1、毕 业 设 计 （ 论 文 ）题目： 桔梗饮料的开发研究 子题： 大连工业大学本科毕业设计（论文）桔梗饮料的开发研究the research and development of Platycodon grandif1orum beverage设计（论文）完成日期 2013 年 6 月 13 日学 院： 食品学院 专 业： 食品科学与工程 学 生 姓 名： 徐淼 班 级 学 号： 食品 091-17 指 导 教 师： 孔繁东 评 阅 教 师： 2013 年 6 月大连工业大学 2013 届本科生毕业设计（论文）- I -摘 要桔梗(Platycodon grandif1orum(Jacq)AD
2、C) 桔梗科桔梗属多年生草本植物桔梗的根部，是我国传统中药材之一。桔梗具有丰富的营养价值, 含多种氨基酸，多种人体必需微量元素，还含有大量亚油酸等不饱和脂肪酸。本文以桔梗为原料，以多糖和黄酮为指标，采用水浸提法和超声波辅助水提法，苯酚-硫酸法检测多糖含量，硝酸铝分光光度计法检测黄酮含量。通过单因素实验和正交试验分析确定最佳桔梗汁浸提条件，以多糖为指标优化结果表明，水浸提法的最佳工艺条件为：料液比1:40；温度65；时间2h，此时多糖含量为4.2%，黄酮含量为0.11%。超声波辅助提取的最佳工艺条件为：功率240W；时间20min；料液比1：25，此时多糖含量为4.6%，黄酮含量为0.14%。以
3、黄酮为指标优化结果表明，水浸提法的最佳工艺条件为 温度75，料液比1:45，时间60min，黄酮含量为0.14%，多糖含量为3.4%。超声波辅助提取法的最佳工艺条件为功率240W，料液比1:40，时间20min，黄酮含量为0.18%，多糖含量为4.0%。综合考虑经济适用等多方面因素，选用料液比1:40；温度65；时间2h为浸提条件水浸提法浸提桔梗汁。利用桔梗浸提液为原料，白砂糖，柠檬酸等为辅料，研制开发桔梗饮料。通过感官评定确定最佳糖酸比，白砂糖8%，柠檬酸0.1%。原汁与水配比，比例为1:0.5。得到具有桔梗独特风味，稍带苦味，溶液均匀，澄清透明，稳定性良好的桔梗饮料。关键词：桔梗；多糖；黄
4、酮；浸提；饮料注：页眉，居中，楷体，五号。阅后删除此文本框。大连工业大学 2013 届本科生毕业设计（论文）- II -AbstractPlatycodon grandiflorum. Campanulaceae Campanulaceae Campanulaceae perennial herb root, is a traditional Chinese herbal medicines. Campanulaceaehas rich nutritional value with a variety of amino acids, essential trace elements, it a
5、lso contains a lot of linoleic acid and other unsaturated fatty acids.With Platycodon grandiflorum as raw materials, polysaccharide and flavonoids are used as index.By using hot water extraction and ultrasonic assisted extraction, The polysaccharide are detected by phenol - sulfuric acid method.The
6、contents of flavonoids are detected by aluminum nitrate spectrophotometer method.Through single factor experiment and orthogonal experiment to determine the best characteristics of juice extraction conditions of polysaccharide as index optimization results show that the optimum process conditions of
7、 water extraction as follows: the material liquid than 1:40; The temperature is 65 ; Time 2 h, the polysaccharide content is 4.2%, the flavonoid content is 0.11%. Optimum process conditions of ultrasonic assisted extraction is: the power is 240 w; Time is 20 min; Material liquid 1: 25, the polysacch
8、aride content was 4.6%, the flavonoid content is 0.14%.Flavonoids as index optimization results show that the optimum process conditions of water extraction of temperature 75 , material liquid than 1:45, 60 min, the flavonoid content is 0.14%, polysaccharide was 3.4%. Optimum process conditions of u
9、ltrasonic assisted extraction for 240 w power, material liquid than 1:40, time to 20 min, flavonoid content is 0.18%, polysaccharide was 4.0%.Comprehensive consideration of various factors such as economy applicable, choose material liquid than 1:40; The temperature is 65 ; For 2 h to extraction con
10、ditions of water extraction leaching characteristics of juice. Using the characteristics of leaching solution as raw material, white granulated sugar, citric acid, etc as the auxiliary materials, research and development of platycodon grandiflorum. Through the sensory evaluation to determine the bes
11、t sugar acid ratio, granulated sugar 8%, citric acid 0.1%. Juice and water ratio, ratio of 1-0. 5. With characteristics of unique flavor, slightly bitter, uniform solution, clear transparent, stability good characteristics of drinks.大连工业大学 2013 届本科生毕业设计（论文）- III -Key Words：Campanulaceae; polysacchar
12、ides; flavonoids; determination; beverages目 录摘 要 .IAbstract .II第一章 文献综述 .11.1 概述 .11.2 化学成分 .11.2.1 皂苷类 .11.2.2 多聚糖 .21.2.3 甾醇类及其糖苷 .21.2.4 脂肪油、脂肪酸 .21.2.5 维生素 .21.2.6 氨基酸 .21.2.7 无机元素 .21.3 桔梗的开发价值 .21.3.1 药用价值 .21.3.2 食用价值 .31.3.3 经济价值 .31.4 研究进展 .41.4.1 提取工艺进展 .41.4.2 药理作用研究进展 .41.2 软饮料行业的现状及发展 .
13、51.2.1 软饮料行业现状 .51.2.2 植物性饮料的发展 .61.3 论文研究内容、意义和创新 .61.3.1 论文的内容 .61.3.2 论文的意义 .61.3.3 论文的创新 .7大连工业大学 2013 届本科生毕业设计（论文）- IV -第二章 材料与方法 .82.1 实验材料及器材 .82.1.1 实验材料 .82.1.2 试剂 .82.1.3 实验器材 .82.2 实验方法 .92.2.1. 标准曲线的制定 .92.2.1.1 多糖标准曲线的绘制 .92.2.1.2 黄酮标准曲线的绘制 .92.2.2 水浸提桔梗汁 .102.2.2.1 水浸提单因素优化 .102.2.2.2
14、多糖、黄酮含量测定 .102.2.2.3 正交试验分析 .102.2.3 超声波辅助水提桔梗汁 .102.2.3.1 超声波辅助水提单因素优化 .102.2.2.2 正交试验分析 .112.2.3.桔梗饮料配制 .112.3.3.3 感官评定 .11第三章 结果与讨论 .123.1 葡萄糖标准曲线的制作 .122.2 芦丁标准曲线的制作 .122.2 水浸提取 .142.2.1 以多糖为指标浸提条件优化 .142.2.2 以黄酮为指标水浸提条件优化 .182.3 超声波辅助水提法 .212.3.1 以多糖为指标 .212.3.2 以黄酮为指标 .242.3.3 桔梗饮料制作 .282.3.3.
15、1 桔梗饮料的配制的结果与讨论 .28大连工业大学 2013 届本科生毕业设计（论文）- V -2.3.3.4 饮料稳定性测定的结果 .28第三章 结 论 .294.1 项目名称 .304.2 立题意义 .304.3 主要原料及辅料 .304.4 产品执行标准 .304.5 生产工艺流程 .324.6 操作要点 .324.6.1 原料清洗 .324.6.2 烘干 .324.6.3 打粉 .324.6.4 浸出液 .324.6.5 过滤 .324.6.6 配料 .324.6.7 灌装 .324.6.8 杀菌 .324.7 生产物料衡算 .334.8 仪器设备 .344.9 工厂平面图 .354.
16、10 车间布置图 .35参考文献 .36致 谢 .39大连工业大学 2013 届本科生毕业设计（论文）- 1 -第一章 文献综述1.1 概述桔梗Platycodon grandiflorum(Jacq)ADC为桔梗 科多年生草本植物，别名铃铛花、土人参、白药等，全世界只有 1 种 1。多生长在荒山草丛、灌丛间；高 4090 厘米 2。植物体内有乳汁，全株光滑无毛。有圆柱状的根，根粗大肉质，圆锥形或有分叉，外皮黄褐色。茎直立，有分枝，枝铺散状；叶多为互生，少数对生，有乳叶，近无柄，叶子呈卵形或卵状披针形边缘有锯齿；花大形，单生于茎顶或数朵成疏生的总状花序；花冠钟形，蓝紫色或蓝白色，阔钟状，大，裂
17、片 5。蒴果顶部的 5 瓣裂，有长圆形、压扁的种子，种子多数为褐色 3。花期 7-9 个月，果期 8-10 个月。桔梗是兼食、观赏、药用的珍稀经济植物，药用部位为主根 4。桔梗野生资源丰富，近年随着研究的深入，其药用价值和保健价值被广泛接受，野生资源已不能满足需要，各地均进行了人工栽培桔梗的研究。其根可入药，味甘，性平，归肺经。功效宣肺、利咽、祛痰、排脓。桔梗尚有理气、活血、消食、安神作用，有极高的额药用价值 5。 1.2 化学成分桔梗主要含有五环三萜皂苷，还含有多聚糖、甾醇类及其糖苷、黄酮、脂肪油、脂肪酸，氨基酸，维生素、微量元素等 6。 1.2.1 皂苷类桔梗中含有大量的三萜类皂苷，是其主
18、要活性成分之一。桔梗皂苷的种类繁多，迄今已分离出20多种，主要有桔梗皂苷（platycodin）D、A、B 、D2、D3；远志苷（polygalacin）D、D2 ；去芹菜糖基桔梗皂苷D；桔梗皂酸A 甲酯（methyl platyconate A）等 7。有学者依据其苷元母核的结构变化规律对其进行归纳整理分为3种主要类型：（1）远志酸（polygalacic acid） ；（2）桔梗酸（platycogenic acid）类，为桔梗皂苷元（platycodigenin）衍生物；（3）桔梗二酸（platycodigenic acid ）类，为platycodigenic acid衍生物 8，中文
19、曾将其命名为桔梗酸，又有报道韩国学者大连工业大学 2013 届本科生毕业设计（论文）- 2 -又分离出一种新的皂苷-桔梗皂苷E1 9。1.2.2 多聚糖桔梗根中含有大量由果糖组成的桔梗聚糖，含糖量达 61.2%，已鉴定结构的有桔梗聚糖 GF2GF9。此外，桔梗中还含有大量的菊糖 10。 1.2.3 甾醇类及其糖苷桔梗根中含有 -菠菜甾醇（ -spinasterol）、 - 菠菜甾醇- -D 葡萄糖苷（ -spinasterol- -D-glucoside）、白桦脂醇（ betulin）等甾体物质 11。1.2.4 脂肪油、脂肪酸桔梗根中含脂肪油 0.92%，且不饱和化合物含量较高。脂肪酸中亚油
20、酸、软脂酸的含量较大，亚油酸含量达 63.24%，软脂酸为 29.51%。此外还含有亚麻酸和硬脂酸、油酸、棕榈酸等 12。 1.2.5 维生素桔梗根中维生素含量丰富。例如，每百克中含 有胡萝卜素 8.80mg，维生素 B138mg，尼克酸 0.3mg，维生素 C12.67mg13。 1.2.6 氨基酸桔梗根中含有 18 种以上的氨基酸，包括 8 种必需 氨基酸，占氨基酸总量的 6.44%，总氨基酸含量高达 15.01%14，其中包括一种 7氨基丁酸，它是一种神经传导的化学物质, 在人脑能量代谢过程中起到了重要作用 。 1.2.7 无机元素对桔梗中无机元素进行分析，发现含有 22 种 以上无机元
21、素，包括Cu、Zn、Ni、Mn、Cr、Sr、Fe、v 等 8 种必需微量元素，其中 cu、Zn、Mn含量均较高 15。 1.3 桔梗的开发价值1.3.1 药用价值桔梗入药最早记载于神农本草经 ，味苦、辛、性平、归肺经，为临床大连工业大学 2013 届本科生毕业设计（论文）- 3 -常用药。有开宣肺气、利咽散结、祛痰止咳、宽胸排脓之功效 16。临床上，以桔梗为主药做成方剂用于治疗呼吸系统疾病，如上呼吸道感染、急性气管-支气管炎、慢性支气管炎、支气管哮喘、病毒性肺炎、肺结核、肺癌、肺脓肿、胰脓疡、纵隔肿瘤、肺心病、肺梗死等，均取得了很好的疗效 17；桔梗流浸膏可以治疗咳嗽痰多；水煎服，治疗咽喉肿痛
22、、扁桃体炎；研磨粉可以治疗流行性出血热、变异性心绞痛；桔梗汤可用于治疗放射性食道炎、肺痛、咳而胸满、咽干不渴、振寒脉数（金匮要略 ） 18；桔梗饮片可以用于治疗梅毒病。日本学者利用桔梗组培愈伤组织或分化根为原料制成了菊粉型肿瘤制剂 19。1.3.2 食用价值桔梗不仅是一种传统中药，还是一种食品，每 100g 嫩叶中含粗纤维3.2g、蛋白质 0.2g、胡萝卜素 8.8g、相对而言，维生素 C 的含量较高138mg、还含有钾、镁、锌、铁、钙等 20。桔梗根的含糖量达到 61.2%，每100g 新鲜的根中，含有维生素 C10g、维生素 B20.44mg、氨基酸的含量（%）：亮氨酸 0.298g、蛋氨
23、酸 0.181g、赖氨酸 0.108g、酪氨酸 0.101g、异亮氨酸 0.088g、胱氨酸 0.074g 等十六种以上的氨基酸，其中包括人体所需的8 种氨基酸 21。有 22 种微量元素，其中含钾 146mg、钙 44mg、铁 3.1mg、锌 0.21mg、镁 41mg、锰 0.02mg、铜 0.05mg、钠 12.2mg、磷 106mg、膳食纤维 2.9mg 等等 22。一直以来，在韩国、朝鲜、日本以及我国东北地区，人们常把桔梗作为蔬菜食用，人群认可程度高 23。1.3.3 经济价值桔梗多糖具有抗氧化、消除自由基、降低血液中的胆固醇含量、抗肿瘤、抗基因突变等生理活性作用 24。桔梗中天然黄酮分子量小，人体吸收快，迅速进入血液及细胞组织，表现出抗疲劳、抗氧化、抗衰老、抗肿瘤等功效，研究表明，其在抑制脂质氧化方面也表现出很强的能力 25。近年来，随着科学研究的深入,已经有学者将桔梗的提取物用于化妆品和浴液中。也有学者用桔梗研制减肥药、降血脂药 26；还有学者试用桔梗研制酒精吸收抑制剂等等。随着其药用价值被广泛接受，需求越来越多，深入开
