655000,China;2.International Joint Research Center of Quality and Safety of Alcoholic Beverages,China National Research Institute Of Food Fermentation Industries,Beijing 100015,China)Abstract:Dendrobium,as one of the characteristic and precious traditional Chinese medicines in Yunnan Province,has the effects of lung nourishing,clearing heat,anti-aging and anti-tumor.In this study,Yunnan Xiaoqu Qingxiang Baijiu(30%alc/vol)was used as the base liquor.Through blending and liquor body design,five Dendrobium compound liquor products were formed by adding Dendrobium extractives according to the ratio of medicine to liquor of 1:10,2:10,3:10,4:10,and 5:10.According to the sensory evaluation of professional wine tasters,the Dendrobium liquor prepared in accordance with 3:10 has outstanding sensory characteristics.The alcohol content of the product is 23%alc/vol,the liquor body is clear and transparent,the fragrance of Dendrobium is in harmony with the fragrance of Qu liquor,the aroma is elegant and comfortable,and the taste is mellow,pure and sweet.The main active ingredients of the prepared Dendrobium liquor product were determined and analyzed.The content of dendrobine was 0.127g/mL,dendrobium polysaccharide was 5.080mg/mL,total polyphenol content was 7.190g/mL,total amino acid content was 26.029g/mL.Compared with the base liquor of Yunnan Xiaoqu Qingxiang Baijiu,Dendrobium liquor showed stronger antioxidant capacity.In conclusion,the Dendrobium compound liquor product,which is designed by blending Yunnan Xiaoqu Qingxiang Baijiu and Dendrobium extractive,is more suitable to the needs of modern consumers for the sensory and nutritional functions of liqueur products to a certain extent.Key words:Dendrobium candidum;Xiaoqu mild flavor Baijiu;dendrobium polysaccharides;dendrobine;antioxidant周正宏，皇甫洁，龚 蕾