全 文 ：第 31卷　第 3期 西北农林科技大学学报 (自然科学版 ) Vol. 31 No. 3
2003年 6月 Jour. of No rthw est Sci-Tech Univ . o f Ag ri. a nd Fo r. ( Na t. Sci. Ed. ) June 2003
杜仲叶发酵方法研究
董娟娥 1 ,马柏林2 ,翟金兰 3 ,王亚萍 1 ,马　玲 4
( 1西北农林科技大学林学院 ,陕西 杨陵 712100; 2西北农林科技大学 生命科学学院 ,陕西杨陵 712100;
3石河子大学 ,新疆石河子 832003; 4汉中市 林业科学研究所 ,陕西 汉中 723000)
　　 [摘　要 ]　研究了以杜仲鲜叶为原材料加工杜仲原汁的前处理方法 ,并通过对杜仲叶水提液的口感评价及有
效成分含量的测定 ,筛选出一种较好的杜仲鲜叶发酵方法。结果表明 ,杜仲鲜叶在沸水上蒸 3 min后 ,装塑料袋 ,再
在真空 40℃条件下进行发酵处理 ,利用该法获取的杜仲叶水提液中黄酮、桃叶珊瑚甙、绿原酸的含量分别为
5. 697, 5. 602, 4. 656 g /L ,有效成分保存较多且口感较佳。
[关键词 ]　杜仲叶 ;发酵方法 ;有效成分 ;保健饮料
[中图分类号 ]　 TS275. 4　　　　 [文献标识码 ]　 A [文章编号 ]　 1671-9387( 2003) 03-0155-04
　　杜仲 (Eucommia ulmoides Oliv. )是一种落叶乔
木 ,为单科单属单种的稀有孑遗植物 ,是我国传统的
名贵中药材 ,现代医学研究证明 ,杜仲含有六七十种
化学成分 ,在降压、抗菌、安胎、利尿、抗肿瘤、止咳等
方面有独特疗效 ,可制成茶、饮料及各类保健品 [1 ]。
随着人们消费水平的提高和食品工业的迅速发
展 ,色、香、味、形俱佳的食品对消费者具有更大的吸
引力 ,也具有更强的市场竞争力。目前 ,功能性食品
的开发和生产已成为食品行业的重要组成部分 [2, 3 ] ,
保健饮料日渐受宠 [4 ]。杜仲所具有的纯天然、无毒副
作用、可延缓衰老的特点正符合人们的心理需求 [5 ]。
日本和韩国利用杜仲开发出了系列功能饮料 ,如杜
仲茶、人参杜仲茶、溶速杜仲茶、杜仲汤料、杜仲饼干
等 [2 ]。我国也有相应的产品上市 ,如杜仲茶、杜仲三
七茶、杜仲酒、杜仲可乐等 [2 ]。 因此 ,以杜仲叶为原
料 ,生产具有特定保健功能的饮料 ,具有极为广阔的
前景 [2 ]。 但是 ,杜仲提取液具有苦涩味 ,影响杜仲产
品的口味。因而 ,研究开发既富含生物活性成分 ,又
色、香、味俱佳的杜仲保健饮料 ,将为杜仲叶资源开
发利用开辟一条新途径。周心澄 [6 ]认为 ,一种简单的
杜仲叶脱苦方法是用低温清水浸泡 4～ 6 h,但杜仲
叶中所含有的多数活性物质为水溶性成分 ,清水浸
泡会损失部分有效成分 ,从而降低杜仲的药理及保
健功能。 因此 ,寻找一种既能提高杜仲饮料的适口
性、又尽可能多地保存杜仲叶中的有效成分 ,同时能
最大限度降低生产成本的行之有效的方法 ,成为生
产中亟待解决的问题。
本研究以杜仲鲜叶为原料 ,试图从不同的加工
方法中筛选出一种最优的前处理方法和发酵方法 ,
以改善杜仲叶提取原汁的外观和口味 ,提高其保健
作用和商品性能。
1　材料与方法
1. 1　试验材料
　　杜仲鲜叶于 2002-05采自西北农林科技大学西
林校区的杜仲优树。
1. 2　仪器和试剂
主要仪器为 UV-2000型紫外分光光度计 (上海
第三分析仪器厂 ) , RE-52A旋转蒸发仪 (上海亚荣
生化仪器厂 ) ,日本岛津 LC-10AT高效液相色谱仪
(日本 ) , 2K-82A型真空干燥箱 (上海市实验仪器总
厂 )。
主要试剂为冰醋酸、硝酸铝、亚硝酸钠、氢氧化
钠、磷酸、对二甲氨基苯甲醛等 ,均为分析纯。
1. 3　试验方法
1. 3. 1　发酵前预处理 (杀酶 )　采用 2种方法。 ( 1)
100℃下烘一定时间。取等量的杜仲鲜叶 9份 ,分别
在 100℃下烘 3, 5, 7, 10, 15, 20, 30, 40和 50 min。
( 2)沸水蒸。取等量的杜仲鲜叶 4份 ,分别在沸水上
蒸 1, 2, 3和 4 min(厚度为 5～ 10 cm )。
1. 3. 2　发　酵　采用 3种方法。( 1)预处理后 ,立即
装入塑料袋 ,在真空 ( - 0. 06 M Pa ) 40℃条件下放
[收稿日期 ]　 2002-09-02
[基金项目 ]　陕西省科技厅重大科技项目 ( 97K04-G2)
[作者简介 ]　董娟娥 ( 1968- ) ,女 ,陕西蒲城人 ,讲师 ,硕士 ,主要从事天然产物提取的研究。
DOI : 10. 13207 /j . cnki . jnwaf u. 2003. 03. 037
置 ,发黑后取出 ,记录发黑所需时间。 ( 2)预处理后 ,
摊放于不锈钢盘中 ,厚 15 cm左右 ,压实 ,上面盖塑
料布 ,四角压实 ,上压重物 ,在真空 ( - 0. 06 M Pa) 40
℃条件下放置 ,待叶子发黑后取出 ,记录发黑所需时
间。 ( 3)杜仲鲜叶装入玻璃瓶并压实 ,封口 ,放入烘
箱 ,在 100℃恒温下烘至发黑 ,记录发黑所需时间。
1. 3. 3　有效成分的提取测定　分别称取不同方法
处理后的杜仲干叶 5 g ,加入一定量的水加热提取 2
次 ,每次 1 h,合并 2次滤液为杜仲叶水提液 ,浓缩 ,
定容于 50 m L容量瓶中。 取 2 mL提取液 ,稀释至
25 mL,进行有效成分含量分析。 每种方法重复 3
次 ,测定结果取平均值。
总黄酮的测定方法采用 Al( NO3 ) 3 - NaN O2比
色法 [7 ]。
提 取 液 中 总 黄 酮 含 量 ( g /L ) =
( 0. 996 0A+ 0. 008 2)× 50× 50
50× 2
式中 , A为吸光度。
桃叶珊瑚甙的测定方法采用改进对二甲氨基苯
甲醛法 [8 ]。
提 取 液 中 桃 叶 珊 瑚 甙 含 量 ( g /L ) =
( 0. 116 05A+ 0. 000 33)× 10× 50× 25
50× 2
式中 , A为吸光度。
绿原酸的测定采用高效液相色谱法。 色谱柱为
Shim-park O DS柱。色谱条件为:柱温 25℃ ,流动相
V甲醇∶V水∶ V冰乙酸 = 19∶ 81∶ 1. 5,流速 1 mL /min,
检测波长 324 nm。
1. 3. 4　感官评定　品评小组由 10人组成 ,分别品
评杜仲叶水提液的口感、气味 ,并进行打分 ,按结果
分为不同的等级。
2　结果与分析
2. 1　不同发酵方法下不同预处理的比较分析
　　由表 1可见: ( 1)从整体效果来看 ,杜仲叶不同
预处理方法中 ,采用发酵方法 1发酵时 ,蒸法处理的
效果比烘法处理的好。 蒸法处理中口感最好的效果
可以达到“ - - ” ,但烘法处理中口感的最好效果只
能达到“ - + ”。由于蒸汽处理对鲜叶的穿透均匀 ,不
会产生焦叶 ,叶子内部温度瞬时升高 ,使多酚类物质
充分氧化 ,从而减轻了杜仲叶提取液的苦涩味 ,有利
于各种活性成分的保留 ,提高了提取液的口感。采用
发酵方法 2发酵时 ,蒸法处理和烘法处理的口感都
可以达到最好的效果即“ - - ” ,但烘法处理需要的
时间长 ,且杜仲叶水提液中的有效成分含量均低于
蒸法处理。所以 ,相较而言仍是蒸法处理的效果比烘
法处理的好。
( 2)采用发酵方法 1时 ,烘法前处理中以烘 20
min效果最佳 ,且发酵时间最短 ( 7 h )。 处理时间过
长或过短 ,都不利于有效成分的保存。在烘 20 min
时 ,杜仲叶水提液中的黄酮、桃叶珊瑚甙和绿原酸含
量可分别达到 3. 074, 5. 358, 3. 117 g /L。 采用发酵
方法 2时 ,烘法处理中烘 40 min的效果最好 ,杜仲
叶水提液无苦涩味 ,有杜仲特有的气味 ,且杜仲叶水
提液中的黄酮、桃叶珊瑚甙和绿原酸含量分别为
3. 124, 5. 271, 4. 665 g /L。
采用烘法预处理时 ,处理时间过短 ,杀酶不彻
底 ,生物活性物质易被酶分解 ,不利于有效成分的保
存。 烘的时间过长 ,高温会使部分活性成分丧失 ,不
利于生物活性物质的保存。因此 ,烘 20 min的效果
最好 ,杜仲叶水提液无苦涩味 ,且有效成分含量较
高。
( 3)采用发酵方法 1发酵时 ,蒸法处理中以蒸 3
min效果最佳 ,杜仲叶水提液中黄酮、桃叶珊瑚甙和
绿原酸含量分别为 5. 697, 5. 602和 4. 656 g /L。 采
用发酵方法 2时 ,蒸法处理中也是以蒸 3 min的效
果最好 ,其水提液苦涩味较轻 ,有杜仲特有的气味 ;
杜仲叶水提液中的黄酮、桃叶珊瑚甙、绿原酸含量分
别为 5. 533, 5. 620和 4. 633 g /L。 蒸的时间过短或
过长 ,都不利于生物活性物质的保存。 蒸法预处理
时 ,如果时间过短 ,杀酶不彻底 ,生物活性物质易被
酶分解 ;但时间过长 ,会导致部分有效成分溶解于水
蒸汽 ,并随水蒸汽一起流入锅底 ,而造成杜仲叶中有
效成分损失。
( 4)发酵方法 3是杀酶与发酵同时进行。发酵方
法 3所需的发酵时间较短 ,只需 0. 5 h,提取液口感
较好 ,达到“ - + ” ,有效成分含量较高 ,但还达不到
最理想的效果。而且 ,由于此方法是在密闭玻璃容器
内进行 ,因此 ,只适于实验室的小试 ,不适于大规模
的工厂化生产。
综上所述 ,无论是采用哪种发酵方法 ,蒸法预处
理的效果均优于烘法预处理 ;在蒸法处理中 ,以发酵
方法 1处理的效果为佳。 由于发酵方法 2中叶上压
重物 ,会使内部温度上升过高 ,高温会破坏杜仲叶中
的有效成分。 因此 , 2种发酵方法相比较 ,采用发酵
方法 2处理的杜仲叶提取液中的有效成分含量较
低 ,而采用发酵方法 1处理的杜仲水提取液中的有
效成分含量比较高。
156 西北农林科技大学学报 (自然科学版 ) 第 31卷
表 1　不同发酵方法下不同预处理方法效果的比较
Table 1　 Th e compa rison o f different pr econdition and fermenta tion pro cess
发酵方法
Fermenta-
tion methods
发酵前预处理
Precondi tioning
变黑时间 /h
Time of
color
change
口感
Tas te
有效成分含量 /( g· L- 1 )
Con tents of metaboli tes
黄　酮
Favonoids
桃叶珊瑚甙
Aucubin
绿原酸
Chlorog enic acid
方法 1 Meth od 1 烘 3 min Bake 3 min 10 + + 2. 278 4. 546 1. 511
烘 5 min Bake 5 min 11 + + 3. 514 5. 677 2. 228
烘 7 min Bake 7 min 12 - + 1. 779 4. 981 1. 574
烘 10 min Bake 10 min 10 + + 2. 917 5. 474 2. 149
烘 15 min Bake 15 min 8 + + 3. 265 5. 097 4. 157
烘 20 min Bake 20 min 7 - + 3. 074 5. 358 3. 117
烘 30 min Bake 30 min 10 - + 2. 842 6. 142 2. 775
烘 40 min Bake 40 min 10 + + 3. 008 5. 271 2. 784
烘 50 min Bake 50 min 11 + + 3. 066 5. 087 2. 813
蒸 1 min Steam 1 min 10 + + 5. 128 6. 839 4. 325
蒸 2 min Steam 2 min 11 - + 5. 281 5. 401 4. 074
蒸 3 min Steam 3 min 8 - - 5. 697 5. 602 4. 656
蒸 4 min Steam 4 min 9 + + + 5. 199 5. 003 4. 274
方法 2 Meth od 2 烘 3 min Bake 3 min 10 + + 1. 838 2. 109 1. 284
烘 5 min Bake 5 min 9 + + 2. 767 1. 557 1. 894
烘 7 min Bake 7 min 9 - + 2. 169 1. 558 1. 533
烘 10 min Bake 10 min 8 + + 1. 946 1. 789 1. 674
烘 15 min Bake 15 min 6 - + 2. 336 3. 414 2. 284
烘 20 min Bake 20 min 6 - - 2. 286 3. 356 2. 066
烘 30 min Bake 30 min 7 - + 2. 817 3. 443 3. 105
烘 40 min Bake 40 min 10 - - 3. 124 5. 271 4. 665
烘 50 min Bake 50 min 10 + + 3. 431 5. 562 4. 407
蒸 1 min Steam 1 min 8 + + 5. 006 6. 721 4. 305
蒸 2 min Steam 2 min 10 + + 5. 208 5. 221 5. 927
蒸 3 min Steam 3 min 7 - - 5. 533 5. 620 4. 633
蒸 4 min Steam 4 min 8 + + 5. 012 5. 013 3. 106
方法 3 Meth od 3 0. 5 - + 4. 391 5. 445 5. 684
　　注:提取液的口感: “- - ”表示无苦涩味 ,有杜仲特有的气味 ;“ - + ”表示苦涩味较轻 ,有杜仲特有的气味 ;“+ + ”表示苦涩味较重 ;“+ +
+ ”表示苦涩味很重。
Note: Th e tas te of th e ex t raction juice: “- - ” no- acerbity;“ - + ” a lit t le acerbity;“+ + ” more acerbi ty;“+ + + ”h eavier acerbi ty.
2. 2　发酵处理与未发酵处理杜仲叶水提液的比较
从表 2可以看出 ,采用发酵方法 1处理的杜仲
叶水提液无苦涩味 ,有杜仲特有的气味 ,且其中有效
成分含量较高。未经发酵处理的杜仲叶 ,其有效成分
含量高于发酵处理过的杜仲叶 ,但是 ,水提液口感太
差 ,苦涩味很重。 要制成杜仲饮料 ,就必须加入适当
的掩蔽剂或酶类去除苦涩味 ,这样得到的杜仲饮料
中含其他化学成分较多 ,且生产成本增高。经发酵处
理后 ,杜仲叶中含有涩味的物质如单宁被氧化 ,使提
取液的苦涩味减轻。由于此方法不需加入其他试剂 ,
对人体不会产生副作用 ,符合“纯天然 ,且口味纯正”
的特点 ,势必会引起消费者的极大关注。
表 2　未发酵与发酵处理的效果比较
Table 2　 The competitio n o f fermenta tion and no-fermentation
发酵方法
Fermentation meth od
口感
Tas te
有效成分含量 / ( g· L- 1 )
Con tents of metaboli tes
黄酮
Flavonoids
桃叶珊瑚甙
Aucubin
绿原酸
Chlorog enic acid
未发酵 Non-ferm entation + + + 5. 772 5. 712 4. 821
发酵方法 1 Fermentation meth od 1 - - 5. 697 5. 602 4. 656
3　结　论
( 1)采用烘法预处理时 ,用方法 1发酵 ,以烘 20
min的效果较好 ,用方法 2发酵 ,以烘 40 min的效
果较好 ,杜仲叶水提液无苦涩味 ,有杜仲特有的气
味。
( 2)杜仲叶不同预处理方法中 ,采用发酵方法 1
发酵 ,蒸法预处理的效果比烘法预处理的好。蒸法预
157第 3期 董娟娥等:杜仲叶发酵方法研究
处理中蒸 3 min时 ,杜仲叶水提液的口感最好——
无苦涩味 ,有杜仲特有的气味 ;采用发酵方法 2发
酵 ,蒸法预处理中也以蒸 3 min的效果最好 ,杜仲叶
水提液苦涩味较轻 ,有杜仲特有的气味。
( 3)杜仲叶预处理时 ,以蒸法预处理的效果为
好 ;发酵方法中以方法 1的效果为好。
( 4)杜仲叶发酵的最佳方法为: 沸水蒸 3 min,
立即装入塑料袋 ,在真空 40℃条件下保存至发黑后
取出摊晾。其水提液过滤后清亮 ,无苦涩味 ,有杜仲
特有的气味 ,其中黄酮、桃叶珊瑚甙、绿原酸等有效
成分的含量均较高。
[参考文献 ]
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Study on the fermentation methods for Eucommia ulmoides leav es
DONG Juan-e
1 ,MA Bo-lin
2 , ZHAI Jin-lan
3 ,WANG Ya-ping
1 ,MA Ling
4
( 1 College of Forestry; 2 College of Lif e Sciences,Northwest Sci-Tech University of Agricul ture and Forestry , Yangling, Shaanx i 712100,China;
3 Shihezi Univ ersity , Shihezi ,X injiang 832003,China; 4 Forest ry Research Inst itute of Hanzhong, Hanzhong , Shaanx i 723000,China)
Abstract: The optimum precondi tioning methods of the natura l juice by f resh Eucommia ulmoides
leav es w ere studied. A optimum fermentation o f f resh leaves w as chosen by tasting the ex t raction juice and
determining the contents of the metabolites in i t. The results w ere a s follow ings: af ter stemming 3 min, the
leaves w ere put into plastic bag s, then fermented in vacuum ( - 0. 06 M Pa) at 40℃ , the contents o f the
metaboli tes in the ex t raction juice are: f lav onoids 5. 697 g /L, aucubin 5. 602 g /L , chlorog enic acid 4. 656
g /L. By using this method, the taste o f the juice is the best and mo re metabo li tes w ere preserv ed.
Key words: Euccommia ulmoides leav es; fermentation; metaboli tes; heal th-improv ing drinks
158 西北农林科技大学学报 (自然科学版 ) 第 31卷