金线莲速溶冻干粉的高效制备工艺研究

摘 要：目的：优化金线莲提取工艺，提高活性成分的溶出率，制备高品质速溶冻干粉。方法：采用打浆破壁水提技术，结合响应面优化设计方法，系统优化料液比、打浆温度及打浆时间等提取条件，通过浓缩、纯化及冷冻干燥等工艺制备金线莲速溶冻干粉。结果：最佳提取工艺参数为料液比1∶34（g∶mL）、打浆温度100 ℃、打浆时间5 min，提取2次。在此条件下制备的金线莲速溶冻干粉，其可溶性固形物、粗多糖及冻干粉的得率均较高。产品外观为棕黄色细粉状，溶解迅速，溶液澄清透亮，展现出优良的品质特性。结论：优化后的提取工艺显著提高了金线莲中可溶性固形物、粗多糖及冻干粉的得率，为金线莲在食品、保健品等领域的多元化应用和市场推广提供了坚实的科学依据，有助于金线莲产业的高质量发展。

关键词：金线莲；速溶冻干粉；打浆破壁；提取工艺；制备工艺

Study on the Efficient Preparation Technology of Instant Freeze-Dried Powder of Anoectochilus roxburghii

LIN Qingying， LI Heng， LIN Xian， WU Liqun

（Fujian Vocational College of Bioengineering， Fuzhou 350007， China）

Abstract： Objective： To optimize the extraction process of Anoectochilus roxburghii， aiming at improving the dissolution rate of active components and preparing high-quality instant freeze-dried powder. Method： By adopting the water extraction technology with pulp breaking and wall-breaking， combined with the response surface optimization design method， the extraction conditions such as solid-liquid ratio， pulp breaking temperature， and pulp breaking time were systematically optimized. Finally， the instant freeze-dried powder of Anoectochilus roxburghii was prepared through processes such as concentration， purification， and freeze-drying. Result： The optimal extraction process parameters were as follows solid-liquid ratio of 1 to 34 （g to mL）， pulp breaking temperature of 100 ℃， pulp breaking time of 5 minutes， with two extractions. Under these conditions， the yields of soluble solids， crude polysaccharides， and freeze-dried powder in the prepared instant freeze-dried powder of Anoectochilus roxburghii were significantly improved. The product appeared as brownish-yellow fine powder， dissolved rapidly， and the solution was clear and transparent， exhibiting excellent quality characteristics. Conclusion： The optimized extraction process significantly increased the yields of soluble solids， crude polysaccharides， and freeze-dried powder in Anoectochilus roxburghii， providing a solid scientific basis for the diversified application and market promotion of Anoectochilus roxburghii in fields such as food and health products， and promoting the high-quality development of the Anoectochilus roxburghii industry.

Keywords： Anoectochilus roxburghii; instant freeze-dried powder; homogenization with cell wall disruption; extraction process; preparation process

金线莲为兰科开唇兰属植物花叶开唇兰的鲜品，或以其为原料，经拣选、去杂、干燥等工艺制成的干品，主要产于福建、海南等地，富含多糖、黄酮、生物碱、挥发油等成分，具有降糖、抗炎、抗肿瘤、保肝、抗氧化等作用[1-2]。金线莲作为地方传统食品，在民间有深厚的食用基础。2022年，《福建省食品安全地方标准 金线莲》的颁布与实施[3]，为金线莲产业的发展提供了明确的标准与指导。金线莲的食用方式多样，包括生食、凉拌、炖汤及泡茶等，不仅丰富了人们的饮食文化，也彰显了其在健康养生领域的广泛应用价值。然而，传统食用方法中，金线莲的活性成分溶出效率较低，导致资源的大量浪费。现有文献中，关于金线莲提取制备的研究方法虽多，包括水浸提[4]、酸碱提取[5]、超声辅助提取[6]、微波辅助[7]、超高压辅助浸提[8]等，但至今尚未有一种方法能够实现简易快速提取金线莲中活性成分，同时完成浓缩、纯化及干燥制成提取物，且全程不引入额外试剂。

鉴于此，本研究致力于探索一种高效、科学的金线莲成分提取与利用技术，以期解决上述问题。通过引入打浆破壁水提技术，促进多糖等可溶性成分的释放与溶出，并将其制备成方便食用的金线莲速溶冻干粉，为金线莲产业的转型升级与高质量发展开辟新的路径。

1 材料与方法

1.1 仪器与设备

YZN50液体真空浓缩煎药机（北京东华原医疗设备有限公司）；D3西屋破壁机（江门市西屋厨房小家电有限公司）；LPS-1055A真空冷冻干燥机（无锡莱普仪器设备有限公司）；WYA-2S阿贝折射仪（海平轩科学仪器有限公司）；TDL-5M台式大型冷冻离心机（湖南湘仪仪器有限公司）；UV2000紫外可见分光光度计（尤尼柯仪器有限公司）。

1.2 材料与试剂

金脉1号金线莲（福建勇脉农业科技有限公司）；D-无水葡萄糖对照品（中国食品药品检定研究院）；其他试验试剂均为国产分析纯。

1.3 制备方法

1.3.1 工艺流程

金线莲速溶冻干粉的制备工艺流程为金线莲打浆破壁→过滤→浓缩→冷藏→热处理→冷却→初滤→精滤→浓缩→冷冻干燥→成品。

1.3.2 操作要求

取金线莲加入适量水，加热，趁热置破壁机中打浆破壁提取多次，用600目滤袋挤压过滤，合并滤液，减压（0.075 MPa，65 ℃）浓缩至相对密度1.04～1.10，低温（0～4 ℃）条件下冷藏48 h，取上清液，煮沸，冷却后用板框（1 000目）粗滤，再用钛棒过滤器（精度5 μm）精滤，滤液再次减压浓缩至稠膏状（相对密度1.3）。将稠膏置于料盘中层，放入-18 ℃冰箱中预冷8 ｈ，取出料盘放入真空冷冻干燥机中干燥至恒重，制得金线莲冻干粉。

1.3.3 测定方法

（1）可溶性固形物得率的测定。依据《饮料通用分析方法》（GB/T 12143—2008）折光计法测定固形物含量，按式（1）计算可溶性固形物得率。

（1）

式中：W1为可溶性固形物得率，g/100 g；P为固形物含量，%（质量占比）；m液为测试液质量，g；f为样品稀释倍数；m投为样品投料量，g。

（2）粗多糖得率的测定。采用《出口植物源食品中粗多糖的测定 苯酚-硫酸法》（SN/T 4260—2015）测吸光度并计算粗多糖浓度，按式（2）计算粗多糖得率。

（2）

式中：W2为粗多糖得率，g/100 g；c为测试液粗多糖含量，mg·mL-1；V为测试液体积，mL；f为样品稀释倍数；m投为样品投料量，g。

（3）冻干粉得率的测定。将金线莲提取浓缩纯化后冷冻干燥，称取粉末质量，按式（3）计算冻干粉得率。

（3）

式中：W3为冻干粉得率，g/100 g；m粉为冻干粉质量，g；m投为样品投料量，g。

（4）外观检查。取样品粉末适量，置光滑纸上，平铺约5 cm2，将其表面压平，在明亮处观察色泽、均匀度情况，记录外观状态。

（5）溶化性检查。观察10 g样品在200 mL热水中的溶解情况，记录完全溶解所需要的时间和状态。

2 结果与分析

2.1 提取工艺条件优化

2.1.1 单因素试验

在考察金线莲提取工艺参数对可溶性固形物得率、粗多糖得率及冻干粉得率的影响时，首先在料液比1∶30（g∶mL）的条件下，验证了浸泡时间对指标成分得率没有显著影响，且打浆破壁提取在进行到第2次后，指标成分的得率不再增加。从而简化了浸泡流程，并确定了最佳提取次数为2次。

试验进一步对料液比（1∶10、1∶20、1∶30、1∶40、1∶50，g∶mL）、打浆温度（25 ℃、40 ℃、60 ℃、80 ℃、100 ℃）、打浆时间（1 min、2 min、3 min、4 min、5 min）进行了更为详细的考察。发现当打浆破壁提取次数固定为2次时，料液比为1∶30（g∶mL）、打浆温度为80 ℃、打浆时间为4 min的组合条件下，金线莲中可溶性固形物得率、粗多糖得率及冻干粉得率均达到最高。

2.1.2 响应面设计试验

在单因素试验的基础上，确定金线莲不浸泡，直接加水打浆破壁提取2次的流程。随后，选取料液比（A）、打浆温度（B）、打浆时间（C）3个因素，各设3水平，利用Design-Expert 8.0软件设计因素水平见表1。试验方案与结果见表2。

通过ANOVA分析，构建针对可溶性固形物得率、粗多糖得率以及冻干粉得率的二次多项式模型。

W1=44.13+4.07A+1.08B+1.51C-0.15AB-

   0.007 5AC+0.65BC-4.48A2-0.90B2-0.79C2（4）

W2=37.50+2.88A+0.55B+0.43C+0.022AB-

   0.47AC-0.063BC-3.36A2-0.62B2-0.85C2（5）

W3=46.97+4.247A+1.31B+1.26C+0.31AB-

   0.025AC-0.045BC-4.15A2-0.83B2-0.55C2（6）

回归模型的方差分析结果见表3，可溶性固形物得率、粗多糖得率、冻干粉得率3个模型的P值均小于0.000 1，证明所建立的回归模型具有高度显著性。同时，模型失拟项的P值均大于0.05，进一步验证了模型与实验数据之间的良好吻合度，即模型失拟性不显著，从而确保了回归模型的高拟合程度。此外，模型的决定系数分别为0.985 2、0.989 1、0.994 5，这些数值都接近1，且变异系数分别为1.80%、1.27%、1.05%，表明模型不仅可靠，而且拟合效果优异。在试验中，料液比（A）、打浆温度（B）、打浆时间（C）3个因素均对可溶性固形物得率、粗多糖得率及冻干粉得率产生了显著影响。