研究意义铁皮石斛（DendrobiumofficinateKimuraetMigO是我国传统名贵中药材，性微寒，味甘，具有益胃生津、滋阴、清热等功效（国家药典委员会，2010），可作为药品及保健食品的加工原料。随着铁皮石斛人工栽种规模的逐年扩增，如何充分利用其基金项目：广西科学研究与技术开发计划项目（桂科攻11107010-3-8；广西农业科学院基本科研业务专项项目（桂农科2011YM24：封毅（1967-），博士，主要从事生物化学及中药学研究工作，E-mail：1277970221qq.com大量的原料开发出适宜的新产品，是不断延伸铁皮石斛产业链的根本前提（张明，2011）。因此，研究铁皮石斛的药用活性成分及其在功能饮料生产过程与成品货架期内的变化规律，对研发铁皮石斛保健产品具有重要意义。前人研究进展目前，国内已有不少学者对石斛保健饮料生产工艺及石斛多糖提取工艺进行了研究。陈颖等（1996研究表明，4h为石斛多糖和石斛总碱的*佳水浴回流提取时间，并制成了石斛口服液。江美都和程苏云（1999）利用铁皮石斛加工成保健饮料石斛汁，并通过动物毒理试验验证了产品的安全性。叶余原（2009）研究了超声波提取铁皮石斛多糖的工艺条件，结果表明，*佳提取工艺条件为：料液比1：30，水浴温度50C，超声频率45kHz，提取时间1.5h，在此条件下铁皮石斛多糖的平均提取率为15.3%.张炜玲等（2012利用响应面法对霍山石斛多糖的提取工艺进行优化，结果得到*佳工艺条件为：料液比1：340，提取时间3.25h，沉淀多糖的乙醇浓度86%，在此条件下，霍山石斛多糖的理论提取率为39.10%，实测值为38.78%，与预测值接近。徐应淑等（2013）的研究结果表明，在料液比1：10，水浴80C下浸提3h，重复浸提3次，可以得到较好的石斛多糖提取效果。本研究切入点石斛多糖是铁皮石斛的主要活性成分，其含量可达40%左右，具有降血糖、抗胂瘤、抗衰老、提高机体免疫力等多种功效（高正华等，2008；盛家荣等，2011），但目前关于铁皮石斛功能饮料生产工艺及成品存放对其稳定性影响的研究鲜见报道。拟解决的关键问题以石斛多糖提取率和多糖含量为指标，研究石斛多糖在铁皮石斛饮料生产过程及成品货架期内的变化规律，找出加工过程中石斛多糖损失的关键因素，为铁皮石斛功能产品的加工工艺优化提供科学。

　　1材料与方法1.1试验材料铁皮石斛烤条（多糖含量27.40%）由广西百色天方药业资源发展有限公司提供，以新鲜铁皮石斛原球茎制成，经6080C干燥至恒重。

　　1.2试验方法1粉碎粒度对石斛多糖提取效果的影响用手提式多功能粉碎机（上海广沙工贸公司）粉碎干燥后的铁皮石斛烤条，粉碎不同时间，达到过20、40和100目筛时过筛率均为80%的要求；另取部分干燥后的铁皮石斛烤条用KC-701超微粉碎机（北京开创同和科技发展有限公司）进行粉碎，得到的铁皮石斛超微粉末过300目筛，过筛率为95%.分别称取未经粉碎的铁皮石斛烤条和上述粉末各2.5g，加200.0mL水煮沸20min，定容至250.0mL，经滤纸过滤后得铁皮石斛提取液。用苯酚一硫酸法测定提取液多糖含量（g/L.多糖提取率（。=（0.25Lx提取液多糖含量）/（2.5gx石斛原料多糖百分含量）x100 1.2.2煮沸时间对石斛多糖提取效果的影响称取超微粉末2.5g，按1.2.1的方法分别煮沸5、10、20、30、40和60min，制备铁皮石斛提取液并用苯酚一硫酸法测定多糖含量。

　　3滤渣洗涤次数对石斛多糖含量的影响称取超微粉末2.5g，按1.2.1的方法制备石斛提取液，测定提取液的多糖含量，此操作中的滤渣未经洗涤。另设系列处理，即滤渣用10.0mL水分别洗涤1、2、3、4、5次，每次洗涤后过滤，合并所有滤液，定容至250.0mL，测定所得滤液的多糖含量。

　　4泵送对石斛多糖含量的影响泵送是饮料生产的必经操作，饮料生产线常用的离心泵转速为1000~1500r/min.称取超微粉末2.5g，按1.2.1的方法制备铁皮石斛提取液，用组织匀浆机（1500r/min，1mil）处理5.0mL提取液，模拟高速离心泵的机械剪切作用，测定处理前后提取液的多糖含量。

　　5加温加压灭菌对石斛多糖含量的影响称取超微粉末2.5g，按1.2.1的方法制备石斛提取液，加入7.0%蔗糖、0.05%Vc和相关稳定辅助剂等，配制成饮料，封口后进行高压灭菌（121C，15mil）；另一处理是在上述配方中加入0.3%柠檬酸调节饮料pH至5.0，进行常压灭菌（100C，30mil）。测定两种饮料灭菌前后的多糖含量。

　　6货架期内石斛多糖的变化将1.2.5中常压灭菌的饮料分别置于室温和4C冰箱中储存，每隔30d测定1次多糖含量，连续测定180d. 1.3统计分析18.0软件对试验数据进行统计分析。

　　2结果与分析2.1粉碎粒度对石斛多糖提取效果的影响由表1可以看出，未粉碎的铁皮石斛经水煮20min后未能提取出多糖，但原料稍加粉碎后即可提取获得石斛多糖，且石斛多糖提取率随粉碎粒度的增加而增加，过300目筛的超微粉末多糖提取率*高，达94.7%.可见，粉碎处理对石斛多糖的提取效果至关重要，采取超微粉碎处理（过300目筛）原料的多糖提取效果*佳。2.2煮沸时间对石斛多糖提取效果的影响由表2可知，石斛多糖提取率随煮沸时间的延长呈先增加后波动降低的变化趋势，煮沸1040min均提取率达*大值（94.2%，但煮沸时间延长至60min能获得90.0%以上多糖提取率，当煮沸20min时，多糖时，多糖提取率降至82.8%，反而造成多糖的损失。

　　表1粉碎粒度对石斛多糖提取效果的影响未粉碎Without同行数据后不同的大、小写字母分别表示在1%、水平下差异显著。下同表2煮沸时间对石斛多糖提取效果的影响2.3滤渣洗涤次数对滤液中石斛多糖含量的影响过滤产生的滤渣含有较多水分，会吸附部分多糖，因此对滤渣的处理会影响石斛多糖的回收率。由表3可知，洗涤滤渣可以增加多糖的回收，铁皮石斛提取液在过滤操作中，未经洗涤的滤液多糖含量显著低于洗涤后滤液的多糖含量史<0.05，但洗涤次数对多糖含量的影响不明显。此外，本研究在提取石斛多糖时，采用的水料比为80：1，若降低水料比，滤渣吸附水分与多糖的比例会增加，实际生产中应适量增加滤渣过滤次数，尽可能地回收多糖。

　　表3滤渣洗涤次数对滤液中石斛多糖含量的影响2.4泵送操作对石斛多糖含量的影响许多食品增稠剂在经过高速的机械剪切作用后，其高分子链被打断，黏度会有所下降（段振华等，2003）。本研究用组织匀浆机模拟高速离心泵的机械剪切作用，处理前后石斛提取液的多糖含量未发生改2.5成品灭菌和储存对石斛多糖含量的影响经测定，配制成的铁皮石斛饮料多糖含量为2.56g/L，高压灭菌后多糖含量为2.40g/L，多糖损失约6%；而常压灭菌后饮料的多糖含量为2.53g/L，无明显损失。

　　由表4可以看出，常压灭菌后的铁皮石斛饮料分别在室温和4C冰箱中储存180d后，石斛多糖含量均无明显损失。

　　表4货架期内铁皮石斛饮料中多糖含量的变化（g/L 3讨论铁皮石斛原料的粉碎处理对石斛多糖的提取效果影响较明显，本研究结果表明，未粉碎的铁皮石斛水煮20min后未提取出多糖，而经超微粉碎后过300目筛的石斛超微粉末多糖提取率达94.7%，与李聪等（2013）研究发现未经粉碎的石斛重复提取3次所得多糖总和不及粉碎后提取1次所得多糖1/4的结果相似。

　　在以往的水煮浸提石斛多糖研究中，采用普通的粉碎技术（过80100目筛），需3~4h水煮时间才能获得较好的提取效果（陈颖等，1996；张炜玲等，2012；徐应淑等，2013），而本研究采用超微粉碎处理的原料，水煮沸时间1020min，多糖提取率即可达93.9%94.2%.可见，经超微粉碎的铁皮石斛在其功能饮料生产中具有优越性。

　　水煮是提取中药功效成分*常用且低成本的一种方法，但水煮时间过长有可能破坏药效成分。本研究结果表明，铁皮石斛水煮沸60min即导致多糖含量明显下降，与张炜玲等（2012研究发现水煮时间超过3h才导致石斛多糖降解的结论不同，可能本研究煮沸60min后即出现的多糖损失不是多糖降解所造成，而是由于液面结膜所致。本研究对铁皮石斛饮料加工及成品储存过程中石斛多糖含量进行测定分析，结果发现高温灭菌对多糖有破坏作用，多糖损失约6%，而常压灭菌及在过滤和泵送加工环节、成品储存过程中，石斛多糖较为稳定。饮料生产线常用的离心泵所产生的剪切力可能会打断长链状的高分子物质，造成多糖损失。虽然本研究泵送操作前后石斛提取液中的多糖含量不变，但石斛多糖的分子链是否已被打断，分子链长度应维持在什么范围才能保证其生物学活性，这些问题均有待进步研究。

　　此外，本研究发现，铁皮石斛超微粉末在水煮提取过程中出现液面易结膜和结膜后造成多糖损失的现象。结膜与液面的运动状态有关，若提取液面相对平静且料渣始终浮于液面时，30min内会出现结膜并致多糖损失30%40%；水煮时若保持剧烈沸腾或持续搅拌可延缓并防止结膜。结膜是不是经解构变性的石斛多糖或是结膜吸附了石斛多糖，其机理有待进一步研究。

　　4结论本研究结果表明，粉碎粒度和煮沸时间是影响石斛多糖提取效果的关键因素，应作为铁皮石斛多糖饮料生产工艺的**参数。