[0001] 本发明属于保健食品和功能性饮料技术领域，尤其涉及一种电离辐射制备黄精多糖凝胶茶的方法。特别是一种以电离辐射为主要制备方法，环保且高效的制备高生物活性的黄精多糖凝胶缓释茶的新方法。

[0002] 黄精是百合科黄精属多年生草本植物黄精、多花黄精或滇黄精的干燥根茎。中国黄精资源丰富。在《神仙芝草经》及《本草纲目》医学典著中记载：“黄精宽中益气，调良五脏，肌肉充盛，骨骼强壮，多年不老，以白更黑，齿落更生。现代研究表明：黄精主要含有多糖、甾体皂苷类、蒽醌类、生物碱和氨基酸等多种功能性成分，具有抗氧化、提神、缓解疲劳、抗炎、降血脂防动脉硬化、降血糖、提高和改善记忆、抗肿瘤、调节免疫和抗病毒等作用。多糖是黄精的主要活性成分之一。现代医学研究表明：多糖具有诸多保健功效如抑制骨质疏松、增强记忆、提高免疫、抗病毒、抗衰老和降血糖等作用。

[0003] 黄精是一种传统的药食同源中药材，其根状茎肉质肥厚，含有大量多糖和其他营养成分，生食炖服既能充饥，又有温补的保健功效，对身体十分有益。山区百姓常把黄精当作蔬菜食用，用幼苗炒食或者做汤。除了传统食用外，目前已有一些黄精深加工产品的研究报道，如黄精口服液、黄精橙汁复合饮料、黄精酵素、黄精滋补酒、黄精粥、黄精饼、黄精膏、黄精发酵制品等。黄精茶是一种能溶解于水的固体饮料茶，具有溶解性能好、容易保存、使用方便等优点。黄精多糖凝胶缓释茶为了解决茶叶便携性同时保证茶叶口感的问题，在一定时间内能够随着时间推移茶叶口感持续浓郁，并且能够使黄精中有效成分黄精多糖持续释放，首先可以使黄精茶提神、缓解疲劳等功效作用时间延长，其次可以保证体内黄精浓度波动相对平稳。同时由于原料以及辐照制备工艺的处理，无芳香剂、色素等成分，在保证茶叶口感的前提下，也更加健康、环保可以让黄精的功效适应生活对食品方便、安全、营养、保健的要求，符合当代消费需求，具有极高的开发前景。以药食同源药材开发速溶茶，既满足了人们对健康的追求，又改变了传统中药材食用方法，是中药材应用开发的新途径。

[0004] 黄精多糖分子量大、体积大、水溶性差不利于生物体吸收。近年来有许多的研究发现，黄精多糖的分子量与生物活性的关系密切，与之相比，低分子量的黄精多糖即黄精低聚糖，具有更高的生物活性，药理作用相对增强。大分子量的黄精多糖，可以通过降解的方式改变其分子量从而改善其生物活性。为此，本技术以黄精为原料，利用电离辐射技术，制作出具有高生物活性的可持续缓释作用的黄精多糖凝胶茶，为黄精的精深加工提供了技术基础。

[0005] 中国专利CN107432355A公开了一种黄精速溶茶及其制备方法。该黄精速溶茶制备方法简单，每次蒸制时均采用新鲜的荷叶，可更好地将消除黄精茶的苦涩味和刺喉感，并增强黄精茶的荷叶香气以及黄精茶分解脂肪，消除便秘，利尿的效果；在蒸制前在鲜黄精中加入蜂蜜，可更好地消除黄精茶的苦涩味和刺喉感，改善黄精差的口感。但是黄精茶主要的功效是提神、缓解疲劳，需要黄精多糖持续的释放，达到维持提神的效果，然而速溶茶并不能达到此效果。

[0006] 中国专利CN110800837A公开了一种即饮黄精茶饮料的加工工艺，该即饮黄精茶饮料以新鲜黄精和茶叶为主要原料制得，使得该饮料具有保健功能，而且将黄精与茶叶、黄芪、山药、茯苓复配，完全去除了黄精本身带有的麻口效果；直接使用新鲜黄精作为原料，对于“蒸晒”工艺进行了简化，使得生产工艺简捷快速，生产效率大大提高；用于均质黄精浓缩汁的胶体均质设备，使得黄精浓缩汁碾磨的更加充分，均质效果好；循环泵机将含有固体颗粒物的黄精浓缩汁抽出通过回流管返送至混合箱继续进行碾磨、均质，使得黄精浓缩汁中存在的固体颗粒物极少，提高黄精浓缩汁品质；在过滤管内部安装过滤板，减少了设备所占的空间而且降低了生产成本。但即饮黄精茶饮料与速溶黄精茶存在着同样的问题，即黄精茶中的黄精多糖不能持续释放，导致提神、缓解疲劳的效果也只是一时，达不到持续释放的效果。

[0007] 在黄精茶的保健食品和功能性饮料技术领域，目前比较普遍的是黄精速溶茶系列的保健饮品，正如上述专利中所描述的，黄精速溶茶虽然可以达到提神、缓解疲劳的功效，但是作用时间短，茶叶口感持续时间短的问题也很突出。为克服黄精速溶茶以上的问题，黄精多糖凝胶缓释茶应运而生。首先，水凝胶是介于液体和固体之间的三维网络或互穿网络，是一种能显著地溶胀于水，但在水中并不能溶解的亲水聚合物凝胶，作为茶包，在水中开始溶胀，凝胶茶包内的茶叶就可与水接触，稳定持续的释放黄精多糖，使提神、缓解疲劳的功效得以持续，其次电离辐射制备工艺中，反应过程不需要添加任何对人体有毒的物质，无污染，反应条件温和，在室温下即可进行，并且工业化生产效率高，成本极低，生产可控性好等。

[0008] 本发明所要解决的问题是公开一种可以在一定时间内能够随着时间推移茶叶口感优良且持续浓郁，并且能够使黄精中有效成分黄精多糖持续释放，使黄精茶提神、缓解疲劳等功效作用时间延长的方法。同时也提供了一种通过电离辐射制备方法，高效率、环保无污染且生产成本极低的制备高生物活性的黄精多糖凝胶缓释茶，以克服现有技术存在的上述缺陷。

[0009] 经检索，国内尚未有与本发明相同的专利申请。

[0045] 以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

[0046] 实施例1：称取1000g黄精，洗净沥干，切成薄片，冷冻干燥1‑2天，粉碎，过30目筛，得黄精粉末。取粉碎过筛后的黄精粉末600g，分装于PE袋中封口，进行电子束辐射提取。选用辐照剂量为0kGy，剂量率为20kGy/pass的条件进行辐照，辐照后的黄精粉末加入固液比为1:10的水回流提取1次，每次1h，滤过。滤液于60℃减压浓缩，浓缩后缓慢加入4倍体积的无水乙醇溶液，4℃冷藏过夜。离心，弃去上清液，沉淀用90％乙醇洗涤3次，冷冻干燥，得黄精粗多糖。将得到的黄精粗多糖使用DEAE‑52层析柱进行分离纯化，后经过浓缩，醇沉，离心，冷冻干燥，干燥后得到黄精精多糖。取适量黄精精多糖装袋塑封后，使用1MeV电子加速器对其进行辐射降解，选择剂量率为20kGy/pass，辐射吸收总剂量为80kGy。辐射后经过分子截留量为200kDa的超滤系统，在50℃下减压旋转蒸发浓缩至1/5体积，加入4倍体积无水乙醇沉淀多糖，置于4℃冰箱中静置过夜，析出的絮状物沉淀4000r/min离心15min，收集沉淀物后真空冷冻干燥，即得黄精低聚糖。称取100g绿茶，粉碎，过筛，得绿茶粉末。绿茶粉末加入15倍水回流提取2次，每次2h，滤过，收集滤液。绿茶滤液使用0.1μm陶瓷膜进行澄清作用，于60℃下进行减压浓缩。浓缩后的绿茶浸膏置于真空冷冻机内进行干燥，得绿茶粉末，备用。聚乙烯醇(PVA)2g加入16g水置于水浴加热搅拌。羧甲基淀粉钠(CMS)1.2g加入18g水搅拌。待聚乙烯醇全部溶解后，将已全部溶解的羧甲基淀粉钠溶液加入其中，冷却搅拌，至均匀。将搅拌均匀的水凝胶浇筑入模具中，加入干燥后的绿茶与黄精低聚糖(比例为9:1)，进行冷冻干燥塑形。包装入盒，入库贮存，即得成品。

[0047] 实施例2：称取1000g黄精，洗净沥干，切成薄片，冷冻干燥1‑2天，粉碎，过30目筛，得黄精粉末。取粉碎过筛后的黄精粉末600g，分装于PE袋中封口，进行电子束辐射提取。选用辐照剂量为240kGy，剂量率为20kGy/pass的条件进行辐照，辐照后的黄精粉末加入固液比为1:20的水回流提取2次，每次1.5h，滤过。滤液于60℃减压浓缩，浓缩后缓慢加入4倍体积的无水乙醇溶液，4℃冷藏过夜。离心，弃去上清液，沉淀用90％乙醇洗涤3次，冷冻干燥，得黄精粗多糖。将得到的黄精粗多糖使用DEAE‑52层析柱进行分离纯化，后经过浓缩，醇沉，离心，冷冻干燥，干燥后得到黄精精多糖。取适量黄精精多糖装袋塑封后，使用1MeV电子加速器对其进行辐射降解，选择剂量率为20kGy/pass，辐射吸收总剂量为80kGy。辐射后经过分子截留量为200kDa的超滤系统，在50℃下减压旋转蒸发浓缩至1/5体积，加入4倍体积无水乙醇沉淀多糖，置于4℃冰箱中静置过夜，析出的絮状物沉淀4000r/min离心15min，收集沉淀物后真空冷冻干燥，即得黄精低聚糖。称取100g绿茶，粉碎，过筛，得绿茶粉末。绿茶粉末加入15倍水回流提取2次，每次2h，滤过，收集滤液。绿茶滤液分别使用0.5μm陶瓷膜进行澄清作用。绿茶澄清后的滤液于60℃下进行减压浓缩。浓缩后的绿茶浸膏置于真空冷冻机内进行干燥，得绿茶粉末，备用。聚乙烯醇(PVA)2g加入18g水置于水浴加热搅拌。羧甲基淀粉钠(CMS)1.2g加入19.8g水搅拌。待聚乙烯醇全部溶解后，将已全部溶解的羧甲基淀粉钠溶液加入其中，冷却搅拌，至均匀。将搅拌均匀的水凝胶浇筑入模具中，加入干燥后的绿茶与黄精低聚糖(比例为9.7:1)，进行冷冻干燥塑形。包装入盒，入库贮存，即得成品。

[0048] 实施例3：称取1000g黄精，洗净沥干，切成薄片，须根样品剪碎，冷冻干燥1‑2天，粉碎，过30目筛，得黄精粉末。取粉碎过筛后的黄精粉末600g，分装于PE袋中封口，进行电子束辐射提取。选用辐照剂量为320kGy，剂量率为20kGy/pass的条件进行辐照，辐照后的黄精粉末加入固液比为1:30的水回流提取5次，每次3h，滤过。滤液于60℃减压浓缩，浓缩后缓慢加入4倍体积的无水乙醇溶液，4℃冷藏过夜。离心，弃去上清液，沉淀用90％乙醇洗涤3次，冷冻干燥，得黄精粗多糖。将得到的黄精粗多糖使用DEAE‑52层析柱进行分离纯化，后经过浓缩，醇沉，离心，冷冻干燥，干燥后得到黄精精多糖。取适量黄精精多糖装袋塑封后，使用1MeV电子加速器对其进行辐射降解，选择剂量率为20kGy/pass，辐射吸收总剂量为80kGy。
辐射后经过分子截留量为200kDa的超滤系统，在50℃下减压旋转蒸发浓缩至1/5体积，加入
4倍体积无水乙醇沉淀多糖，置于4℃冰箱中静置过夜，析出的絮状物沉淀4000r/min离心
15min，收集沉淀物后真空冷冻干燥，即得黄精低聚糖。称取100g绿茶，粉碎，过筛，得绿茶粉末。绿茶粉末加入15倍水回流提取2次，每次2h，滤过，收集滤液。绿茶滤液分别使用0.5μm陶瓷膜进行澄清作用。绿茶澄清后的滤液于60℃下进行减压浓缩。浓缩后的绿茶浸膏置于真空冷冻机内进行干燥，得绿茶粉末，备用。聚乙烯醇(PVA)2g加入20g水置于水浴加热搅拌。
羧甲基淀粉钠(CMS)1.2g加入21.6g水搅拌。待聚乙烯醇全部溶解后，将已全部溶解的羧甲基淀粉钠溶液加入其中，冷却搅拌，至均匀。将搅拌均匀的水凝胶浇筑入模具中，加入干燥后的绿茶与黄精低聚糖(比例为10:1)，进行冷冻干燥塑形。包装入盒，入库贮存，即得成品。

[0049] 结合附图进行分析说明：

[0050] 图1是PSCP提取的响应面分析。(a)响应面实验优化PSCP提取工艺；(b)回归模型方差分析；(c)拟合方程的误差分析统计；(d)最佳提取工艺条件。注:*:p<0.05,**:p<0.01.(*:代表有统计学差异；**:代表有显著统计学差异)。从图中可以发现：三个对辐射提取PSCP影响较大的单因素，即提取次数，提取温度和辐射吸收剂量，进行响应面实验研究。通过响应面曲面分析确定辐射提取PSCP的最佳工艺条件为提取次数2次，提取温度93℃，辐射吸收剂量240kGy，理论最佳PSCP得率为32.40％。提取率高于传统工艺。

[0051] 图2是黄精多糖的(a)洗脱曲线；(b)提取率；(c)黄精多糖不同状态下的性状比较。从图中可以发现通过分离纯化，粗多糖提取率最高的240kGy的样品，其PSP的提取率也是最高的。

[0052] 图3是辐射吸收剂量对PSP降解制备PSO分子量的影响。(a)用GPC测定PSO的分子量；(b)分子量和峰面积定量分析。从图中可以发现随着辐射吸收剂量的增大，相对分子质量也是越来越小。分子量分别为674kDa(0kGy)，409kDa(80kGy)，322kDa(160kGy)，201kDa(240kGy)，100kDa(320kGy)。但随着分子量的逐渐变小，峰面积占比却是越来越大，说明分子量也是越来越集中

[0053] 图4是PSO对E.coli活性的影响。(a)对照组E.coli的SEM图像；(b)加入PSO 60min后E.coli的SEM图像；(c)用紫外分析E.coli的活力。从图中可以发现随着PSO与E.coli培养时间的增加，E.coli的活性越来越佳，其主要原因是PSO可以为E.coli的生长和繁殖所需的能量。E.coli通常通过附着在PSO表面并分解多糖来获取所需的碳源，有利于其生长。

[0054] 图5是(a)荧光染色法检测PSO对CAL‑27细胞死亡的影响；(b)荧光染色法检测的细胞活力统计学分析；(c)流式细胞术分析PSO对CAL‑27细胞死亡的影响；(d)流式细胞术的统计学分析。从图中可以发现随着PSO(201kDa)的溶液浓度的增大，CAL‑27细胞活性逐渐变好，200mg/mL时为107％。凋亡细胞从原先的5.15％，降低到3.25％。荧光染色法结果表明，PSO对CAL‑27细胞具有良好的生物活性，能够促进CAL‑27细胞的生长。

[0055] 图6是(a)荧光染色法检测PSP、PSO‑1、PSO‑2和PSO‑3对H2O2诱导的CAL‑27细胞死亡的影响；(b)荧光染色法试验标记活细胞百分比的统计分析；(c)荧光染色法试验标记死亡细胞百分比的统计分析。注:*:p<0.05,***:p<0.001(*:代表有统计学差异；***:代表有极其显著的统计学差异)。6孔板分别为空白组，对照组，PSO‑1(409kDa)，PSO‑2(201kDa)，PSO‑3(100kDa)。空白组加入培养基，对照组和实验组均加入H2O2培养基溶液，分别加入AM和PI，Hoechst 33342，后在倒置荧光显微镜下观察并拍照。从图中可以发现在H2O2存在下加入多糖样品后，均减少H2O2减少氧化应激导致的细胞凋亡，起到抗氧化的作用。其中PSO‑2凋亡细胞比例则是最少，说明PSO‑2即201kDa分子量的PSO的抗氧化作用最强。

[0056] 图7是(a)使用DCFH‑DA染色法对CAL‑27细胞进行不同处理方法的ROS水平评价；(b)统计分析DCFH‑DA染色法检测的ROS水平的相对荧光强度。注:*:p<0.05，***:p<0.001(*:代表有统计学差异；***:代表有极其显著的统计学差异)。6孔板分别为空白组，对照组，PSO‑1(409kDa)，PSO‑2(201kDa)，PSO‑3(100kDa)。空白组加入培养基，对照组和实验组均加入H2O2培养基溶液，取适量抗氧化试剂(DCFH‑DA染色剂)加入6孔板内。随后在倒置荧光显微镜下观察并拍照。从图中可以发现PSP荧光强度为76.67％，PSO‑1为64.33％，PSO‑2为
37.00％，PSO‑3为51.67％，介于Control组83.67％和空白组12.33％之间，说明PSP和PSO可以起到抗氧化的作用，而PSO‑2是抗氧化能力最强的。

[0057] 综上所述，首先使用辐射提取法，采用单因素和响应面法确立了最佳的辐射提取工艺，得到黄精粗多糖。随后使用DEAE‑52层析柱进行分离纯化得到黄精精多糖(PSP)。并用辐射降解的方法，降解得到黄精低聚糖(PSO)。接着，通过生物活性实验证明PSO具有良好的生物相容性。最后，使用体外活性实验和细胞内ROS清除能力检测实验证明PSO具有较好的ROS清除能力，强于PSP，且其中最好的为PSO‑2(201kDa)。基于以上的研究，证明通过电子束辐射提取降解循环联用技术得到的PSO‑2(201kDa)可以应用于ROS清除领域，具有提神、缓解疲劳等功效。

[0058] 本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。