蒲公香薷饮凉茶处方优化及体外抗氧化性评价

王云红，王计瑞，白 会，张小梅，秦伟瀚，花 雷，贾成友，阳 勇*

(1.重庆市中药研究院 重庆 400065；2.重庆第二师范学院 重庆 400065)

中医药在此次抗击COVID-19中大显威力，使百姓将目光再次投向中医美容养生，膳食防病，食疗保健，延缓衰老等领域；抗氧剂因可有效清除人体自由基，延缓衰老，预防多种疾病，“抗氧化”一词频频出现在大众面前[1]。但因广告效应，部分消费者误买误用现象时有发生。类似情况也同样出现在诸如凉茶类的饮品上，殊不知凉茶寒凉，饮用过多则易伤脾胃，且含添加剂，久饮对身体不宜。

蒲公英、槐米、香薷、白扁豆、山楂作为常见药食同源中药，已被制成多种保健食品，如蒲公英焙烤制品、扁豆香薷汤，山楂软糖等。研究表明，该五味药均具有抗氧化，调节、提升机体免疫力的作用，其中蒲公英、槐米所含黄酮类成分抗炎、抗肿瘤效果突出，白扁豆水提液抗菌、抗病毒作用显著，香薷、山楂可提升免疫力，延缓衰老[2-6]。故本课题组以中医理论为指导，筛选药食两用中药蒲公英、山楂、香薷、白扁豆、槐米作为组方药物，合理搭配用量，研究开发出一种基于宋代《太平惠民和剂局方》卷二·香薷饮为基础的凉茶配方。根据前期预实验结果，几味药一起合煎，白扁豆味道偏重，口感不佳，故选取纯天然、无毒无害甜叶菊[7]作为矫味剂，以感官评价和体外抗氧化性OD值为综合评价指标，采用星点设计-效应面法(CCD-RSM)，运用Design-export 8.0.6软件进行处方筛选及工艺优化，开发一种纯中药、无添加、口味独特又有益身心的凉茶，在不伤脾胃前提下，改善食用火锅之后的“燥热”之症，满足老百姓对健康饮食、防未病的需求，为饮料市场注入新鲜活力。

1 材料

1.1 材料与试剂

蒲公英、香薷、白扁豆、山楂、槐米，甜叶菊药材饮片，购于重庆慧远药业有限公司。

试剂：1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH，批号：W12A9E55779)、抗坏血酸(批号：J04A10R84808)、2,2’-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(ABTS，批号：Y27A10K87055)、6-羟基-2,5,7,8-四甲基色烷-2-羧酸(Trolox，批号：25D8N51258) 均购于上海源叶生物科技有限公司，过硫酸钾(批号：190103)购于上海展云化工有限公司，甲醇(色谱纯)购自美国TEDIA公司，水为超纯水。

1.2 仪器与设备

Infinte M200 PRO 型酶标仪(北京五洲东方科技发展有限公司)，Costar 96 孔细胞培养板(美国康宁生命科技有限公司)，U-3900 紫外分光光度计(日本日立)，AW220型电子天平(日本岛津公司)；YP 202N 型电子天平(上海精密科学仪器有限公司)，85-2恒温磁力搅拌器生产(常州润华电器有限公司)，TGL-16C型高速离心机(上海安亭科学仪器厂)，SB-5200DT型超声波清洗机(宁波新芝生物科技股份有限公司)；SY2000型旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂)。

2 方法与结果

2.1 浓缩液的制备

前期研究结果表明，甜叶菊量低于10%时，甜味单一、偏淡，高于20%时，过甜、偏苦。因此，不考虑合煎，而采取蒲公英、槐米(味苦，性寒)合煎，香薷、白扁豆(味辛、甘)合煎；山楂(味酸、 甘)、甜叶菊(味甘)单煎。取适量各味中药，浸泡1 h，按表1参数分别制备各浓缩液，并将滤液合并，放冷，置于烧杯中，加水至2 L，于冰箱中(2℃)冷藏，分别记为A-NSY，B-NSY，C-NSY，D-NSY，备用。

表1 参数设置

2.2 蒲公香薷饮凉茶配方优选试验

2.2.1 感官评价标准

参考口服饮料感官评价标准[8]，选10位具有感官判断能力的试验员对其进行评价，标准见表2.

表2 感官评价标准

2.2.2 单因素考察试验

固定其他浓缩液加入量，分别考察A-NSY加入量(60、80、100、120、140 mL)、B-NSY加入量(70、85、100、115、130 mL)、C-NSY加入量(70、80、90、100、110 mL)，D-NSY加入量(60、75、90、105、120 mL)对蒲公香薷饮凉茶感官品质的影响，评分结果见图1.

图1 单因素试验结果

结果表明，感官评分随着各味药浓缩液加入量的增加先增加后减少，且各因素对结果影响差异依次为A-NSY≈D-NSY>B-NSY>C-NSY；分析产生该结果主要原因是A-NSY中苦味成分居多，调配后受苦味影响较大，而D-NSY随着加入量增加可有效调节苦味，且经调配后苦、酸、甘之味有效中和了扁豆厚重之气，将预实验中不添加甜叶菊而呈现的扁豆特有味道掩盖；但C-NSY(山楂浓缩液)加入量对结果影响较小，故不作为主要考察因素；因此，研究拟固定C-NSY加入量为90 mL以开展试验。

2.2.3 星点设计与结果分析

2.2.3.1 星点试验设计 根据前期单因素和预试验考察结果，综合考虑选取对蒲公香薷饮凉茶感官评价(Y1)影响较大的3个因素，即A-NSY用量(X1)，B-NSY(X2)，D-NSY(X3)用量进行考察；并对其体外抗氧化性：DPPH·自由基清除率Y2，ABTS+·自由基清除能力Y3进行测定[9]，抗氧化能力以综合指标(OD) 表示，计算方法如下：OD=(d1·d2)1/2，公式dn=(Yn-Ymin)/(Ymax-Ymin)；根据星点设计-效应面方法的原理，设计3因素5水平实验[10-11]，因素水平表及结果见表3～4.

表3 星点设计因素水平表

表4 星点实验设计和结果

2.2.3.2 模型拟合与显著性分析[12]运用 Design-Expert 8.0.6 软件，分别以感官评价(Y1)、体外抗氧化能力(OD)为因变量，浓缩液加入量X1、X2、X3为自变量，对上述数据进行拟合，得感官评价多元线性方程为Y=-780.02 855+5.77 427X1+3.83 224X2+7.27 368X3+1.57 137×10-3X1X2-4.71410×10-3X1X3+6.73 443×10-4X2X3-0.026 384X12-0.019 161X22-0.033 670X32(R2= 0.9849，P<0.05)。方差分析结果见表5～6。

由表5方差分析结果可知，失拟项P=0.11050(P>0.05)，表明未知因素对试验结果干扰小，方程拟合度较好，预测性高；模型中除交叉系数X1X2、X1X3、X2X3外，均具有显著性差异，且对感官评价Y值的影响程度依次X3>X1>X2。而各因素对体外抗氧化能力(OD)影响中，失拟项P=0.0022(不满足P>0.05)，拟合效果不佳，可预测性差，但就结果而言，X1、X2、X3用量对OD均有显著性影响，且呈现正相关；因此，研究主要以感官评价(Y1)作为主要评价指标。

表5 响应面模型对感官评价的方差分析结果

表6 响应面模型对抗氧化能力的方差分析结果

2.2.3.3 效应面优化和预测 以感官评价(Y1)为因变量，固定3个自变量之一为中值，运用 Design-Expert 8.0.6 软件分别绘制各指标加入量X1、X2、X3对感官评价的三维效应面图，见图2。

图2 各交互作用对感官评分影响的三维效应面图和等高线图

经软件筛选，得出蒲公香薷饮中X1、X2、X3最佳加入量分别为：103.50、106.04、101.83 mL(感官评价93分)，对应的中药量依次为：蒲公英20.70 g，槐米5.18 g，香薷5.30 g，白扁豆10.60 g，山楂9.00 g，甜叶菊10.18 g。结合生产实际，拟确定蒲公香薷饮(500 mL/瓶)1000瓶处方量为：蒲公英10 500 g，槐米2 600 g，香薷2 650 g，白扁豆5 300 g，山楂4 500 g，甜叶菊5 090 g。

2.2.3.4验证试验 按最优处方配比，制备浓缩液，冷却后随机调配，平行3次，分别对其感官评分和抗氧化能力进行测定。结果表明，制得凉茶清香透亮、口感甘甜、纯正，略有淡淡的山楂酸味，感官评分(94.33±1.52)，实测值与预测中相对标准偏差在±3%以内。说明该处方在既定工艺条件下稳定、可靠，而且凉茶对DPPH·、ABTS+·的清除能力分别为(57.7±1.20)%、 (73.076±1.38)%，说明凉茶抗氧化作用较强，可满足机体对抗氧化物质的需求，且不伤脾胃，老少皆宜，更易被消费者所认可和接受。

3 讨论

当今饮料市场多、杂，难于选择，纯中药配伍，无添加剂饮料缺失，难于满足食用燥热食物后内火滋生、目赤、咽痛，热淋涩痛、小便不利、胸闷腹胀、食欲不振等症的预防和治疗。本课题组以此为出发点，研发基于中药经典名方“香薷饮”的凉茶配方，达到纯中药、不添加、不伤脾胃又老少皆宜，且可改善食用火锅之后的“燥热”等症目的凉茶饮料。

拟定处方中各味药药性不同，合煎味道不佳，基于预实验结果，科研小组将其分开提取，并将传统名方“香薷饮”中香薷和白扁豆一起搭配，避免了所有药物一起煎煮所导致的串味，且山楂、甜叶菊浓缩液亦可调味，充分体现了合理利用各药药性进行研究的趋势。

凉茶作为解热饮品，感官评价和功效同等重要。本研究先以感官评价评价指标，在单因素考察基础上确定药用范围，再结合星点设计-效应面法原理，设计实验并选取Design-Expert 8.0.6软件进行分析，排除影响不大的因素，确定各味药用量对感官评价和抗氧化能力的影响大小，最终确定处方。根据该处方制得的凉茶清香、口感甘甜、纯正，略有淡淡的山楂酸味，且抗氧化性能比较强，不仅能保护脾胃，老少皆可饮用，同时可用于预防和减轻食用火锅之后的“燥热”等症，为接下来工艺优化研究奠定了基础。

虽然研究得到的最终处方感官评价和预测值接近，可行性满足要求，但毕竟评价方法主要依附于主观判定，存在潜在偏差，所以后期拟对其工艺进行优化，以指标性成分含量为考察指标，综合评分为标准，以期获得理论和实践相结合的较好结果，为纯中药凉茶的研发积蓄力量。