季云龍,張 冰,張志東,吳 琦
(康美新開河(吉林)藥業(yè)有限公司·吉林通化·143200)
人參(Panax ginseng C.A.Mey)屬于五加科(Araliaceae),是多年生草本植物,味甘,性溫,喜陰涼,具有大補元氣、明目益智、復脈固脫等功效,享有“百草之王”的美譽,同時也被稱之為“東北三寶”之一[1~2]。在我國人參長期被視為傳統(tǒng)中藥材。直到2012年人工種植人參被衛(wèi)生部批準為新資源食品,人參藥食兩用獲批,對人參食品的開發(fā)形成重大利好,不僅擴大了人參的研究方向,同時開辟了人參市場的新渠道,尤其是國內(nèi)的飲料市場,由于我國居民消費觀念的轉(zhuǎn)變,對食品飲料的健康、安全愈發(fā)看重,人參類飲料的開發(fā)大大增加了人參在食品中的利用價值,同時滿足了市場化需求。
“人參之用,其史久也,其效妙也,其途廣也,其譽盛也”[3]。早在4000年前《神農(nóng)本草經(jīng)》就已經(jīng)對人參的生理功能進行了介紹,主補五臟,開心益智,久服還有輕身延年的功效[4]到了明代李時珍所編著的《本草綱目》中又記錄人參在治療頭暈,體虛等方面有一定的療效[5]。清朝汪昂在《本草備要》中闡述了人參具有大補元氣功效。隨著現(xiàn)代藥理研究的不斷推進,對人參研究不斷深入,發(fā)現(xiàn)人參重要活性成分是人參皂苷。從20世紀70年代初期研究至今已分離并鑒定的人參皂苷達 60余種,不同的人參皂苷都具備特有的生理活性。大量研究結(jié)果表明:人參皂苷在抗疲勞、提高機體免疫力調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)系統(tǒng)、抑制腫瘤細胞生長、改善心腦血管供血不足方面有突出性作用。除此之人參中的多糖、氨基酸,以及微量元素和腺苷等物質(zhì)[6]在抗氧化、免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤等方面也有特殊功效[7~10]。
人參皂苷Rg1利用蛋白合成作用,提高抗原刺激抗體生成的效率,最終使機體cAM P(環(huán)化腺嘌呤-磷酸核苷酸)在高濃度作用下影響 T、B淋巴細胞的功能成熟時間[11]。人參皂苷Rg3對腫瘤細胞表面蛋白表達和相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄來提高腫瘤細胞免疫原性[12]。Kim等[13]發(fā)現(xiàn)人參皂苷Rg3在提高腫瘤壞死因子TNF-α、IL-2水平方面有突出作用可以使小鼠免疫器官質(zhì)量增加。IFN在誘導腫瘤細胞表達特異性抗原過程中有利于機體的免疫識別和清除;促進記憶T細胞的產(chǎn)生,誘導特異性抗體的分泌。G-Rg3利用增加IFN-γ的水平來提高小鼠的細胞免疫[14]。
王艷艷在實驗中發(fā)現(xiàn)東北刺人參在延長雄果蠅睡眠時間方面效果明顯,縮短果蠅片段化睡眠。其作用機制與調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)遞質(zhì)含量有關(guān)[15~16]當濃度為0.313%時,極顯著增加雄果蠅的全天睡眠時間 (P<0.01)。董佳佳[17]利用翻正反射試驗得出75%濃度純提人參提取物對戊巴比妥那引起的睡眠問題有較好療效,其作用機制與與調(diào)節(jié)內(nèi)分泌系統(tǒng)和循環(huán)系統(tǒng)有關(guān),在縮短小鼠睡眠潛伏期和增加睡眠時間方面有較好作用。牟寧[18]在其試驗中發(fā)現(xiàn),劑量范圍在64 mg/kg-96 mg/kg,高濃度的三醇皂苷對促進睡眠作用更加突出,睡眠功能的改善與五羥色胺能系統(tǒng)與GABA受體調(diào)節(jié)密切相關(guān)。
人參在緩解體力疲勞方面主要是調(diào)節(jié)白細胞介素 1β(IL-1β)絲裂原活化蛋白激酶 8(MAPK8)、轉(zhuǎn)導子和轉(zhuǎn)錄激活子1(STAT1)等多個核心基因,利用其細胞因子受體結(jié)合等方式,調(diào)節(jié)各種信號通路實現(xiàn)抗疲勞作用[19]。胡彥武[20]采用不同劑量東北刺人參莖對正常小鼠進行灌胃實驗,之后對負重游泳時間、血乳酸含量、耐缺氧時間進行測定發(fā)現(xiàn)東北刺人參莖具有延長小鼠的負重游泳時間和耐缺氧時間的效果,同時降低小鼠血乳酸含量,在抗疲勞作用方面效果顯著。楊佳丹[21]在模擬高原環(huán)境下觀察人參皂苷Rg3對大鼠的抗疲勞作用的影響,在模擬高海拔的低壓艙中喂養(yǎng)小鼠,連續(xù)灌胃15 d后發(fā)現(xiàn)人參皂苷Rg3具有延長正常環(huán)境以及模擬高原環(huán)境下大鼠的力竭游泳時間(P<0.01)并具有改善疲勞相關(guān)特性。
黎力[22]等在探討人參皂苷Rb2抗氧化機制過程中發(fā)現(xiàn),利用cck-8檢測細胞凋亡率,qRT-PCR檢測相關(guān)基因的表達,western blot檢測Bax和Bcl-2的表達可以得出人參皂苷Rb2能夠利用其抗氧化性保護機體損傷,這一目標的實現(xiàn)是通過抑制由活性氧堆積引起的線粒體途徑的凋亡來實現(xiàn)的。任金威[23]等利用不同劑量的人參低聚肽(GOP)進行大鼠實驗,在連續(xù)6周注射D-半乳糖后簡歷過氧化損傷模型。后進行血清和肝臟氧化應激指標檢測發(fā)現(xiàn)GOP顯著提高大鼠抗氧化酶活性以及抗氧化物質(zhì)含量(P<0.05)。王璐[24]等利用人參發(fā)根,選用3種方法對其抗氧化能力進行測定發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)液勻漿人參發(fā)根的總抗氧化能力具有質(zhì)量濃度依賴性,在100 mg/mL時達到0.8774 mmol Fe-SO4/g.人參發(fā)根抗氧化作用明顯。
LiuWC等[25]在其研究中中發(fā)現(xiàn):人參總皂苷是在抑制胰脂肪酶的活性基礎上影響脂質(zhì)的吸收,從而達到降脂的作用。劉蕊[26]等在實驗中再次印證:人參在抑制胰脂肪酶活性方面效果突出,有效降低高脂小鼠體重及其脂肪組織的重量和血脂水平。并得出人參皂苷各組分抑制脂肪酶活性分別為人參皂苷Rb2>人參皂苷Rb1>人參皂苷Rg組>人參總皂苷。畢云楓[27]等人通過建立高血脂癥小鼠模,型通過分組實驗后對小鼠進行喂養(yǎng),測定小鼠血清中總膽固醇(TC)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、甘油三酯(TG)、超氧化物歧化酶(SOD)的活性發(fā)現(xiàn)原人參三醇組皂苷酶解產(chǎn)物在降血脂功能方面效果明顯。
人參低聚肽(GOP)對四氧嘧啶誘導的糖尿病大鼠的糖脂代謝紊亂有明顯的改善作用[28]。鄭永仁[29]等對給藥6周治療后的小鼠進行檢查發(fā)現(xiàn)在人參皂苷(Rg1)低、中、高劑量組小鼠血糖濃度降低均有降低,其中人參皂苷(Rg1)高劑量組和中劑量組血糖濃度明顯低于標準模型組(P<0.05)。李瑞剛[30]在其論文中討論紅參多糖與人參皂苷Rb1的協(xié)同降血糖作用時發(fā)現(xiàn)人參皂苷Rb1降血糖和降血脂增加依賴于紅參多糖劑量的增加。其作用機制是紅參多糖劑量的增加可以簡化人參皂苷Rb1的生物轉(zhuǎn)化路徑同時提高人參皂苷Rb1轉(zhuǎn)化率并促進CK的吸收,從而增強人參皂苷Rb1的降血糖作用。
在國外,人參作為食品應用較早,在國際市場上人參作為食品比人參保健食品更多樣化、多元化。而人參飲料比其他類人參食品占據(jù)的市場份額要大、種類要多,而大部分人參食品與人參保健食品功效一樣,這就為人參飲料的國際化發(fā)展提供了利好幫助。在國內(nèi),人參主要作為醫(yī)藥和保健品的原料。自2012年國家批準人工種植人參進入新資源食品后,人參飲料的開發(fā)取得一定進展,目前,我國的人參系列產(chǎn)品有上百個品種,最常見的就是人參飲料,如紅參石榴液、紅參藍莓液、人參枸杞飲品、人參葛根飲品等。人參飲料不僅具有較好的食用性,也具有相應的保健功效,具有廣闊的發(fā)展前景。
馬平[31]在制備人參乳清蛋白多肽飲料過程中,檢測指標為沉淀率,通過實驗確定最佳配方為:乳清粉為WPC-80,乳清蛋白 0.5%,白砂糖 8.0%,人參提取物0.2%,果膠0.1%,檸檬酸0.1%;二次滅菌時間15min,此時飲料組織狀態(tài)最好,無分層、乳脂香味適中,具有較舒適的人參性氣味。通過在產(chǎn)品穩(wěn)定性實驗研究中,利用穩(wěn)定系數(shù)、沉淀率和黏度為參考指標發(fā)現(xiàn),穩(wěn)定劑的最佳復配比為果膠0.12%,羧甲基纖維素0.12%,三聚磷酸鹽0.12%,在此條件下,制作的飲料口感細膩,久置無沉淀分層現(xiàn)象,穩(wěn)定性良好。實驗發(fā)現(xiàn)該產(chǎn)品具有較強抗氧化活性和降血糖活性,長期飲用有助于延緩衰老,預防高血糖增強免疫力等功效。
吳之林[32]研究開發(fā)出一種新型人參核桃乳飲料。實驗以人參、核桃為主要原料,通過試驗確定了合適的工藝參數(shù)。為人參水提取液添加量為20%,蔗糖為6%;復合乳化劑選用單甘脂和蔗糖酯按照1:2的比例,其綜合添加量為0.3%,穩(wěn)定劑(卡拉膠)添加量為0.1%,酪蛋白酸鈉添加量為0.4%;混勻后均質(zhì)2次。在121℃溫度下殺菌15 min,降溫至40℃,可得到口感細膩,風味怡人人參核桃乳飲料。
孫洪雁[33]等人對人參花蕾進行處理制備提取液,研制一款新型碳酸飲料。該實驗是利用色譜分析確定人參花蕾提取液最佳制備條件,再通過正交試驗確定了影響風味和口感最佳輔料工藝配方為:可樂型香精0.08%,蜂蜜2%,乙基麥芽酚12%。該產(chǎn)品對人參花蕾的微苦的口味和獨特的氣味及營養(yǎng)價值得到保持和改良,口感甜潤爽快且營養(yǎng)豐富。具有改善人體亞健康狀態(tài)和保持人體健康的功效。
張守媛[34]等人在制作人參可樂過程中,以人參提取液為主要原料,優(yōu)化了該產(chǎn)品最佳配方。試驗中對人參提取溫效果影響、磷酸和檸檬酸鈉的最佳配比選擇、可樂香精的用量選擇等工序進行了重點研究。獲得最佳工藝配比:人參提取液32%、糖漿和甜蜜素為18%和0.2%、可樂香精0.24%磷酸和檸檬酸鈉0.28%和0.036%,人參可樂的優(yōu)勢在于人參抗疲勞、提高免疫力等方面保健作用。與知名大企業(yè)的可樂相比,該產(chǎn)品保健功能優(yōu)勢突出。
吳景太[35]等人研制一種人參茶。以人參莖葉提取物為主料,另外添加了綠茶、蜂蜜和蘋果汁所得人參茶口感甘甜、生津止渴,具有抗衰老、抗疲勞、增強記憶力、增加皮膚彈性的作用。
汪向新[36]等人曾研制一種黑人參茶氨酸飲品及其制備方法,所述的黑人參茶氨酸飲品,通過采用黑人參膏、枸杞提取液、桂圓提取液、大棗提取液、茶氨酸溶液為原料并進行適當重量配比,制備得到黑人參茶氨酸飲品中每100ml黑人參茶氨酸飲品中人參皂甙Rg3含量10mg以上,所得產(chǎn)品能有效能有效抗腫瘤、抗癌、增強免疫力、緩解疲勞、改善記憶,同時具有抗缺氧功效,對于中老年的常見疾病包括心腦血管疾病、冠心病、四肢乏力、腿腳不便、記憶力減退都有很好的療效,可用于治療或改善因血液系統(tǒng)或神經(jīng)系統(tǒng)弱化而引起的腦供血、供氧不足及神經(jīng)活動減弱的疾病或功能失調(diào)。
冷進松[37]等人以人參和枸杞為主要原料,以玉米糊精為助干劑,采用醇提、水提、真空濃縮、造粒、干燥加工工藝制作復合固體飲料。以感官得分為指標,通過單因素試驗,Minitab因素篩選、結(jié)合正交實驗設計對生產(chǎn)工藝進行優(yōu)化。并且評價了人參膏:枸杞膏質(zhì)量比質(zhì)量比、玉米糊精添加量、葡萄糖添加量、乳糖添加量、檸檬酸添加量、蜂蜜添加量6個因素對固體飲料感官得分的影響。該產(chǎn)品具有良好的感官性狀,是一種營養(yǎng)豐富,開發(fā)前景廣闊的產(chǎn)品。
金立華[38]等制作一種人參咖啡,利用一種鮮人參凍干粉并配合咖啡豆、豆粉等制備速溶人參咖啡的方法。其特征是:以新鮮人參為原料,經(jīng)低溫真空冷凍干燥處理后研磨、過篩形成活性參超微粉。再將咖啡豆經(jīng)烘烤、研磨、萃取、濃縮蒸發(fā),干燥、磨粉后,與活性參粉末、紅糖、豆粉、無反式脂肪酸植脂末以及甜菊糖按比例混合,經(jīng)調(diào)制、冷卻后包裝即成。具有保護肝臟,調(diào)節(jié)血糖、血脂的作用及保肝作用的人參咖啡。
杜鐵成[39]等研制了一種功能性人參咖啡飲料。本品將人參切片、咖啡豆粉碎成顆粒、蛤蚧整體加入反應釜中,在反應釜內(nèi)加入糖和水后,采用大氣壓高溫蒸汽加熱加入?;撬岷吞烊皇称贩栏瘎?攪均后過濾,即得到參咖啡飲料。本發(fā)明有利于腦力勞動者的健康,且抗疲勞效果顯著,特別有利于在短期內(nèi)需要加大腦力勞動的對象。
王昭曦[40]等人以人參莖葉為主要原料,通過添加人參提取液、牛磺酸等為輔助配料,利用單因素及正交實驗優(yōu)化其產(chǎn)品配方,以感官評分為指標,開發(fā)出一種果蔬功能飲料。結(jié)果顯示最佳工藝配方為:人參莖葉皂苷提取物添加量0.5%、人參提取液添加量9.5%、蔗糖添加量為8%、VB6添加量為50mg/kg、VB1添加量50mg/kg、VC添加量為1.0g/kg檸檬酸添加量0.425%、?;翘砑恿?.4g/kg、VB2添加量50mg/kg。
戴先芝[41]等利用麥冬和人參的復合提取為主要原料,并采用合理的方式制備成飲品。首先,通過正交試驗,以復合提取液、阿斯巴甜、檸檬酸、色素等為正交因素,對配方進行四水平五因素選擇,后進行感官評價,以打分的方式選擇復合飲品的最佳配方。該產(chǎn)品不僅具有麥冬和人參混合后的特殊香味而且整體口感清爽,酸甜適度。罐裝后液體清澈,色澤明亮。
蔣麗[42]等以花旗參、人參、仙草(涼粉草)3種藥食同源的材料制備一款具有保健功能的飲品,該產(chǎn)品分別將花旗參和人參進行醇提,將仙草(涼粉草)進行水提,獲得的3種提取物與乳糖進行四因素三水平的正交試驗。利用感官評價得分的影響程度,花旗參的添加量為3.0%,仙草的添加量為14%,人參提取液添加量為5.5%,甜味劑添加量為 7%,經(jīng)高溫滅菌后的產(chǎn)品呈淺黃色具有香氣柔和甜度適中的特點,具有一定的提神醒腦保健功能。其保質(zhì)期達到3年。桑瀚旭[43]等以長白山人參多糖浸提液、枸杞、菊花為原料,以蜂蜜、白砂糖為輔料制備了一款人參功能飲品,該產(chǎn)品口感細膩甜度適宜,流動性好,色澤均勻透明,具備人參和菊花特殊香氣。通過實驗得到該飲品的最佳制備條件為:人參多糖浸提液添加量為4 mL,菊花添加量為 1.5 g,枸杞添加量為 2.5 g,蜂蜜添加量為 2 g。人參多糖浸提液功能飲料充分利用了人參的功能,同時具有豐富的膳食纖維有助于調(diào)節(jié)腸胃幫助消化,配方中的枸杞、菊花在緩解視疲勞、明目方面有較大功效,此飲料風味獨特,適宜大眾人群飲用。
自2012年國家批準人工種植人參進入新資源食品后,人參飲料的開發(fā)取得一定進展。但目前依舊出現(xiàn)一些問題,諸如:人參服用觀念的誤解集“吃人參上火”,人參飲品品牌意識差,人參飲品所占市場份額不高,人參飲品科研投入不足等。隨著人參飲品的不斷開發(fā)研究,人參企業(yè)內(nèi)部有必要深層次挖掘出人參功效成分所在,有針對性的開發(fā)出“有功效的”人參飲品;外部應對人參飲品的科學性宣傳逐漸完善,促進消費者對對人參又全方位了解認識。目前我國人參飲品與國外一些老資格人參企業(yè)飲品相比依舊存在一定差距,因此,地方政府應鼓勵,支持人參企業(yè)的積極發(fā)展,企業(yè)則應大力推進人參飲品開發(fā)進程,使更多的高品質(zhì)和高競爭力的人參飲品走向市場。 本文對人參的主要功效成分和功能作用進行闡述,并總結(jié)了國內(nèi)人參飲品的類型,技術(shù)組成及相應的功能作用,以期實現(xiàn)人參食品行業(yè)內(nèi)部的參考應用,為更好地打造技術(shù)含量高,市場前景好的人參飲品提供依據(jù)。